浅谈采矿工程中绿色开采技术的应用

浅谈采矿工程中绿色开采技术的应用

常俊峰 黄铜铃 桂维国 王超 姜兴民

山东能源枣矿集团柴里煤矿 山东 滕州 277519

摘要：目前，在矿山企业的发展中绿色矿山建设是最为重要的发展方向，在以往的采矿工程中，矿山企业过于关注经济价值的创造，不仅存在对矿产资源过度开采，还存在资源开采中严重的破坏生态。所以，要实现绿色矿山建设目标，就要加大绿色开采技术的应用。本文就对采矿工程中绿色开采技术的应用进行深入探讨。

关键词：采矿；绿色；开采技术；应用

随着我国经济的快速发展，采矿行业推动着市场发展。社会的不断进步和人们的生活水平提高都离不开人们对资源的有效利用，矿石等资源能方便人们的生活，也能改善人们的生活。采矿工程建设的生态环境问题需要用绿色的开采技术方法来解决，从而保障生产工作的安全性和可靠性，解决采矿工程的弊端，构建绿色资源型社会环境。

1、绿色开采技术的价值

在矿山开采过程中采用绿色开采技术，能够有效解决开采过程中带来的环境问题，在具体开采中需要考虑资源的稀缺性以及资源的使用性等问题之外，还需要考虑到对周围环境的保护，矿区周围的环境遭到破坏之后具有不可逆性，需要花费大量的时间以及精力去修复。为此，在具体开采过程中采用改进的开采技术，使用绿色开采技术非常重要。使用绿色开采技术对矿区周围环境的保护主要体现在能够充分实现资源的有效利用，同时减少开采过程中有毒物质的产生，利用先进的绿色开采技术，能够提高矿区开采的效率，在矿区开采过程中，可以采用绿色开采技术加强对废弃物的处理，比如煤矸石能够用来填充采空区，具备燃料特质的燃烧能够进行发电，此外部分固体废弃物还可以用作制砖的材料，这样可以对矿区开采过程中的固体废弃物进行充分利用，在减少资源浪费的同时，加强对周边环境的保护。由此可见，在矿区开采过程中，采用绿色开采技术，能够有效地减少对周围环境的污染，提高开采效率，保护生态环境。

2、传统的采矿工程对环境的不良影响

2.1对周边水资源的污染

我国绝大部分的煤炭资源都深藏在地底深处，如果需要开采煤矿资源，就必须在地表开井延伸到要开采的位置。在这个过程中很容易对地下含水层造成破坏，从而导致含水层出现排泄混乱，有时可能会造成截留，从而导致煤矿区域的地下水位相应降低。一部分受到污染的地下水通过煤炭开采的区域流出地表层，对地表的环境和植物造成一定污染。另外，煤炭的开采需要在地下挖空一部分，地表层随着煤炭的开采出现不同层次的坍塌，从而会导致地表层的扭曲变形，严重的可能会影响地表水的滞留。

2.2对土地资源造成破坏

煤矿的开采很容易对周边地区的植被造成破坏，一旦植被被破坏，周边的环境就会发生变化，加上污染物的影响，对周边环境造成的影响可想而知。此外，我国的煤炭资源大部分集中在较干旱的地区，因此，地表一旦出现破坏状况就会直接导致该区域出现不同程度的荒漠化情况。而且，一些煤矿的开发商在采掘后，并没有按照相关规定对开采的矿区实施回填的操作，容易导致矿区出现地面坍塌、沉陷的危险。

2.3对大气造成污染

煤矿资源的开采过程中，通常伴随着煤层气等可燃气体资源。由于对瓦斯气体收集的技术还比较落后，在实际开采过程中会导致大量的可燃气体溢出逃窜。此外，开采过程中还会伴随煤矸石自燃的现象出现，因此会释放出大量的二氧化碳、一氧化碳和二氧化硫等气体，这些气体伴随着瓦斯中释放的甲烷混合会产生温室效应。根据相关的资料显示，我国每年由于煤炭的开采而排放出来的瓦斯气体高达150×108m³，严重污染到周边的空气。

3、绿色开采技术的相关应用分析

3.1采空区填充技术

矿产资源开采完成后，由于本身作为支撑的矿产资源都被运输到其他地方，这就往往会使得地下产生大面积的空白区域，而这个空白区域即是采空区，采空区的出现会带来地表塌陷、地面沉降大幅度变化的问题，而这些问题经常会导致一些地质灾害产生，为避免采空区带来的种种问题，人们可以利用填充开采技术，就是指可以将采矿产生的一些固体废弃物填充进本身矿产资源所在的位置，填补了本身矿产资源开采所造成的空缺，这样就会减小由于开采而对地表造成的影响，也会大大降低由于采矿工程而造成的地质灾害出现的可能性。除此之外，将废弃物填充进采空区对于废弃物本身也是一种绿色的处理方式，既不会让这些固体废弃物占用更多的土地资源，同时也让它们发挥了对土地的支撑作用，这是一种变废为宝的开采形式，也有利于采矿产业的可持续发展。

3.2矸石处理技术

在地下开采阶段，会有大量的矸石排出，这些矸石不仅会影响地表环境，而且在常温环境下容易发生自燃，从而造成大气污染，不利于绿色采矿作业的推进。在目前的矿区开采作业中极少有对矸石处理的步骤环节，造成矸石的储备量大幅度提升，在地表成堆形成污染。对这种情况，企业应该利用科学的技术手段对矸石进行处理。第一，结合绿色覆盖技术，在矸石表面放置保护膜，避免风力造成其自燃。第二，根据矸石的基本性质，采用污染低的化学反应对其进行处理。第三，对化学反应的产物提炼金属元素，剩余的废弃物掩埋到地下。第四，把提取出来的矸石再次加工，可以充当建筑施工的原材料再次利用，展现矸石更多的价值。

3.3共同开采技术

瓦斯与煤共同开采也是绿色采矿技术的一个重要组成部分，从类型上看，瓦斯属于温室气体，但是由于瓦斯经过充分燃烧不会产生有毒有害气体，因此可以将其作为一种清洁能源加以利用，与传统化石能源相比，瓦斯对于环境的污染较少。由于瓦斯具有易燃易爆的特点，如何对瓦斯进行安全开采一直都是绿色采矿技术的关键环节。在具体开采过程中，为了提升在确保瓦斯开采安全性基础上提升瓦斯开采效率，需要从三个方面入手进行优化：正式进行瓦斯开采工作时，相关工作人员需要根据实际开采环境，制定有针对性的开采计划。为了避免在后期的实际开采过程中出现安全事故，工作人员在开采作业前必须先提取煤层中的隐性瓦斯，为以后开展的瓦斯采集工作提供安全保证。经过实际研究发现，大多数采矿项目的煤层透气性均较低。为了确保瓦斯提取工作能够顺利开展，需要运用瓦斯煤炭共同开采技术，所谓煤与瓦斯联合开采技术的原理是，煤矿开采完成后，根据围岩压力降低的特点，工人应尽快在采空区开采瓦斯。很多已经废气的矿井中还储存了大量瓦斯，这是对能源的一种浪费，因此工作人员需要利用先进的开采技术对这些地下瓦斯进行收集。这里需要注意的是，工作人员需要先对废气矿井岩土裂隙分布情况进行全面勘察，并以此为基础制定适宜的瓦斯采集计划，通过这种方式顺利对废气矿井中的瓦斯能源进行采集，提升能源利用效率。

3.4废弃物绿色利用技术

矿山开采形成的废弃物除了水污染废弃物、气体污染废弃物外，还有固体废弃物，例如矿渣等，这些废弃物会导致土地资源污染，影响生态环境，造成生态破坏的现象。废弃物绿色利用技术目的在于重新利用废弃物，科学处理废弃物和回收可用的废弃物等。废弃物绿色利用技术重要体现在二次回收和二次提炼上面，经过这种操作，可以回收可用的金属资源，可以回收加工成肥料二次利用，可以回收成为建筑材料参与建筑工程，可以实现资源的高效利用，减低物质成本耗费。废弃物绿色利用技术对土地资源管理和再利用具有深远意义。

4、结语

近年来，在采矿工程的实施过程中，绿色开采技术逐步成为主流技术，通过这种技术的应用，能够有效保障采矿工程实施中的效率，促进资源开采与环境保护的同步性，加快绿色矿山建设的步伐。但是，绿色开采技术的发展尚不成熟，在未来需加强技术改进，提升绿色开采技术的发展水平。

参考文献

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