绿色开采的采矿工程实践应用

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摘要:传统技术条件下，采矿工作对环境造成的破坏、污染比较严重，而绿色开采可以较好地解决采矿过程中的一系列环境问题。本文分析采矿工程中应用绿色开采的重要性，并探讨相关技术及其具体应用。

关键词:采矿工程;绿色开采技术;技术应用

1采矿工程应用绿色开采的意义

矿产开采过程中，一系列因开采而造成的环境问题往往都是由采矿技术导致的，例如由于破坏原始覆岩层结构而导致水体污染，降低土壤质量，造成地面沉降，破坏地表景观等。绿色开采技术的应用，能够保护地下水资源，实现保水开采;减少因开采而导致的地表沉陷，避免对地面建筑造成破坏，实现减沉开采;减少煤矿矸石的排放，避免矸石堆积，实现矸石减排。由此可见，绿色开采技术的应用，能够提升采矿工程环境效益，促进采矿工程实现经济效益与社会效益的共赢。

2采矿工程中的绿色开采技术

2．1煤矿采空区充填技术

煤矿开采过程中，由于煤体和煤矸石被开采移出，使地下形成空洞或空腔，造成地面沉降或地表坍塌，导致环境的破坏。传统的采空区充填技术主要有矸石带状充填、矸石自溜充填、水力充填、风力充填以及灰煤粉充填等。矸石带状充填通过沿工作面砌筑矸石带，达到充填支撑作用，但是其工作量大，充填效率较低;矸石自溜充填设备简单、材料要求低，但充填效果差;水力充填效果好，但对设备和材料的要求较高;风力充填较水力充填系统简单，但充填成本高，效果不及水力充填;粉煤灰充填强度较低，而且会对环境造成二次污染。融合绿色开采技术的新型采空区充填技术，从提高充填效果、注重资源回收循环利用以及环境保护等目标出发，在传统充填技术上做了较大的改进。采空区冒落矸石空隙注浆胶结充填技术，利用冒落带的特点，在冒落矸石间的空隙没有被压实之前，通过钻孔向离层注入具有固化功能的细粒浆体，充填后的浆体与冒落矸石胶结，从而达到支撑上覆岩层的目的。交替胶结充填也被称作膏体胶结充填，将矸石、粉煤灰、工业炉渣及河沙等材料混合，加工成膏状浆体，通过充填泵输送至地下的采空区，从而达到充填支撑的效果。收稿日期:2018－01－15作者简介:陈健(1984－)，本科学历，助理工程师，现在山东华恒矿业有限公司工作。

2．2煤与瓦斯共采技术

煤与瓦斯共采技术，就是在煤炭采出之后，抽采煤层中释放的瓦斯气体。我国煤矿煤层的渗透率普遍较低，变化程度高，瓦斯气体抽采难度大，在开采过程中，移动的岩层可以在一定程度上增加渗透率，从而优化瓦斯抽放和运移的条件，实现煤与瓦斯共采。此外，废弃的矿井也含有大量的瓦斯气体，可以利用岩体内部裂隙场的分布情况，将瓦斯气体抽采出来，进行资源化处理，一方面可以解决由瓦斯气体引起的矿井安全事故问题，另一方面也是对环境的保护，实现绿色开采。

2．3保水开采技术

煤矿的开采会对岩层的水文地质条件造成影响，有些地区煤矿开采之后，会形成地下漏斗，导致岩层隔水性能发生变化，甚至会导致地下水的流失;有些地区会形成洼地，在长期降雨、降水作用下，形成难以修复的水洼，影响地下水文环境。保水开采技术就是及时调查开采范围内的水资源环境，科学合理的选择开采区域。对于包含隔水层和含水层的区域，要分析煤层周围覆岩的破坏程度、破坏特点及地下水位的下降规律，在开采的过程中，要设立防水煤岩柱，实施底板加固保水、工作面浅埋保水等技术。

2．4煤炭地下气化

煤炭地下气化是借助热化学反应，将煤炭直接转化为可以燃烧的气体的技术。与传统煤炭开采技术相比，煤炭地下气化是一个重大的革新，极大地降低了燃煤造成的环境污染。煤炭地下气化难度大、技术要求高，但其绿色的开采技术和优化的开采环境是煤矿开采领域重要的发展趋势。

2．5无煤柱开采技术

无煤柱开采技术，是在前一个开发区域的输送巷下面，预留一条充填带，在开采下一个阶段材料巷时，可以沿着预留的充填带，而不需要再预留煤柱，从而实现无煤柱开采。无煤柱开采的关键在于构建注浆填充系统，主要设备，如车场和搅拌站应置于井下，注浆泵硐室置于回风巷的上面，保证搅拌、泵送和填充的不间断作业。此外，预留充填带的设计要根据充填带的凝固时间、矿压及工作面输送巷长度等，严格控制充填带的规格。

3结语

“绿水青山就是金山银山”，这是新时代我国经济发展的科学指导理念。对于采矿工程而言，应注重对传统开采方式的改进，避免因粗暴开采而导致的水污染、大气污染、固体废弃物污染等问题。采取绿色开采技术，可以为采矿工程争取更多的环境效益、经济效益及社会效益。

参考文献:

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作者:陈健 单位:山东华恒矿业有限公司