摘要:重工业的未来发展离不开采矿工程的应用,为了进一步促进我国社会经济的增长与增强综合国力,确保可持续发展国策方针的有效执行,必须重视起采矿工程当中的绿色开采相关事项,以提升其施工行为的环保性与安全性。本文将根据采矿过程中可能对当地水土、大气环境所造成的影响进行分析,根据现有情况来提出对应的对策方针,以开采效益为基础前提来维护采矿区域周边的生态平衡与健康发展。
关键词:采矿工程;绿色开采;具体应用;研究要点
引言
我国长久以来的资源分布不均问题,加上生态环境日趋恶化,为了能够良好处理因为采矿工程而衍生出的各种地质破坏问题与环境污染问题,就一定要将绿色开采作为采矿工程的重要发展指标。绿色开采技术的应用,能够在采矿工程施工期间尽可能的减少对周围环境的影响,主要是为了在合理利用资源的前提下对开采技术进行优化,从而提升采矿生产的质量与效率水平。
一、对环境的影响
1.水资源
在传统采矿工程施工过程当中,受到地下探测水平的限制,无法有效提前避开地下水的流经地区,所以在开采过程中时常出现地下排出地表层的情况,这就容易导致矿井的地下水出现水位下降的问题,采矿地区周边环境的水文地质条件就会因此被破坏。当一个地区的水文地质条件遭受到破坏,发展到一定程度甚至会出现漏斗现象。这就容易在采矿过程中出现大量的有害物质,从而对地下水造成严重的污染。要知道,淡水资源是有限且重要的生态资源,而地下水就是其中的重要组成部分,倘若大量的地下水资源因此而无法被有效利用,时间一久就容易造成土地沙漠化的情况,对我国的生态环境有相当不利的影响。
2.大气环境
传统采矿工程需要应用大量的煤矸石来进行开采,在施工过程中就会产生污染问题,因为会释放大量的二氧化碳和二氧化硫、一氧化碳等气体,其中一氧化碳和二氧化硫是属于会危害人体的有毒气体,而二氧化碳又是造成温室效应的主要排放气体,那么这样的开采过程就容易对周边的大气环境造成严重污染。
二、绿色采矿工程意义
1.实施意义
矿产企业是现今亟需转型的企业类型,其所依靠的是矿产资源和低技术含量、高危的开采工作来保证自身的运营发展,但是这始终都不是长久之计,要想真正的实现可持续发展就需要针对绿色开采技术进行具体研究。为了帮助美丽而富饶的新中国经济发展添砖加瓦,开拓出全新的矿业开发模式,为我国各行业生产建设提供充足的能源,矿产企业应当致力于开发智能化无人采矿工程,从而更为深入的进入到地底深处开拓深部煤矿资源,同时也在一定程度上防止在采矿工程施工过程中出现人员伤亡的现象,与此同时,更要针对污染问题进行有效防控。在实施绿色采矿技术的过程中,需要始终坚持将周边的生态环境与采矿工作的之间的统一性,并将其作为重要的考量要素,不能够只是看重眼前的利益而不顾一切地开采矿产资源,而是要针对周边地区的地下水、河流、土地资源以及植被资源等做好具体研究,掌握好采矿工作与生态环境之间的必然联系,小心驶得万年船,切不可急功近利地将环境问题抛之脑后。
2.工艺技术
在采选过程中,为了减少固体废弃物的产出与排放,需要利用无废与少废工艺来达到目的,只有切实做好对废弃物的有效控制,才能够最大化的避免在采矿过程中出现对生态环境的破坏与影响。在进行绿色开采技术的过程中,必须重视起在实践中的技术发展,确保设备与技术都能够满足当前需要,并且同时要思考技术改进的措施与内容。为了能够进一步地提升资源利用效率,应当对各地区的煤炭回采率进行密切关注,在此基础上针对煤炭开采区做好有效的生态综合治理。
生态综合治理可以从多方面多角度来进行,例如可以在进行开采的过程中针对矿山周边的土地做好复垦与绿化工程,在确保矿区开采体系的基础前提下对生态环境实现最大化的保护,将开矿工作与当前的生态有机环境融为一体。
三、采矿工程中绿色开采技术的运用
1.离层注浆减沉技术
基于岩石控制理论下,地下开采作业时,应保证岩层不断裂失稳,保护地面建筑物,提高地下开采效益。离层注浆减沉技术的应用,首先要确定覆岩的关键层位置,分析离层、破断特征,开展技术可行性研究,制定完善的钻孔注浆工艺方案。结合实践,关键层初次破断前,离层区发育明显、离层量大,有利于注浆充填;如果关键层发生破断,离层区的离层量小,不利于注浆充填。因此,离层注浆技术的应用,必须在关键层初次破断前进行,提高覆岩的强度和稳定性,发挥出减沉效果。
2.采空区充填开采技术
对采空区进行充填,尤其适用于经济发达地区,有利于在建筑物下方开采作业。但是,该技术的最大限制,是充填采矿成本高,因此发展应用缓慢。该技术的应用,其一能防止采空区过度挖空,保护矿山结构,减少对地表植被的破坏,保留地面上的道路、建筑物。其二采矿作业更加安全,采空区对山体的影响小,能保护工作人员的安全。其三常规开采时,矿石损失率在30%以上,充填开采技术能回收利用矿石,提高资源利用效率。其四充填材料以废石、废渣、尾矿为主,可以解决堆放问题,减少土地占用,实现双赢效果。
3.矿石瓦斯共采技术
我国矿山的变质程度高,含气饱和度小,由于岩层渗透率低,不利于开采前预抽瓦斯。随着矿山开采,岩层在移动过程中,其渗透率会明显提高,为瓦斯抽取提供了有利条件。因此,采用矿石瓦斯共采技术,建立两个开采系统,不仅能获得洁净能源,还能保证采矿安全。具体到技术层面,应根据岩层运动的特点,分析节理裂隙场分布对上临近层瓦斯涌出的影响,以及对下层开采卸压高度的影响,这是瓦斯开采技术方案的重要依据。
4.减少矸石排放技术
采矿必然会排放矸石,继而影响环境。要想减少矸石排放量,可以设置巷道,但如何维护巷道成为一个难点。在以往,巷道维护方案是:大断面预留量+可伸缩支架+巷旁充填。目前,则大多采用锚杆支护方案,需要解决的关键问题,是科学设置支护参数,形成抗剪切锚杆。减少矸石的排放,可以从以下几点入手:第一,利用废弃物覆盖矸石,减少风吹带来的影响,避免造成环境污染。第二,矸石处理过程中,结合物理、化学性质,合理选择溶剂,对矸石进行分解。第三,对矸石综合利用,提炼矸石中的金属,提高经济效益;或者将矸石作为建筑材料使用,提高附加值。
5.优化爆破技术
在露天矿山中,传统爆破技术受到孔道、临空面、炸药因素的影响,而且对环境破坏严重,会产生空气污染。优化爆破技术,可以从台阶高度、装药方法、起爆方法、炸药单耗等方面入手。以装药方法的优化为例,一方面可以使用连续性装药装置,既保证炸药充足,又能避免人工装药,降低人员成本,保护人员安全。另外在装药长度上,应充分利用穿孔长度,在改善爆破效果的同时,降低爆破作业成本,将节约的资金用于生态恢复上。
结束语:
总之,绿色开采技术已经成为当前矿井发展的趋势,我们在优化开采现状的基础上加强对各类资源与生态环境的保护,通过提升矿井开采效率与煤炭资源回收质量,不断优化各项技术,推动煤矿的长远可持续发展。
参考文献:
[1] 马成俊. 采矿工程中绿色开采的应用浅述[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2017, 000(036): 201-201.
[2] 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, 000(017): 63-64.
[3] 孙鹏. 采矿工程中绿色开采的应用探究[J]. 山东工业技术, 2018, 000(001): 60-60.