绿色开采技术在采矿工程的运用

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摘要：采矿行业主要是开采地下或者地上的天然矿物质，这项工作是经济发展的重要的支柱。随着经济的不断发展，开采的需求也在与日俱增，面对有限的矿产资源，就出现了矛盾，一方面是矿产资源的稀缺与人们的需求的矛盾，另一方面是矿产资源的开采与环境保护之间的矛盾。本文主要通过分析指出如何利用绿色开采技术来对这些矿产资源进行开采。

关键词：采矿工程；绿色开采技术；相关应用

1现行的开采技术在采矿工程中所带来的问题

（1）破坏自然环境问题。在以往的矿业开采中，落后的开采技术对自然环境具有很大的破坏力，对水资源、土地资源以及大气环境造成严重的破坏效果，并且在开采之后不注意对环境的修复，给当地居民的生活和居住环境造成恶劣的影响。例如一些井下煤矿开采导致地下水资源被破坏，采空区垮塌造成小型地震，威胁地表居民的生命和财产安全[1]；在矿业开采中，一些有毒有害气体进入大气中，造成空气污染，严重的甚至引起雾霾等等。（2）对农林业带来损失[2]。在露天开采地表资源的过程中，对于地表树木丛林是极大的破坏，甚至危害到农业的发展。在进行山林挖掘中，对于树木的覆盖面积是最直接的影响，原本郁郁葱葱的山林会因为开采变得光秃秃，据统计因为山林开采，对于土地的污染占50%以上，如果在开采中不注意环境的保护，会造成更大的损失。（3）对生物多样性的影响。在进行采矿活动的过程中，对于土地、水资源以及大气都有污染，这些污染对于生存在矿区周围的动物和植物都有危害，使得他们的生存环境遭到破坏，有一些动植物甚至到了灭绝的边缘，所以，矿产资源的开采对于环境和生态都是很大的破坏，不利于生物多样性的稳定。

2绿色开采技术在采矿工程中应用的必要意义

在矿产资源开采的过程中，环境一旦受到破坏想要逆转非常的困难，环境质量想要修复需要很长的时间，因此在进行矿产资源开采的时候，绿色开采技术是实现可持续发展的必然措施。（1）绿色开采减小对生活环境的伤害。在矿产资源开发领域应用绿色开采技术，要持续研究与经济开发相适应、环境保护相协调的技术方案，应用在实践中，减少排放到空气、水体及地表中的污染物，重复利用开采中的废弃物，在矿业全生命周期内提前设计和施工生态环境修复工程，积极复垦山林，改造利用最终矿场，实现绿色开采。（2）绿色开采创造更好的经济环境。随着社会发展进步，环境对于可持续发展的重要性越来越受到重视，牺牲环境换来的经济发展不可取。因此，在矿产资源开采中采用绿色开采技术，保护环境，防止污染，既可以使采矿行业得到发展和创新，也可以改变采矿行业产业人员旧有观念，加强矿业领域生态文明建设，创造更好的经济环境。

3目前一些绿色开采技术在采矿工程中的应用

（1）绿色开采替代技术的应用。绿色开采替代技术主要是指在矿业领域中，不断对新能源、新技术、新产品及新工艺进行研发，替代落后的能源、技术和产品，有效提升资源利用效率。①保水开采技术是一项重要的新技术，在进行矿产资源开采的时候，可以有效提升开采的产量，同时减少因为开采而对环境和水资源造成的污染。②露天开采工程陡帮开采技术相对于目前应用广泛的缓帮开采技术，具备基建工程量小、资源采出率高、建设成本低、实际开采效率高等优点。（2）绿色开采节能技术的应用。绿色开采节能技术主要是指在采矿过程中，通过降低物质和能源的消耗率，在确保既定的生产目标实现的同时，达到废物排放的最小化，既节约了资源，又降低了污染。①共伴生资源共采技术，如煤与瓦斯共采技术就是通过设计煤炭和瓦斯的合理科学的开采方式，先进行瓦斯抽采，利用瓦斯能源的同时，减少环境污染，还使得开采煤炭时更加安全。②通过节能降耗技术、用电避峰就谷策略、高效回收技术、高效无害药剂、废水循环利用工艺等手段，实现节能降耗、高效回收、无毒无害、废水循环等目的。（3）绿色开采再利用技术的应用。绿色开采再利用技术主要是指在矿业项目运营中，通过对生产原材料进行循环使用或重复使用，延长原料或产品的使用周期，从而达到资源消耗降低的目的。如下图为治理后的深陷区。该公司在进行改造中，将矸石填沟造地，使沟壑变良田，坡地变平川，累计填沟造田50余亩；投入5000余万元，开展采煤深陷区地表治理，共完成生态恢复治理5000余亩；在沉陷区及矸石山构建绿色开采的“立体式生态修复治理”项目，规划五年内建成1000亩林业示范区和1000亩农业示范区，进一步推动土地复垦工作。①工程孔综合利用技术就是多利用地质孔、探水孔、注浆孔，少布置探矿孔，采用一孔多用钻探工艺，通过节约投入、集中施工等措施，结合井下物探技术，提高资源储量，节约工程孔施工量。②矿井水疏干水利用技术就是采用洁净化、资源化技术和工艺进行合理处置，矿井水疏干水处置率达到100%，不但可以供应矿井用水，还可以如神东集团锦界煤矿将疏干水供应该煤矿配套电厂及周边化工厂使用，甚至可以供应农田绿化使用，降低周边工农业正常用水消耗。（4）绿色开采资源化技术的应用。①煤泥水重复利用技术就是通过先进的煤泥水处理设备进行脱水处理，生成相应的煤泥产品，再将处理过的水重复利用，即获得了煤泥产品，又节约了水资源。②尾矿充填开采技术的广泛应用，可以有效控制地表沉陷，保护地表建筑不受破坏，既可以获取经济效益，又解决了环境污染问题。新矿集团通过开展“矸石充填置换煤炭”技术研究处置矸石山7座，开滦集团唐山矿自2012年开始通过充填煤矸石置换出煤炭71万t，取得了相当的经济效益和社会效益。（5）绿色开采系统化技术的应用。绿色开采系统化技术主要是指在矿业项目全生命周期内，基于系统工程的原理，通过矿业领域的代谢分析，实现项目的物质流、能量流、信息流、价值流等优化配置，属于一类软科学技术。①超期地质预报技术是控制地压的有效措施，从而达到高效回采。地压控制需要对预报、预防、快速回采、动态监控、后处理等先进技术进行整合优化，超期地质预报技术既保障了矿区回采安全，又提高了矿区回采效率。②矿区综合降尘技术，如枣矿集团高庄煤矿为解决粉尘污染，在采煤工作面采取注水开采等措施，减少工作面粉尘，通过封闭式传送带将煤炭运输至洗煤厂，改善公共环境的同时保障了职工身体健康。③矿区复垦综合治理技术，如唐山市南湖采煤沉降区综合治理项目将曾经的唐山矿采煤塌陷区通过改造，建成城市生态公园，参观人数超过千万人次。新矿集团新巨龙公司的万亩生态园也是对公司塌陷地进行改造，建起了新型农村社区和生态园，提升了企业生态文明形象。

4结语

总之，矿业开采对于环境的破坏是非常大的，我们在进行开采的时候可以采用绿色开采的技术，这些绿色开采技术的应用可以有效的保护环境，避免因为开采而造成的环境和生态问题，给周围的居民健康和生态环境造成危害。采矿工程从业人员还要不断的进行实践和研究，使得绿色开采技术可以更加完善，在追求经济利益的同时可以保护好环境，实现矿业领域的可持续发展。

作者:王传峰 单位:中国神华海外开发投资有限公司