采礦工程中綠色開采的應(yīng)用探究

岳洋洋

摘 要：近些年，采礦工程對我國土地資源、水資源、空氣等生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞，使得我們必須要采取措施對其進行控制。本文分析了采礦工程對生態(tài)環(huán)境的破壞情況，并對綠色開采技術(shù)的應(yīng)用進行了闡述，以供大家參考。

關(guān)鍵詞：采礦工程；綠色開采技術(shù)；環(huán)境保護

中圖分類號：TD82 文獻標(biāo)志碼：A

礦產(chǎn)資源的開采是一把雙刃劍，一方面它能極大地推動市場經(jīng)濟地發(fā)展，另一方面它也的確對礦區(qū)周邊的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重地破壞。雖然，這種破壞是不可避免的，但只要施工方法得當(dāng)，完全可以降低對生態(tài)環(huán)境的破壞程度。近些年，我國的生態(tài)環(huán)境越來越惡化，因此，在礦產(chǎn)開采過程中使用綠色開采技術(shù)勢在必行。

1 采礦工程對生態(tài)環(huán)境的破壞

我國地大物博，礦產(chǎn)資源也十分豐富。但由于近些年礦產(chǎn)資源開發(fā)利用過于頻繁，而且在施工過程中也不注重生態(tài)環(huán)境的保護，使得我國土地資源、水資源等遭到嚴(yán)重破壞，空氣質(zhì)量也急劇下降。

1.1 土地資源破壞情況

由于大多數(shù)礦產(chǎn)資源都深埋于地下，要想對其進行開采就必須要破壞覆蓋在其表面的土地，所以我國土地資源因礦產(chǎn)資源開采而遭受到嚴(yán)重的損壞。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，每開采1萬噸礦石，大約會造成0.3hm2土地的坍塌。目前，我國因采礦工程施工而導(dǎo)致土地受損面積已超過40萬hm2。土地沙漠化、地表坍塌、水土流失、廢棄物在土地上的堆積，珍貴的土地資源就這樣在礦產(chǎn)資源開采過程中被浪費掉。

1.2 水資源破壞情況

很多礦產(chǎn)資源的埋藏位置都比較深，需要進行深度挖掘，這樣不僅破壞了土地，同時也會損毀地下含水層的原始徑流。一旦徑流遭到損毀，便會產(chǎn)生大量的地下水，使該區(qū)域含水層的水位大大降低，周邊地下水流場也會因此而發(fā)生改變，進而形成區(qū)域性漏斗狀凹面。地表水體遭到破壞后，會引起一系列的不良后果，比如附近河流會因此而變得干涸，進而導(dǎo)致植被生長受到影響，嚴(yán)重的還會出現(xiàn)土地沙漠化等。

1.3 空氣污染情況

眾所周知，瓦斯是一種有毒有害的氣體，在煤礦開采過程中則會有大量瓦斯氣體產(chǎn)生。這種氣體不僅會導(dǎo)致嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，同時還會危害人們的身體健康。在其他礦產(chǎn)資源開采過程中，也會有或多或少的有毒有害氣體產(chǎn)生，例如二氧化硫、二氧化碳等。這些氣體污染了我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境，同時也威脅著我們的健康和生命。

2 綠色開采技術(shù)在采礦工程中的具體應(yīng)用

2.1 采空區(qū)充填技術(shù)

以往我們對煤礦采空區(qū)進行充填時，通常采用風(fēng)力充填、粉煤灰充填、水力充填、矸石帶狀充填和煤矸石自溜充填等充填技術(shù)。這些充填技術(shù)不僅投入資金比較多，充填效率低，更重要的是會對周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染。交替膠結(jié)充填和采空區(qū)冒落矸石空隙注漿膠結(jié)充填是綠色開采技術(shù)的代表，它們在提高充填效率、保護周邊環(huán)境方面有比較顯著的效果。比如交替膠結(jié)充填技術(shù)，它主要是將粉煤灰、工業(yè)爐渣、河沙、煤矸石加水后混合成牙膏狀漿體，填充后可以及時形成比較穩(wěn)定的支撐體，對地表起到一定的支撐作用，避免其產(chǎn)生大幅度沉降。對于一些高溫區(qū)域，交替膠結(jié)充填技術(shù)還能降低井下溫度，減少火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險。采空區(qū)冒落矸石空隙注漿膠結(jié)充填技術(shù)，是結(jié)合冒落帶的特點，在對煤矸石空隙進行壓實前就進行注漿，使冒落矸石和填充材料可以在短時間內(nèi)就膠結(jié)，進而形成具有支撐作用的覆巖層，使填充區(qū)的力學(xué)穩(wěn)定性得到大幅度提升，降低地表的變形程度。

2.2 保水開采技術(shù)及其應(yīng)用

保水開采技術(shù)的施工原則是在對礦產(chǎn)資源進行開采前就詳細調(diào)查礦產(chǎn)周邊水資源的分布情況，然后科學(xué)、合理地對開采范圍進行選擇。如果施工范圍內(nèi)含有隔水層或是含水層，并且無法避開，那么要先對地下水位的下降規(guī)律以及煤層采動覆巖的破壞特點進行認真分析，并在開采過程中設(shè)置防水煤巖柱，將保水采煤的技術(shù)貫徹落實到開采過程中，比如底板加固保水，降低導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨?、煤層長壁工作面淺埋保水等。以往在對地下礦產(chǎn)資源進行開采的過程中，由于技術(shù)手段落后，環(huán)保意識不強，不僅地表環(huán)境遭到損毀，很多珍貴的地下水資源也遭到破壞和污染。為了使水資源得到有效保護，在采礦工程中，我們應(yīng)當(dāng)充分認識到保護水資源的重要性，加強環(huán)保意識，對涉及地下水資源的開采工程要積極采用綠色開采技術(shù)來降低對水資源的破壞程度。對開采技術(shù)和工藝進行完善和優(yōu)化，將保水技術(shù)進行恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用是對水資源進行保護的一種有效措施，除此之外，我們還應(yīng)當(dāng)對水資源的直接保護措施也予以足夠的重視。地面灌漿技術(shù)可以形成一層地下水的保護結(jié)構(gòu)，有效避免水資源遭受采礦工程的施工影響，進而起到保護水資源免受污染的作用，同時也能防止地下水結(jié)構(gòu)被破壞。

2.3 煤炭和瓦斯的共采技術(shù)

瓦斯是一種有毒氣體，當(dāng)氣體達到一定濃度時，可以使人窒息；它還具有可燃性，容易燃燒甚至爆炸；同時它也是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的主要因素。但瓦斯也并非一無是處，如果可以將其資源化，同樣可以為我所用。因此，在煤礦開采工程中，我們可以采取以下技術(shù)來有效降低瓦斯所產(chǎn)生的危害。如果我們可以在煤炭開采之前就利用抽采技術(shù)，將瓦斯氣體從煤層中抽離出來，那么就可以大大提高采煤工程的安全性，降低安全事故的發(fā)生率。但由于我國煤礦資源具有煤層滲透率低且變化程度高的特點，因此要想在開采前對瓦斯進行預(yù)抽還存在較大的技術(shù)困難。煤炭和瓦斯共采技術(shù)是目前一種可行性比較高的開采技術(shù)，它是利用圍巖壓力會因煤炭的開采而大大降低的契機來進行瓦斯抽取的。當(dāng)煤炭開采后，圍巖壓力降低，巖層的移動會使?jié)B漏率增加，采空區(qū)便會有大量的瓦斯氣體被釋放，這時再對其進行抽取便會容易得多。廢棄礦井的煤層中也含有很多瓦斯氣體，我們可以根據(jù)巖體內(nèi)裂隙場的分布情況將廢棄礦井中的瓦斯氣體抽出。

2.4 煤矸石填充支護技術(shù)

煤矸石是我國地形地貌的主要影響因素，又因為其可以自燃，所以我國空氣質(zhì)量也因此而受到污染。我國由于采礦量大，每年都有超過5億噸的矸石排出。介于矸石對我國環(huán)境的破壞程度比較嚴(yán)重，在采礦工程中，我們應(yīng)當(dāng)盡量采用煤矸石填充支護技術(shù)來降低煤矸石的排放數(shù)量。該技術(shù)主要是利用奇數(shù)點順槽來對橋墩進行填充，然后用注漿的方式填充橋墩間的空間，進而提高煤矸石的利用效率。具體操作方法如下：先用機車將煤矸石傳送至罐籠硐室內(nèi)，然后將煤矸石放置在順槽填充輸送帶上，在澆筑混凝土?xí)r加入煤矸石，形成煤矸石混凝土帶。需要注意的是，在對煤矸石進行填充前，應(yīng)對煤矸石進行篩選，然后粉碎。在煤礦開采過程中使用煤矸石填充支護技術(shù)，不僅可以有效降低煤矸石的排放數(shù)量，降低煤礦安全事故的發(fā)生概率，同時大量煤矸石的填充還可以有效減少地面下沉現(xiàn)象，進而達到保護周邊環(huán)境的目的。

結(jié)語

綜合以上論述，我們不難發(fā)現(xiàn)采空區(qū)充填技術(shù)、保水開采技術(shù)及其應(yīng)用、煤炭和瓦斯的共采技術(shù)、煤矸石填充支護技術(shù)等綠色開采技術(shù)的出現(xiàn)，的確可以對生態(tài)環(huán)境起到一定的保護作用，因此我們有必要對其進行深入研究，使這些技術(shù)得到進一步的完善，并在采礦工程中進行廣泛應(yīng)用。

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