基于可持續(xù)發(fā)展理論下綠色礦山開采技術(shù)研究

馮召弟

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

武強(qiáng)則在以往會議中指出，礦山的綠色發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)下的必然趨勢，綠色礦山開采是我國礦業(yè)發(fā)展的主要研究方向。但要想真正意義上實(shí)現(xiàn)綠色礦山開采，需要做的工作還很多。為解決這一矛盾，綠色礦山開采技術(shù)應(yīng)勢而生，在我國，針對綠色礦山開采技術(shù)的研究中，主要將側(cè)重點(diǎn)放在資源循環(huán)利用方面，但在實(shí)際應(yīng)用過程中仍沒有達(dá)到預(yù)期的效果。目前，采礦業(yè)存在資源利用少，在采礦安全隱患中，環(huán)境破壞較為嚴(yán)重，使礦山資源的產(chǎn)業(yè)化出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象，從而附加工程問題，嚴(yán)重影響到了礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展。此外，在礦山開采過程中還會產(chǎn)生大量的廢石、尾礦?；诳沙掷m(xù)發(fā)展理論下綠色礦山開采的首要條件就是堅(jiān)持依法設(shè)置與組織開采，地質(zhì)環(huán)境保護(hù)是礦產(chǎn)工程施工開展的基礎(chǔ)[1]。國土資源部、財(cái)政部、環(huán)境保護(hù)部等6部委于2017年3月聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加快建設(shè)綠色礦山的實(shí)施意見》(以下簡稱《實(shí)施意見》)，從而可以加快綠色礦山工程的施工建設(shè)。要依法建立礦山開采組織，嚴(yán)格確立施工開采的主要內(nèi)容，遵守采礦過程中對環(huán)境的地質(zhì)保護(hù)，防止非法采礦，過度開采和非法采礦以及破壞地質(zhì)環(huán)境的非法采礦，從而制約綠色礦山建設(shè)進(jìn)程。通過地質(zhì)環(huán)境保護(hù)依法設(shè)置與組織開采，進(jìn)一步落實(shí)《實(shí)施意見》，加快推進(jìn)綠色礦山開采的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。結(jié)合中國國土資源經(jīng)濟(jì)研究院院長助理、國土資源規(guī)劃所所長孟旭光在論壇上表示，我國綠色礦山建設(shè)面臨最主要的目標(biāo)任務(wù)就是使用綠色礦山開采技術(shù)，建立綠色礦業(yè)發(fā)展工作新機(jī)制。為此，本文進(jìn)行基于可持續(xù)發(fā)展理論下綠色礦山開采技術(shù)研究，致力于促進(jìn)綠色礦山開采工作能夠可持續(xù)發(fā)展。

1 基于可持續(xù)發(fā)展理論下綠色礦山開采技術(shù)

在本文設(shè)計(jì)的基于可持續(xù)發(fā)展理論下綠色礦山開采技術(shù)中，必須根據(jù)礦區(qū)勘查階段以及礦山的不同類型，按照可持續(xù)發(fā)展理論中的持續(xù)性原則、需求性原則以及高效性原則，對綠色礦山進(jìn)行開采。本文設(shè)計(jì)的基于可持續(xù)發(fā)展理論下綠色礦山開采技術(shù)共分為3步主要流程實(shí)現(xiàn)，具體內(nèi)容，如下文所述。

1.1 保水開采

結(jié)合以往的研究資料表明，在綠色礦山開采過程中很容易出現(xiàn)水土污染的情況，導(dǎo)致礦山生態(tài)環(huán)境遭受破壞。通常情況下，礦坑廢水為酸性，pH值不超過6，會對礦山水土環(huán)境造成嚴(yán)重的威脅。因此，本文通過保水開采的方式設(shè)置倒水裂隙帶，避免地下水位下降[2]。在進(jìn)行礦產(chǎn)開采節(jié)水工作時(shí)，首先要定出合理的規(guī)劃目標(biāo)，本文所采用的綠色礦產(chǎn)開采技術(shù)中的地下水位，在定義了一個(gè)共同目標(biāo)之后，整個(gè)目標(biāo)被劃分為多個(gè)子目標(biāo)，同時(shí)，根據(jù)子目標(biāo)之間的關(guān)系，將系統(tǒng)劃分成不同的等級。根據(jù)采礦過程中所產(chǎn)生出的因素進(jìn)行分析，總體目標(biāo)分為兩個(gè)層次，三級分解。首先，針對鉆孔靜止水位的測量的改進(jìn)，應(yīng)當(dāng)在綠色礦山開采前，鼓勵(lì)相關(guān)的勘探者測量礦區(qū)的水位。初始測量后，應(yīng)每5分鐘更改一次測量時(shí)間間隔，在開始測量后的60分鐘后才進(jìn)行最后一次測量，從而完成生產(chǎn)水域當(dāng)中的水位測量。在進(jìn)行水位測量的同時(shí)，測量員還必須保留測量數(shù)據(jù)的詳細(xì)記錄，并在60分鐘的周期內(nèi)觀察水位，以確保在綠色采礦過程中井中的所測量的水位處于靜止?fàn)顟B(tài)。同時(shí)，由于研究區(qū)域所產(chǎn)生的水位會不斷發(fā)生變化，導(dǎo)致在進(jìn)行水位測量時(shí)不能精準(zhǔn)提供數(shù)據(jù)，因此，需要工作人員對相關(guān)水位進(jìn)行穩(wěn)定性分析，在指定時(shí)間內(nèi)重新測量生產(chǎn)區(qū)的水位。在正常情況下，綠色礦井的礦井水位穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)確保礦井運(yùn)行4小時(shí)。礦山地下水水位的波動幅度不超過10cm。這就要求礦區(qū)測量人員對礦山地下水水位進(jìn)行精準(zhǔn)測量，充分掌握地下水水位的變化情況。不僅如此，在測量的過程中還要結(jié)合不同礦區(qū)鉆孔的不同結(jié)構(gòu)特征，有針對性的選擇與之匹配度最高的地下水水位的測量方式，并仔細(xì)記錄測量得到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。如果發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果不正確，則需要及時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整并重新觀察。根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的理論。在進(jìn)行測量時(shí)，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)出現(xiàn)漏水情況，就要立即采取相應(yīng)的有效措施，從而較少水資源浪費(fèi)。在不同的區(qū)域進(jìn)行開采時(shí)，應(yīng)相應(yīng)調(diào)整原始測量方法，并合理分析測量數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保水開采。

1.2 綠色礦山開采過程清潔化

通過淘汰、關(guān)閉一批落后的開采工藝技術(shù)的礦山企業(yè)，同時(shí)建設(shè)一批技術(shù)先進(jìn)的符合可持續(xù)發(fā)展理論的綠色礦山開采技術(shù)，盡可能的保證綠色礦山開采過程清潔化。在綠色礦山開采過程中，要求開采的各項(xiàng)工藝技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備要能夠做到節(jié)約能耗、減少污染。考慮到不同采礦設(shè)備的不同用途，應(yīng)從采礦作業(yè)的適用性，效率，安全性和環(huán)境保護(hù)等不同方面進(jìn)行評估。采礦的標(biāo)準(zhǔn)等級分為五個(gè)等級：優(yōu)秀，好，一般，差和差。國際綠色礦產(chǎn)開采標(biāo)準(zhǔn)水平公是以優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衡量；通用品種標(biāo)準(zhǔn)-實(shí)現(xiàn)國內(nèi)平均綠色生產(chǎn)；低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定是為了使綠色采礦基線制定合理標(biāo)準(zhǔn)，在礦產(chǎn)開采過程中，所采用的采礦工藝，必須要達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)；一般指標(biāo)仍然使用傳統(tǒng)的采礦方式，這時(shí)一種相對應(yīng)用范圍較廣的采礦模式。鑒于綠色采礦期間會釋放少量污染物，因此需要建立有關(guān)廢水排放，廢氣排放，粉塵控制等方面的估計(jì)。對于污染物排放問題[3]。綠色礦山開采施工過程中，最重要的是將所開采后的廢棄礦產(chǎn)資源進(jìn)行再度回收利用，同時(shí)要將其進(jìn)行特殊處理后，使其可以在其他工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中進(jìn)程重復(fù)使用，從而達(dá)到礦產(chǎn)資源回收再利用的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)可持續(xù)發(fā)展理論，廢水回用率應(yīng)在85%以上。污染物再利用的評價(jià)率應(yīng)從環(huán)境保護(hù)和循環(huán)利用的角度進(jìn)行評估，綠色采礦應(yīng)充分考慮廢水和廢棄礦產(chǎn)綜合利用。

1.3 科學(xué)規(guī)劃尾礦

尾礦部分作為綠色礦山開采中一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容，必須對其給予足夠的重視。科學(xué)規(guī)劃尾礦是綠色礦山開采技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容，也是可持續(xù)發(fā)展理論下的必要條件?！昂谏禾俊敝傅木褪俏驳V，科學(xué)規(guī)劃尾礦意味著可持續(xù)發(fā)展理論下，提高綠色礦山開采施工對周圍資源環(huán)境的保護(hù)力度，使礦產(chǎn)資源回采率逐年提高。因此，必須對邊角礦做到100%的廢棄物處置率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)科學(xué)規(guī)劃尾礦。

2 實(shí)例分析

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

設(shè)計(jì)實(shí)例分析，將本文設(shè)計(jì)綠色礦山開采技術(shù)與傳統(tǒng)綠色礦山開采技術(shù)進(jìn)行對比分析。實(shí)驗(yàn)環(huán)境中硬件環(huán)境設(shè)置為：400G容量硬盤、50G內(nèi)存的服務(wù)器；600G容量硬盤、3G內(nèi)存的客戶端。軟件環(huán)境設(shè)置為Windows Server服務(wù)器以及普通瀏覽器的客戶端。利用兩種綠色礦山開采技術(shù)對統(tǒng)一綠色礦山進(jìn)行開采，實(shí)驗(yàn)對比內(nèi)容為兩種綠色礦山開采技術(shù)下的開采資源利用率，開采資源利用率越高，證明該綠色礦山開采技術(shù)的環(huán)保效果越好，記錄實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，并計(jì)算出兩種綠色礦山開采技術(shù)下對資源的利用情況。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

將得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)將信息資源利用率繪制成折線圖，如圖1所示。

圖1 兩種綠色礦山開采技術(shù)的開采資源利用率

根據(jù)圖1所示，可以得出，本文設(shè)計(jì)的綠色礦山開采技術(shù)的開采資源利用率明顯高于對照組，因此更適用于綠色礦山開采。

3 結(jié)語

為實(shí)現(xiàn)對綠色礦山的可持續(xù)開采，通過對基于可持續(xù)發(fā)展理論下綠色礦山開采技術(shù)的設(shè)計(jì)，在確保綠色礦山資源得到有效利用與開發(fā)的同時(shí)，也要避免綠色礦山周圍地質(zhì)環(huán)境的合理保護(hù)。由于綠色礦山項(xiàng)目開發(fā)時(shí)間尚短，因此，仍然會出現(xiàn)一些技術(shù)上的缺陷，未來需要對環(huán)境保護(hù)和綠色礦山管理進(jìn)行深入研究，為綠色礦山建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。力爭截止2021年，真正意義上實(shí)現(xiàn)基于可持續(xù)發(fā)展理論下的綠色礦山開采。