綠色開采技術在采礦工程中應用

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【摘要】在社會經濟發(fā)展的過程中，人們越來越重視環(huán)境保護工作，環(huán)境保護涉及土壤資源、水資源、空氣等問題。因此，在采礦工程中通過對綠色開采技術的合理應用，不僅能高效開采資源，還能夠從源頭減少因采礦而造成的生態(tài)環(huán)境破壞，實現(xiàn)對環(huán)境的保護。本文對綠色開采技術在采礦工程中的應用進行了具體的分析，以期為相關工作提供有效參考。

【關鍵詞】綠色；開采技術；采礦工程；應用

前言

隨著工業(yè)化的擴大，中國的城市化發(fā)展越來越快，對各類能源的需求也在逐步增加。在全球工業(yè)化的背景下，我國也需要加強礦產資源的開發(fā)。然而，傳統(tǒng)的開采方法和開采工藝往往導致礦區(qū)出現(xiàn)不同程度的地表沉陷、周圍水土流失、地表地下水破壞等生態(tài)環(huán)境問題。因此，應貫徹綠色環(huán)保理念，運用綠色采礦技術，確保采礦項目的順利進行，以實現(xiàn)環(huán)境效益，增強礦業(yè)企業(yè)的社會意識。

1采礦工程對環(huán)境污染和破壞

1.1對水資源的影響

在礦山開采過程中，經常會接觸到地下水含水層，這無疑會破壞地下水資源的原始流出方向和位置，導致地下水資源外溢到地表。礦區(qū)地下水資源的泛濫直接影響含水層水資源量，造成地下水位下降、表土塌陷變形、河流堵塞、水源枯竭、水質、水文環(huán)境、外流等問題。特別是在一些采用落后采礦技術的采礦項目中，直接繞過含水層外流以提高采礦效率很容易導致地下水資源的大規(guī)模減少和地表水問題，影響周邊農業(yè)及其居民日常生活，在干旱地區(qū)尤為明顯，并產生了許多連鎖效應。

1.2對土地資源的影響

在開采資源的過程中，采礦用地的破壞問題尤為明顯。隨著采礦技術的不斷發(fā)展，采礦效率和采礦量不斷提高，礦區(qū)土地資源的開采范圍和深度不斷擴大和加深。土壤侵蝕、土壤荒漠化、地表沉降和地表固體廢物堆積等土地資源問題的存在直接對自然生態(tài)環(huán)境造成不可逆轉的破壞。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前，大多數(shù)破壞土地資源的問題都直接或間接地存在于采礦項目中。在采礦過程中，地表對大量的固體廢物進行堆積，日積月累，不僅污染了周邊的生態(tài)環(huán)境，而且還造成自然資源的浪費，也間接影響了居民的生活品質。水土流失、土壤荒漠化等問題直接影響地表植被和農業(yè)生產，容易導致自然生態(tài)環(huán)境惡劣、沙塵暴、植物死亡等問題。

1.3對大氣環(huán)境的影響

隨著采礦工程開采深度的加深，有毒有害氣體更容易產生和排出。一定濃度的二氧化碳、二氧化硫等氣體會對大氣環(huán)境造成非常嚴重的破壞，例如二氧化碳會引發(fā)溫室效應，落后的采礦技術會排放大量的氣體使溫室效應加劇，一些地區(qū)還存在破壞自然環(huán)境的現(xiàn)象，沙塵暴和龍卷風等自然災害發(fā)生的可能性增加；溫室效應引起的酷熱增加了心腦血管和呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病率，影響居民健康。SO2是一種典型的有毒有害氣體，不僅影響和破壞自然植被及農作物的生長，而且損害人體呼吸道，引發(fā)疾病，直接影響居民的健康。因此，污染和破壞人類賴以生存的大氣資源的后果很嚴重。

2綠色開采技術概述

2.1概念

綠色開采主要是運用各種技術方式在保護環(huán)境的基礎上，對礦產資源進行開采，盡量減少對采礦的影響，以提高礦產資源的有效利用率。

2.2應用綠色采礦技術的重要性

第一，有助于減少因采礦行為造成對周邊生態(tài)環(huán)境的破壞。通過對綠色采礦技術的有效運用，能夠極大地減少對礦區(qū)周圍環(huán)境所造成的影響，確保采礦工作的可持續(xù)性發(fā)展，實現(xiàn)綠色節(jié)能。當?shù)V產資源在采礦活動中遭到破壞時，很難自行迅速恢復，因此，有必要利用綠色開采技術開采資源，以確保環(huán)境保護和資源開采平衡發(fā)展。第二，有助于增強企業(yè)的基本競爭力。通過加強綠色開采技術的合理應用，企業(yè)可在優(yōu)化人力資源、提高生產效率和質量、有效降低生產成本等方面進一步得到提升，從而增加和提升企業(yè)經濟效益和管理水平。

3綠色開采技術應用

3.1開采廢棄物綜合利用

在礦產資源開采過程中會產生非常多的固體廢棄物，其中占比較多的是廢石、尾砂等，這些廢物不僅會對環(huán)境造成危害，且無序堆放易導致地質災害的發(fā)生，需要高度重視。為了避免產生重大安全隱患，企業(yè)應努力提高開采廢棄物的綜合利用率，充分利用剩余資源，對廢棄物進行再次提煉或加工，或將這些廢棄物用于采空區(qū)充填，提高廢物資源的綜合利用，減少因固體廢物積累引起的空氣和土壤污染。此外，礦產資源開采完成后，企業(yè)要注意保護當?shù)丨h(huán)境資源，并嚴格按照“二合一”方案完成礦山生態(tài)環(huán)境恢復治理和土地復墾相關工作，有效改善礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境，踐行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

3.2充填開采技術

地下開采導致礦山結構發(fā)生明顯變化，易發(fā)生地面沉降，采用充填開采進行應對效果較為明顯。通過對開采后區(qū)域及時填充來增強該區(qū)域的強度和承載力，可有效地避免出現(xiàn)地表沉降或者變形情況導致對周邊建筑物的破壞。采空區(qū)的填充一般是采取膠結的方式進行填充固定，在開展相關工作時要注意以下幾方面要點：其一，在使用填充開采技術時，工作人員首先要確定合適的位置進行填充，其次要結合采礦現(xiàn)場的實際情況，合理開展填充澆筑作業(yè)，在澆筑過程中均衡加入相關材料，同時要根據(jù)有關設計標準認真進行混合攪拌，并在填充工作完成后，確保不會再發(fā)生地面沉降等情況；其二，在實際應用填充開采技術時，工作人員要根據(jù)設計要求，并結合實際情況合理選擇填充廢棄物，例如，部分區(qū)域要求填充物的粘連性必須要高，因此要將粒徑較大的廢棄物制作成為小粒徑的廢棄物，然后再將小粒徑廢棄物用于實際填充開采工作中。

3.3保水開采技術

在地下開采金屬礦山的實際工作中，因存在各種采空區(qū)和巷道，導致水涌的現(xiàn)象時常發(fā)生，只有嚴格做好排水工作才能確保順利開采，如突然產生大面積涌水的情況，必須要第一時間內將水排出確保開采區(qū)域的干燥性。保水開采技術的應用能夠實現(xiàn)對這一問題的有效防治，保水開采是近年來得到廣泛研究和應用的一種新型環(huán)保開采方法，可以有效降低地表沉降和地下水污染、滲漏等傳統(tǒng)采法帶來的環(huán)境風險。保水開采技術的應用能夠降低礦坑水涌出的概率而且也能夠對涌出水進行針對性處理與利用，實現(xiàn)涌水的資源化應用，整體的處理效率得到了顯著提升，不會對礦產的繼續(xù)開采和周圍環(huán)境造成較大影響。

3.4大規(guī)模采礦技術

新技術的研發(fā)與應用可有效提高金屬礦山綠色效益，同時還能夠滿足不同區(qū)域礦產資源的開采需求。在大規(guī)模礦產開采中，大直徑深孔爆破技術應用較廣，而分段坍塌階段崩落法、VCR法、嗣后充填法及分段空場法等亦是常見的技術方法，不僅能夠提高開采強度，而且可以降低成本，擁有較高的效益。企業(yè)技術人員要熟練掌握各種采礦技術方法的內容和技術特征，從而實現(xiàn)高效利用采礦新技術。

3.5數(shù)字采礦技術

隨著采礦工程智能化和自動化技術的快速發(fā)展，以數(shù)字采礦技術為驅動的新興技術已成為露天采礦企業(yè)實現(xiàn)綠色采礦目標的首選技術載體。所謂數(shù)字化采礦技術，主要是指行業(yè)人員通過事先對礦區(qū)信息的收集、處理和分析，制定有針對性的、系統(tǒng)的采礦計劃和策略，采礦經營者可以根據(jù)自己的采礦計劃和戰(zhàn)略要求，實現(xiàn)安全、環(huán)保的采礦作業(yè)。結合目前的技術應用，數(shù)字采礦技術根據(jù)功能和用途的特點可分為數(shù)字地球技術和工程應用技術兩類，此外，在應用地質模型、信息智能管理等數(shù)字采礦技術的過程中，也可以看作是該技術的一個領域。然而，數(shù)字采礦技術對從業(yè)人員的技能水平和專業(yè)資格有嚴格的要求，操作者必須能夠正確理解和應用數(shù)字采礦技術的內容，可以構建相應的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以提高組織和應用煤礦數(shù)據(jù)的效率。

4結語

“綠水青山就是金山銀山”是國家所倡導的綠色發(fā)展理念。在礦山開采過程中要踐行綠色發(fā)展，不僅要合理應用綠色開采技術，還要完善相關政策法規(guī)，加強礦產資源管理方面的政策研究，不斷積累和總結經驗，多措并舉來提高和推廣綠色開采技術，確保綠色開采技術在采礦作業(yè)中廣泛運用。

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作者:林訓偉 單位:三明市自然資源局