采礦工程中綠色開采技術的運用

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摘要：現如今，中國經濟水平不斷提高，生活水平也在逐漸提高，但環境污染問題日益嚴重，因此，環境保護問題已經成為了社會關注的焦點。尤其是對于中國的采礦行業，粗放式的管理與可持續發展理念之間有很大的矛盾。在開采過程中，經常會出現對土地資源的破壞，以及水資源大氣與環境的污染問題，也正是因此綠色開采技術得到了有效的發展。采礦行業只有充分認識到綠色開采技術的重要性，才能進一步解決采礦工程中引發的一系列環境問題。針對采礦工程中綠色開采技術的應用進行簡要的分析探討，以期為日后相關工作的進行提供參考。

關鍵詞：采礦工程；綠色開采技術；環境保護

0引言

隨著社會經濟和科學技術的不斷發展，金屬礦的產業鏈不斷深化，在中國的國民經濟發展中，金屬礦能源的需求比例不斷上升。在此社會發展背景下，金屬礦被大量開采，而采礦工程的開展也引發了一系列的環境問題，這也成為了其可持續發展過程中必須要注意的問題。采礦行業必須要順應時代的發展改變傳統的生產理念，積極引進綠色開采技術，促使采礦行業向著更好的方向發展。

1應用綠色開采技術的必要性

在中國社會經濟發展的過程中，金屬礦的開采占有較大的比例，而隨著對金屬礦需求量的不斷增多，對金屬礦開采以及生產的技術要求也越來越高。而采礦工程的開展對地表以及地貌一定會造成破壞，也會對環境造成一定的污染，因此，采礦行業相關人員應當及時更新采礦技術，減少采礦工程對環境造成的污染。

1.1采礦工程對水資源的破壞

采礦工程會直接對地下水層的徑流造成一定的破壞，從而導致地下水被排出地表。礦區中地下水的水位降低，使得地下水降落、漏斗，從而導致礦區的水質以及水文環境都受到了一定的破壞。因此，采礦工程的開展可能會使得地表發生變形，從而導致水體徑流異常，嚴重時可能會導致部分河流斷流，泉水干涸等，而這些不僅會對自然生態環境造成一定的破壞，還會對礦區周圍的居民日常生活造成一定的影響，甚至有可能會在一定程度上制約居民的農耕活動。有數據表明，中國有2.4×109m3的水資源受到破壞與污染，這是由煤礦開采造成的，而這種情況在中國的西北干旱地區尤為突出。

1.2采礦工程對土地資源造成的破壞

采礦工程必然會對當地的土地資源造成一定的破壞，而這種破壞的形式可能是多樣的，例如土地沙漠化，固體廢棄物壓占地表以及水土流失等。相關統計學資料顯示，中國的采礦工程中，有超過4.0×105hm2的土地面積因為地表沉陷而遭到了破壞，這就意味著在中國每當有10000t原煤被開采時，就會導致0.3hm2的土地發生塌陷，而這種土地資源被破壞的現象正隨著原煤開采生產速度的加快而加劇。除了土地塌陷的問題之外，采礦工程對土地資源造成的破壞還包括在采礦過程中產生的固體廢棄物污染，這些固體廢棄物需要占據大量的地表面積對其進行安置。在中國，平均每年有2.0×105m3的土地用來安置采礦過程中產生的固體廢棄物[1]。

1.3采礦工程對大氣環境造成的破壞

在開發礦產資源的過程中，必然會產生一定的氣體，而這些氣體或多或少都會對大氣環境造成一定的污染與破壞。在礦產資源開發的過程中，釋放出的最常見的有害氣體有瓦斯、CO2和SO2這三種，CO2與瓦斯的排放容易加劇溫室效應，而瓦斯能夠產生溫室效應的可能性相較于CO2通常會高出4倍～5倍。然而中國現在每年由于礦產開采排出的瓦斯氣體平均超出1.50×109m3，而這1.50×109m3的瓦斯氣體對全球大氣環境的污染與破壞不言而喻。除此之外，在采礦工程施工過程中，釋放出的SO2屬于有毒氣體，對植物的生長和人體的呼吸系統都會產生一定的破壞，并且對農業以及人類的身體健康都會造成一定的影響。

1.4采礦工程引起的地質災害

由于礦產資源大部分都是深藏于地下的資源，屬于層狀沉積型礦床，而礦產資源的分布又具有礦層厚度小、分布面積廣、單位面積內生產能力低的特點，因此，在礦產資源開采的過程中極易形成大面積的采空區，進而引起礦區巖層坍塌、地表沉降等地質災害，也有可能會引起山體滑坡等地質災害[2]。總的來說，礦業開采工程的開展對環境造成的影響是極其嚴重的，甚至可以說中國礦業開采工程的開展是以犧牲環境為代價的。而礦業開采工程在中國是一種重要的生存和發展戰略資源，并且這一現狀將長期存在。因此，為了最大程度上避免礦業開采工程對環境造成更大的破壞，國家相關部門和礦產行業必須要考慮礦產資源與環境資源相協調的問題，礦業開采工作人員必須要及時轉變開采理念，積極引入綠色開采技術，將礦產資源開采與生態環境保護相結合，力圖將礦產開采工作對環境的破壞程度降到最低。所以，在采礦過程中，采用綠色開采技術是采礦行業發展的必然趨勢。

2采礦工程中綠色開采技術的應用

在中國社會經濟發展的過程中，采礦工程占有較大的比例，但其在為中國帶來巨大的經濟效益的同時，也對中國的環境造成了破壞。在這一背景下，國家相關部門以及采礦行業相關人員應當積極轉變采礦理念，引入綠色開采技術，使采礦工程與環境能夠協調發展。

2.1保水綠色開采技術

在采礦過程中，通常有兩種對水資源進行保護處理的開采技術，分別是保水開采技術、防止潰水技術。而保水開采技術與防止潰水技術本質上是存在一定差異的，防止潰水技術更加注重操作過程中的安全，而保水開采技術的重點則在于檢測巖層地質水文條件的變化。在采礦過程中，對很多區域完成了采集活動之后，會出現地下漏斗的現象，而這種地下漏斗的現象通常會隨著降雨量的增加逐漸消失，這種現象也從側面證實了礦區巖層的隔水性較好。部分區域開采完成之后，可能會形成水洼，這時也可以在河流湖泊以及海峽進行開采活動，對水文條件的影響較小。保水開采技術主要是采用特殊的開采工藝和地面灌漿技術對地下水資源進行一定的保護，對環境的影響較小，因此，在采礦過程中，使用保水綠色開采技術能夠有效減小采礦工程對水資源造成的破壞[3]。

2.2對矸石的處理技術

在采礦工程中，矸石的排出量非常高。矸石的排出不僅會對地表環境造成一定的影響，偶爾還會出現矸石自燃的現象，對大氣環境造成嚴重的污染，這對于環境保護是十分不利的。而中國的采礦工程現狀是，沒有及時處理原本堆積的矸石，同時，在采礦過程中新產出的矸石越來越多，這就導致中國的環境污染問題越來越嚴重。針對矸石的處理，在綠色開采技術中，主要有4種處理方式：a)用廢棄物覆蓋。這種方式很有效，能避免在風吹的作用下矸石對環境造成的污染；b)根據矸石的化學性質、物理性質選擇相關的溶劑進行分解處理；c)綜合利用矸石。在矸石中有部分可以利用的金屬，工作人員可以將其中具有利用價值的金屬提煉出來，以提高矸石所帶來的經濟效益；d)將矸石作為建筑材料。在采礦過程中，開采得到的尾礦以及被提煉之后的廢石有一些能夠作為建筑材料使用。當前，建筑材料的成本在不斷提高，矸石的存在能夠很好地緩解資源緊張的局面。

2.3煤炭和瓦斯共采技術

在采礦工程中，瓦斯氣體的排放是必然的，盡管瓦斯屬于溫室氣體，會對環境造成一定的破壞，但瓦斯氣體同時也屬于一級清潔能源，其本身具有易燃易爆的性質，如果處理不當，可能會引發重大礦井事故。因此，在采礦過程中，對瓦斯氣體進行綠色處理對于采礦工程的安全開展以及環境保護有著重要的意義，實現煤炭和瓦斯共采，能夠充分利用不可再生能源實現煤礦安全開采。采礦工程施工人員在采礦工程開展之前，要采用科學合理的技術將瓦斯氣體從礦區中抽出。在煤炭開采工作完成之后，礦區的圍巖壓力下降，礦產采空區會釋放出大量的瓦斯氣體，這時采礦工程施工人員就要在這一階段抽取氣體，從而實現瓦斯與煤炭共采[4]。關于煤炭與瓦斯共采技術，中國相關人員在不斷地發掘探索，現如今已經建立起了深部煤巖體采動力學、增透圖譜和多尺度分子模型以及采動增透率理論等理論模型，并在技術方面形成了瓦斯導向流動通道形成機制與人工導控技術、煤層群煤與瓦斯時空協同抽采技術、高瓦斯低透氣性煤層卸壓增透及高效抽采技術等三項關鍵技術。

3結語

總的來說，現如今，中國的采礦工程已經嚴重污染了環境，因此，需要各個地區的采礦區根據自身的特點，結合綠色開采技術，完善采礦工程的相關工作。要想解決現如今采礦過程中引起的一系列環境污染問題，就需要采礦行業的相關人員及時轉變傳統的生產理念，不斷探索綠色開采技術，采取正確的礦產開采措施，降低環境污染程度。

參考文獻：

［1］鄒迪.采礦工程中綠色開采技術的應用分析［J］.山東工業技術，2016(8)：127.

［2］宋峰軍.采礦工程中綠色開采技術的應用探討［J］.能源與節能，2016(9)：175-176.

［3］李金龍.采礦工程中綠色開采技術的應用研究［J］.世界有色金屬，2017(17)：63-64.

［4］孫長城.采礦工程中綠色開采技術的應用研究［J］.科技創新導報，2017(12)：56-57.

作者：吳登先 單位：山西焦煤集團公司杜兒坪礦