浅谈绿色开采技术在采矿工程中的应用 沙长威

发表时间:2019/8/15   来源:《防护工程》2019年10期   作者:沙长威
[导读] 我们所说的绿色开采技术,是指在采矿工程实践中,应用开发与保护、预防与治理相结合,这对全面改善采矿工程的发展具有深远意义。
山东烟台鑫泰黄金矿业有限怎人公司  山东海阳  265100
        摘要:采矿技术方面的知识十分欠缺。传统的开采技术,对当地的自然环境造成了非常大的影响。而且有广泛的辐射面积,污染程度十分严重。不论是空气,土地,还是与人们生活息息相关的水源,无一不被影响。近年来,环境问题严峻,环保部门也认识到了想要确保未来的经济可持续发展,必须加大环境保护,实施绿色采矿理念,降低污染。这有这样,采矿企业才能为人类创造更多的社会与经济效益。我们所说的绿色开采技术,是指在采矿工程实践中,应用开发与保护、预防与治理相结合,这对全面改善采矿工程的发展具有深远意义。
        关键词:绿色;开采技术;采矿工程;应用
       
       
        一、绿色开采的定义
        通过基本名词我们就能感觉到,绿色开采一定是与环境保护之间有密不可分的关系,所谓绿色开采,就是指在开采矿产资源过程中最大限度的降低对自然环境以及其他资源的不利影响,最大化的保护周边环境,减少破坏。同时减少开采矿产时废弃物的排放,以及对废弃物实现二次利用的目的。从而最大化提高社会经济效益,实现经济发展与环境保护和谐发展。
        二、采矿工程传统开采技术所造成环境污染破坏
        1、对国土资源的严重破坏
        绝大部分金属矿物资源埋藏在地底或者山体内部下,过程中,无论多么重视对环境的保护,仍然不可避免地对土地资源造成各种各样的破坏。再结合当地不同的气候环境,造成的破坏形式也是多种多样的,例如土地沙漠化,水土流失,废弃物堆积或者地表坍塌,其中最具代表性的就是我国黄土高坡。如果后期没有人为的干涉与治理。仅凭自然的自我调节能力是不足以恢复采矿后地区的生态平衡,甚至还会处于继续恶化的状态。土地资源作为我国本就稀缺的能源,形势仍在逐步恶化。
        2、对水资源的破坏与污染
        我国地大物博,是一个资源丰富的国家。淡水资源总量占全国水资源的6%,但是人均淡水资源只有世界平均水平的1/4,是人均水资源最匮乏的国家之一。采矿过程中会对地下含水层的完成一定程度的破坏。情况严重时甚至会改变当地物质水文条件,从而造成地表的水体干涸,极大地破坏了当地的生态系统,甚至会造成土地沙漠化。
        3、大气污染
        西方国家戏称地球上最不可能被卫星监视的地区是中国山西,虽然并不存在什么科学依据,但也仍然可以表明山西的污染多么严峻。管中窥豹,金属矿物的开采所带来的污染问题也是十分严峻,伴随着采矿作业,大量的有害气体被排放,如二氧化碳,二氧化硫等等。如何妥善处理这种会造成温室效应的有毒气体一直是我国有待解决的难题。煤炭金属矿物作为我国发展的重要能源,不能停止开采作业,环境治理问题也不是一蹴而就。为了解决这一难题,只有从根源上解决问题,采用绿色开采技术,保证不降低产量的基础上最大限度地减轻对当地自然环境的破坏。
        三、当前主要的采矿工程绿色开采技术
        1、毛石填充及支护技术
        毛石填充及支护技术可以有效降低毛石排放的数量,在实施中,关键环节是“借助奇数点”,按“顺槽”方式对桥墩进行填充,并以注浆法填充桥墩间空间,使毛石得到有效应用。其中的技巧在于:由机车将毛石传送到罐笼硐室中,再以顺槽填充方式通过输送带传送毛石,加入毛石与浇筑混凝土同步进行,以形成毛石及混凝土带。

采用毛石充填技术前应按要求做好毛石筛选及粉碎,可有效降低毛石数量,延长了铁矿的服务时间,降低了铁矿安全事故的发生概率,还减少了地面沉降现象的发生。
        2、“无矿柱开采”技术
        “无矿柱开采”技术主要原理是预先在上个开采区域输送巷下留出充填带,其作用是,进入下阶段开采时发挥作用,达到不预留矿柱的目的,实现无矿柱开采。该技术主要用于建构注浆型填充系统,应在铁矿井下设计和建设专用的车场与搅拌站,同时,还要在“专门回风巷”上面位置,科学设计出“注浆泵硐室”,目的是形成“搅拌泵送-填充”这种连续式的作业模式,其中,充填带规格确定依据包括:充填带的凝固时间;矿压大小;阶段面与工作面输送巷间长度。
        3、保水技术
        在各类矿产资源开采过程中,首先考虑的问题是对于地下水资源的污染,而保水开采技术便是在采矿过程中,实现了对水资源的保护。
        4、高效率开矿技术
        该方法的核实际上就是为解决开矿同时有效应用并生的瓦斯。目前,主要应用方法是低浓度瓦斯发电以提升利用率为目的的瓦斯提浓,使其通过管道实现在农业和工业类生产中加以应用;对于尝试较高的瓦斯,还可进行液化。
        四、绿色开采技术在采矿中的应用
        1、针对水资源保护的绿色开采
        矿产开发过程中,由于岩层的断裂,地下水会如漏斗形状一样迅速下降,使水资源遭到严重浪费。针对这一情况,相关专家进行了深入研究。通过合理掌控岩层的运动规律,利用科学的绿色采矿工艺技术,比如地面注浆技术,可以有效的避免裂缝的产生,实现隔水层“O”形集中裂缝带的“裂隙弥散”,使地表和地下水资源得到有效的保护和利用。
        2、针对采空区的绿色开采
        在开采矿产工作中,采空区的填充工作至关重要。如果不进行填充处理,势必造成严重的后果。采空区填充技术,包含开采与充填系统的合理协调,对充填及事后处理充填材料的畅通运输事项等。但是如果在填充材料非常巨大的情况下,成本是非常高的,具体的操作方案很不容易被实行。为此,相关科研人员提出了“关键层理论”以及部分填充以控制开采沉陷的想法,目前已经得到了大范围的推广和实行。比如,在采空区上方,离层裂隙注浆充填法就起到了减缓下沉速度和下沉量的作用。但是最关键的还是要寻找一种低价格,储量大,来源广泛的填充材料,这样才能从根本上解决问题。
        3、固体废料循环使用技术
        在矿产资源开采中,从矿物质中提炼出来的矿渣,对周边环境的危害很大,当前来说,我国的矿产废渣使用技术还比较落后,对矿渣的利用效率低,提高技术和应用能力是绿色开采技术的关键所在。针对这一情况,相关工作人员做了大量的课题研究,想要推动采矿工程实现绿色发展目标,对矿产废渣遗漏物的处理十分重要,必须采用多元化,科技化手段进行处理,充分提炼废渣中可利用的资源,进行二次利用,并且保证最后提炼剩余的物质无毒无害,最大可能性的降低对自然界的污染。
        4、矿产绿色开采综合治理
        进入科技时代以来,各行各业的综合生产效率都在逐步提高,绿色环保的意识也越来越有进步。采矿行业也不例外。各种高新科技都影响这矿产开采工作,在水资源方面,利用科技手段把采矿用水和生活用水进行隔离,保护生活用水不被污染,同时对废弃水资源进行二次开发和利用。比如在农业方面,采用阻水/截留技术,对进水通道实行封闭式管理。其次,减少矿井的漏水情况,对周围已经被污染的矿井水进行净化。尽可能的将水资源的利用效率做到最大,科学合理的运用水资源,保护水资源。在开采工程方面,对矿区的地质环境进行科学合理的预测,主要预测在开采过程中可能出现的岩体移动情况,在发生这一情况时,如何做好加固处理和填充事项,避免事故的发生和扩大。这些都要根据当地环境的差异性,运用科学的手段进行综合预测和治理。
        结束语
        随着经济的快速发展,人民的生活水平也越来越高,在满足物质需求后越来越注重对环境的保护。传统的采矿技术对环境的破坏与国家持续发展战略基本国策相违背。在今后的采矿事业中,应充分的利用绿色开采技术,在保证开采效率的同时,最大限度地对环境进行保护,使经济效益与环境保护双赢,从而促进社会的发展进步。
       
        参考文献:
        [1]赵军华.采矿工程中绿色开采技术的应用效果观察[J].山东工业技术,2019(01)
        [2]路振毕,张东,杨和平.浅谈采矿工程中绿色开采技术的相关应用[J].冶金与材料,2018(05)
        [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,2018(17):63-64.
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