淺談采礦工程中綠色開采技術(shù)的相關應用

王福岐 李耀東 夏雷

摘要：綠色開采技術(shù)不只是一種簡單的采礦技術(shù)與方法，同時還是一種保護生態(tài)環(huán)境的思想與可持續(xù)發(fā)展的理念。為此，我們應該對其加強重視，并且清楚認識到傳統(tǒng)開采技術(shù)中心存在的缺陷，嚴格遵循綠色開采為中心的協(xié)同創(chuàng)新原則，只有這樣才能更好推動我國采礦工程的發(fā)展進步，有效滿足社會發(fā)展對礦資源的需求。

關鍵詞：采礦工程、綠色開采技術(shù)、相關應用

1采礦項目開采的影響

1.1對土地資源的影響

雖然大多數(shù)采礦項目的煤炭資源都距離地表位置較近，但是，在開采過程中仍然會對土地造成嚴重的破壞。在處理表土時，需要在表土層中埋設一定數(shù)量的炸藥，之后再利用大型機械對表土進行移除。這些被剝離出來的表土會被統(tǒng)一放置于之前開采過的礦坑中，然后，用壓土機對土地進行壓實，以此增加礦坑容量。但實際上，在壓占土地時，也會對礦坑周圍的植物造成一定的影響和破壞，如果影響范圍較大且處理措施不及時，那么便很有可能會誘發(fā)水土流失等自然災害。在對剝離物進行填埋和處理的過程中，如果遇到雷雨天氣，那么，經(jīng)過雨水的沖刷，可能會導致一些金屬元素隨水流滲入土壤中，從而導致土壤和金屬元素之間發(fā)生酸性或鹽堿性的化學反應，進而削弱土地原有的土壤肥力，并使正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作受到限制、損失和危害。

1.2對水資源的影響

煤炭開采工作對水資源的正常循環(huán)與利用起到了極為重要的影響，尤其是當露天堆放煤炭和土地剝離物時，經(jīng)過雨水的沖刷和淋溶，會導致其中含有的表層物質(zhì)和有害重金屬物質(zhì)分解并融入土壤。同時，如果水流量過大，這些懸浮物和有害重金屬元素也可能會隨水流匯集到開采區(qū)域的地下水中，從而對水資源環(huán)境造成十分嚴重的污染和破壞。

1.3對空氣的影響

采礦項目開采的室外工作屬性，代表其在開采過程中，極易出現(xiàn)出現(xiàn)粉塵、懸浮物，甚至是有毒氣體，這些都可能會隨著大規(guī)模的施工活動而在空氣中擴散;在裝載、運輸煤炭的過程中，也會產(chǎn)生大量揚塵、粉灰與其他污染氣體，進而大大降低原有空氣質(zhì)量，甚至還會由于與空氣中某種微量化學元素之間的結(jié)合，從而產(chǎn)生有毒氣體，進而危害人體的健康與安全;對于浮煤而言，如果長時間停留在空氣中，且并未及時采取處理措施對該問題進行解決，那么，極易由于不恰當?shù)氖┕し椒ɑ蛲庠谠?，導致浮煤自燃的情況，進而產(chǎn)生更多不利于生態(tài)環(huán)境和人體健康的有毒氣體。同時，經(jīng)過空氣流通的作用，之前產(chǎn)生的懸浮物以及有害氣體，也會隨空氣流動的方向擴散，使整片礦區(qū)的空氣環(huán)境受到污染的同時，也會對處于該片區(qū)域的人體、植物和水資源等造成嚴重的破壞。

2采礦工程中綠色開采技術(shù)的應用措施

2.1充填采礦技術(shù)

綠色填充技術(shù)主要包括水泥接縫填充和置換方法，充填采礦技術(shù)的主要目的是防止地表沉陷、改善礦柱受力狀態(tài)、提供繼續(xù)向上回采的工作平臺等。充填采礦技術(shù)主要是利用工業(yè)固體廢棄物、煤矸石等，不僅可以有效控制礦區(qū)的采礦廢棄物和土壤沉降，經(jīng)濟效益得以保證，同時還保護了礦區(qū)的地質(zhì)生態(tài)環(huán)境，避免地質(zhì)災害引起的礦山利用問題。在礦業(yè)領域，礦產(chǎn)資源開采技術(shù)與環(huán)境保護密切相關。傳統(tǒng)工藝的污染不僅污染環(huán)境，而且生產(chǎn)成本高，不適宜使用。為了提高信息技術(shù)的使用效率，國家高度重視礦山和礦山的技術(shù)創(chuàng)新。在礦區(qū)，礦產(chǎn)資源開采技術(shù)與環(huán)境保護密切相關。傳統(tǒng)技術(shù)的嚴重污染不僅會污染礦區(qū)的環(huán)境，還會造成一定的成本。充填開采技術(shù)根據(jù)填充材料與運輸方式的不用分為干式充填法、水力充填法、膠結(jié)充填法。干式充填法應用最早，它的生產(chǎn)效率低，勞動強度大，采礦成本高。充填開采技術(shù)的實施要點如下：第一，對礦體進行劃分，劃分盤區(qū)，在盤區(qū)內(nèi)進行礦段劃分;第二，實施采礦環(huán)境再造;第三，在人工頂柱中預留一定規(guī)格的小井作為填充、人行以及通風井;第四，下部的人工底柱中預留放礦口;第五，采用落礦方法進行回采;第六，通過運輸機將煤礦運送到地面，然后在完成采礦工作之后，通過人工頂住中預留的填充井下方填充物。

2.2地下水優(yōu)化處理技術(shù)

在煤礦開采過程中需要排放大量的水資源，若不對其進行處理勢必會對礦區(qū)周邊環(huán)境造成影響，同時也會造成大量水資源的浪費，從而無法實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的目的。如果地下水得以優(yōu)化處理，煤礦企業(yè)可以降低開采過程中的水污染程度。在煤礦污水出來中回用是必然發(fā)展趨勢，將防污與回采有效結(jié)合，不僅可以解決煤礦生產(chǎn)中水源供需矛盾，同時還可以有效減少地表水體污染。當前，國內(nèi)煤礦污水處理的方法有沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀過濾等。若只是將處理后直接排放的污水則會選用沉淀或混凝沉淀處理技術(shù)，若是將處理后作為生產(chǎn)用水則選用混凝沉淀過濾處理技術(shù);若是將處理后的污水作為生產(chǎn)用水那還需進行消毒、精華以及淡化處理。

2.3節(jié)水技術(shù)

大量開采地下水，不僅給開采帶來不便，而且增加了生產(chǎn)成本。結(jié)果表明，各地區(qū)水位下降，地下水污染嚴重，地下水資源豐富。節(jié)水開采技術(shù)可以有效地解決這一問題，充分利用水資源，保護和控制水資源。避免環(huán)境污染礦區(qū)富水主要是為了保護水資源。我國煤礦大多集中在北方干旱半干旱地區(qū)。在具體病例中，采用適當?shù)恼{(diào)整技術(shù)，對預防和治療起著重要作用。

2.4礦層自動化遠程控制技術(shù)

在采礦層全自動化采礦過程中，對于三維確定采礦機的位置，自動平整工作面等可利用自動遙控技術(shù)進行，以及遠程控制采礦技術(shù)的自動監(jiān)測，和采礦的引進的割礦自定位設備的導航技術(shù)，礦物自動識別技術(shù)，電液控制液壓支架技術(shù)，刮板輸送機自動轉(zhuǎn)移技術(shù)，工作面自動控制和監(jiān)測技術(shù)，地下礦井高速雙向通信技術(shù)等，使采礦實現(xiàn)無人化，智能化，信息化和自動化技術(shù)。

2.5分層注漿采礦技術(shù)

注漿技術(shù)是保護煤礦周邊土地資源的有效手段。通過對隧道的相應技術(shù)支持，保護了煤礦工作人員的安全。降低煤巖應力合理應用開采技術(shù)，不僅可以實現(xiàn)煤礦周邊的土地保護，還可以降低土壤破壞的概率，避免噪音。通過有效填充煤礦區(qū)，有效避免地面塌陷。最后，節(jié)約能源，減少污染，綠色開采，保護環(huán)境。

2.6共采技術(shù)

在傳統(tǒng)煤礦開采過程中，經(jīng)常會受到瓦斯的威脅。若僅僅是將瓦斯抽放，雖然是保障了煤礦開采的安全，但是也造成了瓦斯的浪費。幾年來逐漸興起煤與瓦斯共采的理念。煤與瓦斯共采技術(shù)核心思想可以總結(jié)為一井三用。首先，對煤炭開采區(qū)進行規(guī)劃，將其劃分為規(guī)劃區(qū)、采動區(qū)及采空區(qū)三個部分。規(guī)劃區(qū)瓦斯的抽采方法是地面井進行抽采;采動區(qū)由于采動的影響，地層壓力急劇降低，同時地層產(chǎn)生大量裂隙，有利于瓦斯的抽采;從傳統(tǒng)意義上來講，采空區(qū)瓦斯主要是依靠采空區(qū)埋管進行抽取，對于采空區(qū)瓦斯的抽取技術(shù)有地面直井抽采采空區(qū)瓦斯、井下穿層鉆孔抽采采空區(qū)瓦斯等。

結(jié)束語：使用更科學、合理的綠色開采技術(shù)，已經(jīng)成為目前我國煤炭開采行業(yè)的迫切任務。在此基礎上，通過強化材料管理、種植植物屏障等多方措施，便能夠起到優(yōu)化綠色開采技術(shù)的效果，以此為推動我國采礦項目發(fā)展行業(yè)的改革與創(chuàng)新提供前提和基礎。

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