采矿工程中绿色开采技术的应用探讨

蔡晓红

华晋焦煤沙曲矿

采矿工程中绿色开采技术的应用探讨

蔡晓红

华晋焦煤沙曲矿

矿产资源是支撑我国经济可持续发展的重要能源，随着城市化进程的加快，各行各业对于矿产资源的需求量越来越大。但是受到我国传统采矿工艺技术的影响，采矿生产过程中对地表、水以及大气等环境造成的污染较为严重，不利于行业的可持续发展及环境保护。因此，积极分析采矿过程中对环境不友好的方面，探讨绿色开采技术，构建二者自然和谐共处的局面非常重要。本文首先分析采矿过程中存在的环境问题，随后探讨相应的绿色开采技术。

采矿工程；绿色开采；技术应用

作为最重要的能源，煤炭的需求量日趋增大，对煤炭开采和生产的技术要求也越来越高。矿业开采工程对地表﹑地貌进行的破坏必然会导致一系列的环境污染和生态破坏。

1 采矿工程中存在的环境问题

1.1 水资源危害

传统的煤矿开采方式主要改变了地下含水层原本的径流，从而使得地下水大量渗出。同时地下水的渗出也降低了区域含水层的水位，从而导致形成了严重的地下水降落漏斗，直接改变并影响了所处区域内的水文地质条件。同时传统无保护的开发方式也改变了地表的水体，使得部分沟渠泉水等减少或者干枯，严重影响了当地居民的用水环境，甚至导致土地沙漠化。数据显示，我国每年因采煤对地下水资源的破坏高达22 亿m3。

1.2 土地资源的破坏

采矿工程可能通过多种形式造成土地资源破坏，例如地让沙漠化﹑固体废弃物压占地表﹑水土流失等。有统计学资料提示，我国采矿工程中，由于地表沉陷而遭受破坏的土地面积已经超过40 万公顷，这意味着每开采一万吨原煤就会产生约0.3 公顷的土地塌陷，这样的破坏现象随着生产速度的提高正在加剧。除此之外，煤炭在开采过程中会产生固体废弃物，这些固体废弃物需要占据大量的地表进行安置，平均每年占地面积超过20 万平方米。

1.3 大气污染

在矿山开采过程中，大量有害气体被释放出来，比如SO2﹑CO2等，其不仅会对空气造成一定程度的污染，还会加重温室效应。而煤炭作为重要的能源之一，在较短时间内无法彻底解决这些问题，因此在相关部门的要求和规范下，煤矿企业应不断更新开采理念，创新开采模式，大力应用绿色开采技术，尽可能降低采矿工程对环境及资源造成的巨大破坏。

2 绿色开采技术应用的重要性

在此情况下，探索经济﹑社会﹑自然和谐共处，追求可持续发展的采矿工程技术成为必然趋势。绿色开采技术正是引导技术创新朝着有利于资源﹑环境保护及其与经济﹑社会﹑环境系统之间的良性循环的方向协调发展。绿色开采技术是以经济增长为中心，追求自然生态平衡﹑社会生态和谐有序和人的全面发展为基本目标，要求在技术创新中全面引入生态学思想，考虑技术对环境﹑生态的影响和作用，既要保证技术的创新性和实用性，又要确保环境清洁和生态平衡，在实现商业价值的同时又创造生态价值。为了保证我国煤炭能源的需求，同时又减少对自然生态环境的破坏，安全﹑环保﹑高效的煤炭开采技术是我国未来煤矿开采的必然路径。

3 完善采矿工程中绿色开采技术的应用

3.1 通过保水开采技术减少环境破坏

保水开采技术作为新型的煤矿绿色开采技术，在生产过程中，既保证了煤炭资源的高效开采，又减少了开采过程对地表环境和地下水等的破坏，减少了煤矿开采过程对环境的破坏。保水开采技术通过特定的采煤工艺和地面灌浆技术保证了地下水资源不受破坏。传统的采矿技术中，煤层开采后，上覆岩层逐渐断裂，导致地下水位形成漏斗，从而影响了地下水。在我国辽宁阜新矿区中，由于煤层开采导致硬岩层的顶板裂缝在采空区贯穿于地表，使地下含水层中的地下水在裂缝中漏失，从而导致地下水被严重破坏。使用保水开采技术避免了地下水层在开采过程中的破坏，对环境影响相对较小，是有效的绿色开采技术。

3.2 煤矸石填充支护技术的应用

该技术主要减少了煤矸石排放量，实现主要过程是通过奇数点的顺槽的填充桥墩，并利用注浆填充填充桥墩之间的空间，从而实现煤矸石的利用问题。具体的应用方法为：首先使用机车将煤矸石传送到罐笼硐室内，随后将煤矸石传送到顺槽填充的运输带上，在混凝土浇筑的同时加入煤矸石，从而完成煤矸石混凝土带。需要注意是该技术中还需要一定的煤矸石筛选技术，并对筛选出来的煤矸石进行粉碎。具体的应用效果是有效的减少了煤矸石的排放问题，并有效的增加了煤矿的服务年限，减少了煤矿安全事故的发生率，且大量的煤矸石填充和使用也有效的减少了地面下沉的问题。

3.3 煤炭和瓦斯共采技术的应用

尽管瓦斯属于一类温室气体，同时也是一类清洁能源，在很多情况下也是造成矿井重大事故的根源。针对瓦斯气体进行绿色处理对于环境﹑生产安全均具有重要意义。首先在煤矿开采之前，采用合理的技术将其从矿层中抽出；第二种就是煤炭与瓦斯共采技术，煤炭开采工作完成之后围岩的压力下降，此时采空区会释放出大量的瓦斯气体，在这一阶段进行抽取就能够实现煤炭与瓦斯共采。

3.4 对采矿中的矿产资源进行综合高效开采

许多矿产资源中同时存在多种有价值的矿产资源，通常情况下，由于技术和效益等因素的限制，人们只利用其中一种资源，而浪费了其他的有效能源。典型的实例是煤炭开采过程中，矿井中通常产生了大量的瓦斯气体，瓦斯气体又名甲烷，是一种高效的清洁能源。而传统的开采中基本都对矿井中的瓦斯气体进行了排放处理，只挖取煤炭资源，造成了大量的能源浪费的同时还对大气﹑臭氧层造成了破坏。

综上所述，绿色开采技术不仅仅是一种开采的技术和方法，更加是一种环境保护和可持续发展的思想和理念。为此必须充分的认识到传统开采方法中的弊端，并充分地重视煤矿开采中废料利用﹑保水节水﹑综合开发等问题，以绿色开采为中心的协同创新原则，全面的实现我国煤矿开采事业的转型和升级。

[1] 李治学.浅谈采矿工程中绿色开采技术的相关应用[J].中国科技信息，2013，20：32-33.

[2] 邹迪.采矿工程中绿色开采技术的应用分析[J].山东工业技术，2016，08：127.

[3] 宋峰军.采矿工程中绿色开采技术的应用探讨[J].能源与节能，2016，09：175-176.