机械化采煤下资源综合利用与环境保护研究

机械化采煤下资源综合利用与环境保护研究

曹玉明1  徐强强2

摘要：资源利用是一个重要概念，旨在最大限度地减少机械化采煤开采中产生的资源浪费。环境保护是一项重要工作，旨在利用有效的环境保护措施，提高采矿业盈利能力的同时为可持续发展做出贡献。本文将着重探讨机械化采煤下资源综合利用与环境保护，对有效性措施进行了简要总结，希望能够引起更多人对资源综合利用以及环境保护的重视程度。

关键词：机械化采煤；资源综合利用；环境保护

引言：在机械化煤炭开采的背景下，正确认识到资源综合利用的定义和意义，及时采取有效的资源综合利用措施，积极探寻资源综合利用与环境保护之间的内在联系，促进采矿业的可持续发展，构建一个富有弹性、更加健康、无污染的生态系统，具有重要意义。

1、机械化采煤下的资源综合利用

1.1定义和意义

资源综合利用是指高效利用自然资源来满足人类社会的需要，同时考虑长期可持续性和尽量减少浪费的重要过程。这些资源涵盖广泛的原材料和能源，包括矿物、化石燃料、水、土地和生物多样性。从经济意义来看，资源综合利用主要通过以下方式促进了经济增长：（1）降低成本：综合利用可最大限度地减少浪费并降低生产成本，使消费者更能负担得起商品和服务。（2）创新：综合利用推动了创新和技术进步，并促进了新产品和工艺的开发[1]。（3）创造就业机会：综合利用为密集型产业创造了新的就业机会，进一步提升了经济发展水平。从社会意义来看，资源综合利用主要通过以下方式影响了个人和社区的生活质量：（1）扶贫：综合利用可以通过向服务不足的人群提供必要的资源来帮助减少贫困。（2）公共卫生：获得清洁水、卫生设施和医疗保健服务依赖于负责任的资源管理。（3）社会公平：资源的公平分配确保边缘化社区能够获得有尊严的生活的必需品。（4）教育和基础设施：充足的资源利用支持教育、基础设施发展和社会服务。从环境意义来看，资源综合利用主要通过以下方式助力了环境保护：（1）生物多样性保护：保护生态系统和栖息地可以保护生物多样性，确保不同物种的生存。（2）减少污染：适当的资源管理可以最大限度地减少污染物向空气、水和土壤的排放。（3）生态系统服务：可持续资源利用可维持清洁空气、水净化和土壤肥力等生态系统服务。

1.2有效措施

综合高效的资源利用可以明智地利用地球的有限资源，并最大限度减少浪费和减少环境影响。资源综合利用的有效措施，主要包括：其一，选择性采矿：选择性采矿涉及在较大矿区内瞄准特定矿石或矿藏。先进的地质和地球物理技术用于识别高品位区域，使矿工能够集中精力开采最有价值的资源。这种方法最大限度地减少了无价值岩石或覆盖层的去除，从而减少了浪费和能源消耗。其二，高效的设备和技术：在采矿和选矿中使用先进的设备和技术可以提高效率。高科技机械，例如自动钻孔和分选设备，可以提高提取的精度和速度。此外，最先进的加工方法可以从矿石中提取更高比例的有价值矿物，从而减少损失。其三，环保加工：湿法冶金和生物浸出等技术采用环保工艺来提取有价值的矿物，减少危险化学品的使用并最大限度地减少对环境的影响。其四，尾矿管理：采矿作业会产生大量尾矿，这些尾矿通常富含有价值的矿物或材料。适当的尾矿管理涉及安全遏制和处置尾矿，同时探索回收有价值成分的机会[2]。例如，可以对某些尾矿进行加工以提取额外的矿物或金属，从而减少浪费并最大限度地提高资源利用率。其五，水循环利用：采矿和加工作业需要大量的水。实施水回收和处理系统可以重复利用工艺用水，减少对淡水的需求并最大限度地减少对环境的影响。这还包括对采矿活动污染的水进行处理和净化，使其在排放前达到监管标准。其六，垃圾发电：在包括采矿业在内的各个行业中，废料可以通过垃圾发电（WtE）或沼气生产等技术转化为能源。这些过程不仅减少了送往垃圾填埋场的废物量，还产生了宝贵的能源，有助于可持续发展。

2、机械化采煤下的环境保护

2.1面临的挑战

机械化采煤给环境带来了重大的挑战。这些挑战源于煤炭开采、加工和运输的集约化性质，这可能对生态系统、空气质量、水资源和整体环境健康产生深远的不利影响。这些挑战包括：（1）栖息地破坏和生物多样性丧失：煤炭开采通常需要清理大片土地用于露天矿，破坏森林、湿地和其他生态系统。栖息地的破坏可能导致植物和动物物种的迁移或灭绝，破坏当地生态系统并减少生物多样性。（2）土地退化：采矿作业期间去除表土可能会导致土地退化，从而在采矿活动停止后难以支持农业或其他土地利用。这种退化会导致水土流失、肥力下降以及对景观的长期破坏。（3）空气污染：煤炭开采作业向大气中释放各种污染物。挖掘和运输过程中产生的灰尘和颗粒物会导致空气质量下降，导致附近社区出现呼吸系统问题[3]。此外，发电厂燃烧煤炭会排放二氧化碳等温室气体，导致气候变化。（4）水污染：采矿活动会释放重金属、酸和沉积物等污染物，从而污染水源。酸性矿井排水是一种特别有害的后果，因为它会使水体对水生生物有毒并且不适合人类饮用。（5）水资源枯竭：煤矿开采作业是一个非常复杂且独具挑战性的生产过程，通常需要大量的水来进行各种工艺，包括抑尘、冷却和选矿。过度使用水资源会耗尽当地含水层和水体，导致周边社区缺水。（6）噪音和振动：机械化煤炭开采涉及重型机械和爆破，产生的噪音和振动可能会破坏附近的生态系统并扰乱野生动物。噪音污染还会影响当地居民的健康和福祉。

2.2有效措施

实施环境保护的有效措施，可以减轻机械化煤炭开采对生态系统、空气质量、水资源和土地完整性的不利影响。这些措施包括：（1）抑尘技术：煤矿开采过程中产生的粉尘会造成严重的空气污染风险。采用喷水、除尘器和防尘屏障等抑尘技术可以帮助最大程度地减少颗粒物释放到大气中。（2）排放控制：在采矿设备、车辆和发电厂安装排放控制技术。这些技术，例如洗涤器和催化转化器，可以减少二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物的排放。（3）清洁能源：过渡到清洁能源为采矿设备和设施提供动力。使用电动汽车或太阳能和风能等可再生能源可以帮助减少与煤炭开采相关的温室气体排放。（4）水循环利用：在采矿作业中实施水循环和再利用系统。处理和净化采矿过程中使用的水，以最大限度地减少对淡水的需求并减少污水的排放。（5）尾矿管理：制定负责任的尾矿管理计划，以安全处理和处置废料[4]。一些尾矿可以重新用于建设性用途，从而减少对环境的影响。（6）复垦规划：在开始采矿活动之前制定全面的复垦计划。这些计划应概述将雷区恢复到自然或有益用途的步骤和时间表。（7）栖息地恢复：为可能受到采矿活动影响的野生动物重建或改善栖息地。这可能包括创建湿地、重新造林或为鸟类提供筑巢地。

结束语

总而言之，必须在机械化采煤开采过程中实施有效的资源综合利用措施，并且不断加强环境保护，使资源综合利用与环境保护之间取得微妙的平衡，为子孙后代营造出良好的生存环境，使其拥有更加可持续和生态友好的未来。

参考文献：

[1]苏祥汾.煤矿绿色开采中矿井水资源化及综合利用[J].内蒙古煤炭经济，2023，(23)：121-123.

[2]吕超贤，孙文，宋关羽等.煤矿能源资源高效利用发展研究[J].中国工程科学，2023，25(05)：136-145.

[3]高婷.加强煤矿环保工作构建和谐绿色矿山[J].当代化工研究，2021，(08)：97-98.

[4]吴强强.煤炭资源开发与环境保护的关系[J].黑龙江环境通报，2020，33(04)：74-75.