綠色開采技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用研究

高翔宇

（山西華潤煤業(yè)有限公司 山西太原 030222）

0 引言

在我國傳統(tǒng)的資源開采中，通常因?yàn)殚_采方式不當(dāng)對周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。比如，不適當(dāng)?shù)拈_采方式能夠嚴(yán)重破壞礦山的原始履巖層的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致水體泄漏與污染，降低土壤的質(zhì)量。開采會引起地基沉陷和地表景觀的破壞。綠色開采技術(shù)就是針對開采過程中出現(xiàn)的問題而提出的，運(yùn)用得當(dāng)能夠很好地保護(hù)地下水資源，減少地表沉降，因此，研究綠色開采技術(shù)是有現(xiàn)實(shí)意義的。

1 綠色開采應(yīng)用的重要性

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，資源的需求量不斷增長，因此，我國大部分的煤礦企業(yè)都加大了資源開采的力度。由于開采的技術(shù)力量不同，絕大部分礦產(chǎn)企業(yè)的開采技術(shù)還十分落后，導(dǎo)致開采的效率不高，而且對礦區(qū)的環(huán)境也造成了很大的影響，比如造成地基沉降、水土流失和水資源污染等，影響礦區(qū)的后續(xù)發(fā)展，對礦區(qū)人民的生活也造成了較大影響，通過綠色開采解決這些環(huán)境影響的問題能夠更好落實(shí)我國的環(huán)保理念，綠色開采技術(shù)指的就是對環(huán)境破壞小能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的開采技術(shù)。綠色開采技術(shù)的合理運(yùn)用能夠解決開采力度不斷增加帶來的環(huán)境問題，良好地協(xié)調(diào)資源和環(huán)境之間的關(guān)系，保證煤礦企業(yè)的快速發(fā)展。

2 傳統(tǒng)采礦造成的環(huán)境破壞

2.1 破壞土地

在資源開采時會運(yùn)送出大量的固體廢棄物，這些廢棄物不斷堆積會引發(fā)土壤沙化，當(dāng)自然界有雨水的時候沙化的土體會被不斷沖走，就會引發(fā)水土流失。而且廢棄物的不斷堆積也會對自然界的土地造成很大壓力，使得地基坍陷，影響周邊的建筑和植物生長，從而造成自然生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。

2.2 破壞水資源

對資源進(jìn)行開采很容易會影響到水資源。因?yàn)椴捎脗鹘y(tǒng)的采礦方法會直接打穿地基，破壞礦區(qū)地下的含水層，導(dǎo)致地層中水體的泄漏，使得礦區(qū)的水位下降。水位下降后地基的承載能力下降，水環(huán)境的平衡也受到破壞，會影響到周邊人們的生活，落后的開采方式和落后的設(shè)備甚至?xí)绊懙乇淼乃w徑流，改變當(dāng)?shù)氐乃臈l件，再加上運(yùn)送出來的固體廢棄物的污染，長期作用會進(jìn)一步破壞水資源。

2.3 破壞空氣

傳統(tǒng)比較粗放的開采方式會對周邊的地層造成嚴(yán)重的破壞，會污染空氣，引起溫室效應(yīng)。由于傳統(tǒng)的方法開采煤礦需要很長的時間，在開采過程中會泄露地層中的有毒氣體，比如二氧化硫、瓦斯等等。這些有毒氣體一旦進(jìn)入空氣中就會對空氣造成嚴(yán)重的污染，影響到當(dāng)?shù)鼐用窈凸ぷ魅藛T的身體健康。另外，固體廢棄物中還含有大量的粉塵，在風(fēng)的作用下固體粉塵被吹到空氣中，一旦吸入人體也會嚴(yán)重影響健康。

3 綠色采礦技術(shù)的實(shí)踐及運(yùn)用

3.1 保水開采技術(shù)

保水開采技術(shù)是綠色采礦技術(shù)中的一種技術(shù)，在傳統(tǒng)開采技術(shù)中，開采出來煤礦之后的地表會發(fā)生不同程度的沉降，造成地下水的污染，地下水的流逝也造成水資源的匱乏。保水開采技術(shù)不僅能夠有效提高開采礦產(chǎn)資源的效率，還能夠降低開采造成的污染。這項(xiàng)技術(shù)中會應(yīng)用到先進(jìn)的采煤工藝以及地面灌漿工藝，利用先進(jìn)的工藝保護(hù)水資源。采礦工程中礦井用水主要用于井下消防和生產(chǎn)用水，可以統(tǒng)籌規(guī)劃礦井用水，一水多用減少水資源的消耗。

另外，可以盡可能地選擇穩(wěn)定性好和安全性能高的煤泥水處理設(shè)備，完善煤礦的地面生產(chǎn)系統(tǒng)，提高生產(chǎn)用水的重復(fù)利用率，以達(dá)到以及洗水閉路循環(huán)的目的。某些工地的水資源重復(fù)利用率可以達(dá)到90%以上，每噸煤的耗水量僅僅0.2m3。在地面生產(chǎn)系統(tǒng)中，設(shè)置事故濃縮機(jī)，保證對煤泥水的有效處理。

3.2煤炭與瓦斯的共采技術(shù)

煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)合理采用煤炭與瓦斯的共采技術(shù)，減少煤礦開采企業(yè)在瓦斯治理中出現(xiàn)的治理不當(dāng)現(xiàn)象，避免由于治理不當(dāng)引發(fā)的安全問題，保證煤礦開采的順利進(jìn)行。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)有效應(yīng)用抽采技術(shù)，徹底將瓦斯抽離煤層，保證開采環(huán)境的安全，實(shí)現(xiàn)最大化開采目標(biāo)。一般在煤炭開采完畢之后圍巖的壓力會降低，因此瓦斯會泄漏。作業(yè)人員可以結(jié)合具體的情況布置鉆孔提升煤層瓦斯的抽取速度。工作人員也應(yīng)當(dāng)結(jié)合廢棄礦井的實(shí)際情況，檢查巖石內(nèi)部縫隙的分布做好瓦斯抽采工作，最后提高瓦斯的利用率，減少安全事故的發(fā)生。

3.3固體廢棄物綜合利用

在煤礦的開采過程中會形成很多固體廢棄物，比如煤矸石、礦渣等。這些固體廢棄物不斷堆積，不但會浪費(fèi)土地資源，造成地基沉降，這些廢棄物還會發(fā)生自然釋放有毒氣體，為了降低污染，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)用最先進(jìn)的固體廢棄物利用技術(shù)更好地利用這些資源。尾礦可以進(jìn)行二次提煉，把煤渣等進(jìn)行二次施工，減少土地資源的消耗。煤礦開采完畢之后煤礦企業(yè)還應(yīng)當(dāng)退礦還林，提高周邊環(huán)境的生態(tài)效益。

煤礦也可以將黃土和石灰乳進(jìn)行混合注漿，對固體廢棄物進(jìn)行滅火處理，根據(jù)煤矸石的物質(zhì)特性進(jìn)行無害化處理。

3.4 無煤柱開采技術(shù)

使用無煤柱開采技術(shù)指的是在開采之前往輸送巷下部預(yù)留一條填充帶，這樣進(jìn)行到下一步的開采工作時候可以順著提前預(yù)留的填充帶進(jìn)行廢棄物的輸送，而不必預(yù)留煤柱，從而實(shí)現(xiàn)無煤柱開采。無煤柱開采主要是如何將注漿填充的核心設(shè)備設(shè)置在井下方，比如攪拌站。注漿泵酮室應(yīng)該設(shè)置在回風(fēng)巷的上邊，這樣能夠保證填充作業(yè)的不斷循環(huán)。填充帶的位置和長度應(yīng)當(dāng)結(jié)合注漿材料的凝固時間以及輸送長度來確定。

4 結(jié)語

傳統(tǒng)的煤炭資源開采會影響周邊環(huán)境，造成水土流失并影響空氣和水資源等，因此應(yīng)當(dāng)加大綠色開采技術(shù)的推廣力度，比如固體廢棄物的利用、煤炭和瓦斯的共采以及保水開采技術(shù)等。工作人員應(yīng)當(dāng)詳細(xì)了解這些開采方法的特點(diǎn)，保證綠色開采技術(shù)在煤礦開采中的運(yùn)用，提高煤炭開采的安全性，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。