采礦工程中綠色開采技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用

趙 龍

（山東黃金集團(tuán)（萊州）有限公司三山島金礦，山東 萊州 261442）

引言

在傳統(tǒng)的采礦工程開采過(guò)程中，需要進(jìn)行大量的挖掘施工，對(duì)地表植被、地下水層原本的徑流等等都造成了極大的破壞，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡以及生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。特別是采礦工程施工對(duì)環(huán)境的破壞，其影響效果會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)都會(huì)造成嚴(yán)重的影響，不利于當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，更對(duì)人們的生存環(huán)境造成了嚴(yán)重的威脅。因此，在采礦工程中實(shí)施綠色開采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與自然生態(tài)環(huán)境的和諧統(tǒng)一，在實(shí)施采礦施工的過(guò)程中，最大限度的保證周邊的環(huán)境，就成為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)過(guò)程中的重要內(nèi)容和原則，也是建設(shè)可持續(xù)發(fā)展型和環(huán)境友好型社會(huì)的必要措施。

1 采礦工程活動(dòng)中對(duì)環(huán)境造成的影響

1.1 采礦工程中對(duì)水資源的破壞

在采礦過(guò)程中會(huì)碰到很多的環(huán)境污染問(wèn)題，其中最為典型的就是對(duì)于周邊水環(huán)境的破壞。一些采礦工程進(jìn)行時(shí)會(huì)破壞地下水層的徑流，使其地下水逐漸的浮出地表。而礦區(qū)中的地下水位會(huì)逐漸下降，成為一個(gè)漏斗形狀。此類情況會(huì)給水文環(huán)境造成非常大的影響。不僅影響水質(zhì)，還會(huì)在開采過(guò)程中應(yīng)地表變形引發(fā)水土流失問(wèn)題，嚴(yán)重的可能會(huì)使周邊的河流枯竭斷流，影響周邊居民的生活。

1.2 采礦工程對(duì)于土地資源的破壞

除了對(duì)水文環(huán)境影響以外，采礦工程可能會(huì)對(duì)于周邊土地資源造成破壞。比較典型的環(huán)境問(wèn)題例如周邊土地荒漠化，采礦工程留下的固體廢棄物堆積到地表引發(fā)水土流失。這些廢棄物在地表占有很大的位置，不僅污染環(huán)境也影響土地后期利用。

1.3 采礦工程對(duì)于大氣環(huán)境造成的破壞

礦產(chǎn)資源在進(jìn)行開采時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多種有害氣體，我們最常見的就是瓦斯氣體以及部分的二氧化硫和二氧化碳。這些有害氣體一旦散發(fā)在空氣中就會(huì)極大的影響周邊環(huán)境的植物生長(zhǎng)，而且對(duì)于在礦場(chǎng)地區(qū)周圍的人們身體健康也會(huì)造成危害。

2 采礦工程中綠色開采技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 煤與瓦斯共采技術(shù)應(yīng)用

煤與瓦斯共采技術(shù)的是當(dāng)前采礦工程中綠色開采技術(shù)的重要組成內(nèi)容，其主要通過(guò)對(duì)采礦期間所排有害氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)設(shè)置，以減少有害氣體排放，降低其對(duì)周邊區(qū)域空氣污染為根本開展進(jìn)行相應(yīng)作業(yè)。這個(gè)過(guò)程中結(jié)合我國(guó)煤礦地質(zhì)基本條件，煤層中氣體往往很難滲透出來(lái)，因此在開礦期間智能排完氣再采礦；而煤與瓦斯共采技術(shù)可有效將瓦斯與礦產(chǎn)做同步開采，實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦斯高效回收利用，降低環(huán)境污染同時(shí)促進(jìn)整體礦產(chǎn)資源開采效率。我國(guó)品質(zhì)較高煤礦資源多存在煤層中，且煤層中所含瓦斯量相對(duì)較大，煤與瓦斯共采技術(shù)應(yīng)用可以將瓦斯、二氧化硫等氣體做煤層抽離，以此有效提升工人工作效率和工作安全性。

這個(gè)過(guò)程中對(duì)相應(yīng)煤層中瓦斯?jié)舛鹊臋z測(cè)，明確煤層中瓦斯?jié)舛刃∮?0%時(shí)將其用作發(fā)電配置，有效提升開礦能源；針對(duì)濃度較高瓦斯則采用液化技術(shù)確保其煤層瓦斯能夠得到高效回收利用。

2.2 保水開采技術(shù)應(yīng)用

以往的采礦工程開采期間，相應(yīng)工作人員會(huì)忽略對(duì)水資源的保護(hù)，繼而導(dǎo)致周圍水資源被污染破壞，造成水位現(xiàn)將生態(tài)環(huán)境受損的狀況發(fā)生。保水開采技術(shù)作為新型綠色開采技術(shù)，利用保水開采技術(shù)能夠最大限度保障區(qū)域內(nèi)水資源不被污染破壞；這個(gè)過(guò)程中通過(guò)特定采煤技術(shù)和地面灌漿技術(shù)使工作人員在開采期間可以很好的對(duì)地下水層進(jìn)行保護(hù)，避免開礦對(duì)地表及地下水資源的損害。保水開采技術(shù)應(yīng)用在礦石開采前，相應(yīng)工作人員必須對(duì)周圍區(qū)域內(nèi)水資源、地質(zhì)結(jié)構(gòu)做全方位調(diào)查，預(yù)先設(shè)定實(shí)施開采工作方法，同時(shí)做好開采工作對(duì)地質(zhì)、水層所造成影響預(yù)測(cè)，明確其是否存在改變地下水層原有形態(tài)的因素，以此選取合適開采區(qū)間。在開采范圍內(nèi)未做隔水層設(shè)定時(shí)，將可能塌陷地層與含水層做實(shí)時(shí)隔開；而開采范圍內(nèi)若有隔水層，則設(shè)置相應(yīng)水煤巖柱來(lái)有效降低煤礦開采對(duì)地下水位的影響，保障整個(gè)開采期間不會(huì)對(duì)周邊水環(huán)境造成污染破壞。

2.3 采空區(qū)的充填技術(shù)

針對(duì)采空區(qū)問(wèn)題的綠色開采技術(shù)，主要通過(guò)充填技術(shù)解決采空區(qū)。傳統(tǒng)充填技術(shù)主要采用粉煤灰、水等作為充填料，其成本過(guò)程，還可能會(huì)產(chǎn)生二次污染，因此不利于普遍應(yīng)用。隨著綠色理念的應(yīng)用，改進(jìn)后的綠色充填技術(shù)主要有以下兩種方法：

（1）采空區(qū)冒落矸石空隙注漿膠結(jié)充填法。這種充填方法的特點(diǎn)就是利用頂板冒落形成的矸石，作為充填過(guò)程中的支撐主體，在矸石的空隙中充填特殊材料，使其固結(jié)成為一個(gè)整體，提高力學(xué)強(qiáng)度，從而對(duì)上部巖層起到有效的支撐作用，有效解決地面塌陷、沉降等問(wèn)題。

（2）交替膠結(jié)充填法。這種方法使用矸石河沙的混合物作為填充料，矸石與河沙混合后，形成牙膏狀的半流體，能夠密實(shí)的充填到采空區(qū)中，從而形成穩(wěn)定的力學(xué)支撐體，對(duì)上部巖層進(jìn)行有效支撐。

2.4 “無(wú)礦柱開采”技術(shù)

“無(wú)礦柱開采”技術(shù)主要原理是預(yù)先在上個(gè)開采區(qū)域輸送巷下留出充填帶，其作用是，進(jìn)入下階段開采時(shí)發(fā)揮作用，達(dá)到不預(yù)留礦柱的目的，實(shí)現(xiàn)無(wú)礦柱開采。該技術(shù)主要用于建構(gòu)注漿型填充系統(tǒng)，應(yīng)在鐵礦井下設(shè)計(jì)和建設(shè)專用的車場(chǎng)與攪拌站，同時(shí)，還要在“專門回風(fēng)巷”上面位置，科學(xué)設(shè)計(jì)出“注漿泵硐室”，目的是形成“攪拌—泵送—填充”這種連續(xù)式的作業(yè)模式，其中，充填帶規(guī)格確定依據(jù)包括：①充填帶的凝固時(shí)間；②礦壓大??；③階段面與工作面輸送巷間長(zhǎng)度。

結(jié)束語(yǔ)

在礦產(chǎn)開采過(guò)程中，會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，因此必須要采取有效的措施，應(yīng)用綠色開采技術(shù)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)與自然環(huán)境的和諧發(fā)展，為構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展型和環(huán)境友好型社會(huì)做出貢獻(xiàn)。