綠色開(kāi)采技術(shù)在采礦工程的應(yīng)用

程弘喜

摘要：本文將對(duì)采礦工程中應(yīng)用綠色開(kāi)采技術(shù)的作用與意義進(jìn)行分析闡述，并以此為基礎(chǔ)，結(jié)合傳統(tǒng)采礦工程所造成的環(huán)境破壞情況，指明綠色開(kāi)采技術(shù)在采礦工程中的具體應(yīng)用，以期能夠?yàn)闃I(yè)內(nèi)工作者提供理論參考。

關(guān)鍵詞：采礦工程;綠色開(kāi)采技術(shù);環(huán)境保護(hù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，如今社會(huì)對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求量在持續(xù)增加。為能夠滿足越來(lái)越高的社會(huì)要求，礦山企業(yè)開(kāi)始逐步加大礦山的開(kāi)采效率，但由于礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)不合理、開(kāi)采技術(shù)落后等問(wèn)題，導(dǎo)致實(shí)際礦山開(kāi)采過(guò)程中極易出現(xiàn)地表沉降、水源和大氣污染等環(huán)境破壞問(wèn)題，直接對(duì)自然環(huán)境造成危害。針對(duì)此問(wèn)題，各礦山企業(yè)開(kāi)始逐步在采礦工程中應(yīng)用綠色開(kāi)采技術(shù)，從而解決傳統(tǒng)采礦工程中采掘難題的同時(shí)，增強(qiáng)采礦工程的環(huán)境保護(hù)效果，其對(duì)于推動(dòng)采礦行業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久健康發(fā)展有著極為重要的促進(jìn)作用。

1采礦工程中應(yīng)用綠色開(kāi)采技術(shù)的作用與意義

1.1減少礦山周邊環(huán)境污染和破壞

采礦工程所造成的環(huán)境污染和破壞問(wèn)題主要表現(xiàn)如下：其一，礦山過(guò)多開(kāi)采所引發(fā)的地表沉降;其二，礦山開(kāi)采過(guò)程中所生產(chǎn)的有毒物質(zhì);其三，礦山開(kāi)采中引發(fā)的地表植物破壞和生態(tài)環(huán)境惡化;其四，水資源的過(guò)度利用、水資源污染等。而在應(yīng)用填充開(kāi)采、保水開(kāi)采等綠色開(kāi)采技術(shù)后，將可以實(shí)現(xiàn)廢礦石的充分利用，即將廢礦石重新填充到易沉降區(qū)域，避免形成開(kāi)采空洞，防止出現(xiàn)地面沉降問(wèn)題。其次，綠色開(kāi)采技術(shù)還可以將采礦工程中所產(chǎn)生的廢礦石制作成為建筑采用，用于建筑施工，進(jìn)而達(dá)成廢礦石的回收再利用效果。最后，通過(guò)綠色開(kāi)采技術(shù)對(duì)廢礦石等廢棄物進(jìn)行回收再利用，還能夠降低開(kāi)采廢棄物對(duì)環(huán)境造成的污染，保護(hù)礦山周邊的水資源、大氣環(huán)境、降低采礦工作對(duì)自然環(huán)境造成的破壞和影響的同時(shí)，也能夠降低礦山開(kāi)采后開(kāi)采區(qū)域的修復(fù)費(fèi)用，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1.2符合可持續(xù)發(fā)展要求

眾所周知，礦山開(kāi)采不可避免地會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞和影響，而隨著國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出和人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的興起，國(guó)家和社會(huì)對(duì)于采礦工程的關(guān)注性和要求不斷提升，傳統(tǒng)采礦工程所采用的開(kāi)采技術(shù)已經(jīng)難以滿足相關(guān)要求，礦山企業(yè)在采礦工程中應(yīng)用綠色開(kāi)采技術(shù)已經(jīng)成為未來(lái)采礦工程可持續(xù)發(fā)展的必然方向。此外，為能夠進(jìn)一步落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，國(guó)家出臺(tái)了諸多采礦工程環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)，并對(duì)污染超標(biāo)企業(yè)進(jìn)行整改和處罰。由此可見(jiàn)，礦山企業(yè)需要聯(lián)合相關(guān)科研工作者，結(jié)合采礦工程的實(shí)際情況，研發(fā)出更多符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求的綠色開(kāi)采技術(shù)，并以此來(lái)改進(jìn)采礦工程的開(kāi)采技術(shù)，推進(jìn)采礦工程實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

2傳統(tǒng)開(kāi)采技術(shù)引發(fā)的環(huán)境破壞

2.1土地資源破壞

傳統(tǒng)采礦工程開(kāi)采過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量廢棄物，為避免廢棄物對(duì)采礦工程的正常開(kāi)采造成影響，提高開(kāi)采效率，通常會(huì)將該些廢棄物堆砌在礦山周邊，從而占據(jù)和破壞大量的地面環(huán)境;其次，傳統(tǒng)采礦工程礦山開(kāi)采將會(huì)破壞周邊土地、植被以及水資源，極易引發(fā)土地沙化等生態(tài)環(huán)境破壞問(wèn)題。

2.2水資源破壞

大部分采礦工程均是采用的井下開(kāi)挖方式，但由于礦山的實(shí)際情況不同，其實(shí)際開(kāi)采厚度和開(kāi)采強(qiáng)度也不盡相同，部分采礦工程在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中將可以會(huì)出現(xiàn)破壞基巖和松散層中地下含水層的情況，從而導(dǎo)致周邊地區(qū)的地下水水位下降。此外，采礦工程還會(huì)引發(fā)地下水徑流改變等情況，該種情況也同樣會(huì)引發(fā)地下水水位下降，進(jìn)而影響到周邊居民及動(dòng)植物的正常生活，影響到生態(tài)環(huán)境。

2.3大氣污染

傳統(tǒng)的采礦工程中涉及到諸多大型設(shè)備和器械，該些設(shè)備和企業(yè)在實(shí)際礦山生產(chǎn)過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣，進(jìn)而對(duì)大氣環(huán)境造成污染，影響周邊空氣環(huán)境。其次，礦山中通常會(huì)蘊(yùn)含著大量的瓦斯、二氧化硫、二氧化碳等有毒氣體，該些氣體在進(jìn)入到大氣環(huán)境中后，便會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成污染，嚴(yán)重的甚至可能會(huì)威脅到周邊居民的人體健康。

3綠色開(kāi)采技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

3.1保水開(kāi)采技術(shù)

在采礦工程中應(yīng)用保水開(kāi)采技術(shù)不僅可以有效改善礦山周邊生態(tài)環(huán)境，而且還可以提高礦山開(kāi)采的安全性，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)目標(biāo)。保水開(kāi)采技術(shù)作為綠色開(kāi)采技術(shù)的一種，其可以有效降低采礦工程中生產(chǎn)過(guò)程中所引發(fā)的地下水污染問(wèn)題，并且不會(huì)造成地下水水位下降。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，礦山企業(yè)需要應(yīng)用先進(jìn)的礦山開(kāi)采工藝，并在開(kāi)采過(guò)程中結(jié)合地面填充和井下填充系統(tǒng)，對(duì)采區(qū)進(jìn)行相應(yīng)的填充支護(hù)，保護(hù)礦區(qū)周邊的地下水不會(huì)受到采空區(qū)沉降所造成的影響，同時(shí)還可以提高水資源的利用效率，避免開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)因裂縫或者大范圍下沉等情況引發(fā)的水資源流失等情況。在實(shí)際采礦工程中，礦山企業(yè)還需要結(jié)合采礦工程的實(shí)際情況，嚴(yán)格制定采礦中的控水和補(bǔ)水標(biāo)準(zhǔn)，并要求井下用水均采用補(bǔ)水的方式，確保各種井下用水方式均能夠符合行業(yè)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定，以此來(lái)控制采礦工程生產(chǎn)過(guò)程中，地下水水位不會(huì)受到影響。其次，在實(shí)際礦山開(kāi)采過(guò)程中，礦山企業(yè)還需要遵循“節(jié)約用水”原則，進(jìn)行“一水多用”，增加采礦工程生產(chǎn)水資源的重復(fù)利用，降低開(kāi)采中的水資源消耗。最后，在采礦工程中采用洗水閉路循環(huán)，通過(guò)此種方式不僅可以降低生產(chǎn)廢水對(duì)自然界水資源所造成的污染問(wèn)題，還能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的重復(fù)利用。不過(guò)想要進(jìn)一步增強(qiáng)水資源保護(hù)效果，還需要在井下設(shè)置廢水集中儲(chǔ)存設(shè)施，地面設(shè)置廢水處理系統(tǒng)。在地下廢水儲(chǔ)存到一定量后，通過(guò)地面的廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行廢水處理，將廢水轉(zhuǎn)化成為可利用水資源，從而實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展效果。

3.2填充開(kāi)采技術(shù)

填充開(kāi)采技術(shù)作為一種綠色開(kāi)采技術(shù)，其在采礦工程中應(yīng)用需要遵循“邊開(kāi)采，邊填充”的原則，即在實(shí)際采礦工程生產(chǎn)過(guò)程中，一方面需要能夠確保礦山開(kāi)采廢棄物的回收再利用;另一方面需要保證采礦過(guò)程中采空區(qū)的有效填充，避免出現(xiàn)采空區(qū)地面沉降等情況。此外，結(jié)合當(dāng)今填充開(kāi)采技術(shù)在采礦工程中具體應(yīng)用情況來(lái)看，在應(yīng)填充開(kāi)采技術(shù)以后，將可以有效提高采礦工程的整體安全性，降低采礦工程發(fā)生坍塌等安全事故，有效確保采礦工程人員、設(shè)備安全。填充開(kāi)采技術(shù)通常是采用膠結(jié)的方式來(lái)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行有效填充和固定，填充中所使用的矸石通常由河沙、工業(yè)爐渣、礦山生產(chǎn)廢棄物、膠結(jié)劑、水等材料組成，在應(yīng)用填充開(kāi)采技術(shù)時(shí)，為確保填充開(kāi)采技術(shù)能夠發(fā)揮出最大化功能成效，施工人員應(yīng)注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：其一，在使用填充開(kāi)采技術(shù)時(shí)，施工人員需要合理確定填充位置，然后根據(jù)采礦工程的實(shí)際情況，合理進(jìn)行填充澆筑，并在澆筑過(guò)程中均勻加入其它材料，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行混合攪拌，確保在完成填充后，不會(huì)再出現(xiàn)地面沉降等情況。其二，在填充開(kāi)采技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，施工人員需要結(jié)合設(shè)計(jì)要求，合理選擇廢棄物。例如，對(duì)于填充物粘連性要求較高的區(qū)域，應(yīng)與大粒徑的廢棄物打碎成為小粒徑，然后再將廢棄物應(yīng)用到實(shí)際填充開(kāi)采過(guò)程中。

3.3煤礦與氣體資源共同開(kāi)采

采礦工程實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生大量氣體，其中部分氣體具有毒性，部分氣體可作為資源進(jìn)行使用，但無(wú)論是何種氣體，在開(kāi)采過(guò)程中若是無(wú)法進(jìn)行有效處理，均可能會(huì)污染大氣環(huán)境，進(jìn)而對(duì)周邊居民的日常生活以及身體健康造成影響?？梢栽诿旱V開(kāi)采前，提前抽空采取巖層中不同形態(tài)的瓦斯氣體，然后在進(jìn)行煤炭開(kāi)采，從而實(shí)現(xiàn)煤礦和瓦斯氣體的分別開(kāi)采效果，避免瓦斯氣體在開(kāi)采過(guò)程中對(duì)大氣環(huán)境造成污染。通常其他礦區(qū)中存在的氣體可能會(huì)有所不同，但也可以采用相類似的方法來(lái)降低氣體等大氣環(huán)境造成的污染。

4結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)采礦工程將會(huì)引發(fā)地面沉降、水土流失、環(huán)境破壞、水資源污染等話題。基于此情況，在國(guó)家政策和人員環(huán)保意識(shí)的影響下，越來(lái)越多的礦山企業(yè)開(kāi)始在采礦工程中應(yīng)用綠色開(kāi)采技術(shù)，從而提高礦產(chǎn)資源的利用率同時(shí)，降低采礦工程生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的影響，最終推動(dòng)采礦行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]彭巨廷.基于采礦工程中的綠色開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用探究[J].當(dāng)代化工研究，2020（10）：107-108.