采矿工程中绿色开采技术的实践

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年4月12期   作者:李虎
[导读] 矿产资源的开采是现代社会实现可持续发展的重要前提。而随着技术的多样化发展,现代采矿技术已然十分完善成熟,可以选择多种不同的技术方案进行。
        摘要:矿产资源的开采是现代社会实现可持续发展的重要前提。而随着技术的多样化发展,现代采矿技术已然十分完善成熟,可以选择多种不同的技术方案进行。但也不可否认,煤矿开采期间或多或少会对周边环境等造成一定的影响,严重的甚至可能诱发重大环境污染问题。故本文首先就采矿技术可能导致的问题进行分析,随后对绿色开采技术应用必要性进行讨论,最后就绿色开采相关技术进行分析。以期对同行业者有所借鉴与帮助。
关键词:采矿工程;绿色开采;环境污染;
引言
        常规的采矿作业,涉及大量的挖掘作业流程。期间可能会对地表植被以及地下水等造成一定的影响,严重地可能导致地方生态环境等遭受重大迫害,不利于地区生态环境以及经济的可持续发展[1]。故而发展绿色采矿技术是该行业未来发展的必然趋势[2]。在采矿期间尽,可能降低对周边生态的负面影响将是未来采矿建设的主要内容与原则,而这也符合环境友好型、经济可持续性社会建设的需要[3]。
1.采矿工程潜在的环境危害
1.1土地资源的破坏
        采矿可能诱发的土地资源破坏类型有许多,常见的包括沙漠化问题、水土流失问题以及固体废弃物堆积侵占土地问题等等。据不完全统计显示,国内采矿期间由于地表沉降问题导致超过四十万公顷的土地受到影响,每获得一万吨的原煤,则会导致0.3公顷左右的土地沉降问题,并且该数值还在保持着每年增长的趋势[4]。由此可见,由于采矿导致的土地资源受损问题已经越来越严重,需要引起关注。
1.2水资源的破坏
        不科学的采矿作业会对地下含水层之前的流向带来一定的破坏,致使地下径流转变方向,同时诱发大量地下水渗出,一部分区域的水位随即下降,影响地区水文地质等。除此之外,以往的开采方式往往未有就地表水采取任何的保护措施,因此包括沟渠、泉水等可能由于地表水的开采而出现干涸等问题。
1.3空气环境的破坏
        采矿期间往往会伴随着出现大量的瓦斯气体等,这些有害气体也并不会进行任何处理直接排入大气环境中,由此导致严重的环境污染等问题。除此之外,这也是典型的资源浪费行为。而包括二氧化碳以及二氧化硫等气体大量排放至空气中,还会导致温室效应等问题。可以想象,采矿作业期间存在着诸多方面的问题,急需一种更为绿色环保的采矿技术,推动采矿事业的可持续绿色发展。
2.绿色采矿技术的应用意义
        首先,提升资源利用率。采矿期间应当尽可能地降低矸石的产生,规避不必要的资源浪费。就宏观层面而言,矿区富含了大量的瓦斯气体、煤矸石以及地下水等资源,均是可以有效利用的资源形式。实际采矿期间,应当充分结合开发对象,从而提升对此类资源的利用率。一般而言,矿井水文以及地址类型等均指结合矿井内的涌水情况以及防治难度等参数进行界定,大多将矿井水视作为水害来处理。故而,在防治地下水期间也可以将其作为能够有效应用的资源形式,这无疑可以提升对地下水资源的利用率,对于生态环境保护等也有着重要意义。除此之外,矸石和坍塌地区的废弃物也可以转化为有效利用的资源形式。其次,绿色开采技术强调开采作业与地表之间的联系、岩层控制和应力场分布联系以及节理裂隙场等有关理念。不难发现,绿色开采技术考量更为综合、全面,能够更好地做到与绿色生态环境的契合。
3.绿色开采技术应用分析
3.1煤炭瓦斯共采技术
        诸如瓦斯等一类气体,其不单单是典型的温室气体之一,同时也是当前有效的清洁能源之一。而纵观近些年发生的矿难事故,大多是由于瓦斯气体所致。故而,在采矿期间,应当重视瓦斯气体的处理,尽可能实现其资源化利用,对此可以采取下述几方面办法:第一,开采前进行完善的抽采作业,尽可能地将存在于煤层等内部的瓦斯气体进行彻底抽出,从而提升开采过程中的安全性。

但是,实际采矿期间煤体等的通透性并不理想,故而技术实现存在一定的难度;第二,推动煤炭与瓦斯共采技术实现,在完成对煤炭等的开采工作之后,整个围岩的压力也会随之而下降,并且在采空区会同时存在许多瓦斯气体,而此时则是抽采瓦斯的最理想阶段,即瓦斯与煤炭共采关键时期。第三,当面向废气矿井实施瓦斯抽采时,往往矿井煤层内部存在大量的瓦斯气体,此时可以借助岩体彼此之间存在的裂隙等将瓦斯彻底抽出。
3.2矸石处理
        据不完全统计,就采矿行业而言,每年均会产生不低于五亿吨左右的矸石,这一方面会对区域的地质地貌等带来严重的改变,同时也会诱发各种潜在的自然灾害,严重的可能导致空气污染等情况。如若长期放任矸石不予管理,则势必会导致的大量堆积问题。对此,有关职能部门以及企业等应当协同配合,制定完善的政策措施,加快新型有效技术的研发工作,尽量规避采矿期间产生大量的矸石问题。对此,需要改良并提升巷道的设计,尽可能降低掘岩石巷等,取而代之开辟相关煤巷,该问题又和煤巷维护技术息息相关。随着采矿作业等的不断开展,势必需要大量开挖岩石巷,由此在处理矸石问题方面依旧存在一定困难,此外针对不同的成分的矸石应当选择不同的处理策略。对于岩矸等一类矸石,无需将其提升至井外部,从而直接在采空区域进行填埋处理;而对于另外一类的煤矸石,其主要在精煤过程中产生的,往往此类煤矸石有着一定的再利用潜力,故而在开采期间可以对其进行必要的处理之后,以能源的形式再利用。一般而言,该类煤矸石可以应用于工业发电、供暖以及建筑施工等领域。
3.3绿色保水开采技术
        对于不同类型的煤矿开采前进,保水煤层的开采有着特定的技术要求。针对缺水区域,首先应当保证水资源的供应充足,且可以实现有效利用。而针对水量充裕区域,则应当尽可能降低对水资源的破坏影响,采取科学措施规避水灾害等的影响。第一,在采矿期间应当注重对水资源的保护,第二,在开采期间应当提升对水资源的利用率,最后在开采期间避免水灾害等的影响。实际开采过程中或多或少会对地下岩石含水层带来一定的负面影响,对既往存在的水资源径流以及地下水排水等造成一定的影响。在采矿前进,采空区存在的裂隙带往往和地下水之间联通,从而会使得采矿区存在着较大的地下水漏出,导致区域性的地下水严重下降等问题,由此,可能对当地的水文信息等发生改变。故而,实际煤矿开采期间,应当有目的性地开展保水绿色开采技术,避免地表沉降等问题,保护原始水生态环境。而就相关统计显示,国内地下水资源因为采矿等所导致的流失达到22亿吨,可见巨大的水资源浪费。因此十分必要在采矿期间实施绿色保水措施,避免水资源的浪费,维护水生态环境。
4.结束语
        矿产资源等是保证我国经济发展以及社会和谐稳定的重要基础能源。而随着人口日益增多、经济发展越来越快,对于矿产资源的需求也越来越高。由此也进一步推动了矿产开采行业等的发展。实际矿产等的开采过程中,如何规避对生态环境等的影响则是推动当前行业健康发展需要考量的重要内容。相较于传统的开采方式,绿色开采技术更为全面的生态环境等方面的因素,强调在煤矿开采期间的绿色技术应用,保证开采效益的同时,尽可能地规避开采期间对生态环境等的影响。未来随着人们越来越重视环境问题,相信绿色技术在采矿行业的应用将更为普遍,整个采矿行业也必将朝着更为环境友好型、可持续发展型方向发展。
参考文献
[1]李丽群. 评述国内外充填采矿技术发展现状[J]. 华东科技:学术版, 2016(4):357-357.
[2]房义彬. 谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J]. 民营科技, 2014(01):63-63.
[3]李钥. 我国当前地质矿产勘查技术与采矿技术相关问题探析[J]. 企业技术开发:下旬刊, 2014, 033(001):10-11.
[4]马重兵. 探析煤矿采矿技术在应用过程中存在的问题[J]. 科技经济导刊, 2017(6):63.
作者简介:李虎,男,1992.6.12,籍贯(具体到县):新疆伊犁特克斯县,单位:新疆庆华能源开发有限公司,职务:现场大班长,学历:大专,研究方向:采矿工程,从事工作:生产部现场大班长。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: