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绿色开采技术在采矿工程中的应用研究何云龙

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：何云龙

[导读] 摘要：矿业主要开采地下或地上的天然矿产，是经济发展的重要支柱。

        安徽省淮南矿业集团顾桥煤矿生产技术二科安徽淮南 232000
        摘要：矿业主要开采地下或地上的天然矿产，是经济发展的重要支柱。随着经济的不断发展，对矿业的需求也日益增加。面对有限的矿产资源，存在着矛盾。一方面，矿产资源的稀缺性与人们的需求之间存在矛盾；另一方面，矿产资源的开采与环境保护之间存在矛盾。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：绿色开采技术；采矿工程；应用研究
        1绿色开采应用的重要性
        随着社会经济的不断发展，对资源的需求越来越大。因此，我国大多数煤矿企业都加大了资源开采的力度。由于采矿技术力量的不同，大多数矿山企业的开采技术仍很落后，导致采矿效率低下，对矿区环境如地基沉降、水土流失和水污染等有很大影响，影响矿区的后续发展和矿区人民的生活。这可以通过绿色开采解决一些环境影响问题，可以更好地在我国落实环境保护理念。绿色采矿技术是指能够在对环境破坏小的情况下实现可持续发展的采矿技术。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，保证煤矿企业的快速发展。
        2目前采矿工程当中的一些环境问题
        2.1采矿排出的废气会导致气体污染
        目前在采矿过程当中可能会排放出一些废气导致气体污染，从而使大气受到影响，例如在进行矿产开采的时候，很容易会产生较为有害的气体，如果类似的有毒气体被大量的排放，不但会给大气环境造成比较严重的污染，因此在进行矿产开采过程当中所产生的大气污染方面的问题，必须要能够引起相关人员的足够重视。目前，矿产资源是我国非常重要的不可再生资源，矿产资源在我国经济中的地位难以取代。因此，有关矿业部门有必要及时找出更有效的开采方法，尽量减少开采过程中可能造成的环境和资源破坏程度。
        2.2采矿很容易会对周围的土地资源造成一定的影响
        在进行采矿的时候，对周围的土地资源很容易会造成一定程度的破坏，主要是因为长时间对一个矿井进行参与开采，很容易就会造成周围的土地出现沙漠化的情况。水土流失极易发生，大量固体废弃物也极易造成周边地表塌陷。这些因素将直接导致土地资源的破坏。对于一些土地资源的破坏，可以采取相应的补救和维护措施，但对一些土地资源的破坏是非常不可弥补的。一旦造成破坏，就很难再进行农业生产，给农业经济带来巨大损失。
        3目前一些绿色开采技术在采矿工程中的应用
        3.1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节水开采技术是一项重要的新技术。在开采矿产资源时，可以有效地提高开采产量，减少开采对环境和水资源的污染。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。
        3.2固体废弃物综合运用技术
        在开采过程中，会有许多矿物衍生物。这些固体废物不仅占用大量土地资源，而且容易自燃，释放大量有害气体，污染矿区周围的大气和空气环境。因此，为了减少此类问题的发生，企业应加强固体废物综合利用技术的应用，从这些废物中提取有价值的资源。在固体废弃物综合运用的过程中，煤矿单位可以二次提炼尾矿，从中获得有价值的能源。对于煤渣等，也可以对其进行二次加工，比如：运往砖厂，转换为建筑材料，从而用于建筑或道路工程的建设中，提高固体废弃物的利用率。另外，在煤矿开采完成后，还要对采空区上覆地表进行合理规划，在此基础上退矿还耕、还林，从而改善矿区环境。而对于煤矿矸石山，要遵循“因地制宜、综合治理、总体规划、分步实施、合理布局、加快建设”的方针。

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在治理改造煤矸石山的过程中，应该因地制宜，合理规划其绿化景观，从而创造出更高的景观价值，使其在科学处理矸石山的基础上，满足人们的休闲需求，也提供矿业旅游的基础。
        3.3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例如，为解决粉尘污染问题，枣矿集团高庄煤矿在工作面采取注水开采等措施，降低工作面粉尘。煤炭通过密闭输送带输送到选煤厂，改善公共环境，保证工人健康。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。
        3.4在绿色矿产开采当中的减沉开采
        一般来说，主要包括充填采矿技术和条带采矿技术。充填采矿主要是指有效地解决地面沉降问题。在开采过程中，经常将金属矿、非金属矿等各种材料排入采空区进行充填，可以最大限度地降低采空区地面沉降和塌陷的可能性。但是，如果用河砂等材料进行充填，成本会比较高，很难大规模使用，另外，还有一些材料对采空区的回填作用很大，但是如果采空区面积过大，也会让这种物质的使用量变得更大进而直接导致采矿的成本变得更高，因此目前我国基本上使用的都是膏体来进行充填，这种膏体主要就是把一些固体废弃物根据一定的比例将其压缩成膏状的浆体，之后使用泵压的办法把膏体放到采空区当中去，从而尽量缓解有可能会出现的沉降。
        4关于“绿色开采”技术运用的两点建议
        4.1开展生态工程，恢复土地生活
        在采矿工程中，将产生地面沉降、煤矸石和粉煤灰的现象，所以要严格遵守“谁开发，谁利用，谁受益，谁管理”的原则，采取有效措施，确保土地资源总量平衡。在生态工程中，对崩塌的土地进行蛭石、粉煤灰填充复垦，或发展水产养殖业、种植业，逐步发展生态工业，使被破坏的土地逐步恢复，鼓励企业利用煤矸石、粉煤灰生产水泥和水泥建筑材料。其中，煤矸石还可用于发电，工业用水可用于选择矿山废水，煤层气可用于发电或作为瓦斯能源，这些措施都是减少环境污染的有效方法。
        4.2充分发挥公司优势，实现集中整合
        采矿工程是一种不可再生资源，非法的小煤矿使用较低的技术手段进行挖掘，这势必会造成环境污染。大型矿山工程企业由于设备齐全、技术水平高、能耗低、污染物处理回收率高，可以使小型矿山工程企业成为优秀的矿山工程企业，减少环境污染，集中整合。同时，根据当地采矿特点，推进采矿工程深加工。
        结束语
        传统的煤炭开采会影响周围环境，造成水土流失，影响空气和水资源，因此应加大绿色开采技术的推广力度，如固体废弃物的利用、煤与气的共采和节水开采技术等。工作人员要详细了解这些开采方法的特点，确保绿色开采技术在煤矿开采中的应用，提高煤矿开采的安全性，提高企业的经济效益。
        参考文献：
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        [2]吴红云，李斌，李文相，等.采矿工程中的绿色开采技术研究[J].世界有色金属，2019（4）.
        [3]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（5）.
        [4]马天勇，张丕洪.浅析采矿工程中绿色开采技术的相关应用[J].世界有色金属，2018（6）.