采礦工程中綠色開采技術的應用

董永

摘?要：隨著工業化程度的擴大，中國的城市化發展越來越快，對各項能源資源的需求也在逐步增加。在全球工業化的形勢下，我國的煤炭部門將持續加大對煤炭資源的開采力度。但是，傳統的煤炭開采方式以及采掘的流程經常會導致煤礦地區出現一些生態環境問題，比如，地表出現不同程度的坍塌、周邊的水土流失以及破壞地表含水層等等，這也無法實現礦區的可持續發展。因此，我國倡導相關部門必須貫徹落實綠色環保的理念，為了實現煤礦企業的環境效益以及更高的社會認可，運用綠色開采的技術，保證采礦工程能夠順利進行。基于此，本文就采礦工程中綠色開采技術的應用進行了探討。

關鍵詞：采礦工程;綠色開采;技術應用

采礦過程中使用綠色采礦技術，能夠盡可能減少采礦活動對環境所產生的影響，在合理利用資源基礎上優化采礦技術，形成有效而連續的采礦作業模式，同時還能夠兼顧社會以及環境因素，確保采礦作業經濟效益的同時，提升其社會價值。在實踐中，根據礦區實際情況靈活選擇綠色采礦技術非常重要。

1采礦工程中綠色開采技術的概念

綠色開采技術是在傳統開采技術的基礎上逐步發展的一種新型環保的開采技術。傳統開采技術受到技術的限制，在開采礦產資源的過程中通常存在嚴重的環境污染物體。為了響應國家可持續發展的號召，要求采礦施工必須要注重對環境的保護，不能因為追求經濟效益而盲目開采。綠色開采技術是在傳統采礦技術的前提下進行升級改進，不僅有效提升了采礦施工工程的效率，還有效促進了礦產資源的合理利用，避免了不必要的浪費。

2在采礦過程中應用綠色開采技術的重要性

伴隨著工業化的發展進程，我國對能源的需求也在逐年增加。當前，煤礦企業對有限的煤礦資源進行開采的力度不斷增大，一些技術較為落后的礦區在大肆挖掘的時候容易造成礦區的嚴重塌陷、破壞周邊的水資源以及造成水土流失等現象，嚴重影響了礦區有序穩定的發展。在這種形勢下，通過應用綠色開采技術對礦區進行工程施工，能夠有效解決地表塌陷以及水土流失等問題，將綠色環保的理念落到實處。通過對綠色開采技術的應用能最大限度地保護周邊的環境，確保了資源開采和環境保護之間的和諧共存，為煤礦企業長遠的可持續發展戰略奠定了基礎。

3采礦工程中綠色開采技術的應用

3.1矸石處理

開展采礦工作時，矸石排出量很高。矸石排出一方面會影響地表環境，另一方面由于其內部含有一定量的可燃物，在特定條件下還會燃燒，進而產生有毒有害氣體污染空氣，由此可以看出，如果不對矸石進行妥善處理，會同時產生固體廢料以及有毒有害氣體，對環境造成嚴重影響。傳統采礦模式中，矸石處理技術較為粗放，導致該問題長期得不到有效解決。運用綠色采礦技術之后，針對矸石問題主要有三種解決措施：第一種是覆蓋法，使用開礦現場其他物品對矸石進行覆蓋，通過這種方式減少矸石影響范圍，這種方式的優勢在于技術簡單、成本低。第二種是化學分解法，工作人員根據矸石化學性質，選擇相應的化學制劑對矸石進行分解處理，這種處理方法的優勢在于通過化學反應能夠在分解矸石的過程中提煉出一些有用的金屬物質，減少矸石對于環境所產生的污染的同時，提升矸石使用價值。第三種是綜合利用發，矸石進行處理之后其內部結構會發生改變，使其物理結構以及化學性質符合建筑施工用料標準，使矸石成為一種新的建筑資源，隨著建材成本逐步提升，利用矸石作為建筑施工材料，一方面能夠提升矸石使用效率，變廢為寶，另一方面還可以減少傳統建筑材料使用量，緩解資源壓力。

3.2采空區填補技術

從礦產資源分布情況來看，露天礦產資源存儲量較少，大多數礦產資源都存在于地下，想要開采這些地下礦產資源就要搭建采礦井，讓采礦設備能夠深入地下采集礦產資源，在開采過程中，地下的礦產資源被掏空，進而在該區域創造出一個巨大空洞，這種由于采礦作業而形成的地下空洞被稱為“采空區”，采空區的出現會造成該區域土體結構發生巨大變化，容易形成地面沉降問題。傳統采礦技術框架下，針對采空區通常使用支撐或者填充的方式進行處理，而這些處理方式存在很大問題，例如會消耗大量資源、產生二次污染等。使用綠色采礦技術之后，針對開采作業所形成的采空區，依舊采用填充原理對其進行穩固，但區別在于綠色采礦技術中使用的是更為環保的填充原料，就目前綠色采礦技術發展情況而言，常用的填充技術包括兩大類。第一類是膠結填充，具體填充過程中工作人員對爐灰渣、河沙或者粉煤灰等固體廢料進行充分混合，再加入一定量的水使其軟化，當填充料呈現出膏狀形態之后，將其注入采空區，通過這種方式對采空區進行有效支撐，除了能夠有效地控制地面沉降之外，這種填充技術還可以降低井底溫度，使得溫度過高的區域的溫度能夠得到有效控制，從而防止發生火災。第二類是使用水泥填充空洞中四周裂隙，這種處理方式的優勢在于靈活利用冒落帶，實際工作過程中，工作人員需要對灌注時機進行精準把握，需要在矸石空隙被周圍巖土結構壓實之前對裂隙進行注漿噴射作業，此方法可以在短時間內將填充材料和出現裂隙的矸石膠結，從而形成覆蓋層，確保填充區域穩定性的同時，還可以有效地減少表面沉降，通過這種方式減少固體廢料總量，并有效緩解地面沉降。

3.3共同開采技術

瓦斯與煤共同開采也是綠色采礦技術的一個重要組成部分，從類型上看，瓦斯屬于溫室氣體，但是由于瓦斯經過充分燃燒不會產生有毒有害氣體，因此可以將其作為一種清潔能源加以利用，與傳統化石能源相比，瓦斯對于環境的污染較少。由于瓦斯具有易燃易爆的特點，如何對瓦斯進行安全開采一直都是綠色采礦技術的關鍵環節。在具體開采過程中，為了提升在確保瓦斯開采安全性基礎上提升瓦斯開采效率，需要從三個方面入手進行優化：正式進行瓦斯開采工作時，相關工作人員需要根據實際開采環境，制定有針對性的開采計劃。為了避免在后期的實際開采過程中出現安全事故，工作人員在開采作業前必須先提取煤層中的隱性瓦斯，為以后開展的瓦斯采集工作提供安全保證。經過實際研究發現，大多數采礦項目的煤層透氣性均較低。為了確保瓦斯提取工作能夠順利開展，需要運用瓦斯煤炭共同開采技術，所謂煤與瓦斯聯合開采技術的原理是，煤礦開采完成后，根據圍巖壓力降低的特點，工人應盡快在采空區開采瓦斯。很多已經廢氣的礦井中還儲存了大量瓦斯，這是對能源的一種浪費，因此工作人員需要利用先進的開采技術對這些地下瓦斯進行收集。這里需要注意的是，工作人員需要先對廢氣礦井巖土裂隙分布情況進行全面勘察，并以此為基礎制定適宜的瓦斯采集計劃，通過這種方式順利對廢氣礦井中的瓦斯能源進行采集，提升能源利用效率。

4結束語

為了有效促進我國的煤礦事業的長期發展，促進各煤礦企業及單位實現更高的經濟效益和生態效益，煤礦企業和單位需要加強綠色開采技術的應用，提高實際開采過程中的有效價值保障。通過對傳統開采技術的問題分析以及對綠色開采技術的應用分析，并隨著各相關部門的落地實施，可以有效地促進我國煤礦開采作業獲得長足的發展。

參考文獻

[1]張志遠.采礦工程中綠色開采技術的應用探討[J].科技資訊，2020，18（34）：60-62.

[2]牛曉偉.采礦工程中綠色開采技術的相關應用[J].石化技術，2020，27（11）：284-285.

[3]張建國.淺談采礦工程中綠色開采技術的應用[J].能源與節能，2018（7）：86-87+134.