采矿工程中绿色开采技术的应用

采矿工程中绿色开采技术的应用

马龙

身份证号 码 ： 230506199012040712

摘要：时代在发展，科技在进步，随着人们对能源需求量的与日俱增，给资源储量带来较大的压力，因此，资源的合理开采对经济建设与资源储量的可持续发展显得尤为重要。然而落后的开采技术与传统管理模式对资源造成严重的浪费，例如，开采过程中会对周围环境、土壤、水资源等造成严重的破坏，使周边生态环境受到影响，对人们的身体健康带来不良的影响，甚至对人身安全造成威胁。因此，在对矿产资源的开采及利用的过程中，需要加大新技术的研究与开发力度，实现绿色开采，走可持续化发展道路。

关键词：采矿工程，绿色开采技术，应用

一、绿色开采的概念

绿色开采主要指的是在矿产资源开采过程中，最大程度的减少对自然环境的污染、资源的浪费，达到环境保护、能源节约的目的。此外，还要减少资源开采时污染物的产生与排放，同时利用相关技术实现资源的二次利用，最大程度的提高资源利用率，增加经济效益与社会效益，做到资源与环境的可持续发展建设。

二、采矿过程存在的问题分析

1.土地资源受到严重破坏

据不完全统计，在我国的采矿工程建设中，由于地表沉陷造成破坏的土地面积已经超过了 40万公顷，每开采出来一万吨的原煤就会出现约0.3公顷的土地塌陷， 每年出现上涨的趋势。通常情况下，采矿时会有矸石（指的是混合在煤层中的碎石块，含有少量的可燃物质，但不易燃烧），含量约占煤炭总量的20%左右，所以，现阶段我国矸石含量已经超过了1万公顷的土地面积。

2.对水资源的污染和破坏

矿产资源开采时的井巷开掘工作会导致地下水的赋存状态发生一系列的变化，造成地下水资源的破坏。主要变现为：一是破坏地下水层，出现地下水资源紧张的问题；二是部分水资源受到污染，加剧了地下水资源紧张的状态。矿井排水产生的裂隙造成含水层疏干的现象，从而改变了地下水的天然径流和排泄条件，导致该区域的地下水位出现大幅度的下降，使矿区水环境严重恶化。此外，矿井水体中含有大量的无机盐类物质对水质产生高度的污染。一旦水资源受到严重污染，对周围的植被也会带来不同程度的污染，造成了不可逆转的破坏，最终出现地下水水位下降的现象。我国地大物博，水资源分部不均，矿区又多集中在西北地区，由于采矿造成了水资源的污染，也增加了水资源紧缺的压力。

3.大气污染的问题 在采矿期间会产生二氧化碳及二氧化硫等有害气体，这些有害气体被大量的排放到空气中，会造成空气污染，温室效应的产生等问题。由此可见，在矿产资源的开采过程中，会对环境带来严重的破坏和污染，这些问题是矿区环境自身净化能力无法承受的。但是，煤炭资源作为我国目前资源使用的主要来源，无法在短时期内彻底改变环境污染的现状，这就需要有关部门及采矿企业共同努力，不断更新煤矿的开采理念，研发绿色开采技术，使开采工作变得最优化，减少煤炭开采活动对生态环境的污染和煤炭资源浪费的工作已刻不容缓。

三、绿色开采技术在采矿工程中的应用研究

1.煤与瓦斯共采技术

瓦斯又称为煤层气，主要指的是植物长期掩埋在土层中，在成煤过程中所产生的大量气体，这些气体存留在煤层的缝隙中，工人在对煤炭进行开采时，瓦斯就会从煤层的缝隙中大量涌现出来，高浓度的瓦斯会形成严重的安全隐患。由于瓦斯属于烷烃类气体，又是一种较为宝贵的清洁能源，这些瓦斯同时具有较高的经济价值。因此，煤与瓦斯共采技术既可以解决瓦斯带来的安全隐患又能将瓦斯变为经济资源加以利用，具有很高的使用价值和经济发展意义。该技术理论主要依据的是裂缝分布规律和瓦斯移动规律，提高了煤层的透气性和瓦斯抽采工艺流程的优化作用，特别是对于高瓦斯煤层，要在实际开采工作中不断进行技术优化和抽采率的提升，使该项技术越发完善，并得到广泛的推广及应用。

2.采空区的绿色开采

煤炭开采时，采空区的填充工作是整个采矿工作的重要组成部分，如果采空区填充工作处理不到位或者未进行填充处理，就会导致地表层出现严重的移位或者塌陷的现象，是自然灾害以及环境污染问题产生的诱发性因素。采空区填充技术主要体现在填充和开采的有机协调，对填充材料和事后填充材料处理的运输等有关工作。然而，在填充材料十分巨大以及成本较高的情况下，填充方案不能得到有效实施。以往的填充工艺主要包括风力填充、粉煤填充、岩石填充与水力填充等方法，这些填充方法工作效率低，成本消耗大，还会对周围环境带来二次污染。因此，有关科研人员就提出了“关键层理论”和部分采空区填充技术用来控制地表层移位或塌陷的想法，目前该理论已经得到了业内人士的广泛关注和推广使用。例如，在煤炭采空区的上方地区，离层裂隙注浆充填法能够有效降低了地面的沉降速度和下沉量的问题。但是，现阶段最为重要的就是要研究出一种成本较低、储存量大、资源来源广泛的填充材料，譬如工业炉渣、粉煤灰、河沙等混合型填充材料，形成稳定性较高的支护，同时能够有效控制地表的沉降，从源头上解决上述问题的产生。

3.保水开采技术

保水开采技术在不同的煤炭开采区域具有不同的含义和特征，例如在水资源紧缺的矿区，将水资源的保护工作与能源的合理开采作为工作重点；在水资源储备充足的矿区，工作核心是最大程度的减少水资源的污染，有效保护水土资源等；煤炭开采工作会对含水层所处的原始径流带来不同程度的破坏，导致地下水出现大量排出的现象；采空区上方的空隙与地下水形成贯通现象，形成一种规模性较大的降落式漏斗，使含水层的水位急剧下降，对周围的水文地质条件造成严重的影响，还会改变地表水的原始状态，减少沟泉水，甚至造成严重的干涸现象，对矿区周围居民的生产、生活带来诸多的不便，导致土质贫瘠、水土流失严重，土地沙漠化等现象。由此可见，不同的矿区要结合其自身发展的实际情况，制定科学、合理的水资源保护措施，以此保证经济建设和环境保护的和谐发展。

四、结束语

综上所述，我国是资源使用大国，对煤炭资源的需求量十分巨大，在采矿过程中需要使用绿色的开采技术，引进国内外先进的管理技术，能够提升矿山的开采率，提高社会经济发展效益，降低自然环境的污染和破坏，推动我国经济建设和社会建设的可持续发展。因此，采矿企业要加大对绿色开采技术的应用力度，改变传统的思想观念和管理模式，提升工作人员的理论知识及专业技能，提高采矿企业管理人员的管理水平以及矿产资源的开采率，促进企业的高效发展，实现经济与环境可持续发展的战略目标。

参考文献

[1]邹迪.采矿工程中绿色开采技术的应用分析.山东工业技术,2016.08.127.

[2]曹阳.绿色开采在采矿工程中的重要应用[J].民营科技,2014(03),31.

[3]汪华然.采矿工程中绿色开采技术的应用探讨,内蒙古煤炭经济,2014.02.12+16.作者简介：马龙 ，男， 汉族， 1990.12.04， 本科， 采矿工程 ，黑龙江科技学院， 助理工程师。