淺談綠色開采技術在采礦工程中的應用

李科維

（云南省昭通市彝良縣工業園區管理委員會，云南 邵通 657600）

采礦行業對于國家的經濟建設具有重要的推動作用，但在推動社會經濟發展的同時，礦產資源的消耗也在逐漸增加，隨之而來的，還有落后的開采技術帶來的日益嚴重的地質破壞和環境污染等問題。隨著這些問題的逐日加深，綠色開采技術越來越受到人們的關注和重視，因此，本文針對這些問題，簡要分析了綠色開采技術在采礦工程中的應用及意義。

1 綠色開采技術應用的重要意義

我國的工業化發展迅速，對礦產資源的需求量也越來越大，因此礦業部門對各類資源的開采和利用也相應的提升了。但在開采的過程中大多用的是一些粗獷式的開采方式，這就導致礦區的生態環境遭到了嚴重的破壞，土地荒漠化、臭氧層遭到破壞等問題頻繁出現，因此不利于可持續發展[1]。而綠色開采技術作為一種對環境友好的、可持續發展的開采技術，其推廣和應用能夠更好地協調資源開發和環境保護，使礦企在獲得經濟利潤的同時，也能夠減少對環境的破壞，獲得社會和生態效益。

2 當前采礦工程對環境的污染

（1）水污染。我國絕大多數的礦產資源都深藏在地下深處，在對部分礦產資源進行開采時，需要對地質表面進行鉆井作業，從進口達到所開采的礦層處。但是在進行開采工作過程當中，對地下含水層造成極大的破壞，導致地下含水層的補給、排泄、承壓等問題出現，甚至會對此造成截留現象，因此，導致礦山地區的地下水位降低，一些被污染的地下水會隨著礦產資源的開采排到地質表面，從而導致環境的污染。由于對礦產資源的過度開采，地質表面會出現塌陷的情況，這樣就會導致地質地表水攔截滯留的現象，更為嚴重的是，會導致礦區周圍地區的河流干涸或斷流，不利于生態環境的發展，并逐步造成沙漠化[2]。

（2）大氣污染。在對礦產資源的開采當中，會伴有礦層氣體等資源。在進行實際開采時，由于氣體排出技術落后，經常會產生大量的有害氣體。另外，還會出現煤矸石自燃等問題，在此過程中，釋放出大量的二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等氣體。這些氣體，不但讓開采難度變得更大，而且也極大地污染了大氣環境，導致溫室效進一步加劇。

（3）土地資源污染。在進行采礦工程施工過程中，對土地資源的破壞較為嚴重，例如地表塌陷、水土流失、土地沙漠化等問題。據國土資源管理局調查顯示，我國目前因為采礦工程而導致的地表塌陷已經超過了40萬公頃，而且這個數據還在以每年0.05%的速度增長。而地表、植被遭到破壞的情況就更多見了，再加上我國的煤炭資源主要集中在半干旱和干旱地區，導致這些開采地區的土地沙漠化越來越嚴重。此外，在煤礦開采的過程中，一般都會有矸石，如果不及時進行處理，就會導致其越積累越多。據調查顯示，我國矸石存放占用的土地面積已經超過了1萬公頃，由此可見，矸石閑置問題已經比較嚴重了，必須加以解決。

3 綠色開采技術在采礦工程中的應用

（1）保水開采技術。保水開采技術作為一種新型的綠色開采技術，其在煤礦開采的過程中不僅能夠提升礦藏開采的質量和效率，而且還能減小對地表和地下水資源的污染，從而在提升經濟效益的同時，也獲得生態效益。在傳統的采礦工藝中，采礦后地表覆巖經常發生斷裂，從而導致水位下降漏斗等狀況，使地下水流失和破壞。而保水開采技術的應用，能夠有效減少礦藏開采對地下水的影響。

此外，還要提高水資源的利用率，減少水的消耗。如，礦井工業場地的生產和生活用水由水源井供給，綠化、澆灑道路等用水，由生活污水經生活污水處理站后供給。還要選用節水型的生產技術和設備，采用節水型的產品和材料，淘汰落后設備和材料，從而減少水資源的跑、冒、滴、漏，提高利用率。另外也要提高生產用水的復用率。這就需要設置完善的煤泥水處理系統，確保煤泥水不外排，提高其重復利用率。

（2）礦產和有害氣體共采技術。在開采工程施工過程當中，首先要進行開采前有害氣體檢測、排出工作，在工程的全面開展之前，對礦井內的礦層有害氣體進行抽出，從而降低事故的發生幾率，并將資源實現最大化。值得注意的是，我國礦井的透氣性功能效果較低，因此，有害氣體抽采技術需要進一步優化，改善。對于開采完的廢棄礦井，也要進行有害氣體抽采。在此過程中，技術人員要利用巖層內部的裂隙進行科學的有害氣體抽采，使其在資源最大化的同時，減少生產事故，保證安全生產。

（3）采空區填充技術。與傳統的填充技術相比，現代化的采空區充填技術讓綠色開采得到了進一步的發展。其種類主要有：交替膠結充填，將毛石、工業爐渣、河沙，粉礦灰進行混合之后，加入水使其成為牙膏狀的漿體，然后進行實時填充，使其形成非常穩定的支撐體，從而有效控制地表的沉降。對于溫度比較高的區域，它還可以有效降低井下的溫度，減小火災危險。采空區冒落矸石空隙注漿膠結充填，這一填充方法的重點在于冒落帶，在壓實毛石空隙之前進行注漿，使冒落的矸石與填充的材料迅速膠結，從而形成兩者相互支撐的覆巖層，提高填充區的力學穩定性，降低地表變形的可能性。

（4）固體廢棄物綜合運用技術。在礦產的開采過程中，將會有許多礦物衍生物。這些固體廢物不僅占用大量的土地資源，而且容易自燃，釋放大量有害氣體，污染礦區周圍的大氣和空氣環境。因此，為了減少此類問題的發生，企業應加強固體廢物綜合利用技術的應用，從這些廢物中提取有價值的資源。在固體廢棄物綜合運用的過程中，煤礦單位可以二次提煉尾礦，從中獲得有價值的能源。對于煤渣等，也可以對其進行二次加工，比如：運往磚廠，轉換為建筑材料，從而用于建筑或道路工程的建設中，提高固體廢棄物的利用率。另外，在煤礦開采完成后，還要對采空區上覆地表進行合理規劃，在此基礎上退礦還耕、還林，從而改善礦區環境。而對于煤礦矸石山，要遵循“因地制宜、綜合治理、總體規劃、分步實施、合理布局、加快建設”的方針。在治理改造煤矸石山的過程中，應該因地制宜，合理規劃其綠化景觀，從而創造出更高的景觀價值，使其在科學處理矸石山的基礎上，滿足人們的休閑需求，也提供礦業旅游的基礎。

4 結語

綜上，隨著國家對礦產資源需求的增加，礦產單位也必須及時淘汰傳統的開采技術，采用先進的、現代化的綠色開采技術，從而減少礦產資源開發帶來的環境污染，推動礦產開發朝著綠色、環保、節能的方向不斷前進和發展。