綠色開采在采礦工程中的應用

＊王鵬飛

（山西沁新煤業有限公司新源煤礦 山西 046500）

1.綠色采礦的價值

綠色開采是在降低礦產資源過度浪費的同時，增加資源的合理利用，減少礦產開采對環境的破壞。在實際開采中，考慮到資源的稀缺性問題，還要考慮到對自然生態和環境的保護。考慮開采礦物的區域，如果周圍的環境被破壞，是不可逆轉的，在未來需要更多的時間才能恢復。因此，在開采過程中使用綠色開采尤為重要。應用綠色開采保護周邊生態環境，合理利用資源，減少礦業產生的有毒物質。綠色開采可以提高采礦效率，可優化采礦項目中的廢物處理。在采礦項目中使用綠色開采可以優化環境效益，有助于采礦工程的發展和改進。利用節水開采技術，準確分析礦層周圍的地質水文，防止地下水泄漏，保護水源地環境。通過其他環保技術，滿足節能減排要求，同時也避免了有色金屬對環境安全的威脅。綠色開采技術可以有效地防止污染，還可以變廢為寶，回收固體和液體等廢物，并增加能源使用。采用環保生產還可以改善不同的伴生資源，實現高效能源的綜合開采和回收利用。綠色開采將氣化在建設中將其轉化為天然氣資源，降低采礦成本和損失，同時保護環境。礦山項目開采對環境的影響無法完全避免，但仍應采取多種方式保護環境，避免因操作不當對礦區造成不必要的破壞，實現經濟和環境和諧共生。

2.綠色開采在采礦業中的重要性

采礦造成的環境污染主要體現在過度開采的地表沉積、開采中形成的有毒物質、生態環境遭到破壞而產生的地表植被破壞、過度使用水資源造成的水污染等。應用綠色開采技術，實現廢礦石的充分利用，將廢礦石填入易沉降區，避免了下沉問題。綠色開采可以將采礦中產生的廢料轉化為供建筑使用，達到回收再加工的效果。綠色開采回收再利用廢棄物，可以減少廢棄物對環境的污染，保護周邊的水資源，減少開采對資源的破壞和影響。在進行了開采后對礦區進行修復，提高了環境修復能力。常規采礦采用技術不符合相關要求，需要加強對綠色礦業的運用，已成為未來礦業發展的必然領域。為實施可持續發展戰略，制定多項環境保護法律法規，對污染行業進行了整改。礦業企業需要聯合研究人員，結合礦業實際情況，開發符合持續發展要求的環境友好型技術，并以此發展，促進礦產的綠色開采和可持續發展的目標。

3.采礦工程特點

地下礦帶分布復雜，存在斷層和地下水問題。地下開采面積相對較窄，全自動生產實施較難。同時，開采過程中存在不確定因素，會增加過程的復雜性，礦產資源都屬于不可再生資源。礦產資源儲量相對不活躍，開采也相對固定，在選擇開采地點時考慮動態因素，包括礦脈散布、礦層和地質條件等，以滿足順利開采的要求。從目前的實踐來看，中小型礦業企業限制了經濟效益的發展。經濟效益決定采礦人員的工資，加之工作環境差，采礦工作人員流動性較強，影響了開采的穩定性。礦山項目的環境主要集中在地下，由于位置與地下水較近，在開采中經常出現滲水的問題，增加了環境的安全性。采礦環境相對封閉，采礦時需要保證空氣流通，如果空壓機出現問題，容易造成井下工作人員的缺氧。礦物中殘留有二氧化硫和部分衍生氣體，極易引起爆炸事故和影響環境安全。

4.采礦開發對環境造成的危害

(1)對大氣的污染

隨著采礦業的發展和進步，大氣污染日趨嚴重。主要原因是礦山生產中釋放出大量二氧化碳和其他有害氣體，對大氣產生污染。嚴重的溫室效應也與煤礦開采密不可分。因此，開采現代化是亟待解決的問題。在煤礦開采中，排放的氣體是二氧化碳的十倍。在傳統的原位浸出會對大氣造成氨氮污染，這些采礦項目都存在環境污染問題，影響人們的健康和環境。這種空氣污染給生態潛力帶來壓力。因此，現有資源短時間無法改變。為有效緩解大氣壓力，需要更新采礦理念，加強綠色開采的研究和應用，確保開采減少對大氣的破壞。

(2)水資源污染

在采礦發展過程中，由于傳統采礦缺乏科學性，會改變地下水資源狀況并破壞水資源。對地下水層造成破壞，導致水資源短缺，造成水資源污染。礦山排水中，裂縫引起地下水流量變化，使地下水位降低破壞水源，對水質造成較大污染。周圍植物的生長依賴于水資源，所以水污染也會對植物的生長產生影響。

(3)土地資源影響

采礦主要包括露天和地下采礦。露天采礦對環境危害表現在土地的挖掘，影響了植被的生長和耕作。土地形態及其引起的環境現象也極為嚴重。在開采礦產資源中，深挖隧道將破壞土壤表面和巖層，隨著時間的推移，會導致地表下沉，損壞并影響建筑物和村莊。嚴重的情況下，山體滑坡會導致山體坍塌，石頭落入居民區。在雨季引發山體滑坡嚴重的災害，對周邊造成破壞。開采中產生的廢棄物堆積在山區，容易發生次生地質災害，造成了土地資源流失。長期存放也會產生灰塵，對土地二次破壞。為此，采礦不僅對人民生命和國家利益造成損害，而且對土地造成嚴重損害，使土地資源失去農業價值。

5.采礦工程綠色開采的應用

(1)節水開采技術

節水采礦是綠色開采中應用廣泛的技術，在過去傳統技術應用的開采中，開采后地表會下沉，造成水污染，水資源的污染會導致水資源的流失。在綠色開采技術中，節水技術不僅提高了資源的利用效率，還減少了污染。節水采礦主要用于節約水資源，在采礦中，主要用于保護用水和地面火災。對水進行綜合規劃，保護水生環境，確保單一水源的不同用途，減少用水量的過度消耗。污泥處理需要高效處理，合理優化生產系統，提高水的使用效率，滿足封閉式污水處理，水提取部分循環利用率達90%以上。

(2)充填采礦

在開采過程中不可避免的會對周圍的土壤和結構造成破壞，對環境造成明顯的影響。礦山工程建成后，礦山將成為大缺口，極易造成坍塌，對采礦區造成很大影響，還會造成影響施工建設的安全。因采礦破壞土地而產生的地震，如果不及時補充恢復，將造成土壤破壞和耕地不足。如果實施回填措施，由于回填材料使用量大，回填措施投資將超預算。考慮到礦區填埋問題，應積極利用現代科學技術，融入生態生產理念，應用廢棄物對礦區進行填埋，以達到對采礦坍塌的良好控制效果。充分發揮消除和填補分離層裂紋的作用，減少下沉和局部塌陷，最重要的任務是利用來源廣泛且價格低廉的填料。通過礦物充填開采技術，有效避免坍塌和其他地質災害現象的發生，將開采中產生的不需要的巖石填入開采空隙中，避免沉降問題。

(3)綠色開采綜合治理

綠色開采為礦業項目提供經濟和社會效益的功能，以及在資源開采方面滿足和平衡社會經濟發展的需要。在綠色開采生產實踐中，更好地認識水資源的高利用水平，科學合理利用水資源。采用現代隔離技術，有效地實施了環保采礦，而且將用于開采的水源與居民用水分開，減少和消除對水源破壞污染的情況下，可以保證廢水源和礦物材料的再利用。采用阻水技術或截流關閉地下水流入，保持了水資源的獨立性，合理的進行水資源的再利用，使水源得到了凈化。采用隔離技術，可減少礦井滲水，保證生產區周圍供水。利用防水技術凈化受污染的水。通過對污染水源理化分析，按等級應用有效的污染水控制方法。受污染的水可以得到妥善的處理，有效防止水資源二次污染。

(4)煤氣資源聯合開采

采礦項目的生產中會產生大量的氣體，一些是有毒的，一些可作為用氣來源。任何類型的氣體在生產中沒有有效處理，都會污染大氣，影響周圍人的生活和身體健康。煤礦通常與天然氣有關，如果在煤炭開采中不能對瓦斯進行處理，污染了礦區環境，還會消耗可持續發展戰略的瓦斯資源。在煤炭生產中，煤與氣的開采必須同時進行，結合采煤后瓦斯的特點，采用煤氣生產技術，實現瓦斯和煤炭生產的聯合。在采煤前，將各種形態氣進行預排放，然后進行礦區的采煤，達到煤氣分離的效果，防止開采中瓦斯污染大氣。

(5)矸石處理

在采礦期間被排放的矸石數量巨大。矸石的釋放會影響環境，由于含有一定的可燃物質，在一定條件下會發生燃燒，產生有毒氣體污染空氣。如果處理不當，還會產生廢物，對環境造成影響。在傳統模式中，處理技術相當廣泛，但是長期無法有效解決問題。使用綠色開采后，利用礦區其他要素來覆蓋，這減少了對環境的影響，這種方法工藝簡單成本低?；瘜W分離法是需要人員根據化學特性選擇合適的藥劑來區分。這種方法的優點是在分解過程中可以通過反應去除沒有用的金屬物質。綜合利用是將矸石處理加工后，其內部結構發生變化，使物理結構達到建筑材料標準，成為一種新的建筑資源。隨著現代化建材成本的上漲，使用矸石作為建材，可以提高資源的使用效率，可以進一步變廢為寶，還可以減少傳統材料使用量。在開采煤礦中，會產生很多其他礦物衍生物，固體廢物往往會排放有害有毒氣體，對環境和空氣造成污染。這些固體廢物占用土地資源面積。為有效避免此類問題，就要對這些固體廢物進行估算，并使用固體廢物管理技術來提取資源。根據周邊發展和環境條件，合理規劃創造生產力和價值，穩定生態系統的同時，又為礦區發展提供了良好的生態環境基礎。

6.采礦技術發展趨勢

(1)轉變傳統生產觀念，加強綠色開采生產體系的完善

基于目前采礦使用的技術，未來發展將朝著生態生產的方向，也是提高綠色開采生產效率和質量的保證。在開發中要用具體的實踐數據，明確綠色采礦應遵循的原則，確保綠色采礦順利進行。在開發過程中，環境應用技術的頻率會增加。生態系統和綠色開采用于確定采掘機械設備對巖體的影響，不斷提高采礦相關內容，完善系統完整性。下一階段的綠色開采發展還將探討無損生產，最大限度地利用資源，為社會可持續發展提供不斷的動力。要妥善處理好礦業經濟與社會效益的關系，需要樹立更積極的意識和觀念。實現以人為本的綠色開采技術應用理念，著力保障區域經濟發展和安全的重要目標。要積極響應我國現代化產業結構調整優化，順應時代發展，優化礦業綠色開采理念，著力貫徹環境文明觀。應樹立環保意識和經濟共同發展的理念，關注綠色開采中的長期效益，注重資源的可持續發展，以便改進礦產資源開采。以此理念為指導，有效地為資源開采提供安全環保的環境，為我國采礦工程的高效發展做出貢獻，同時加強了區域環境的環保管控[1]。

(2)智能工具的持續集成

采礦項目在開采中具有高風險。隨著礦區資源儲量的繼續下降，更多的資源產量將轉向更深的礦區。意味著綠色開采生產的深度會更大，風險也會更高。為保證環境安全，關注智能工具的持續集成，打造智能礦場綠色開采生產系統，提高挖礦過程的安全性。很多礦企都以自動化為主，但參數仍需人工調整。智能采礦技術可以賦予機器一定程度的自主權，根據采礦環境的變化調整深度和角度，減少采礦參數對環境的影響。在未來的發展中，還需要優化智能應用條件，使其融入綠色開采系統，增加智能應用的價值[2]。

(3)創建綠色開采動態預警系統

礦山綠色開采工作環境主要在地下。環境相對封閉，需要壓縮機來確保采礦期間的空氣流通。一些衍生氣體容易引起爆炸，影響工作安全的中毒事故。因此，在未來的綠色開采發展中，需要建立動態系統，監測綠色開采環境的基本情況。在系統提供信息和人群疏散的同時，采取合理的疏散措施解決危險問題，以提高開采工作環境的安全性，穩定采礦工作環境[3]。

(4)加大力度推廣綠色開采技術

大力推廣綠色開采技術，科學技術是工業發展的主要動力和源泉。高度重視綠色開采科技研發，優先發展科技應用，為資源可持續發展和多樣化提供強技術支撐。積極優先發展綠色開采技術，提高資源開采技術水平。建立綠色開采技術轉移的積極機制，通過與發達地區的合作，建立先進綠色開采技術轉移機制，推動技術的創新和產業化。

(5)加快受損環境的恢復

采取積極有效的措施，加強對環境責任的監督。應建立全國環境賠償制度，建立強有力的環境法律體系，規范和限制環境污染行為。應運用經濟和行政手段，確立適宜的環境管理目標，履行環境責任的機制。根據國情制定環境管理標準和認證制度，建立績效評價指標，將其納入目標治理體系，對遵守法律法規和環保制度的采礦工程企業建立環境金融和財政補貼，提供信貸減稅降息，為環保開辟綠色通道。政府經濟和行政激勵將鼓勵采礦工程企業主動承擔環境保護責任。政府監督和執法是環境責任的重要保障。確保環境質量監測常態化，對浪費資源或嚴重污染的企業零容忍。除了對危害環境事件嚴懲不貸外，還應采取措施從源頭上防止環境污染事件。加快受損環境的恢復，保護環境是一個長期的解決方案。對于被破壞的環境，需要加快恢復速度，并全面提高恢復質量，增加環境修復。完善政策措施，明確環保工作的重點修復管理。在人工控制的基礎上恢復環境，要防止生態系統退化。保護環境是長期而艱巨的任務，環境恢復實施需要總體規劃。統一指導思想，明確最終環境修復目標，根據本地區有關要求，結合當地情況和發展目標，制定環境恢復規劃。

7.結束語

綜上所述，綠色開采是在實際應用中的生態保護理念。在環保快速發展的背景下，礦業要堅持環保原則，認清礦業開采問題，將環保理念應用到礦業開采中。降低不必要的成本，促進采礦工程與環境的協調發展，為國家發展奠定堅實的基礎。