綠色開采技術在采礦工程中的應用研究

高翔宇

（山西華潤煤業有限公司 山西太原 030222）

0 引言

在我國傳統的資源開采中，通常因為開采方式不當對周邊環境造成嚴重的影響。比如，不適當的開采方式能夠嚴重破壞礦山的原始履巖層的結構，導致水體泄漏與污染，降低土壤的質量。開采會引起地基沉陷和地表景觀的破壞。綠色開采技術就是針對開采過程中出現的問題而提出的，運用得當能夠很好地保護地下水資源，減少地表沉降，因此，研究綠色開采技術是有現實意義的。

1 綠色開采應用的重要性

隨著社會經濟的不斷發展，資源的需求量不斷增長，因此，我國大部分的煤礦企業都加大了資源開采的力度。由于開采的技術力量不同，絕大部分礦產企業的開采技術還十分落后，導致開采的效率不高，而且對礦區的環境也造成了很大的影響，比如造成地基沉降、水土流失和水資源污染等，影響礦區的后續發展，對礦區人民的生活也造成了較大影響，通過綠色開采解決這些環境影響的問題能夠更好落實我國的環保理念，綠色開采技術指的就是對環境破壞小能夠實現可持續發展的開采技術。綠色開采技術的合理運用能夠解決開采力度不斷增加帶來的環境問題，良好地協調資源和環境之間的關系，保證煤礦企業的快速發展。

2 傳統采礦造成的環境破壞

2.1 破壞土地

在資源開采時會運送出大量的固體廢棄物，這些廢棄物不斷堆積會引發土壤沙化，當自然界有雨水的時候沙化的土體會被不斷沖走，就會引發水土流失。而且廢棄物的不斷堆積也會對自然界的土地造成很大壓力，使得地基坍陷，影響周邊的建筑和植物生長，從而造成自然生態環境的嚴重破壞。

2.2 破壞水資源

對資源進行開采很容易會影響到水資源。因為采用傳統的采礦方法會直接打穿地基，破壞礦區地下的含水層，導致地層中水體的泄漏，使得礦區的水位下降。水位下降后地基的承載能力下降，水環境的平衡也受到破壞，會影響到周邊人們的生活，落后的開采方式和落后的設備甚至會影響地表的水體徑流，改變當地的水文條件，再加上運送出來的固體廢棄物的污染，長期作用會進一步破壞水資源。

2.3 破壞空氣

傳統比較粗放的開采方式會對周邊的地層造成嚴重的破壞，會污染空氣，引起溫室效應。由于傳統的方法開采煤礦需要很長的時間，在開采過程中會泄露地層中的有毒氣體，比如二氧化硫、瓦斯等等。這些有毒氣體一旦進入空氣中就會對空氣造成嚴重的污染，影響到當地居民和工作人員的身體健康。另外，固體廢棄物中還含有大量的粉塵，在風的作用下固體粉塵被吹到空氣中，一旦吸入人體也會嚴重影響健康。

3 綠色采礦技術的實踐及運用

3.1 保水開采技術

保水開采技術是綠色采礦技術中的一種技術，在傳統開采技術中，開采出來煤礦之后的地表會發生不同程度的沉降，造成地下水的污染，地下水的流逝也造成水資源的匱乏。保水開采技術不僅能夠有效提高開采礦產資源的效率，還能夠降低開采造成的污染。這項技術中會應用到先進的采煤工藝以及地面灌漿工藝，利用先進的工藝保護水資源。采礦工程中礦井用水主要用于井下消防和生產用水，可以統籌規劃礦井用水，一水多用減少水資源的消耗。

另外，可以盡可能地選擇穩定性好和安全性能高的煤泥水處理設備，完善煤礦的地面生產系統，提高生產用水的重復利用率，以達到以及洗水閉路循環的目的。某些工地的水資源重復利用率可以達到90%以上，每噸煤的耗水量僅僅0.2m3。在地面生產系統中，設置事故濃縮機，保證對煤泥水的有效處理。

3.2煤炭與瓦斯的共采技術

煤礦企業應當合理采用煤炭與瓦斯的共采技術，減少煤礦開采企業在瓦斯治理中出現的治理不當現象，避免由于治理不當引發的安全問題，保證煤礦開采的順利進行。相關人員應當有效應用抽采技術，徹底將瓦斯抽離煤層，保證開采環境的安全，實現最大化開采目標。一般在煤炭開采完畢之后圍巖的壓力會降低，因此瓦斯會泄漏。作業人員可以結合具體的情況布置鉆孔提升煤層瓦斯的抽取速度。工作人員也應當結合廢棄礦井的實際情況，檢查巖石內部縫隙的分布做好瓦斯抽采工作，最后提高瓦斯的利用率，減少安全事故的發生。

3.3固體廢棄物綜合利用

在煤礦的開采過程中會形成很多固體廢棄物，比如煤矸石、礦渣等。這些固體廢棄物不斷堆積，不但會浪費土地資源，造成地基沉降，這些廢棄物還會發生自然釋放有毒氣體，為了降低污染，煤礦企業應當用最先進的固體廢棄物利用技術更好地利用這些資源。尾礦可以進行二次提煉，把煤渣等進行二次施工，減少土地資源的消耗。煤礦開采完畢之后煤礦企業還應當退礦還林，提高周邊環境的生態效益。

煤礦也可以將黃土和石灰乳進行混合注漿，對固體廢棄物進行滅火處理，根據煤矸石的物質特性進行無害化處理。

3.4 無煤柱開采技術

使用無煤柱開采技術指的是在開采之前往輸送巷下部預留一條填充帶，這樣進行到下一步的開采工作時候可以順著提前預留的填充帶進行廢棄物的輸送，而不必預留煤柱，從而實現無煤柱開采。無煤柱開采主要是如何將注漿填充的核心設備設置在井下方，比如攪拌站。注漿泵酮室應該設置在回風巷的上邊，這樣能夠保證填充作業的不斷循環。填充帶的位置和長度應當結合注漿材料的凝固時間以及輸送長度來確定。

4 結語

傳統的煤炭資源開采會影響周邊環境，造成水土流失并影響空氣和水資源等，因此應當加大綠色開采技術的推廣力度，比如固體廢棄物的利用、煤炭和瓦斯的共采以及保水開采技術等。工作人員應當詳細了解這些開采方法的特點，保證綠色開采技術在煤礦開采中的運用，提高煤炭開采的安全性，提高企業的經濟效益。