采矿工程中绿色开采技术的应用

毛忠勇

（黔西南州工业投资（集团）公司，贵州 兴义 562400）

在现代化的采矿中使用绿色采矿技术可以降低采矿对环境的影响，并不断的优化采矿技术，并创建连续采矿作业模式。在考虑环境因素以确保采矿经济利益的同时，绿色采矿技术还增加了其社会价值。

1 绿色采矿概念及重要作用

在采矿工程中，要明确绿色采矿技术，首先确定绿色采矿的基本概念，绿色采矿概念主要是运用保护环境的技术手段，用于矿产资源开采中，以最大程度地降低采矿对环境的影响，并有效的提高了矿产资源的利用率。通过绿色采矿的方式，达到了保护环境的目的。此外，还可以减少资源开采中释放的一些矿产污染物，有效的绿色开采技术可以确保采矿业的可持续。绿色采矿技术是现代化多种技术的集合，在采矿作业中使用绿色技术可以确保最小程度的影响采矿区周围的环境，并在开采活动业务中，可以确保实现绿色节能的目标，以及可以获得高效的收益。在采矿中使用绿色技术可以解决采矿作业中的污染问题，在进行采矿活动以及资源可用性时，绿色技术还必须考虑采矿作业对地下环境的影响。因为在采矿活动中，如果自然资源被破坏，便无法很快的修复。因此，必须使用绿色采矿技术来进行资源开采，确保与环境保护的平衡发展。

2 传统采矿技术对环境的影响

2.1 水资源污染

在采矿工程中，开采矿产资源将严重影响矿区地下水的流量和水质，持续的地下水暴露将水位的持续下降，并可能导致地下水渗漏的问题。此外，由于土壤的水文结构因采矿工作发生了变化，一些自然的沟渠将干涸，而地下水的缺乏将影响矿区地表植被的有效生长，并有可能会在大范围内死亡，植被在土壤中损失水分，从而引起土地荒漠化问题。

2.2 空气污染

由于近些年采矿业的强劲发展，引发了经济的发展。但与此同时，采矿中会有大量的有害气体释放到大气中，导致了全球气候的不弯变暖，它会影响空气质量。尽管大多数公司都意识到采矿对大气的不良影响，但面对市场中巨大的能源需求，以及更多的经济效益，他们仍然保持较高的开采率，这在一定程度上增加了环境治理的难度。因此，如果要减少空气的污染，则矿业公司必须从绿色开采技术应用的开始。从保护环节的观点出发，减少采矿中有害气体的排放，并使用先进的技术来净化采矿业务中的有害气体。

2.3 土地资源的影响

除了污染空气和水资源外，采矿活动还对采矿工作面附近的土地造成了重大破坏。地下资源的大量使用改变了矿山本身的地下结构，并且通常采矿工作规模巨大，土地的变化导致植被得不到健康的生长，从长远来看将影响社会总体的可持续性发展，并造成了严重的荒漠化问题，不利于我国经济的长期发展[1]。

3 绿色开采技术实际应用方式

3.1 矸石处理

在采矿作业中，会排出大量的矸石，矸石排放会影响环境，由于矸石含有易燃性气体，并且会产生有毒气体，在某些条件下会发生燃烧，并污染空气质量。如果对矸石进行不适当的处理，将产生废物以及有害气体，对环境造成严重的影响。在传统的开采中，矸石处理技术比较落后，导致长期无法有效解决问题。在使用现代化绿色采矿技术之后，可以用于在矿场使用材料覆盖的方法，降低了矸石对环境的影响，该方法的优点是技术简单。还可以考虑使用化学分离方法，工作人员根据矸石化学性质，选择适当的物质来分离矸石。该优点在于，在矸石分离中可以去除有用的金属物质。通过必要的化学反应，减少了对环境的污染，并且增加了使用价值。矸石经过处理后，其内部结构将发生变化，物理结构和化学性能达到建筑材料的使用标准，使矸石可以成为一种新的资源。随着建筑材料购进成本的上升，可以考虑使用矸石作为现代化绿色的建筑材料，可以提高使用矸石再利用的效率，可以将废物转化为有用的物质。减少采矿废物的产生，还减少了传统建筑材料的使用量，减轻了建筑单位的资源成本压力[2]。

3.2 矿山矿区的充填技术

从矿产资源分布来看，我国露天矿产资源储量相对少，大部分矿产资源在地下，如果要使用和开采这些地下矿产资源，必须建立开挖矿井。矿井的建设可以确保采矿设备可以到达地下指定的深处，以此来进行矿山的开采，并有效的收集矿产资源。在采矿中，需要提前清空地下矿产资源，采矿活动的这种地下空间称为采空区，该开采事件将引起土壤结构的重大变化，并且如果没有在井下做好必要的支护工作，将很容易引起矿区内部土壤沉降或塌陷的问题。在传统的采矿下，采空区通常使用填料进行处理，但是这些方法存在重大问题，消耗太多资源并造成了对采矿区的二次污染。在使用新型的绿色采矿技术之后，可以使采矿作业所产生的采空区通过填充得以稳定，但不同于传统的回填技术之处在于，绿色采矿使用了更环保的材料。根据绿色采矿技术的发展，填充技术包括两个主要类别。第一类是水泥，在特定的填充中，工作人员将需要填充的固体废物彻底混合，然后添加一定量的水以使其软化。当软化后的材料具有稠度时，将注入毡中以使采空区有效的加固。这种回填技术可以有效地控制矿区内土壤沉降之外，还可以降低井底的温度，从而降低极热地区的采矿工作环境温度。第二种用水泥填充周围的裂缝，这种方法的优点是可以灵活地利用区域，在实际的采矿回填工作中，现场的采矿施工人员必须充分掌握注入程度及操作要点，并且必须用砂浆喷涂裂缝。该方法在短时间内将填充材料和矸石粘结在一起，通过形成覆盖层确保填充后矿区的稳定性。有效减少面积沉降，减少了采矿作业中固体废物的排放总量，并有效减少了区内的土壤沉降或坍塌[3]。

3.3 将混合采矿技术用于矿产资源开采中

有些矿产资源的开采伴随着其他的资源，但是根据采用传统的采矿技术，不可避免的会产生巨大的废物排放。因此在这种情况下，可以使用矿石和瓦斯等混合采矿技术。利用该技术，还可以在要开发的矿产资源的基础上获得瓦斯资源，联合采矿是整合两个采矿过程的总和，这大大降低了采矿工作投入的资本成本、时间成本和人员成本，而且提高了采矿工作的效率。因此，当混合采矿技术遇到其他资源相关联的资源时，也可以称为绿色采矿技术。除了联合开采和瓦斯抽采外，对于矿产资源的煤和瓦斯也可以混合开采。煤矿开采完成后，由于压力下降，开采中会释放大量的瓦斯。这也是一个资源有效开采的过程，使用绿色采矿技术可以同时收集煤炭资源和瓦斯资源。瓦斯气体作为一种温室气体，可以日常生活和生产中使用它，因为气体会完全充分的燃烧，并且不会产生有害的气体。瓦斯作为一种现代化的清洁能源，污染程度要低于传统的化石能源。由于气体属于易燃易爆，因此安全开采一直是绿色采矿的重要环节。在具体的开采中，在保证抽采安全性的基础上提高了瓦斯抽采的工作效率。在正式进行抽采瓦斯时，有关人员应制定全面的目标，可以是基于采矿计划的环境方法。为了防止在当前开采中发生安全事故，现场的工作技术人员必须在瓦斯开采作业之前，从煤层中抽出瓦斯，进行一定的瓦斯含量的检测工作，并以为后续的瓦斯收集提供了必要的采矿安全保证。大多数采矿项目的煤层渗透率很低，在绿色开采技术应用中，为保证瓦斯抽采业务的顺利进行，要采用煤与瓦斯联合开采的绿色技术。采煤完成后，根据采空区的瓦斯进行分析，许多开采用完了的煤矿仍然储存大量的瓦斯，如果不加以对瓦斯进行采，将是一种能源的浪费。因此采矿工人必须使用先进的技术将瓦斯收集。在此应注意，工作人员应对矿井中的岩石和土壤分布进行彻底调查，并制定适当的瓦斯采矿计划，可以提高能源采集的工作效率[4]。

3.4 使用保水的绿色采矿技术

保水采矿技术是一种新型的采矿技术，可以提高开采的效率和开采的质量，并且可以有效防止采矿对地表水的污染，有效地保证了采矿业的经济和生态效益的同时发展。该技术是在开采项目实施中利用煤炭提取和灌浆技术，达到节约地下水资源的目的。与传统的开采工艺相比，采用分水岭开采可以有效减少采矿业务对地下水资源的影响，并且可以切实规范矿山水资源的应用。应根据矿山的水源和基本条件，制定综合矿山用水法规。根据节水原则，实行多用途用水，并有效的减少污水排放。进行有效的污水处理，确保污水在采矿业务中的重复使用。矿井用水的原则是将原水用于生产，并用于公共用途。经过处理后的水，可用作灭火和洒水系统，以及生产系统和灌溉水。水经过污水处理站，然后用作道路洒水装置。减少用水量，有效提高采矿工作中的水资源利用率。在进行矿区开采时，有必要选择提高采矿生产技术和生产设备，采矿公司需要购买节水设备，使用新材料和节水技术来代替旧的水设备，并且还要做好矿区用水的防溢和防漏措施，可以节省水资源并减少消耗，增加了矿区内水资源利用率。有效提高煤矿区水资源的回用率，改善土地系统的配置，建立可靠的处理系统，确保形成从一级闭环循环模式到废物再利用。将来粘性水和生产过程中形成的水倒入污水处理系统中，可以将污泥与水分离。矿山施工现场还需要配备水计量设施，并对用水进行分类和评估。根据生产和使用的差异，将水表安装在矿区的各区域或建筑物中，并确定相关的评估规则[5]。

3.5 支护技术的应用

煤巷支护在采矿中的应用可以提高矿山的采收率，并且确保了采矿工作的顺利进行。主要是为了矿山采矿面的道路稳定支撑，在进行了有效的支护情况下，使采矿中的设备可以正常工作。并且随着采矿井的深度增加，对采矿区的支护技术需求也在不断增加，因此，在采矿中，需要支护技术的支撑时间更长，并且需要具有足够的稳定性。因此，合理的支护将提高采矿效率，减少对环境的破坏，并提高了矿山资源的利用率[6]。

3.6 废石加工技术

在采矿中会产生大量废石，这种材料对周围环境有一定的影响，并且在高温下会自发燃烧，因此，在绿色采矿技术的应用中，还将包括了这种材料的加工，并且需要在采矿中必须重点关注。在传统采矿工艺来看，对于这种材料处理主要是沉积，但是沉积只会随着矿物的开采而增加，并造成严重的污染后果。因此，遇到此类废石料时，应采用现代化环保的处理技术。可以采用特定的物理和化学技术，溶解这种废石材料，并且还需要不断的探索更多的方法，并积极探索其所含物质的利用率[7,8]。

4 结语

综上所述，为了有效地促进采矿工程的长远发展，促进采矿企业取得更大的经济效益，应加强对绿色采矿技术的研究和实施，不断的优化并发挥绿色采矿技术的应用价值。保证在采矿过程中，可以有效地促进矿山开采活动的快速发展。