探究現(xiàn)代采礦理念與充填采礦

張健

摘 要： 隨著我國社會(huì)發(fā)展，對礦產(chǎn)資源的需求量也與日俱增，傳統(tǒng)的采礦技術(shù)在作業(yè)過程中會(huì)造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問題，可持續(xù)發(fā)展理念對傳統(tǒng)的采礦技術(shù)進(jìn)行了否定。填充采礦技術(shù)作為現(xiàn)代采礦理念中較為綠色的礦產(chǎn)資源開發(fā)技術(shù)，具有眾多開采技術(shù)所不具備的優(yōu)點(diǎn)。本文筆者通過對采礦技術(shù)的學(xué)習(xí)和研究，闡述了傳統(tǒng)采礦技術(shù)的嚴(yán)重缺陷，對現(xiàn)代采礦技術(shù)理念進(jìn)行了分析，對填充采礦技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞： 傳統(tǒng)采礦技術(shù);現(xiàn)代采礦理念;填充采礦;綠色采礦技術(shù)

【中圖分類號(hào)】TD853.34 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.258

前言：礦產(chǎn)資源對社會(huì)發(fā)展的重要作用不言而喻，社會(huì)的快速發(fā)展對各類礦產(chǎn)的需求量也不斷增加。許多礦產(chǎn)資源自身所處的地理位置的地質(zhì)條件十分復(fù)雜，這在很大程度上加大了這些礦產(chǎn)的開采難度，開采成本也會(huì)大幅增加。傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源開采技術(shù)會(huì)對環(huán)境造成破壞，隨著開采量的不斷增多，開采難度的不斷增大，傳統(tǒng)開采技術(shù)的弊端已經(jīng)受到越來越多人的關(guān)注。如何可以做到既能保證礦產(chǎn)資源的開采效率，又能對礦區(qū)周圍環(huán)境進(jìn)行良好地保護(hù)，現(xiàn)代采礦理念和填充采礦技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

1 傳統(tǒng)采礦理念和技術(shù)中存在的問題

在過去的礦產(chǎn)資源的開采過程中，人們往往只看重礦產(chǎn)資源的開采數(shù)量和企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)利益，而忽視了在礦產(chǎn)資源開采過程中所造成的例如地表塌陷、固體廢棄物過度堆積所造成的環(huán)境污染等問題。這些問題得不到良好的解決是對我國的可持續(xù)發(fā)展十分不利的。

1.1 資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重

我國的礦產(chǎn)資源總量豐富，但由于龐大的人口基數(shù)，人均礦產(chǎn)資源占有量卻嚴(yán)重不足，在過去使用傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源開采技術(shù)進(jìn)行礦物開采的過程中，對資源的浪費(fèi)現(xiàn)象非常嚴(yán)重?，F(xiàn)在，許多業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)逐漸意識(shí)到傳統(tǒng)開采理念的弊端，并采取了許多相關(guān)措施進(jìn)行補(bǔ)救，但是無論如何，我國與其他發(fā)達(dá)國家在礦產(chǎn)資源開采技術(shù)和礦產(chǎn)資源利用率等方面都存在著較大的差距，這在我國與發(fā)達(dá)國家的有色金屬的回收利用率的對比中就可以充分的體現(xiàn)出來。持續(xù)的浪費(fèi)導(dǎo)致我國有色金屬的儲(chǔ)藏量逐漸減少，有色金屬的儲(chǔ)藏量已經(jīng)不足我國礦產(chǎn)資源總量的三分之一。由此可見，礦產(chǎn)資源的短缺問題已經(jīng)越來越突出。

1.2 礦區(qū)地表的嚴(yán)重塌陷

在使用傳統(tǒng)的開采技術(shù)時(shí)，在進(jìn)行礦產(chǎn)資源開采的過程中會(huì)在地下形成大片的空洞區(qū)域，這些地下空洞的產(chǎn)生使得礦區(qū)地表變得十分脆弱，所以時(shí)常發(fā)生塌陷事故，根據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國因礦產(chǎn)資源開采所造成的塌陷地表面積已達(dá)1.8萬平方千米。地表塌陷問題依然沒有得到一個(gè)良好的解決，產(chǎn)生了礦區(qū)耕地面積減少，土壤肥力下降、地下水資源匱乏、生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重等解決困難、影響惡劣的社會(huì)問題。

2 綠色采礦理念

為了解決好因?yàn)榈V產(chǎn)開采所產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境破壞和資源浪費(fèi)等問題，綠色采礦理念逐漸發(fā)展起來，并為現(xiàn)代采礦技術(shù)提供了新的發(fā)展方向。綠色采礦理念就是要在礦產(chǎn)開采的過程中，盡可能地減少廢棄物的排放和產(chǎn)出，提高礦產(chǎn)資源的利用率，減少因?yàn)榈V物開采所造成的不良后果。綠色采礦理念不僅重視經(jīng)濟(jì)效益，更重視社會(huì)效益。該采礦理念的重點(diǎn)內(nèi)容分為以下三個(gè)方面：第一個(gè)方面，通過對品質(zhì)低劣礦石的再次回收，使礦產(chǎn)資源得到進(jìn)一步利用，減少資源浪費(fèi)現(xiàn)象，提高資源的綜合利用效率。第二，采用先進(jìn)技術(shù)，控制有毒有害污染氣體的排放，盡量減少廢料的產(chǎn)出，這些作法可以有效地控制環(huán)境污染問題。第三，可以將肥料進(jìn)行回收利用，變廢為寶。

3 填充采礦技術(shù)與綠色采礦理念的融合

綠色采礦技術(shù)的目的就是要實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的綜合利用和礦產(chǎn)資源的高效利用，其支撐技術(shù)就是將礦產(chǎn)開采過程中產(chǎn)生的固體廢棄物用于對礦區(qū)地表的填充，地下空洞被這些固體廢棄物填滿之后，地表塌陷事故發(fā)生的幾率就會(huì)降低。綠色采礦技術(shù)必須要在地表還沒有發(fā)生的幾率就會(huì)降低。綠色采礦技術(shù)必須要在地表還沒有發(fā)生塌陷事故的礦區(qū)進(jìn)行使用。因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)中所使用的填充物通常是廢石和價(jià)格低廉的物品材料，這就有助于固體廢棄物的回收。填充采礦技術(shù)在價(jià)值較高的礦石開采中如金、鎳等有非常好的實(shí)用效果，整個(gè)過程中基本上可以實(shí)現(xiàn)廢棄物的零產(chǎn)出和零排放。填充采礦技術(shù)也適用于埋藏深度較高的礦產(chǎn)資源的開采，由于開采作業(yè)與地表的距離較大，在開采作業(yè)完成之后，地下空洞內(nèi)部部分巖石會(huì)發(fā)生爆裂現(xiàn)象，使用膠結(jié)填充的方式就可以將這個(gè)問題妥善解決。

4 填充采礦技術(shù)的作用

4.1 充低貧損

受礦石開采技術(shù)的限制，開采過程中產(chǎn)生的廢棄物中部分有用物質(zhì)還難以被人們所利用，這些廢棄物大量囤積在地表，造成了土地資源的浪費(fèi)，而且，這些廢棄物中所含有的有害物質(zhì)還會(huì)造成環(huán)境污染，降低礦區(qū)周圍居民的生活質(zhì)量，充填采礦技術(shù)的出現(xiàn)有效地解決了這一問題。利用充填采礦技術(shù)可以對礦區(qū)實(shí)行保護(hù)性開采，即優(yōu)先開采礦產(chǎn)含量高、開采難度低、位于下部的礦產(chǎn)，將一些貧礦保存下來，減少礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)。

4.2 有效解決礦區(qū)地表塌陷問題

如果不能及時(shí)地對開采過程中所形成的地下空洞區(qū)域進(jìn)行填出處理，發(fā)生地下空洞區(qū)域巖石變形的幾率就會(huì)大幅增加，從而使地表發(fā)生位移，及時(shí)使用充填技術(shù)可以避免地表位移現(xiàn)象的發(fā)生。填充技術(shù)還可以在地下礦區(qū)產(chǎn)生一個(gè)新的作業(yè)面，為礦產(chǎn)開發(fā)的下一步操作提供了便利條件。使用充填采礦技術(shù)還可以大幅度縮短礦產(chǎn)開采和填充的循環(huán)周期，防止巖層發(fā)生位移情況，在復(fù)雜的地質(zhì)條件下可以保證礦工的正常作業(yè)，例如礦工可以在建筑物底部或者水體下進(jìn)行作業(yè)且該技術(shù)對地表環(huán)境和自然環(huán)境都起到了良好的保護(hù)作用。

4.3 減少廢棄物和污染物的排放

嚴(yán)重環(huán)境污染現(xiàn)象嚴(yán)重人們的生活質(zhì)量，同時(shí)也不利于人和物種的生命健康，環(huán)境的污染對我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展也會(huì)產(chǎn)生不良影響。充填采礦技術(shù)可以將礦物開采過程中產(chǎn)生的固體廢棄物進(jìn)行深埋處理，減少了對土地資源的占用，更重要的是通過對固體廢料的處理有效地保護(hù)了環(huán)境，避免了對水源、空氣等的污染，保護(hù)了人類賴以生存的自然環(huán)境，符合我國的科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，是進(jìn)行綠色礦產(chǎn)資源開采的重要技術(shù)，也是現(xiàn)代采礦技術(shù)所做出的巨大進(jìn)步。

結(jié)束語：工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步都加大了對礦產(chǎn)資源的需求，而面對資源能源的緊張壓力，生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題的提出，我國在礦物開采領(lǐng)域不斷進(jìn)行改革和探索，最終找到了合理解決問題的方法，提高了開采技術(shù)、降低了環(huán)境污染、提高了能源資源利用率，值得借鑒與推廣。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊澤平.探究現(xiàn)代采礦理念與充填采礦[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2014.

[2] 葉祥暉.現(xiàn)代采礦理念和充填采礦研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014.

[3] 劉磊.現(xiàn)代采礦理念與充填采礦技術(shù)研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014.