浅析采矿工程中的绿色开采技术

浅析采矿工程中的绿色开采技术

谭家庄

432728196511108412

摘要：煤矿开采不当会严重影响生态环境的平衡，进入21世纪以来，中国逐渐意识到保护环境的重要性。煤矿企业高度重视开采技术手段，相关研究者不断进行创新和改善，随着科技的发展，绿色开采技术手段被越来越广泛地应用在煤矿开采中。中国传统的开采技术对土地、水资源、建筑及其他环境造成很严重的污染，部分煤矿周边的地区出现路面塌陷的问题，严重影响了周边人民的生活环境。本文主要分析采矿工程中的绿色开采技术。

关键词：采矿工程；绿色开采技术；生态环境污染

引言

传统的开采模式会造成环境、水资源、土地资源等污染的问题，成为人们关注的焦点，也是煤矿解决的重点，因此，绿色开采技术应用在采矿工程中成为必然趋势，不仅可以促使采矿工程实现可持续发展，也能降低对生态环境的污染，减少资源浪费。随着自动化、智能化技术的发展，煤矿企业需要不断加强对新技术、新工艺的创新和研究，使得绿色开采技术极大程度地满足煤矿企业的需求，为煤矿带来更好的经济效益，并且符合国家的可持续发展战略。

1、采矿工程对环境的污染

采矿工程在过去的发展中对环境造成了严重的污染和破坏。主要的环境污染问题包括土壤侵蚀、水体污染、大气污染以及生物多样性丧失等。矿山开采会导致废水和含有化学物质的排水进入周围的水体。这些化学物质包括重金属、酸性物质和硫化物，它们会破坏水体的生态平衡，对水生生物造成伤害，并影响附近社区的饮用水安全。矿山活动产生的尘土、排放物和燃料燃烧等会产生大量气溶胶和各种有害气体的排放，如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等。这些污染物对空气质量和人体健康造成威胁，同时也对周围的生态系统产生负面影响。开采活动导致的土地裸露和挖掘破坏会加速土壤侵蚀和沉积物的淋溶，使得水体受到悬浮固体和有机污染物的污染。

2、采矿工程中存在的环境问题

在采矿工程中，存在着多种环境问题，这些问题可能对生态系统、自然资源和人类健康产生负面影响。采矿活动会导致土壤被挖掘、破坏和裸露，使其容易发生侵蚀。土壤侵蚀不仅造成了土地的贫瘠化和水土流失，还影响了植物的生长和农田的利用。矿山开采过程中的废水、尾矿和排放物可能含有有害物质，如重金属、化学品和酸性物质等。这些物质会污染周围的水体，破坏水生生态系统，并对生物多样性和人类健康造成威胁。采矿活动中产生的煤炭燃烧、爆破和机械操作等可能释放出大量的颗粒物、硫化物、氮氧化物和有机物等污染物。这些污染物对空气质量产生负面影响，可能对人类健康和环境造成危害。采矿过程产生的大量废弃物（尾矿、渣滓等）需要进行有效的处理和处置。如果废弃物没有得到妥善管理，可能会对土地、水域和生态系统产生污染和破坏。采矿活动可能破坏当地的植被、栖息地和生态系统。这些破坏会导致物种丧失、植被恢复困难以及生态平衡的破坏。

3、绿色开采技术在采矿工程中的应用

3.1智能化管理系统

智能化管理系统是在采矿工程中应用的一种绿色开采技术。它通过使用先进的感知设备、数据处理和无线通信技术，实现对矿山运营过程的实时监测、数据采集和远程控制，从而提高矿山管理的效率和可持续性。通过在矿山内部或表面布置传感器和监测设备，可实时监测生产参数、环境状况以及设备状态等数据。这些数据可以用于监测矿山活动的安全性、高效性和环境影响，及时发现异常情况并预警，以便采取相应的措施。采集到的大量数据可以通过智能化管理系统进行存储、整理和分析。利用人工智能、数据挖掘等技术，对矿山活动中的关键指标进行分析和建模，为决策提供合理的依据。例如，优化生产计划、调整工艺参数、减少能耗和废弃物等。智能化管理系统可以实现对设备和工艺的远程控制和自动化。通过将传感器和执行器与监控与控制系统相连接，可实现对矿场内的设备、机械、输送系统进行远程操作和调度。这不仅提高了生产效率和质量，还减少人工干预和危险作业。智能化管理系统可以实现安全管理与风险预防。例如，在高危环境下，通过身体穿戴式传感器对矿工的身体状态进行监测，及时发出预警和紧急救援信号，保障矿工的安全。

3.2节能与减排技术

节能与减排技术是在采矿工程中应用的一种绿色开采技术，旨在降低能耗和排放，减少对环境的负面影响。采矿现场通常需要大量照明设备，通过使用高效的LED或其他节能照明设备，可以显著降低能源消耗。此外，应采用智能化控制系统，根据实际需要自动调节照明强度，避免能源浪费。传统矿山活动通常依赖于化石燃料，如煤炭、柴油等，产生大量温室气体排放。而将清洁能源应用于采矿工程，如太阳能、风能和地热能等，能够显著减少碳排放，并降低对有限资源的依赖。矿山过程中发生的热能和能量可以通过采用热交换器、热泵等技术进行有效回收与利用。例如，将矿井废热用于供暖或发电，利用废弃物产生的沼气发电等，可以最大程度地减少能源的浪费。通过采用先进的设备和技术，如高效破碎机、分离设备和节能传输系统等，降低能耗，并提高资源利用效率。

3.3精细选矿技术

精细选矿技术是一种在采矿工程中常用的绿色开采技术，旨在提高矿石的品位，减少废石的产生，并实现对有价值矿物的更好回收利用。精细选矿技术通过采用先进的物理、化学和生物学方法，对矿石进行精细分离和浓缩，从而有效地提高资源利用效率，减少环境影响。磁选是一种利用磁性物质特性进行矿石的分离的技术。通过在磁场作用下，不同矿石的磁性差异来实现矿石的分离。该技术广泛应用于磁铁矿、锰矿等矿石的选矿过程中。浮选是利用矿石和非矿石颗粒在浮选剂作用下的不同亲水性，实现矿石的分离和提取的技术。通过调节浮选剂种类和浓度，可以选择性地将有价值矿物浮选出来，从而提高矿石的品位。重选是利用矿石不同比重差异进行分离的技术。通过采用重选设备，如颤动台、螺旋浓缩机等，可以实现对矿石的分选和浓缩。该技术主要应用于金、锡、铅锌等矿石的选矿过程中。流体分选是利用流体动力学原理将矿石在流体中进行分离和分类的技术。例如，通过沉降速度的差异，可以将不同粒度的矿石分离开来。流体分选技术广泛应用于煤炭、矿石选矿和废弃物处理等方面。生物选矿是利用微生物、植物或其代谢产物对矿石进行选择性溶解和浸出的技术。通过利用微生物的特殊能力，可以实现对低品位矿石的有效回收和资源利用。

结束语

采矿是矿山企业的重要工作内容，对矿山地区经济发展和社会进步具有重大意义。文章在分析了国内外相关研究现状之后，提出了开展绿色开采技术应用的必要性。针对目前采煤问题严重、资源浪费等情况，大力推广煤矿废弃物综合利用模式，来解决当前煤炭工业面临的困境，并提出合理有效的具体措施建议，对采矿过程进行有效改进与完善；最后通过对采矿工程中生态保护方面做以总结并且展望未来发展前景，为实现矿区可持续发展提供参考意见。

参考文献：

［1］丁晓圆.浅谈采矿工程中绿色开采技术的相关应用［J］.矿业装备，2020，（5）：116-117.

［2］张志远.采矿工程中绿色开采技术的应用探讨［J］.科技资讯，2020，18（34）：60-62.

［3］霍焱焱.采矿工程中绿色开采技术的应用探讨［J］.当代化工研究，2019，（10）：108-109.

［4］吴登先.采矿工程中绿色开采技术的应用分析［J］.能源与节能，2019，（5）：92-93，97.

［5］张金钟.浅谈采矿工程中绿色开采技术的相关应用［J］.西部资源，2018，（1）：202-203.