摘要:煤炭等矿产资源在社会经济发展过程中发挥着十分重要的作用,也是社会经济发展和建设的共同资源之一。在开采煤炭等矿产资源的过程中,不可避免地会对周边环境产生重大影响,甚至破坏当地生态平衡,对水、土地、大气造成严重污染,对当地社会经济的可持续发展造成严重障碍,甚至破坏了矿产开采的可持续性,这将对我国整个社会经济的可持续发展造成极大的负面影响。本文对绿色采矿技术在采矿工程中的应用效果进行了探讨,并提出了实现矿业可持续发展和社会经济可持续发展的可靠建议。
关键词:采矿工程;绿色;开采技术;效果观察
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。
一、采矿工程中绿色开采技术应用的重要性
伴随中国工业化进程的不断推进,能源需求量逐年增加,在这一背景下,大部分煤矿企业不断加大煤炭资源开采力度,但落后的开采方式使得矿区出现严重的沉陷、水源破坏、水土流失严重等现象,影响矿区的稳定发展。通过对采矿工程绿色开采技术的应用,能使水土流失、地表沉陷等问题得到有效解决,绿色、环保理念得到更好落实。绿色开采技术,主要是指对环境产生的破坏小、能实现可持续发展的开采技术。由于矿业部门资源开采力度的不断加大,人类面临越来越多的环境问题,影响社会正常发展。绿色开采技术的合理运用,能保证资源开采与环境保护之间得到良好协调,为煤矿企业今后的快速发展奠定基础。
以煤炭开采为例,在采矿过程中,人为开采活动对环境造成的破坏是我们所面临的最主要的问题,而具体的破坏程度与岩层的运动情况有密切联系,如果岩体没有遭到破坏,那么理论上这些环境问题也不会出现。为此,岩层的变化情况不仅对矿山压力有着直接影响,还是岩体松动问题出现的重要原因,即所谓的“岩体裂隙场”,从而使得离层的位置和发育情况都会受到一定影响。采矿对地表的影响规律、岩体“节理裂隙场”分布和离层之间的规律、岩层控制与岩体应力场分布规律、气体及液体在裂隙岩体中的渗流规律均为绿色开采技术重要的应用理论。能够对岩体内的裂隙场及整个岩层的运动变化情况产生重要抑制作用的是岩层中的关键层,因此其与绿色开采技术的使用和推广有密切关联,岩层控制关键层理论也随之成为绿色开采技术的核心理论基础。
二、绿色开采技术在采矿工程中的应用
2.1通过保水开采技术减少环境破坏
保水开采技术作为新型的煤矿绿色开采技术,在生产过程中,既保证了煤炭资源的高效开采,又减少了开采过程对地表环境和地下水等的破坏,减少了煤矿开采过程对环境的破坏。保水开采技术通过特定的采煤工艺和地面灌浆技术保证了地下水资源不受破坏。
传统的采矿技术中,煤层开采后,上覆岩层逐渐断裂,导致地下水位形成漏斗,从而影响了地下水。在我国辽宁阜新矿区中,由于煤层开采导致硬岩层的顶板裂缝在采空区贯穿于地表,使地下含水层中的地下水在裂缝中漏失,从而导致地下水被严重破坏。使用保水开采技术避免了地下水层在开采过程中的破坏,对环境影响相对较小,是有效的绿色开采技术。
2.2对采矿中的矿产资源进行综合高效开采
许多矿产资源中同时存在多种有价值的矿产资源,通常情况下,由于技术和效益等因素的限制,人们只利用其中一种资源,而浪费了其他的有效能源。典型的实例是煤炭开采过程中,矿井中通常产生了大量的瓦斯气体,瓦斯气体又名甲烷,是一种高效的清洁能源。而传统的开采中基本都对矿井中的瓦斯气体进行了排放处理,只挖取煤炭资源,造成了大量的能源浪费的同时还对大气、臭氧层造成了破坏。在绿色开采的理念下,应当综合利用矿产资源,在开采煤炭的同时还应当收集瓦斯气体,有效利用了能源的同时,保证了开采工程的安全,并且减少了瓦斯气体在大气中排放造成的环境污染。
2.3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: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;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;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;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。
2.4无煤柱开采技术的应用
该项开采技术主要指的是在之前开采区域的输送巷下部提前留出1条填充带,在实施下个阶段的开采时可直接顺着提前留好的填充带实施开采作业,不必进行煤柱预留工作,真正实现无煤柱开采。无煤柱开采的核心是注浆填充系统的设置,将核心设备,如搅拌站等,全部设置在井下,将注浆泵酮室设置在回风巷的上部,保证搅拌、泵送与填充作业实现不间断循环。另外,预留填充带位置的设置要结合充填带具体凝固时间、矿压和工作面运输巷长度来确定,并妥善控制好填充带规格。
结语
随着经济和科学技术的发展,要有效实现矿业工程的“绿色开采”,必须运用绿色开采技术,坚持以科学发展观为指导,走可持续发展道路,建设环境友好型社会和资源节约型社会在全方位、积极响应国家号召下,不断加快自主研发新技术和新技术,从而为绿色矿业工程利用彩色采矿技术奠定了坚实的基础。
参考文献:
[1]袁海生.采矿工程中绿色开采技术的分析与运用探寻[J].江西化工,2020(01):244-246.
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