采矿工程中绿色开采技术的运用

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摘要：现如今，中国经济水平不断提高，生活水平也在逐渐提高，但环境污染问题日益严重，因此，环境保护问题已经成为了社会关注的焦点。尤其是对于中国的采矿行业，粗放式的管理与可持续发展理念之间有很大的矛盾。在开采过程中，经常会出现对土地资源的破坏，以及水资源大气与环境的污染问题，也正是因此绿色开采技术得到了有效的发展。采矿行业只有充分认识到绿色开采技术的重要性，才能进一步解决采矿工程中引发的一系列环境问题。针对采矿工程中绿色开采技术的应用进行简要的分析探讨，以期为日后相关工作的进行提供参考。

关键词：采矿工程；绿色开采技术；环境保护

0引言

随着社会经济和科学技术的不断发展，金属矿的产业链不断深化，在中国的国民经济发展中，金属矿能源的需求比例不断上升。在此社会发展背景下，金属矿被大量开采，而采矿工程的开展也引发了一系列的环境问题，这也成为了其可持续发展过程中必须要注意的问题。采矿行业必须要顺应时代的发展改变传统的生产理念，积极引进绿色开采技术，促使采矿行业向着更好的方向发展。

1应用绿色开采技术的必要性

在中国社会经济发展的过程中，金属矿的开采占有较大的比例，而随着对金属矿需求量的不断增多，对金属矿开采以及生产的技术要求也越来越高。而采矿工程的开展对地表以及地貌一定会造成破坏，也会对环境造成一定的污染，因此，采矿行业相关人员应当及时更新采矿技术，减少采矿工程对环境造成的污染。

1.1采矿工程对水资源的破坏

采矿工程会直接对地下水层的径流造成一定的破坏，从而导致地下水被排出地表。矿区中地下水的水位降低，使得地下水降落、漏斗，从而导致矿区的水质以及水文环境都受到了一定的破坏。因此，采矿工程的开展可能会使得地表发生变形，从而导致水体径流异常，严重时可能会导致部分河流断流，泉水干涸等，而这些不仅会对自然生态环境造成一定的破坏，还会对矿区周围的居民日常生活造成一定的影响，甚至有可能会在一定程度上制约居民的农耕活动。有数据表明，中国有2.4×109m3的水资源受到破坏与污染，这是由煤矿开采造成的，而这种情况在中国的西北干旱地区尤为突出。

1.2采矿工程对土地资源造成的破坏

采矿工程必然会对当地的土地资源造成一定的破坏，而这种破坏的形式可能是多样的，例如土地沙漠化，固体废弃物压占地表以及水土流失等。相关统计学资料显示，中国的采矿工程中，有超过4.0×105hm2的土地面积因为地表沉陷而遭到了破坏，这就意味着在中国每当有10000t原煤被开采时，就会导致0.3hm2的土地发生塌陷，而这种土地资源被破坏的现象正随着原煤开采生产速度的加快而加剧。除了土地塌陷的问题之外，采矿工程对土地资源造成的破坏还包括在采矿过程中产生的固体废弃物污染，这些固体废弃物需要占据大量的地表面积对其进行安置。在中国，平均每年有2.0×105m3的土地用来安置采矿过程中产生的固体废弃物[1]。

1.3采矿工程对大气环境造成的破坏

在开发矿产资源的过程中，必然会产生一定的气体，而这些气体或多或少都会对大气环境造成一定的污染与破坏。在矿产资源开发的过程中，释放出的最常见的有害气体有瓦斯、CO2和SO2这三种，CO2与瓦斯的排放容易加剧温室效应，而瓦斯能够产生温室效应的可能性相较于CO2通常会高出4倍～5倍。然而中国现在每年由于矿产开采排出的瓦斯气体平均超出1.50×109m3，而这1.50×109m3的瓦斯气体对全球大气环境的污染与破坏不言而喻。除此之外，在采矿工程施工过程中，释放出的SO2属于有毒气体，对植物的生长和人体的呼吸系统都会产生一定的破坏，并且对农业以及人类的身体健康都会造成一定的影响。

1.4采矿工程引起的地质灾害

由于矿产资源大部分都是深藏于地下的资源，属于层状沉积型矿床，而矿产资源的分布又具有矿层厚度小、分布面积广、单位面积内生产能力低的特点，因此，在矿产资源开采的过程中极易形成大面积的采空区，进而引起矿区岩层坍塌、地表沉降等地质灾害，也有可能会引起山体滑坡等地质灾害[2]。总的来说，矿业开采工程的开展对环境造成的影响是极其严重的，甚至可以说中国矿业开采工程的开展是以牺牲环境为代价的。而矿业开采工程在中国是一种重要的生存和发展战略资源，并且这一现状将长期存在。因此，为了最大程度上避免矿业开采工程对环境造成更大的破坏，国家相关部门和矿产行业必须要考虑矿产资源与环境资源相协调的问题，矿业开采工作人员必须要及时转变开采理念，积极引入绿色开采技术，将矿产资源开采与生态环境保护相结合，力图将矿产开采工作对环境的破坏程度降到最低。所以，在采矿过程中，采用绿色开采技术是采矿行业发展的必然趋势。

2采矿工程中绿色开采技术的应用

在中国社会经济发展的过程中，采矿工程占有较大的比例，但其在为中国带来巨大的经济效益的同时，也对中国的环境造成了破坏。在这一背景下，国家相关部门以及采矿行业相关人员应当积极转变采矿理念，引入绿色开采技术，使采矿工程与环境能够协调发展。

2.1保水绿色开采技术

在采矿过程中，通常有两种对水资源进行保护处理的开采技术，分别是保水开采技术、防止溃水技术。而保水开采技术与防止溃水技术本质上是存在一定差异的，防止溃水技术更加注重操作过程中的安全，而保水开采技术的重点则在于检测岩层地质水文条件的变化。在采矿过程中，对很多区域完成了采集活动之后，会出现地下漏斗的现象，而这种地下漏斗的现象通常会随着降雨量的增加逐渐消失，这种现象也从侧面证实了矿区岩层的隔水性较好。部分区域开采完成之后，可能会形成水洼，这时也可以在河流湖泊以及海峡进行开采活动，对水文条件的影响较小。保水开采技术主要是采用特殊的开采工艺和地面灌浆技术对地下水资源进行一定的保护，对环境的影响较小，因此，在采矿过程中，使用保水绿色开采技术能够有效减小采矿工程对水资源造成的破坏[3]。

2.2对矸石的处理技术

在采矿工程中，矸石的排出量非常高。矸石的排出不仅会对地表环境造成一定的影响，偶尔还会出现矸石自燃的现象，对大气环境造成严重的污染，这对于环境保护是十分不利的。而中国的采矿工程现状是，没有及时处理原本堆积的矸石，同时，在采矿过程中新产出的矸石越来越多，这就导致中国的环境污染问题越来越严重。针对矸石的处理，在绿色开采技术中，主要有4种处理方式：a)用废弃物覆盖。这种方式很有效，能避免在风吹的作用下矸石对环境造成的污染；b)根据矸石的化学性质、物理性质选择相关的溶剂进行分解处理；c)综合利用矸石。在矸石中有部分可以利用的金属，工作人员可以将其中具有利用价值的金属提炼出来，以提高矸石所带来的经济效益；d)将矸石作为建筑材料。在采矿过程中，开采得到的尾矿以及被提炼之后的废石有一些能够作为建筑材料使用。当前，建筑材料的成本在不断提高，矸石的存在能够很好地缓解资源紧张的局面。

2.3煤炭和瓦斯共采技术

在采矿工程中，瓦斯气体的排放是必然的，尽管瓦斯属于温室气体，会对环境造成一定的破坏，但瓦斯气体同时也属于一级清洁能源，其本身具有易燃易爆的性质，如果处理不当，可能会引发重大矿井事故。因此，在采矿过程中，对瓦斯气体进行绿色处理对于采矿工程的安全开展以及环境保护有着重要的意义，实现煤炭和瓦斯共采，能够充分利用不可再生能源实现煤矿安全开采。采矿工程施工人员在采矿工程开展之前，要采用科学合理的技术将瓦斯气体从矿区中抽出。在煤炭开采工作完成之后，矿区的围岩压力下降，矿产采空区会释放出大量的瓦斯气体，这时采矿工程施工人员就要在这一阶段抽取气体，从而实现瓦斯与煤炭共采[4]。关于煤炭与瓦斯共采技术，中国相关人员在不断地发掘探索，现如今已经建立起了深部煤岩体采动力学、增透图谱和多尺度分子模型以及采动增透率理论等理论模型，并在技术方面形成了瓦斯导向流动通道形成机制与人工导控技术、煤层群煤与瓦斯时空协同抽采技术、高瓦斯低透气性煤层卸压增透及高效抽采技术等三项关键技术。

3结语

总的来说，现如今，中国的采矿工程已经严重污染了环境，因此，需要各个地区的采矿区根据自身的特点，结合绿色开采技术，完善采矿工程的相关工作。要想解决现如今采矿过程中引起的一系列环境污染问题，就需要采矿行业的相关人员及时转变传统的生产理念，不断探索绿色开采技术，采取正确的矿产开采措施，降低环境污染程度。

参考文献：

［1］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(8)：127.

［2］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(9)：175-176.

［3］李金龙.采矿工程中绿色开采技术的应用研究［J］.世界有色金属，2017(17)：63-64.

［4］孙长城.采矿工程中绿色开采技术的应用研究［J］.科技创新导报，2017(12)：56-57.

作者：吴登先 单位：山西焦煤集团公司杜儿坪矿