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绿色开采技术在采矿工程中的应用探讨何磊

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第12期作者：何磊

[导读] 摘要：在我国传统的资源开采中，通常因为开采方式不当对周边环境造成严重的影响。

        新疆有色冶金设计研究院有限公司新疆乌鲁木齐 830099
        摘要：在我国传统的资源开采中，通常因为开采方式不当对周边环境造成严重的影响。比如，不适当的开采方式能够严重破坏矿山的原始履岩层的结构，导致水体泄漏与污染，降低土壤的质量。开采会引起地基沉陷和地表景观的破坏。绿色开采技术就是针对开采过程中出现的问题而提出的，运用得当能够很好地保护地下水资源，减少地表沉降，因此，研究绿色开采技术是有现实意义的。
        关键词：绿色开采技术；采矿工程；开采技术
        引言
        为确保矿产行业开采质量，业内相关工作人员结合现有开采技术存在的问题，不断优化改进开采技术，促使整个矿产开采领域的发展更加高效，这样才能保证矿产行业的可持续发展，提高矿产行业的经济水平。在使用新技术的过程中，应该结合工程实际情况，选择更加节能、环保的绿色开采技术，并加强对绿色开采技术的重视以及应用力度，促使矿产行业的稳定发展。
        1绿色开采应用的重要性
        随着社会经济的不断发展，资源的需求量不断增长，因此，我国大部分的矿产企业都加大了资源开采的力度。由于开采的技术力量不同，绝大部分矿产企业的开采技术还十分落后，导致开采的效率不高，而且对矿区的环境也造成了很大的影响，比如造成地基沉降、水土流失和水资源污染等，影响矿区的后续发展，对矿区人民的生活也造成了较大影响，通过绿色开采解决这些环境影响的问题能够更好落实我国的环保理念，绿色开采技术指的就是对环境破坏小能够实现可持续发展的开采技术。绿色开采技术的合理运用能够解决开采力度不断增加带来的环境问题，良好地协调资源和环境之间的关系，保证矿产企业的快速发展。
        2采矿工程对生态环境的影响
        2.1土地资源污染方面
        虽然在之前很长一段时间内，我国采矿工作行业取得了较大的发展，但是严重破坏了宝贵的土地资源，像某地区出现严重的水土流失以及地表坍塌等现象，这些都是土地资源遭到破坏的表现。通过实际调查发现，目前我国存在40万公顷以上的土地时刻面临着地表沉陷问题，在一万吨原煤开采过程中，就会导致0.3公顷左右的土地出现塌陷，这些数值都是呈现上升趋势。
        2.2水资源污染方面
        矿产资源在开采中，会不同程度的影响到开采区域内地下水含水层的结构，这就导致地下水量发生变化，使得开采区域内的地下水位与区域内环水位下降，影响地质水文条件。在矿产资源具体开采的过程中，如果采用的开采技术与具体的开采方式存在不合理或者是缺少可行性，就会给开采区域内的环境带来严重的影响，而产生的影响会直接作用在地下水资源方面，造成地下水资源的枯竭，严重情况下还会导致开采区域内出现土地沙化等情况。地下水资源环境的破坏还会影响到当地水资源的使用，导致水资源的健康程度降低，危害引用者的身体健康。
        2.3空气污染方面
        在矿产开采过程中，需要不断地更新井下的空气，在更新时将井下的有毒有害气体直接排放到大气中，导致空气中的有毒有害气体严重超标。由于矿区的开采时间较长，这种有毒有害气体向矿区周边扩散。有毒有害气体可以通过空气流通得以净化，但矿井空气中的粉尘很难得到净化，导致矿区附近的PM2.5严重超标。此外，矿区周围堆积的矸石在长期的日晒雨淋下会风化，产生一些粉尘颗粒。这些颗粒在风力的作用下向矿区周围扩散，在秋冬季时矿区周围有一种灰蒙蒙的视觉感。短期内吸入这种粉尘和有毒有害气体不会对身体造成较大的损害，但长时间吸入会引发呼吸道疾病。因此，对空气污染的治理已经刻不容缓，这事关更多人的生命健康。

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        3绿色采矿技术的实践及运用
        3.1保水开采技术
        保水开采技术是绿色采矿技术中的一种技术，在传统开采技术中，开采出来矿产之后的地表会发生不同程度的沉降，造成地下水的污染，地下水的流逝也造成水资源的匮乏。保水开采技术不仅能够有效提高开采矿产资源的效率，还能够降低开采造成的污染。这项技术中会应用到先进的采矿工艺以及地面灌浆工艺，利用先进的工艺保护水资源。采矿工程中矿井用水主要用于井下消防和生产用水，可以统筹规划矿井用水，一水多用减少水资源的消耗。另外，可以尽可能地选择稳定性好和安全性能高的煤泥水处理设备，完善矿产的地面生产系统，提高生产用水的重复利用率，以达到以及洗水闭路循环的目的。
        3.2地表减沉技术
        在矿产开采后地表会出现不均匀沉降，若沉陷区域无任何建筑物，则地表沉陷的影响可以忽略，而现在很多矿区通过村庄、铁路以及公路等，这时就不得不考虑地表沉陷的影响。国家已经对一些建筑物的变形情况予以了规定，若开采引起的变形超过规定值，就会影响建筑物的使用。为此，需要采用一些技术来降低地表的下沉量。地表减沉技术的关键在于能控制岩层的移动，通常采用的方法有条带采矿方法和充填采矿方法。由于条带采矿方法在实际操作中比较麻烦，严重影响了矿产的开采效率，现在很多矿区多采用充填采矿方法。地表减沉技术通过协调采矿与充填工艺，可以保证采矿的效率，是一项极有发展前景的绿色开采技术。
        3.3瓦斯与采矿共采技术
        采矿工程中，对于瓦斯的处理常规做法是直接排空，但会对空气形成污染，而瓦斯与采矿共采技术的应用，即解决了瓦斯安全隐患，瓦斯开采也有较好经济效益，也为采矿企业带来双赢的局面。尽管因为采矿条件限制，瓦斯与采矿共采技术并未得到普及，但可通过技术手段来提升矿层瓦斯渗透率，这在许多矿产已取得较好实用效果，瓦斯抽采效率得到显著提高，对采矿工程发展提供很大助力。
        4绿色开采技术在采矿工程中应用效果
        随着绿色矿山概念的提出，矿产生产也更加倾向于绿色开采技术，采矿环境得以优化，经济效益也显著提升。其具体应用效果表现在：首先保水开采技术的应用，通过分析煤层水文地理情况，并研究采矿过程对其不利影响，能够对煤层渗水问题形成有效预防，进而更好的保护地下水资源及开采环境，确保矿产开采高效顺利开展。其次，通过将地表减沉技术，既解决了采空区在矿产开采后地表会出现不均匀沉降的难题，还有效大幅度提高了采矿的效率。在开采过程中，通过控制岩层的移动，在控制地表沉降问题中发挥了极大的作用。最后实现了矿产资源的高效开采与利用，通常来说，矿产中伴生资源较多，传统开采方式会将其他资源直接废弃，特别是对于矿产瓦斯的处理，直接排放会带来较大的浪费和污染问题。为此，瓦斯与采矿共采技术得以广泛采用，瓦斯抽采技术有很大发展，而且具有较为广泛的瓦斯利用范围，缓解了天然气供应压力。
        结束语
        从目前的发展情况来看，中国矿产行业还存在能耗高、对环境破坏严重等问题。随着中国矿产向深部开采，不仅要重视企业的经济效益，还要注重矿产开采带来的环境问题。传统的矿产开采技术带来的问题主要有生态环境破坏、地下水污染以及空气污染等，而应用绿色开采技术可以有效地解决这些问题。绿色开采技术主要有保水开采技术、地表减沉技术及瓦斯与采矿共采技术。希望以上论述可以为解决传统开采技术问题提供一些思路。
        参考文献
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