綠色開采技術在采礦工程中的應用探討

袁鍇 山東東山新驛煤礦有限公司

引言：社會經(jīng)濟的快速發(fā)展離不開各類礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，當今社會對礦產(chǎn)資源的需求量不斷增加，為了滿足這一需求，不得不加大礦產(chǎn)資源的開發(fā)強度，在這種情況下，由采礦造成的環(huán)境污染和破壞問題必定越來越嚴重。解決這一矛盾的關鍵，就是采取有效的綠色開采技術。

一、綠色開采技術的概念

綠色開采技術是針對開采過程中出現(xiàn)的環(huán)境問題基礎上，逐步形成的一套開采與環(huán)境相協(xié)調(diào)的采礦技術，倡導安全、經(jīng)濟、環(huán)保的原則，把對生態(tài)環(huán)境的影響降到最低。最終實現(xiàn)綠色、無污染、安全、高效的目標，在取得經(jīng)濟效益的同時，兼顧環(huán)境保護，堅持可持續(xù)發(fā)展道路，積極促進建立環(huán)保型、節(jié)約型社會。

二、礦產(chǎn)開采可能帶來的環(huán)境問題

1.土地資源的大量占用和破壞。如地表發(fā)生沉陷、區(qū)域水土流失和沙漠化，以及固體廢棄物的大量堆放造成的資源占壓及污染破壞。在井下開采時，會造成地表沉陷與廢棄物堆放；而在露天開采時，會造成山體的挖損及外排廢棄物堆放。

2.對水資源的污染破壞。從現(xiàn)實角度看，采礦工程傳統(tǒng)采礦技術對環(huán)境的污染較為嚴重。例如，由于自然水資源的污染，在傳統(tǒng)的采礦作業(yè)中，相應的作業(yè)人員經(jīng)常破壞該區(qū)域的地下含水層，導致地下水大量增加，該區(qū)域周圍含水層的水位下降，導致當?shù)氐刭|(zhì)和水文發(fā)生變化。

3.對大氣造成的污染。傳統(tǒng)開采施工中沒有對污染氣體的處理措施，導致瓦斯等氣體排放到大氣中，對大氣造成嚴重的污染，同時也對瓦斯資源造成了浪費。

4.存在許多安全問題?！鞍踩谝?、預防為主”是我國安全工作的基本原則，但在礦山開采過程中出現(xiàn)的安全事故卻時有發(fā)生。

三、礦山綠色開采的主要技術

1.填充開采技術。填充開采技術的主要目標是解決矸石堆問題和采空區(qū)地面沉降問題，在采空區(qū)填充采礦廢棄物，控制地面的塌陷和沉降，通過這種方式在采礦過程中產(chǎn)生的矸石等廢棄物有了合適的安置地點，可以有效減少地質(zhì)災害的發(fā)生，變廢為寶讓廢棄物發(fā)揮了應有的作用，具有很高的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。填充開采技術能有效保護整個礦區(qū)的地質(zhì)生態(tài)環(huán)境，避免開采作業(yè)帶來的地質(zhì)災害的產(chǎn)生，同時減少了污染廢棄物無處堆放占用大量土地的問題，節(jié)約寶貴的土地資源，是一種一舉多得的技術手段，應積極推廣該項綠色開采技術的應用。

2.地下水優(yōu)化處理技術。優(yōu)化處理地下水，能夠有效地降低煤礦企業(yè)在開采過程中造成的水污染程度，因此，煤炭開采人員一定要學習并掌握地下水優(yōu)化處理方法，熟練應用保水開采技術，比如能夠綜合利用降水孔疏干和帷幕堵水等方法，以有效減少煤礦開采過程中的污水排放量，并且實現(xiàn)水資源利用率的提高。

3.保水技術。煤礦在開采的時候會排出大量地下 水，不僅給工作帶來不便，增加開采成 本，而且會破壞含水層內(nèi)的原始徑流，對 礦區(qū)地下水的影響是非常嚴重的。直接 后果是整個區(qū)域的含水層水位會出現(xiàn)下降、地下水被污染的情況，造成地下水的 降落漏斗。保水開采技術可以有效解決 這個問題，充分利用水資源，可以防治水 災害，避免對環(huán)境帶來污染。多水礦區(qū) 主要防治水災害，缺水礦區(qū)主要保護水 資源。我國煤礦主要集中在北方地區(qū)，大部分在干旱和半干旱地帶，所以保水 開采有著很好的實用價值。當然要結合 具體情況來看，可以對技術運用做出適 當調(diào)整，能夠發(fā)揮出更大的作用，防治水 災害情況發(fā)生。

4.礦層自動化遠程控制技術。在采礦層全自動化采礦過程中，對于三維確定采礦機的位置，自動平整工作面等可利用自動遙控技術進行，以及遠程控制采礦技術的自動監(jiān)測，和采礦的引進的割礦自定位設備的導航技術，礦物自動識別技術，電液控制液壓支架技術，刮板輸送機自動轉移技術，工作面自動控制和監(jiān)測技術，地下礦井高速雙向通信技術等，使采礦實現(xiàn)無人化，智能化，信息化和自動化技術。主要技術流程包括：①全景動態(tài)視頻監(jiān)控礦層綜采工作面。②采礦機具有自動控制功能。③無人礦管理系統(tǒng)。

5.分層注漿開采技術。分層注漿技術就是通過對離層的注漿與填充，為煤礦周圍 及開采區(qū)域的土地資源提供相應的保護措施。在煤礦資源開 采的過程中，相關人員可以通過相應的煤層巷道支護技術對煤層進行保護，也可以通過降低矸石的排放量對煤礦周圍巖石的 受力情況進行改善，以實現(xiàn)清潔空氣目的。分層注漿及填充開 采技術的合理應用既能夠?qū)崿F(xiàn)對煤礦周圍及開采區(qū)域的土地保護，也能夠最大限度的降低水土流失現(xiàn)象發(fā)生的概率，以避免出現(xiàn)因水土流失造成的土地破壞現(xiàn)象。通過對離層的注漿 與填充將礦井周圍或是城市中的固體廢物填入到煤礦的采空 區(qū)域，有效的填補了煤礦采空區(qū)域的土地空區(qū)，進而避免了地面下沉甚至塌陷現(xiàn)象的發(fā)生，最終實現(xiàn)了節(jié)能減排、綠色開采、保護環(huán)境的開采目的。

結束語：環(huán)境對人類的生存和發(fā)展起著不容忽視的作用。露天煤礦開采人員要學會運用綠色開采技術，以減少礦區(qū)的環(huán)境污染，降低生態(tài)破壞風險，促進中國露天煤礦企業(yè)實現(xiàn)長久穩(wěn)定發(fā)展。同時，露天煤礦開采人員一定要學會合理地利用自移式破碎站開采技術、采區(qū)煤矸分離技術、“數(shù)字礦山”技術等，以提高露天煤礦開采的工作效率，最終提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。