绿色开采技术在采矿工程的应用

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摘要:为落实可持续发展战略目标，应在采矿工程中应用绿色开采技术，从而有效提高矿山开采废弃物的处理利用效果，降低采矿废弃率，实现绿色可持续发展目标。据此，本文将对采矿工程中应用绿色开采技术的作用与意义进行分析阐述，并以此为基础，结合传统采矿工程所造成的环境破坏情况，指明绿色开采技术在采矿工程中的具体应用，以期能够为业内工作者提供理论参考。

关键词:采矿工程;绿色开采技术;环境保护

随着社会经济的不断发展，如今社会对于矿产资源的需求量在持续增加。为能够满足越来越高的社会要求，矿山企业开始逐步加大矿山的开采效率，但由于矿山开采设计不合理、开采技术落后等问题，导致实际矿山开采过程中极易出现地表沉降、水源和大气污染等环境破坏问题，直接对自然环境造成危害。针对此问题，各矿山企业开始逐步在采矿工程中应用绿色开采技术，从而解决传统采矿工程中采掘难题的同时，增强采矿工程的环境保护效果，其对于推动采矿行业实现长久健康发展有着极为重要的促进作用。

1采矿工程中应用绿色开采技术的作用与意义

1.1减少矿山周边环境污染和破坏

采矿工程所造成的环境污染和破坏问题主要表现如下:其一，矿山过多开采所引发的地表沉降;其二，矿山开采过程中所生产的有毒物质;其三，矿山开采中引发的地表植物破坏和生态环境恶化;其四，水资源的过度利用、水资源污染等。而在应用填充开采、保水开采等绿色开采技术后，将可以实现废矿石的充分利用，即将废矿石重新填充到易沉降区域，避免形成开采空洞，防止出现地面沉降问题。其次，绿色开采技术还可以将采矿工程中所产生的废矿石制作成为建筑采用，用于建筑施工，进而达成废矿石的回收再利用效果。最后，通过绿色开采技术对废矿石等废弃物进行回收再利用，还能够降低开采废弃物对环境造成的污染，保护矿山周边的水资源、大气环境、降低采矿工作对自然环境造成的破坏和影响的同时，也能够降低矿山开采后开采区域的修复费用，提高企业经济效益。

1.2符合可持续发展要求

众所周知，矿山开采不可避免地会对生态环境造成破坏和影响，而随着国家可持续发展战略的提出和人们环境保护意识的兴起，国家和社会对于采矿工程的关注性和要求不断提升，传统采矿工程所采用的开采技术已经难以满足相关要求，矿山企业在采矿工程中应用绿色开采技术已经成为未来采矿工程可持续发展的必然方向。此外，为能够进一步落实可持续发展战略，国家出台了诸多采矿工程环境保护法律法规，并对污染超标企业进行整改和处罚。由此可见，矿山企业需要联合相关科研工作者，结合采矿工程的实际情况，研发出更多符合可持续发展战略要求的绿色开采技术，并以此来改进采矿工程的开采技术，推进采矿工程实现绿色可持续发展目标。

2传统开采技术引发的环境破坏

2.1土地资源破坏

传统采矿工程开采过程中会产生大量废弃物，为避免废弃物对采矿工程的正常开采造成影响，提高开采效率，通常会将该些废弃物堆砌在矿山周边，从而占据和破坏大量的地面环境;其次，传统采矿工程矿山开采将会破坏周边土地、植被以及水资源，极易引发土地沙化等生态环境破坏问题。此外，由此此种破坏多为不可逆破坏，所以即便是经过后期的环境修复工作，也难以有效将生态环境恢复到原本状态;最后，采矿工程所造成的土地资源破坏问题还会与外界分化、雨水冲刷等情况达成共同作用，进而引发区域水土流失，进一步造成采矿工程周边区域的生态环境破坏的同时，还可能会在大雨、地震的自然灾害因素的影响下，引发泥石流、山体滑坡等地质灾害，对周边居民的人身财产安全造成威胁［1］。

2.2水资源破坏

大部分采矿工程均是采用的井下开挖方式，但由于矿山的实际情况不同，其实际开采厚度和开采强度也不尽相同，部分采矿工程在实际开采过程中将可以会出现破坏基岩和松散层中地下含水层的情况，从而导致周边地区的地下水水位下降。此外，采矿工程还会引发地下水径流改变等情况，该种情况也同样会引发地下水水位下降，进而影响到周边居民及动植物的正常生活，影响到生态环境。

2.3大气污染

传统的采矿工程中涉及到诸多大型设备和器械，该些设备和企业在实际矿山生产过程中将会产生大量的废气，进而对大气环境造成污染，影响周边空气环境。其次，矿山中通常会蕴含着大量的瓦斯、二氧化硫、二氧化碳等有毒气体，该些气体在进入到大气环境中后，便会对大气环境造成污染，严重的甚至可能会威胁到周边居民的人体健康。最后，采矿工程所产生的废弃物在风化、雨淋等自然因素的影响下，将会产生大量的粉尘，进而在风的影响下，进入到大气环境中，污染大气环境，甚至有一些粉尘还会进入到水资源、被人体和动物吸入、覆盖植物叶面，进而对周边动植物以及水源造成严重影响。

3绿色开采技术在采矿工程中的应用

3.1保水开采技术

在采矿工程中应用保水开采技术不仅可以有效改善矿山周边生态环境，而且还可以提高矿山开采的安全性，实现安全生产目标。保水开采技术作为绿色开采技术的一种，其可以有效降低采矿工程中生产过程中所引发的地下水污染问题，并且不会造成地下水水位下降。在实际应用过程中，矿山企业需要应用先进的矿山开采工艺，并在开采过程中结合地面填充和井下填充系统，对采区进行相应的填充支护，保护矿区周边的地下水不会受到采空区沉降所造成的影响，同时还可以提高水资源的利用效率，避免开采过程中出现因裂缝或者大范围下沉等情况引发的水资源流失等情况。在实际采矿工程中，矿山企业还需要结合采矿工程的实际情况，严格制定采矿中的控水和补水标准，并要求井下用水均采用补水的方式，确保各种井下用水方式均能够符合行业及国家标准及规定，以此来控制采矿工程生产过程中，地下水水位不会受到影响。其次，在实际矿山开采过程中，矿山企业还需要遵循“节约用水”原则，进行“一水多用”，增加采矿工程生产水资源的重复利用，降低开采中的水资源消耗［2］。最后，在采矿工程中采用洗水闭路循环，通过此种方式不仅可以降低生产废水对自然界水资源所造成的污染问题，还能够实现水资源的重复利用。不过想要进一步增强水资源保护效果，还需要在井下设置废水集中储存设施，地面设置废水处理系统。在地下废水储存到一定量后，通过地面的废水处理系统进行废水处理，将废水转化成为可利用水资源，从而实现绿色可持续发展效果。

3.2填充开采技术

填充开采技术作为一种绿色开采技术，其在采矿工程中应用需要遵循“边开采，边填充”的原则［3］，即在实际采矿工程生产过程中，一方面需要能够确保矿山开采废弃物的回收再利用;另一方面需要保证采矿过程中采空区的有效填充，避免出现采空区地面沉降等情况。此外，结合当今填充开采技术在采矿工程中具体应用情况来看，在应填充开采技术以后，将可以有效提高采矿工程的整体安全性，降低采矿工程发生坍塌等安全事故，有效确保采矿工程人员、设备安全。填充开采技术通常是采用胶结的方式来对采空区进行有效填充和固定，填充中所使用的矸石通常由河沙、工业炉渣、矿山生产废弃物、胶结剂、水等材料组成［4］，在应用填充开采技术时，为确保填充开采技术能够发挥出最大化功能成效，施工人员应注意以下几点内容:其一，在使用填充开采技术时，施工人员需要合理确定填充位置，然后根据采矿工程的实际情况，合理进行填充浇筑，并在浇筑过程中均匀加入其它材料，严格按照设计标准进行混合搅拌，确保在完成填充后，不会再出现地面沉降等情况［5］。其二，在填充开采技术实际应用过程中，施工人员需要结合设计要求，合理选择废弃物。例如，对于填充物粘连性要求较高的区域，应与大粒径的废弃物打碎成为小粒径，然后再将废弃物应用到实际填充开采过程中。

3.3煤矿与气体资源共同开采

采矿工程实际生产过程中经常会产生大量气体，其中部分气体具有毒性，部分气体可作为资源进行使用，但无论是何种气体，在开采过程中若是无法进行有效处理，均可能会污染大气环境，进而对周边居民的日常生活以及身体健康造成影响。例如，煤矿常常会伴生有瓦斯气体，所以在进行煤矿开采过程中，若是无法对瓦斯气体进行有效处理，那么不仅会对矿区周边大气环境造成污染，而且还会导致瓦斯气体资源浪费，不符合可持续发展战略目标。因此，在进行煤矿开采过程中，应同时进行煤矿和瓦斯气体的开采，即结合煤炭采出后会释放瓦斯气体的特点，利用煤炭和瓦斯共采技术，实现瓦斯和煤炭资源的共同开采效果［6］。此外，还可以在煤矿开采前，提前抽空采取岩层中不同形态的瓦斯气体，然后在进行煤炭开采，从而实现煤矿和瓦斯气体的分别开采效果，避免瓦斯气体在开采过程中对大气环境造成污染。通常其他矿区中存在的气体可能会有所不同，但也可以采用相类似的方法来降低气体等大气环境造成的污染。

4结语

传统采矿工程将会引发地面沉降、水土流失、环境破坏、水资源污染等话题。基于此情况，在国家政策和人员环保意识的影响下，越来越多的矿山企业开始在采矿工程中应用绿色开采技术，从而提高矿产资源的利用率同时，降低采矿工程生产对环境造成的影响，最终推动采矿行业实现绿色可持续发展。

参考文献

［1］彭巨廷.基于采矿工程中的绿色开采技术应用探究［J］．当代化工研究，2020(10):107－108.

［2］袁海生.采矿工程中绿色开采技术的分析与运用探寻［J］．江西化工，2020(1):250－252.

［3］赵国彦，吴攀，裴佃飞，等.基于绿色开采的深部金属矿开采模式与技术体系研究［J］．黄金，2020(9):12－13

［4］王晓帆，张继平，张洪，等.巴基斯坦塔尔煤田一区块露天煤矿一级破碎站综合除尘系统［J］．露天采矿技术，2020(3):39－42.

［5］王军东.采矿工程中绿色开采技术的应用探究［J］．百科论坛电子杂志，2019(3):284－285.

［6］马宁，张雷.浅析采矿工程绿色开采与实践应用［J］．中国石油和化工标准与质量，2019，39(11):122－123.

作者：张波 单位：晋城市职业健康技术保障中心