采礦工程中綠色開采技術(shù)的運(yùn)用

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摘要：現(xiàn)如今，中國經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，生活水平也在逐漸提高，但環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，因此，環(huán)境保護(hù)問題已經(jīng)成為了社會關(guān)注的焦點(diǎn)。尤其是對于中國的采礦行業(yè)，粗放式的管理與可持續(xù)發(fā)展理念之間有很大的矛盾。在開采過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)對土地資源的破壞，以及水資源大氣與環(huán)境的污染問題，也正是因此綠色開采技術(shù)得到了有效的發(fā)展。采礦行業(yè)只有充分認(rèn)識到綠色開采技術(shù)的重要性，才能進(jìn)一步解決采礦工程中引發(fā)的一系列環(huán)境問題。針對采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡要的分析探討，以期為日后相關(guān)工作的進(jìn)行提供參考。

關(guān)鍵詞：采礦工程；綠色開采技術(shù)；環(huán)境保護(hù)

0引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，金屬礦的產(chǎn)業(yè)鏈不斷深化，在中國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，金屬礦能源的需求比例不斷上升。在此社會發(fā)展背景下，金屬礦被大量開采，而采礦工程的開展也引發(fā)了一系列的環(huán)境問題，這也成為了其可持續(xù)發(fā)展過程中必須要注意的問題。采礦行業(yè)必須要順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)理念，積極引進(jìn)綠色開采技術(shù)，促使采礦行業(yè)向著更好的方向發(fā)展。

1應(yīng)用綠色開采技術(shù)的必要性

在中國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，金屬礦的開采占有較大的比例，而隨著對金屬礦需求量的不斷增多，對金屬礦開采以及生產(chǎn)的技術(shù)要求也越來越高。而采礦工程的開展對地表以及地貌一定會造成破壞，也會對環(huán)境造成一定的污染，因此，采礦行業(yè)相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)更新采礦技術(shù)，減少采礦工程對環(huán)境造成的污染。

1.1采礦工程對水資源的破壞

采礦工程會直接對地下水層的徑流造成一定的破壞，從而導(dǎo)致地下水被排出地表。礦區(qū)中地下水的水位降低，使得地下水降落、漏斗，從而導(dǎo)致礦區(qū)的水質(zhì)以及水文環(huán)境都受到了一定的破壞。因此，采礦工程的開展可能會使得地表發(fā)生變形，從而導(dǎo)致水體徑流異常，嚴(yán)重時(shí)可能會導(dǎo)致部分河流斷流，泉水干涸等，而這些不僅會對自然生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞，還會對礦區(qū)周圍的居民日常生活造成一定的影響，甚至有可能會在一定程度上制約居民的農(nóng)耕活動。有數(shù)據(jù)表明，中國有2.4×109m3的水資源受到破壞與污染，這是由煤礦開采造成的，而這種情況在中國的西北干旱地區(qū)尤為突出。

1.2采礦工程對土地資源造成的破壞

采礦工程必然會對當(dāng)?shù)氐耐恋刭Y源造成一定的破壞，而這種破壞的形式可能是多樣的，例如土地沙漠化，固體廢棄物壓占地表以及水土流失等。相關(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)資料顯示，中國的采礦工程中，有超過4.0×105hm2的土地面積因?yàn)榈乇沓料荻獾搅似茐?，這就意味著在中國每當(dāng)有10000t原煤被開采時(shí)，就會導(dǎo)致0.3hm2的土地發(fā)生塌陷，而這種土地資源被破壞的現(xiàn)象正隨著原煤開采生產(chǎn)速度的加快而加劇。除了土地塌陷的問題之外，采礦工程對土地資源造成的破壞還包括在采礦過程中產(chǎn)生的固體廢棄物污染，這些固體廢棄物需要占據(jù)大量的地表面積對其進(jìn)行安置。在中國，平均每年有2.0×105m3的土地用來安置采礦過程中產(chǎn)生的固體廢棄物[1]。

1.3采礦工程對大氣環(huán)境造成的破壞

在開發(fā)礦產(chǎn)資源的過程中，必然會產(chǎn)生一定的氣體，而這些氣體或多或少都會對大氣環(huán)境造成一定的污染與破壞。在礦產(chǎn)資源開發(fā)的過程中，釋放出的最常見的有害氣體有瓦斯、CO2和SO2這三種，CO2與瓦斯的排放容易加劇溫室效應(yīng)，而瓦斯能夠產(chǎn)生溫室效應(yīng)的可能性相較于CO2通常會高出4倍～5倍。然而中國現(xiàn)在每年由于礦產(chǎn)開采排出的瓦斯氣體平均超出1.50×109m3，而這1.50×109m3的瓦斯氣體對全球大氣環(huán)境的污染與破壞不言而喻。除此之外，在采礦工程施工過程中，釋放出的SO2屬于有毒氣體，對植物的生長和人體的呼吸系統(tǒng)都會產(chǎn)生一定的破壞，并且對農(nóng)業(yè)以及人類的身體健康都會造成一定的影響。

1.4采礦工程引起的地質(zhì)災(zāi)害

由于礦產(chǎn)資源大部分都是深藏于地下的資源，屬于層狀沉積型礦床，而礦產(chǎn)資源的分布又具有礦層厚度小、分布面積廣、單位面積內(nèi)生產(chǎn)能力低的特點(diǎn)，因此，在礦產(chǎn)資源開采的過程中極易形成大面積的采空區(qū)，進(jìn)而引起礦區(qū)巖層坍塌、地表沉降等地質(zhì)災(zāi)害，也有可能會引起山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害[2]?？偟膩碚f，礦業(yè)開采工程的開展對環(huán)境造成的影響是極其嚴(yán)重的，甚至可以說中國礦業(yè)開采工程的開展是以犧牲環(huán)境為代價(jià)的。而礦業(yè)開采工程在中國是一種重要的生存和發(fā)展戰(zhàn)略資源，并且這一現(xiàn)狀將長期存在。因此，為了最大程度上避免礦業(yè)開采工程對環(huán)境造成更大的破壞，國家相關(guān)部門和礦產(chǎn)行業(yè)必須要考慮礦產(chǎn)資源與環(huán)境資源相協(xié)調(diào)的問題，礦業(yè)開采工作人員必須要及時(shí)轉(zhuǎn)變開采理念，積極引入綠色開采技術(shù)，將礦產(chǎn)資源開采與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相結(jié)合，力圖將礦產(chǎn)開采工作對環(huán)境的破壞程度降到最低。所以，在采礦過程中，采用綠色開采技術(shù)是采礦行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

2采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用

在中國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，采礦工程占有較大的比例，但其在為中國帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也對中國的環(huán)境造成了破壞。在這一背景下，國家相關(guān)部門以及采礦行業(yè)相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)積極轉(zhuǎn)變采礦理念，引入綠色開采技術(shù)，使采礦工程與環(huán)境能夠協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.1保水綠色開采技術(shù)

在采礦過程中，通常有兩種對水資源進(jìn)行保護(hù)處理的開采技術(shù)，分別是保水開采技術(shù)、防止?jié)⑺夹g(shù)。而保水開采技術(shù)與防止?jié)⑺夹g(shù)本質(zhì)上是存在一定差異的，防止?jié)⑺夹g(shù)更加注重操作過程中的安全，而保水開采技術(shù)的重點(diǎn)則在于檢測巖層地質(zhì)水文條件的變化。在采礦過程中，對很多區(qū)域完成了采集活動之后，會出現(xiàn)地下漏斗的現(xiàn)象，而這種地下漏斗的現(xiàn)象通常會隨著降雨量的增加逐漸消失，這種現(xiàn)象也從側(cè)面證實(shí)了礦區(qū)巖層的隔水性較好。部分區(qū)域開采完成之后，可能會形成水洼，這時(shí)也可以在河流湖泊以及海峽進(jìn)行開采活動，對水文條件的影響較小。保水開采技術(shù)主要是采用特殊的開采工藝和地面灌漿技術(shù)對地下水資源進(jìn)行一定的保護(hù)，對環(huán)境的影響較小，因此，在采礦過程中，使用保水綠色開采技術(shù)能夠有效減小采礦工程對水資源造成的破壞[3]。

2.2對矸石的處理技術(shù)

在采礦工程中，矸石的排出量非常高。矸石的排出不僅會對地表環(huán)境造成一定的影響，偶爾還會出現(xiàn)矸石自燃的現(xiàn)象，對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，這對于環(huán)境保護(hù)是十分不利的。而中國的采礦工程現(xiàn)狀是，沒有及時(shí)處理原本堆積的矸石，同時(shí)，在采礦過程中新產(chǎn)出的矸石越來越多，這就導(dǎo)致中國的環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重。針對矸石的處理，在綠色開采技術(shù)中，主要有4種處理方式：a)用廢棄物覆蓋。這種方式很有效，能避免在風(fēng)吹的作用下矸石對環(huán)境造成的污染；b)根據(jù)矸石的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)選擇相關(guān)的溶劑進(jìn)行分解處理；c)綜合利用矸石。在矸石中有部分可以利用的金屬，工作人員可以將其中具有利用價(jià)值的金屬提煉出來，以提高矸石所帶來的經(jīng)濟(jì)效益；d)將矸石作為建筑材料。在采礦過程中，開采得到的尾礦以及被提煉之后的廢石有一些能夠作為建筑材料使用。當(dāng)前，建筑材料的成本在不斷提高，矸石的存在能夠很好地緩解資源緊張的局面。

2.3煤炭和瓦斯共采技術(shù)

在采礦工程中，瓦斯氣體的排放是必然的，盡管瓦斯屬于溫室氣體，會對環(huán)境造成一定的破壞，但瓦斯氣體同時(shí)也屬于一級清潔能源，其本身具有易燃易爆的性質(zhì)，如果處理不當(dāng)，可能會引發(fā)重大礦井事故。因此，在采礦過程中，對瓦斯氣體進(jìn)行綠色處理對于采礦工程的安全開展以及環(huán)境保護(hù)有著重要的意義，實(shí)現(xiàn)煤炭和瓦斯共采，能夠充分利用不可再生能源實(shí)現(xiàn)煤礦安全開采。采礦工程施工人員在采礦工程開展之前，要采用科學(xué)合理的技術(shù)將瓦斯氣體從礦區(qū)中抽出。在煤炭開采工作完成之后，礦區(qū)的圍巖壓力下降，礦產(chǎn)采空區(qū)會釋放出大量的瓦斯氣體，這時(shí)采礦工程施工人員就要在這一階段抽取氣體，從而實(shí)現(xiàn)瓦斯與煤炭共采[4]。關(guān)于煤炭與瓦斯共采技術(shù)，中國相關(guān)人員在不斷地發(fā)掘探索，現(xiàn)如今已經(jīng)建立起了深部煤巖體采動力學(xué)、增透圖譜和多尺度分子模型以及采動增透率理論等理論模型，并在技術(shù)方面形成了瓦斯導(dǎo)向流動通道形成機(jī)制與人工導(dǎo)控技術(shù)、煤層群煤與瓦斯時(shí)空協(xié)同抽采技術(shù)、高瓦斯低透氣性煤層卸壓增透及高效抽采技術(shù)等三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

3結(jié)語

總的來說，現(xiàn)如今，中國的采礦工程已經(jīng)嚴(yán)重污染了環(huán)境，因此，需要各個(gè)地區(qū)的采礦區(qū)根據(jù)自身的特點(diǎn)，結(jié)合綠色開采技術(shù)，完善采礦工程的相關(guān)工作。要想解決現(xiàn)如今采礦過程中引起的一系列環(huán)境污染問題，就需要采礦行業(yè)的相關(guān)人員及時(shí)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的生產(chǎn)理念，不斷探索綠色開采技術(shù)，采取正確的礦產(chǎn)開采措施，降低環(huán)境污染程度。

參考文獻(xiàn)：

［1］鄒迪.采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用分析［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2016(8)：127.

［2］宋峰軍.采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用探討［J］.能源與節(jié)能，2016(9)：175-176.

［3］李金龍.采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用研究［J］.世界有色金屬，2017(17)：63-64.

［4］孫長城.采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用研究［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017(12)：56-57.

作者：吳登先 單位：山西焦煤集團(tuán)公司杜兒坪礦