采礦工程中綠色開采技術的相關應用

趙 龍

（山東黃金集團（萊州）有限公司三山島金礦，山東 萊州 261442）

引言

在傳統的采礦工程開采過程中，需要進行大量的挖掘施工，對地表植被、地下水層原本的徑流等等都造成了極大的破壞，嚴重影響了當地的生態平衡以及生態環境的可持續發展。特別是采礦工程施工對環境的破壞，其影響效果會持續很長時間，對當地的社會經濟都會造成嚴重的影響，不利于當地社會經濟的可持續發展，更對人們的生存環境造成了嚴重的威脅。因此，在采礦工程中實施綠色開采技術，實現經濟建設與自然生態環境的和諧統一，在實施采礦施工的過程中，最大限度的保證周邊的環境，就成為我國社會經濟建設過程中的重要內容和原則，也是建設可持續發展型和環境友好型社會的必要措施。

1 采礦工程活動中對環境造成的影響

1.1 采礦工程中對水資源的破壞

在采礦過程中會碰到很多的環境污染問題，其中最為典型的就是對于周邊水環境的破壞。一些采礦工程進行時會破壞地下水層的徑流，使其地下水逐漸的浮出地表。而礦區中的地下水位會逐漸下降，成為一個漏斗形狀。此類情況會給水文環境造成非常大的影響。不僅影響水質，還會在開采過程中應地表變形引發水土流失問題，嚴重的可能會使周邊的河流枯竭斷流，影響周邊居民的生活。

1.2 采礦工程對于土地資源的破壞

除了對水文環境影響以外，采礦工程可能會對于周邊土地資源造成破壞。比較典型的環境問題例如周邊土地荒漠化，采礦工程留下的固體廢棄物堆積到地表引發水土流失。這些廢棄物在地表占有很大的位置，不僅污染環境也影響土地后期利用。

1.3 采礦工程對于大氣環境造成的破壞

礦產資源在進行開采時會產生很多種有害氣體，我們最常見的就是瓦斯氣體以及部分的二氧化硫和二氧化碳。這些有害氣體一旦散發在空氣中就會極大的影響周邊環境的植物生長，而且對于在礦場地區周圍的人們身體健康也會造成危害。

2 采礦工程中綠色開采技術的相關應用要點

2.1 煤與瓦斯共采技術應用

煤與瓦斯共采技術的是當前采礦工程中綠色開采技術的重要組成內容，其主要通過對采礦期間所排有害氣體進行實時設置，以減少有害氣體排放，降低其對周邊區域空氣污染為根本開展進行相應作業。這個過程中結合我國煤礦地質基本條件，煤層中氣體往往很難滲透出來，因此在開礦期間智能排完氣再采礦；而煤與瓦斯共采技術可有效將瓦斯與礦產做同步開采，實現對瓦斯高效回收利用，降低環境污染同時促進整體礦產資源開采效率。我國品質較高煤礦資源多存在煤層中，且煤層中所含瓦斯量相對較大，煤與瓦斯共采技術應用可以將瓦斯、二氧化硫等氣體做煤層抽離，以此有效提升工人工作效率和工作安全性。

這個過程中對相應煤層中瓦斯濃度的檢測，明確煤層中瓦斯濃度小于20%時將其用作發電配置，有效提升開礦能源；針對濃度較高瓦斯則采用液化技術確保其煤層瓦斯能夠得到高效回收利用。

2.2 保水開采技術應用

以往的采礦工程開采期間，相應工作人員會忽略對水資源的保護，繼而導致周圍水資源被污染破壞，造成水位現將生態環境受損的狀況發生。保水開采技術作為新型綠色開采技術，利用保水開采技術能夠最大限度保障區域內水資源不被污染破壞；這個過程中通過特定采煤技術和地面灌漿技術使工作人員在開采期間可以很好的對地下水層進行保護，避免開礦對地表及地下水資源的損害。保水開采技術應用在礦石開采前，相應工作人員必須對周圍區域內水資源、地質結構做全方位調查，預先設定實施開采工作方法，同時做好開采工作對地質、水層所造成影響預測，明確其是否存在改變地下水層原有形態的因素，以此選取合適開采區間。在開采范圍內未做隔水層設定時，將可能塌陷地層與含水層做實時隔開；而開采范圍內若有隔水層，則設置相應水煤巖柱來有效降低煤礦開采對地下水位的影響，保障整個開采期間不會對周邊水環境造成污染破壞。

2.3 采空區的充填技術

針對采空區問題的綠色開采技術，主要通過充填技術解決采空區。傳統充填技術主要采用粉煤灰、水等作為充填料，其成本過程，還可能會產生二次污染，因此不利于普遍應用。隨著綠色理念的應用，改進后的綠色充填技術主要有以下兩種方法：

（1）采空區冒落矸石空隙注漿膠結充填法。這種充填方法的特點就是利用頂板冒落形成的矸石，作為充填過程中的支撐主體，在矸石的空隙中充填特殊材料，使其固結成為一個整體，提高力學強度，從而對上部巖層起到有效的支撐作用，有效解決地面塌陷、沉降等問題。

（2）交替膠結充填法。這種方法使用矸石河沙的混合物作為填充料，矸石與河沙混合后，形成牙膏狀的半流體，能夠密實的充填到采空區中，從而形成穩定的力學支撐體，對上部巖層進行有效支撐。

2.4 “無礦柱開采”技術

“無礦柱開采”技術主要原理是預先在上個開采區域輸送巷下留出充填帶，其作用是，進入下階段開采時發揮作用，達到不預留礦柱的目的，實現無礦柱開采。該技術主要用于建構注漿型填充系統，應在鐵礦井下設計和建設專用的車場與攪拌站，同時，還要在“專門回風巷”上面位置，科學設計出“注漿泵硐室”，目的是形成“攪拌—泵送—填充”這種連續式的作業模式，其中，充填帶規格確定依據包括：①充填帶的凝固時間；②礦壓大小；③階段面與工作面輸送巷間長度。

結束語

在礦產開采過程中，會對周邊的環境造成嚴重的影響，因此必須要采取有效的措施，應用綠色開采技術，保護生態環境，實現社會經濟發展建設與自然環境的和諧發展，為構建可持續發展型和環境友好型社會做出貢獻。