采矿工程中绿色开采技术的应用

董永

摘 要：随着工业化程度的扩大，中国的城市化发展越来越快，对各项能源资源的需求也在逐步增加。在全球工业化的形势下，我国的煤炭部门将持续加大对煤炭资源的开采力度。但是，传统的煤炭开采方式以及采掘的流程经常会导致煤矿地区出现一些生态环境问题，比如，地表出现不同程度的坍塌、周边的水土流失以及破坏地表含水层等等，这也无法实现矿区的可持续发展。因此，我国倡导相关部门必须贯彻落实绿色环保的理念，为了实现煤矿企业的环境效益以及更高的社会认可，运用绿色开采的技术，保证采矿工程能够顺利进行。基于此，本文就采矿工程中绿色开采技术的应用进行了探讨。

关键词：采矿工程;绿色开采;技术应用

采矿过程中使用绿色采矿技术，能够尽可能减少采矿活动对环境所产生的影响，在合理利用资源基础上优化采矿技术，形成有效而连续的采矿作业模式，同时还能够兼顾社会以及环境因素，确保采矿作业经济效益的同时，提升其社会价值。在实践中，根据矿区实际情况灵活选择绿色采矿技术非常重要。

1采矿工程中绿色开采技术的概念

绿色开采技术是在传统开采技术的基础上逐步发展的一种新型环保的开采技术。传统开采技术受到技术的限制，在开采矿产资源的过程中通常存在严重的环境污染物体。为了响应国家可持续发展的号召，要求采矿施工必须要注重对环境的保护，不能因为追求经济效益而盲目开采。绿色开采技术是在传统采矿技术的前提下进行升级改进，不仅有效提升了采矿施工工程的效率，还有效促进了矿产资源的合理利用，避免了不必要的浪费。

2在采矿过程中应用绿色开采技术的重要性

伴随着工业化的发展进程，我国对能源的需求也在逐年增加。当前，煤矿企业对有限的煤矿资源进行开采的力度不断增大，一些技术较为落后的矿区在大肆挖掘的时候容易造成矿区的严重塌陷、破坏周边的水资源以及造成水土流失等现象，严重影响了矿区有序稳定的发展。在这种形势下，通过应用绿色开采技术对矿区进行工程施工，能够有效解决地表塌陷以及水土流失等问题，将绿色环保的理念落到实处。通过对绿色开采技术的应用能最大限度地保护周边的环境，确保了资源开采和环境保护之间的和谐共存，为煤矿企业长远的可持续发展战略奠定了基础。

3采矿工程中绿色开采技术的应用

3.1矸石处理

开展采矿工作时，矸石排出量很高。矸石排出一方面会影响地表环境，另一方面由于其内部含有一定量的可燃物，在特定条件下还会燃烧，进而产生有毒有害气体污染空气，由此可以看出，如果不对矸石进行妥善处理，会同时产生固体废料以及有毒有害气体，对环境造成严重影响。传统采矿模式中，矸石处理技术较为粗放，导致该问题长期得不到有效解决。运用绿色采矿技术之后，针对矸石问题主要有三种解决措施：第一种是覆盖法，使用开矿现场其他物品对矸石进行覆盖，通过这种方式减少矸石影响范围，这种方式的优势在于技术简单、成本低。第二种是化学分解法，工作人员根据矸石化学性质，选择相应的化学制剂对矸石进行分解处理，这种处理方法的优势在于通过化学反应能够在分解矸石的过程中提炼出一些有用的金属物质，减少矸石对于环境所产生的污染的同时，提升矸石使用价值。第三种是综合利用发，矸石进行处理之后其内部结构会发生改变，使其物理结构以及化学性质符合建筑施工用料标准，使矸石成为一种新的建筑资源，随着建材成本逐步提升，利用矸石作为建筑施工材料，一方面能够提升矸石使用效率，变废为宝，另一方面还可以减少传统建筑材料使用量，缓解资源压力。

3.2采空区填补技术

从矿产资源分布情况来看，露天矿产资源存储量较少，大多数矿产资源都存在于地下，想要开采这些地下矿产资源就要搭建采矿井，让采矿设备能够深入地下采集矿产资源，在开采过程中，地下的矿产资源被掏空，进而在该区域创造出一个巨大空洞，这种由于采矿作业而形成的地下空洞被称为“采空区”，采空区的出现会造成该区域土体结构发生巨大变化，容易形成地面沉降问题。传统采矿技术框架下，针对采空区通常使用支撑或者填充的方式进行处理，而这些处理方式存在很大问题，例如会消耗大量资源、产生二次污染等。使用绿色采矿技术之后，针对开采作业所形成的采空区，依旧采用填充原理对其进行稳固，但区别在于绿色采矿技术中使用的是更为环保的填充原料，就目前綠色采矿技术发展情况而言，常用的填充技术包括两大类。第一类是胶结填充，具体填充过程中工作人员对炉灰渣、河沙或者粉煤灰等固体废料进行充分混合，再加入一定量的水使其软化，当填充料呈现出膏状形态之后，将其注入采空区，通过这种方式对采空区进行有效支撑，除了能够有效地控制地面沉降之外，这种填充技术还可以降低井底温度，使得温度过高的区域的温度能够得到有效控制，从而防止发生火灾。第二类是使用水泥填充空洞中四周裂隙，这种处理方式的优势在于灵活利用冒落带，实际工作过程中，工作人员需要对灌注时机进行精准把握，需要在矸石空隙被周围岩土结构压实之前对裂隙进行注浆喷射作业，此方法可以在短时间内将填充材料和出现裂隙的矸石胶结，从而形成覆盖层，确保填充区域稳定性的同时，还可以有效地减少表面沉降，通过这种方式减少固体废料总量，并有效缓解地面沉降。

3.3共同开采技术

瓦斯与煤共同开采也是绿色采矿技术的一个重要组成部分，从类型上看，瓦斯属于温室气体，但是由于瓦斯经过充分燃烧不会产生有毒有害气体，因此可以将其作为一种清洁能源加以利用，与传统化石能源相比，瓦斯对于环境的污染较少。由于瓦斯具有易燃易爆的特点，如何对瓦斯进行安全开采一直都是绿色采矿技术的关键环节。在具体开采过程中，为了提升在确保瓦斯开采安全性基础上提升瓦斯开采效率，需要从三个方面入手进行优化：正式进行瓦斯开采工作时，相关工作人员需要根据实际开采环境，制定有针对性的开采计划。为了避免在后期的实际开采过程中出现安全事故，工作人员在开采作业前必须先提取煤层中的隐性瓦斯，为以后开展的瓦斯采集工作提供安全保证。经过实际研究发现，大多数采矿项目的煤层透气性均较低。为了确保瓦斯提取工作能够顺利开展，需要运用瓦斯煤炭共同开采技术，所谓煤与瓦斯联合开采技术的原理是，煤矿开采完成后，根据围岩压力降低的特点，工人应尽快在采空区开采瓦斯。很多已经废气的矿井中还储存了大量瓦斯，这是对能源的一种浪费，因此工作人员需要利用先进的开采技术对这些地下瓦斯进行收集。这里需要注意的是，工作人员需要先对废气矿井岩土裂隙分布情况进行全面勘察，并以此为基础制定适宜的瓦斯采集计划，通过这种方式顺利对废气矿井中的瓦斯能源进行采集，提升能源利用效率。

4结束语

为了有效促进我国的煤矿事业的长期发展，促进各煤矿企业及单位实现更高的经济效益和生态效益，煤矿企业和单位需要加强绿色开采技术的应用，提高实际开采过程中的有效价值保障。通过对传统开采技术的问题分析以及对绿色开采技术的应用分析，并随着各相关部门的落地实施，可以有效地促进我国煤矿开采作业获得长足的发展。

参考文献

[1]张志远.采矿工程中绿色开采技术的应用探讨[J].科技资讯，2020，18（34）：60-62.

[2]牛晓伟.采矿工程中绿色开采技术的相关应用[J].石化技术，2020，27（11）：284-285.

[3]张建国.浅谈采矿工程中绿色开采技术的应用[J].能源与节能，2018（7）：86-87+134.