綠色開采在采礦工程中的實踐應(yīng)用

包榮 周文軍

【摘 要】隨著社會與經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，居民生活和社會生產(chǎn)與資源的需求量持續(xù)增加，采礦行業(yè)也迎來了發(fā)展的機遇。但是在采礦作業(yè)中，由于采礦工藝和采礦技術(shù)存在缺陷，其作業(yè)行為會對生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)條件帶來污染和破壞，進而打破礦區(qū)原本的生態(tài)平衡，不利于社會與行業(yè)的綠色以及可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)用綠色開采手段，可以有效維護當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡，緩解以及杜絕對周邊環(huán)境的破壞，在保證采礦作業(yè)效率和安全性的同時，保護生態(tài)資源、減少環(huán)境污染，對構(gòu)建生態(tài)型社會具有積極意義。

【關(guān)鍵詞】采礦工程；綠色開采；應(yīng)用

引言

在我國經(jīng)濟發(fā)展與能源開采工作中，采礦仍然是重要的組成部分，但是傳統(tǒng)的開采技術(shù)和水平，對礦產(chǎn)周圍的環(huán)境，大氣，土壤，以及水資源等造成了嚴重的破壞，生態(tài)環(huán)境受到了嚴重的挑戰(zhàn)，這對人類生活生產(chǎn)的環(huán)境以及身體健康都帶來了不利影響，威脅著人類的生存。所以在礦產(chǎn)資源開發(fā)和利用，必須積極研究現(xiàn)代化開采技術(shù)，實現(xiàn)綠色采礦的目標，為資源利用創(chuàng)造有效的條件。從而實現(xiàn)人與自然和諧共存。

1綠色開采的定義

通過基本名詞我們就能感覺到，綠色開采一定是與環(huán)境保護之間有密不可分的關(guān)系，所謂綠色開采，就是指在開采礦產(chǎn)資源過程中最大限度的降低對自然環(huán)境以及其他資源的不利影響，最大化的保護周邊環(huán)境，減少破壞。同時減少開采礦產(chǎn)時廢棄物的排放，以及對廢棄物實現(xiàn)二次利用的目的。從而最大化提高社會經(jīng)濟效益，實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護和諧發(fā)展。

2采礦工程中出現(xiàn)的問題

2.1技術(shù)水平相對落后

我國的采礦工程，技術(shù)發(fā)展時間比較短，與很多發(fā)達國家都存在很大的差距，在現(xiàn)階段，開采技術(shù)水平相對落后是相關(guān)研究人員遇到的首要問題。雖然我國是一個資源遼闊的大國，礦產(chǎn)資源豐富，但是使用效率卻不高，存在著嚴重的資源浪費情況。隨著社會的可持續(xù)發(fā)展理念的誕生，采礦技術(shù)收到了相關(guān)部門很大的重視，與之前傳統(tǒng)的采礦技術(shù)相比，有了很大的提高。但是與西方發(fā)達國家相比依然存在很大的差距。我國采礦企業(yè)還沒有嚴格結(jié)合采礦現(xiàn)狀推動技術(shù)創(chuàng)新，很多礦產(chǎn)企業(yè)由于運營等原因，依然脫離不開傳統(tǒng)的采礦技術(shù)，在礦產(chǎn)資源豐富的礦山開采過程中，只有少部分的資源得到了開發(fā)和利用，由于開采領(lǐng)域在縮小，所以目前的礦產(chǎn)資源開采工程收到了很大程度的限制。

2.2水資源污染與破壞

礦產(chǎn)開采時，對水資源造成的破壞以人為的疏干排水產(chǎn)生的裂隙使含水層疏干，導(dǎo)致含水層所處原始徑流狀態(tài)被破壞。此外，在礦井水當(dāng)中含有大量無機鹽類，使水體被嚴重高污染。如果水資源受到污染，則植被也會受到很大的影響，使土體貧化，對地下水的正常循環(huán)造成不可逆的破壞，最終使水位大幅下降。我國的水資源分布不均，西北地區(qū)的礦區(qū)較為集中，因采礦造成的水污染，加劇了這些地區(qū)的水資源短缺。

2.3安全問題

采礦工程是一個很復(fù)雜的工作，存在著很多安全隱患問題，所以在一個工程實施過程中，開采人員的安全問題非常重要。由于煤礦開采工作都要到地下進行，而當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境以及地質(zhì)原因都各有不同，所以開采工作要結(jié)合礦井的地質(zhì)構(gòu)造，選用不同的開采技術(shù)，對資源進行合理的規(guī)劃和開采。盡最大限度保證每一個開采工人的安全。但是由于采礦工作中有各種突發(fā)的安全事故發(fā)生，比如火災(zāi)，坍塌，瓦斯問題等時常發(fā)生，所以無法從根本上保障工作人員的安全問題。只能在開采工作中，盡量避免事故的發(fā)生，降低傷亡的幾率。

3綠色開采技術(shù)在采礦中的應(yīng)用

3.1固體廢棄物利用技術(shù)

在礦山實際開采中，會產(chǎn)生大量的矸石以及礦渣等固體廢棄物，其堆放在地表上，不僅會占用土地資源，其釋放出的有害氣體還會對生態(tài)環(huán)境形成污染。引入固體廢棄物利用技術(shù)，不僅可以對廢棄物進行科學(xué)處理，還可以實現(xiàn)收回利用，起到保護環(huán)境的作用。當(dāng)前，處理固體廢棄物的主要方式為回收利用和二次提煉，例如對矸石進行提煉，可以獲取金屬資源，對礦渣進行加工，可以制作施工材料，應(yīng)用于公路建設(shè)或者工程項目中，能夠降低施工成本。同時，在處理固體廢棄物后，還能夠快速恢復(fù)礦區(qū)的草地、森林以及耕地，對土地資源的利用開發(fā)具有積極意義。

3.2采空區(qū)的綠色開采

在開采礦產(chǎn)工作中，采空區(qū)的填充工作至關(guān)重要。如果不進行填充處理，勢必造成嚴重的后果。采空區(qū)填充技術(shù)，包含開采與充填系統(tǒng)的合理協(xié)調(diào)，對充填及事后處理充填材料的暢通運輸事項等。但是如果在填充材料非常巨大的情況下，成本是非常高的，具體的操作方案很不容易被實行。為此，相關(guān)科研人員提出了“關(guān)鍵層理論”以及部分填充以控制開采沉陷的想法，目前已經(jīng)得到了大范圍的推廣和實行。比如，在采空區(qū)上方，離層裂隙注漿充填法就起到了減緩下沉速度和下沉量的作用。但是最關(guān)鍵的還是要尋找一種低價格，儲量大，來源廣泛的填充材料，這樣才能從根本上解決問題。

3.3采取填充技術(shù)

在礦山開采之后，如果不對采空區(qū)進行有效填充，會導(dǎo)致地表出現(xiàn)位移或者塌陷，進而誘發(fā)自然災(zāi)害、形成環(huán)境污染。以往的充填工藝包括巖石填充、煤研石填充、風(fēng)力填充、粉煤填充以及水力填充，這種傳統(tǒng)的填充方式不僅具有效率低、成本高等缺點，同時還可能對環(huán)境帶來二次污染，因此，要積極采用先進、綠色的填充技術(shù)，例如使用煤研石、粉煤灰、工業(yè)爐渣以及河沙等混合填充材料，在形成較為穩(wěn)定的支護后，會對地表沉降進行有效控制，還可以降低礦井問題，預(yù)防井下發(fā)生火災(zāi)。

3.4保水開采

對于保水開采技術(shù)，它在不同的礦區(qū)往往具有不同特征與內(nèi)涵，比如在缺水礦區(qū)中，應(yīng)將水資源保護與充分利用作為核心；在大水礦區(qū)中，應(yīng)將盡可能減少對水資源造成的破壞，并有效防治所有類型的水災(zāi)害作為核心。開采會對含水層所處原始徑流造成破壞，使地下水開始大量排出；位于采空區(qū)上部的裂隙，會與地下水實現(xiàn)貫通，進而形成規(guī)模很大的降落漏斗，導(dǎo)致含水層中的水位明顯降低，最終對范圍內(nèi)的水文地質(zhì)條件造成嚴重影響。在采動影響達到穩(wěn)定以后出現(xiàn)的地表沉降，通常會使地表水體所處原始狀態(tài)發(fā)生變化，使溝泉水明顯減少，嚴重時造成干涸，對附近居民日常生產(chǎn)與生活造成影響，導(dǎo)致土地沙漠化和水土流失。由此可以看出，在不同的礦區(qū)根據(jù)其實際情況，采取有效的保水措施是十分重要且必要的，必須引起相關(guān)人員的高度重視。

3.5矸石處理技術(shù)

在整個采礦過程中，矸石具有較高的排出量，其不僅會對地表環(huán)境帶來影響，同時還容易出現(xiàn)自燃情況，進而對大氣形成污染，不利于采礦作業(yè)綠色化發(fā)展。當(dāng)前，我國在礦山開采中，很少對矸石進行合理化處理，導(dǎo)致矸石數(shù)量逐漸增加，堆積在地表形成污染源。針對這一問題，企業(yè)需要通過有效的處理技術(shù)對矸石進行科學(xué)處理。首先，可以通過綠色覆蓋技術(shù)，在矸石上覆蓋一層保護膜，減少風(fēng)吹作用，預(yù)防矸石自燃，防止其對環(huán)境帶來的污染；其次，利用矸石的物理化學(xué)性質(zhì)，選擇化學(xué)溶劑進行溶解處理；再次，將產(chǎn)出的矸石集中處理，提煉其中蘊含的金屬元素，對廢棄物進行掩埋銷毀；最后，將矸石進行二次加工，使其成為施工材料，發(fā)揮矸石的材料價值，進而緩解建筑材料緊張的局面。

結(jié)束語

在我國經(jīng)濟發(fā)展與能源開采工作中，采礦仍然是重要的組成部分，但是傳統(tǒng)的開采技術(shù)和水平，對礦產(chǎn)周圍的環(huán)境，大氣，土壤，以及水資源等造成了嚴重的破壞，生態(tài)環(huán)境受到了嚴重的挑戰(zhàn)，這對人類生活生產(chǎn)的環(huán)境以及身體健康都帶來了不利影響，威脅著人類的生存。所以在礦產(chǎn)資源開發(fā)和利用，必須積極研究現(xiàn)代化開采技術(shù)，實現(xiàn)綠色采礦的目標，為資源利用創(chuàng)造有效的條件。

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