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有关绿色开采技术在采矿工程中应用研究

2019-12-30 426 上传者：管理员

摘要：由于早期在采矿工程中缺乏科学合理的规划，造成了大量土地资源的浪费，矿业作为我国经济发展的重要内容之一，同时也给周围的生态环境带来了非常严重的影响。这种具有破坏性的矿业发展与我们发展绿色经济的需求背道而驰。我们需要在开矿工程中引入绿色开采的技术，以降低采矿过程中对环境的影响，通过预防和治理的方式来实现经济与环境共同发展的目标；本文研究和探析了绿色开采技术的具体应用。

关键词：
技术研究
矿业
绿色开发
采矿工程
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矿产资源是我国在经济快速发展过程中的重要物资储备，也是能源的重要获取源泉。尤其是随着近些年来我国城市化发展进程不断加快，人们对物质和能源的需求量不断加大，使得采矿行业得到了快速的发展。在这一过程中，采矿工程侵占了大量的土地，对周围生态环境造成了破坏，甚至影响了周边居民的正常生活。为了能够使矿业发展与自然环境、生态发展相融合，我们需要将绿色开采技术应用在采矿工程中，使整个采矿行业的发展符合我国大力推行的绿色可持续发展的最终路线。

1、采矿对环境的影响

(1) 破坏土地。在进行采矿过程中，由于很多矿物质深埋于地下所以不得不对地表植被进行破坏。由此而导致的水土流失问题非常严重，甚至会增加地表荒漠化的程度。而且在采矿过程中会造成大量废弃物堆积在地表占用可用土地资源，造成土地资源的进一步浪费。同时采矿工程主要是以深挖的方式进行开采，造成地下挖空使得地表覆盖层出现变形甚至下沉^［1］。

(2) 污染环境。在进行矿物质开采时会产生大量的有害气体，如CO2、SO2、瓦斯等气体，而CO2和瓦斯的大量释放会导致温室效应的增加进一步造成环境的恶化。尤其是瓦斯释放之后所造成的温室效应能够达到CO2所造成影响的四到五倍。而开采过程中所释放出的SO2气体和雨水混合作用之后又会形成酸雨，随着雨水的流入改变周边土壤的酸碱属性，对周围植物和生物造成危害。

(3) 破坏水资源。开采工程会导致区域内正常地下水位下降，同时也会对地下水资源造成污染。如果遇到开采区地表出现严重变形的情况还会因为地质结构改变而造成地下水水流流向出现变化，造成区域内河水干涸和进一步的污染。地表水是人们生活用水的主要来源，一旦遭到破坏就会直接影响到人们的正常生活同时也会对周边的农耕作物产生影响。

2、绿色开发技术的应用

(1) 矸石处理。在进行矿物质开采过程中必然会出现很多固体废弃物。而这些废弃物中主要的组成就是矸石。大量矸石的堆积不仅会污染地表环境而且矸石自身燃点较低，如遇到高温还会出现自燃现象，进而对环境造成二次污染^［2］。传统的采矿技术并没有针对矸石处理的技术措施，加剧了对周边环境的破坏。

①通过引入绿色开采技术利用物理和化学方式来改变矸石的性质，从而降低矸石对周围环境所带来的影响。②对矸石进行处理的方式就是通过覆盖来降低矸石裸露的面积，选取适当的覆盖物对矸石废弃物直接进行覆盖，然后再介入科学的处理方式。从而对矸石所覆盖区域进行复垦、复林达到最终恢复生态环境的目的。这种处理方式不仅能够避免矸石对周围空气的破坏，同时能够有效地对矸石所占区域进行利用。③对矸石进行综合利用，一种方式是将矸石作为建筑类材料，一方面可以提高矸石的利用率同时能够降低建筑工程的成本投入，另一方面又可以减少矸石所带来的污染；第二种方式就是借助专业的设备器材提取矸石中所含有的金属物质，以此方式来提高矸石所具有的经济价值。

(2) 瓦斯采集处理。在进行矿产资源开采过程中，必然会产生大量的瓦斯气体。如果直接进行排放必然会造成对周围空气的污染同时加剧温室效应。但是瓦斯又是一种清洁型的能源，传统开采方式受到一定的技术限制导致大量瓦斯气体不断被排放，降低了瓦斯气体的种：一种是将煤炭和瓦斯共同进行采集，在开采煤矿之后岩石内部被掏空，导致岩石层压力出现变化，这种压力会致使大量的瓦斯气体释放，此时可以将瓦斯抽离达到煤矿和瓦斯共采的目的；第二种方式就是在开采前将瓦斯从矿层中分离，单独进行瓦斯收集。无论是哪一种采集方式都能够有效的缓解瓦斯排放之后所造成的温室效应加剧的问题。

(3) 保护水资源。保护水资源是开展绿色采矿工程技术应用的主要目的。首先是对矿区范围内所分布的水资源进行前期调研，通过科学的可勘测和计量选择合理的开采范围。尤其是针对于隔水层或是含水层的开采区要注意避免将开采跨裂带与水层的断裂带之间相交。当然还需要了解隔水层、含水层的覆盖范围，针对煤层的分布特点结合地下水的分布情况进行分析。如果遇到开采时周边具有水层这需要设置防水煤岩柱等技术措施以降低开采对水层的破坏。

3、技术的应用

我们已经知道绿色开采技术能够有效降低采矿工程对周围环境的破坏，在确保施工质量的同时降低对周围生态环境的破坏。在开展绿色开采技术的过程中，我们还会依据不同的施工情况采取不同的技术方法。

(1) 矸石支柱。煤矸石充填技术能够有效地降低开采煤矿时的煤矸石排放量，同时实现对开采区域进行填充支护的目的。现阶段我们主要是将煤矸石作为支柱填充物，经传送设备将煤矸石传送到填筑料中形成煤矸石混凝土，用于桥墩空间的注浆填充料。当然将煤矸石运用于填充料的技术还必利用率，同时也对环境造成的污染。而现如今将绿色开采技术引入到采矿工程中，就能够对瓦斯进行回收利用。目前所采取的方式主要分为两须要对煤矸石进行筛选，而且在筛选过后粉碎筛选出的煤矸石。一方面降低了煤矸石的排放量，另一方面通过煤矸石填充能够有效缓解地面下沉的问题。

(2) 保水开采。保水开采的方式是目前在开采矿过程中所应用的一种绿色开采的技术方式，主要目的是在确保环境和地下水资源不受破坏的前提下最大化的开采煤矿资源。在进行技术应用过程中主要是利用独特的采煤方式以及对地面进行灌浆的技术来降低采矿过程中对水资源的破坏。采取这种方式主要是由于传统的采煤技术会忽视煤层对地下水的承载作用，在进行开采时对岩层造成了破坏，导致地下水位下降进而影响地下水分布。而通过保水技术的应用能够有效地避免在开采煤炭时出现与水文地质结构层的破坏，进而起到对水资源保护的作用。

4、结语

矿业的发展对我国经济的提升有着非常重要的促进作用，但由此而带来的环境污染和生态破坏也日益家具。所以在发展矿业的过程中我们必须注重采矿工程与生态环境之间的和谐发展，通过融入绿色开采技术来改变原有采矿工程中的粗放式的发展模式。通过引入新的技术来保障矿区周围生态环境，带动矿业获得经济的进一步发展。

参考文献：

[1]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(01):202-203.

[2]王茜.浅析采矿工程绿色开采与实践应用[J].民营科技,2018(07):67.

吴红云,李斌,李文相,等.采矿工程中的绿色开采技术研究[J].世界有色金属,2019,(4):75-76. DOI:10.3969/j.issn.1002-5065.2019.04.043.