綠色開采在采礦工程中的應用

＊周 劍

（山西省煤炭建設監理有限公司 山西 030012）

引言

采礦工程極易對地表產生破壞，繼而引發一系列的生態環境破壞與環境污染。一旦產生嚴重的破壞效果，對其原有的地表、空氣以及水資源破壞很難再去修復。近些年來，國外對于礦業開采的生態保護工作有了新的認識，并取材投入了大量資金與技術研究之后取得了良好的效果。但是，我國對于礦業開采的認知與國外相比嚴重不足，最終導致了對于環境污染越來越嚴重。為了更好地促進礦業工程的健康可持續發展與升級轉型，需要積極運用先進的綠色理念，有效推動采礦工程由傳統型升級轉型為資源節約型。因此，積極地調整礦產開采的傳統觀念，利用先進的科學綠色開采模式，有效構建環境友好型是我國采礦工程未來發展方向的必經之路。

1.當前我國礦產開采技術的發展現狀

就傳統的礦產開采技術應用現狀來看，常用的技術主要包含了離層區注漿、水砂充填、條帶開采、風力充填等形式，這些傳統的礦業開采技術應用普遍存在著諸多的弊端與不足，使得大多數的礦業工程在開展相關的開采活動時出現產出率低、技術應用實施難度大等特點，嚴重影響著礦產產業的轉型與升級。為了有效解決這種窘狀，我國需要加大對礦產產業綠色開采技術的深層研究，積極創新開采技術，有效實現降低礦業開采對環境的污染，最大限度的增強對礦產資源的高利用率，從根本上解決礦產開采的問題。

綠色開采理念的提出，顧名思義就是在礦產開采時增強對環境的保護，最大限度的保證防止與減輕開采礦物資對環境與可利用資源的破壞，有效減少礦產工程開采過程中對周邊環境的污染與破壞。在礦產工程中應用綠色開采技術能夠有效保證對當地水資源、土地資源的破壞與原有地表的改變，減輕礦采時各種廢棄物的排放，還能夠運用先進的綠色環保理念有效實現對廢棄物的二次利用，增強礦產工程開采的實效性與環保性[1]。新時期社會背景下，礦產綠色開采技術作為一種新型的、創新的、科學礦產開采技術，主要依據現代科學技術，以提升資源利用率、減輕對環境的污染為主要核心，最終達到對礦物資源開采的高效率目的。就目前實際的礦產工程綠色開采技術應用的實際情況來看，充填開采技術與綠色開采技術的應用優勢最為明顯。

2.礦產開采對環境的污染分析

(1)礦產開采對大氣環境的污染

隨著礦產事業的不斷發展與進步，我國的大氣污染越來越嚴重。這主要是由于礦產開采過程中，礦井會釋放大量的二氧化碳、二氧化硫等有害氣體，嚴重污染了大氣環境。目前全世界較為嚴重的溫室效應也與礦產開采有著密不可分的聯系性。雖然我國政府已經采取了一系列的干預政策，但是嚴重的霧霾、溫室氣體、PM2.5總能觸動人心，為人們的生活與工作帶來諸多的焦慮。因此，對采礦工程的改造與升級是當前亟需重視與解決的問題。比如，在對煤礦開采時，礦井中釋放出來的瓦斯所產生的溫室效應能夠超出二氧化碳的幾十倍之多；在對稀土進行開采時，傳統的原地浸礦技術會對空氣造成嚴重氨氮污染。這些相似的采礦工程中都會或多或少地存在著環境污染問題，嚴重影響著人們的身心健康與生態環境，同時，這些大氣污染也使礦區的環境容量承受著沉重的壓力，這些可利用資源的開采又不能夠在短時間內有所改變，所以，為了有效緩解大氣環境壓力，應該積極更新礦產開采理念，加強對綠色開采技術的研究與實踐應用，最大限度的保證礦采工程實施時能夠對大氣環境減少破壞或者防止破壞[2]。

(2)礦產開采對土地資源的破壞

目前，我國的礦產資源開采主要包括露天開采與地下開采兩種。露天開采對于地表環境的危害主要表現在對土地進行剝離挖損，嚴重影響著地表中植被的生長與土地耕種，對于地貌的改變以及引發的一系列景觀生態現象也是極為嚴重的；地下開采一般需要深挖巖石隧道，很容易在礦產資源開采時形成無數的采空區與隧道，如果不能夠及時的對隧道與采空區進行填充與補救措施，很大程度上會造成地表表面與周邊巖層的松動，最終造成地表坍塌，對于當地的建筑物與村莊造成嚴重的破壞與影響。較為嚴重的情況下，附近的村莊與城市產生的地面坍塌會造成當地山體的坍塌，使得大量的巖石滑落到居住區，遇到梅雨季節還會造成嚴重的滑坡、泥石流等自然災害，使得周邊的村民不得已搬離住所、背井離鄉。同時，在對礦物資進行開采時所產生的尾礦、廢棄物等堆積成山，在一定程度上容易產生次生地質災害，還占用了大量的土地資源，長期存放還會產生較多的粉塵與硫化物，對土地資源進行二次傷害。因此，礦產工程不僅大大損害了人們的生命財產安全與國家的利益，還會對土地資源造成嚴重的破壞，逐漸的使土地資源失去耕種價值。

(3)礦產開采對水資源的污染

礦產開采對于水資源的污染主要表現在對地下局部區域水資源的分布平衡的破壞。通常情況下，礦產開采過程中對于地下含水層的原始徑流以及地下巖體結構的破壞，會造成區域含水層水位的嚴重下降，進而形成較為嚴重的區域地下扇面漏斗區，對于區域水文地址環境產生著不可小覷的破壞。與此同時，地下水位的大幅度下降也會對當地居民的生產與生活造成較為嚴重的影響

3.綠色開采在采礦工程中的應用與發展

(1)針對采空區的綠色開采

由于礦產開采對土地資源的破壞所產生的采空區，如果不能夠及時、有效的進行填充與實施補救措施，很大程度上會造成嚴重的土壤破壞現象，使得土地耕種面積越來越稀少。如果對采空區實施了填充措施，就會因為填充材料填充量大、來源困難等問題導致對采空區的填充措施投資成本超出預算。因此，在實際的礦產開采時進行采空區的填充并不是最佳的解決措施，在實踐操作中被采納與實現是很難的。針對于采空區的填充問題，相關的工作人員需要積極借助于現代化的科學技術有效融入綠色開采理念，對土地采空區進行部分填充，以達到良好地對開采沉陷進行控制的效果[3]。通常情況下，通過對“關鍵層理論”的應用與推廣能夠對采空區上方的離層裂隙進行注漿與填充，充分發揮出對采空區土地資源的減緩下沉速度與區域下沉量。現階段，運用關鍵層理論對采空區進行部分填充是當前綠色開采技術中能夠獲取良好效果的技術之一，當務之急就是尋找來源廣泛、價格低廉的填充材料。

(2)礦采綠色開采的綜合治理

礦產綠色開采的本質其實就是在保證礦產工程的經濟效益、環境效益與社會效益的多重功能下，還能夠有效滿足我國社會經濟發展對礦產資源的開采需求，有效兼顧其平衡生態環境與人們正常、健康生活的重大職責與任務。在綠色開采的實踐過程中，為了更好地實現對水資源的高利用率，有效實現對水資源的科學合理化使用。運用現代化、先進的隔離技術，不僅有效實現了對礦產工程的綠色開采，還能夠利用將礦業開采的用水資源與居民生活用水資源隔離開，最大限度的減輕與杜絕了礦產開采對水資源的破壞與嚴重污染，還能夠保證礦產開采后所產生的廢棄水資源與物資能夠被再次利用。在此過程中，運用阻水技術或者水源截流技術，將地下層進水的通道進行封閉，不僅能夠保持水資源在疏干區的獨立性，有效預防二次利用的水資源與優質生活用水的相互連接，還能夠將這些凈化的水資源用于農業的灌溉，實現了對水資源的高效利用。同時，運用技術隔離技術還能夠有效減少礦井的漏水，最大限度的保證礦區周邊能夠擁有充足的供水量。最后，運用技術隔離水資源方式，還能夠對已經污染的礦井水進行凈化，通過對被污染水源的物理與化學性質分析，積極采取有效的方法對污染水質進行分階層治理，讓污染水資源能夠被層層凈化，有效防止水資源的惡化與二次污染。

(3)針對水資源保護的綠色開采

針對礦產工程對環境的污染問題，需要積極采取科學、合理的采礦工藝手段與方法對礦產資源進行開采，有效達到水資源保護的良好效果。通常情況下，采用地面注漿的綠色礦產資源開采方式能夠在礦物開采過程中保證地表水資源與地下水資源不受到任何破壞，有效達成對礦井資源的科學合理保護，最大限度的實現對礦井資源的綜合利用效率。通常情況下，在對礦產資源進行開采時，隨著礦層中上覆巖層中的關鍵層產生了嚴重的斷裂，在該區域形成了較為嚴重的地下扇面漏斗區，使得該層的隔水效果嚴重下降，最終造成了大量水資源的浪費。為了有效解決這種水資源浪費現象，需要相關的工作組織人員的業內專家積極開展關于地下水上覆巖層隔水的穩定性探究，通過在礦產開采時組織工作人員專門負責相關的抽水與排水工作，以便消除下降漏斗區的積水等水資源浪費現象。同時，通過科學合理的控制巖層活動，將隔水層的裂縫帶有效轉變成為圈狀裂縫帶，是水資源在地下巖層形成循環圈狀，實現對裂縫帶的裂縫彌散，最大限度的保證導水裂縫帶現象的不再發生，實現對水資源保護的礦產綠色開采。

4.結語

綜上所述，隨著生態環境問題的不斷突出，加強對自然環境與社會經濟的健康、可持續發展是當前社會進步與發展的重要核心理念。在對礦產資源進行開采的過程中，需要積極采用綠色、環保、創新的科學技術手段，不斷強化技術水平與應用范圍，為全面實現礦產綠色開采技術在礦產工程的良好應用與發展創造良好的先決條件。因此，我國政府需要積極推廣技術、鼓勵技術創新，進而有效推動資源節約型與環境友好型的社會現代化建設與發展。