采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用

王學(xué)峰

（山西陽城陽泰集團西溝煤業(yè)有限公司，山西 晉城 048100）

引言

在現(xiàn)階段我國各個采礦工程運行發(fā)展中，往往面臨著越來越大的開采難度，這種開采難度不僅僅表現(xiàn)在礦產(chǎn)資源的減少上，往往還表現(xiàn)在綠色開采要求上，這需要采礦工程不僅僅要不斷提升自身礦產(chǎn)開采效率，還需要高度關(guān)注以往礦產(chǎn)開采過程中存在的環(huán)境污染問題的有效處理和防控，以此創(chuàng)設(shè)理想的綠色發(fā)展條件[1-2]。結(jié)合當下采礦工程的實際狀況來看，確實存在著較多的環(huán)境污染和破壞問題，雖然各類技術(shù)手段不斷創(chuàng)新優(yōu)化，但是環(huán)境問題卻并沒有得到較好解決，甚至還依然存在一些單位意識不到綠色開采的必要性，成為有待解決的重要問題[3-5]。

1 采礦工程面臨的環(huán)境問題

1.1 水環(huán)境破壞問題

在采礦工程中面臨的環(huán)境問題首先表現(xiàn)在水環(huán)境上，該方面的受污染以及受破壞問題相對較為突出，帶來的后果同樣較為惡劣，成為不容忽視的關(guān)鍵問題。從水環(huán)境破壞問題的具體表現(xiàn)上來看，主要涉及到了地下水環(huán)境的破壞以及地表水資源的污染兩個方面，均會影響到周圍環(huán)境的穩(wěn)定性以及綠色化效果[6-7]。在采礦工程生產(chǎn)過程中，因為地下開采忽視了對于地下水的勘察了解，沒有能夠基于各個含水層以及隔水層進行優(yōu)化處理，很可能導(dǎo)致地下水的穩(wěn)定性不足，隨之產(chǎn)生一些整體安全危害，造成地下水難以維系原有狀態(tài)，形成地下水降落漏斗等相關(guān)病害。在采礦工程生產(chǎn)過程中，因為缺乏對于各類污染物的有效監(jiān)管和處理，導(dǎo)致其隨意丟棄和排放，如此也就很可能對于地表水環(huán)境產(chǎn)生不利影響，出現(xiàn)較為嚴重的地表水污染問題，伴隨著大量污染物的匯入，其水質(zhì)必然極容易受損，難以被繼續(xù)使用，且凈化處理的難度相對也比較大，需要引起高度關(guān)注。另外，勘探和采礦活動對地表水和地下水造成干擾，嚴重破壞了生物生態(tài)群落不可逆的平衡。同時對于開采廢棄的荒地周圍還會引起更廣泛的生物多樣性破壞和生態(tài)平衡的失調(diào)，造成生物群落減少。

1.2 地質(zhì)破壞問題

采礦工程生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題還表現(xiàn)在地質(zhì)破壞和影響上，容易造成相應(yīng)區(qū)域的整體穩(wěn)定性不足，出現(xiàn)坍塌以及地面變形的問題，隨之產(chǎn)生較為嚴重的安全隱患。在采礦工程生產(chǎn)過程中，伴隨著礦產(chǎn)開采難度的提升，往往涉及到了更高的深度，如此也就很可能導(dǎo)致相應(yīng)地質(zhì)結(jié)構(gòu)受到影響，難以維持原有受力狀況，極容易出現(xiàn)整體變形或者是坍塌風險，給地表構(gòu)筑物及其相關(guān)人群帶來不利影響。基于這種抵制破壞問題的表現(xiàn)來看，主要和開采方式存在密切關(guān)系，尤其是在以往粗放式開采模式的應(yīng)用下，絲毫不關(guān)注對于采空區(qū)的有效填補和處理，也就容易導(dǎo)致該部位出現(xiàn)失衡問題，隨之產(chǎn)生較為嚴重的地質(zhì)災(zāi)害。在一些特殊地區(qū)，還容易誘發(fā)泥石流以及滑坡問題，同樣不容忽視。

1.3 土地資源破壞問題

在采礦工程生產(chǎn)作業(yè)中，出現(xiàn)土地資源被破壞的現(xiàn)象同樣也比較常見，且?guī)缀醣椴荚谒胁傻V工程中，由此帶來的后果同樣也比較惡劣，需要引起高度關(guān)注。在采礦工程生產(chǎn)作業(yè)過程中，因為相關(guān)技術(shù)手段比較滯后，或者是采礦過程中忽視了對于土地資源的有效保護，進而也就很可能導(dǎo)致相應(yīng)區(qū)域出現(xiàn)較為嚴重的水土流失以及沙漠化問題，隨之影響到該區(qū)域土地資源的可持續(xù)發(fā)展，造成越來越嚴重的生態(tài)環(huán)境破壞問題。當然，在采礦工程生產(chǎn)作業(yè)過程中，同樣也會出現(xiàn)大量的污染物，尤其是對于各類高污染的固體廢棄物，如果沒有能夠予以針對性處理，則必然污染周圍土壤環(huán)境，導(dǎo)致其不僅不適合于耕作，還可能產(chǎn)生一些更為嚴重的污染問題，給周圍群眾健康帶來危害，應(yīng)該引起高度重視。此外，對土壤質(zhì)量造成污染甚至退化。開采礦石中的廢棄物中含有有毒有害物質(zhì)，經(jīng)歷雨的淋刷，它可以很容易地在土壤里混溶，致使土壤的pH 值降低，導(dǎo)致了土壤的強酸性污染形成。

1.4 大氣污染問題

采礦工程生產(chǎn)中出現(xiàn)的環(huán)境問題還表現(xiàn)在大氣環(huán)境污染方面，這同樣也是不容忽視的關(guān)鍵問題，對于周圍環(huán)境的影響更為多樣，且伴隨著一定程度的安全隱患。在采礦工程生產(chǎn)過程中，往往會隨之出現(xiàn)較多溫室氣體，尤其是瓦斯氣體以及二氧化碳氣體的出現(xiàn)，更是會對于周圍環(huán)境以及整體大氣環(huán)境產(chǎn)生惡劣影響。結(jié)合近年來我國采礦工程的快速發(fā)展來看，該方面產(chǎn)生的溫室氣體越來越多，已經(jīng)高達每年150 億m3，應(yīng)該引起高度重視。此外，伴隨著采礦工程的生產(chǎn)作業(yè)，往往還會產(chǎn)生二氧化硫等污染程度更為嚴重的氣體，同樣也會在直接影響周圍大氣環(huán)境的基礎(chǔ)上，帶來進一步的酸雨或者其它環(huán)境污染危害。

2 采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用

2.1 采空區(qū)充填技術(shù)

在采礦工程生產(chǎn)中，為了有效解決以往存在的各類環(huán)境污染以及破壞問題，必然需要采取較為先進適宜的綠色開采技術(shù)，逐步淘汰傳統(tǒng)粗放式開采模式，其中采空區(qū)充填技術(shù)就是不容忽視的關(guān)鍵技術(shù)手段，可以較好實現(xiàn)對于采空區(qū)的有效處理，促使其具備更為理想的穩(wěn)定性，解決該部位可能出現(xiàn)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定問題。在采空區(qū)充填技術(shù)應(yīng)用中，其最為核心的技術(shù)處理手段就是實現(xiàn)對于以往采礦工程中所有采空區(qū)的有效填充，促使其結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定可靠，解決可能出現(xiàn)的嚴重沉降以及坍塌風險。從現(xiàn)階段采礦工程中采空區(qū)充填技術(shù)的實際應(yīng)用中來看，比較常用的為空隙注漿膠結(jié)填充方法，其可以實現(xiàn)采礦工程中各個空隙的有效填充處理，不僅僅可以增強其整體性效果，還可以有效實現(xiàn)冒落帶的優(yōu)化處理，以此更好增強采礦穩(wěn)定性，確保采礦安全。此外，交替膠結(jié)充填方法的應(yīng)用同樣也可以發(fā)揮出較為理想的作用價值，能夠借助于恰當?shù)牟牧嫌枰曰旌吓浔?，以此促使相?yīng)膏狀材料可以實現(xiàn)對于采空區(qū)的有效填充處理，最終增強整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能。

2.2 保水開采技術(shù)

針對采礦工程生產(chǎn)中對于地下水以及地表水帶來的不利影響和危害，未來同樣也需要采取適宜合理的技術(shù)手段予以優(yōu)化處理，保水開采技術(shù)的應(yīng)用就可以表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，成為未來發(fā)展和優(yōu)化運用的關(guān)鍵技術(shù)手段。保水開采技術(shù)的應(yīng)用主要是針對礦產(chǎn)開采過程中可能出現(xiàn)的各類不利影響因素進行綜合分析，進而實現(xiàn)對于周圍所有水資源的有效保護。這也就需要在采礦工程生產(chǎn)前能夠切實做好水環(huán)境勘察工作，要求全方位明確所有需要保護的地下水以及地表水資源，以此更好制定合理的保水開采方案，避免可能由此出現(xiàn)的嚴重污染和危害問題。針對采礦工程周圍地下水資源，在開采過程中需要予以切實保護，在調(diào)查了解所有含水層以及隔水層后，結(jié)合自身礦產(chǎn)開采需求，合理設(shè)置相應(yīng)的保護構(gòu)件，以此更好增強保水效果。比如在需要保護的地下水相關(guān)區(qū)域，可以采取地面灌漿手段，促使其得到有效保護，解決以往出現(xiàn)的漏斗或者其它災(zāi)害問題。另外，在礦產(chǎn)開采過程中，對于可能存在的所有水資源污染物，同樣也需要予以及時收集和處理，避免在現(xiàn)場或者是周圍隨意丟棄，尤其是對于一些地表水較為密集的區(qū)域，更是需要做好隔離保護工作，避免相應(yīng)水資源的水質(zhì)受到影響，力求形成較為理想的水資源全面保護作用。

2.3 共采技術(shù)

在現(xiàn)階段采礦工程生產(chǎn)中，共采技術(shù)的應(yīng)用同樣也越來越常見，該技術(shù)手段的應(yīng)用能夠在明顯提升開采效率的同時，規(guī)避資源浪費問題，解決以往可能出現(xiàn)的環(huán)境污染現(xiàn)象?；诠膊杉夹g(shù)的應(yīng)用而言，其中比較常見的就是在礦產(chǎn)資源開采的同時，針對內(nèi)部瓦斯氣體予以同時開采，由此形成較為理想的瓦斯處理效果，解決因為瓦斯氣體的隨意排放帶來的環(huán)境問題，同時還可以促使瓦斯氣體的利用率得到提升，優(yōu)化整個采礦工程項目。雖然共采技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢明顯，但是在實際應(yīng)用中同樣也存在著較高的難度，對于相關(guān)技術(shù)手段的要求較高，需要從采礦人員、機械設(shè)備以及開采工序等多個方面入手予以優(yōu)化協(xié)調(diào)，促使礦產(chǎn)資源開采以及瓦斯氣體開采較為有序，避免可能出現(xiàn)的嚴重安全隱患或者是開采效率低下問題。比如針對采礦過程中涉及到的所有巖石，就需要予以綜合分析，明確其可能對于兩者帶來的影響機制，進而探討相應(yīng)的優(yōu)化處理方案，最終提升共采效果。

2.4 固體廢棄物處理技術(shù)

采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用還需要高度關(guān)注于大量固體廢棄物的優(yōu)化處理，要求確保所有固體廢棄物都能夠及時得到收集和處理，避免因為在現(xiàn)場大量堆積產(chǎn)生嚴重環(huán)境污染或者是其它風險隱患。比如針對采礦工程中出現(xiàn)的大量矸石等材料，就需要及時進行集中處理，如果處理不及時，很容易產(chǎn)生較多污染物質(zhì)，污染大氣環(huán)境以及土壤資源，要求采取適宜合理的技術(shù)在集中后予以優(yōu)化提煉，促使其可以得到回收再利用，同時解決該方面出現(xiàn)的嚴重能耗損失問題。在采礦工程生產(chǎn)過程中，往往還容易面臨一些處理難度較大的各類固體廢棄物，往往很難在現(xiàn)場直接予以凈化處理，如此也就需要積極協(xié)調(diào)相關(guān)單位，將這些污染物予以及時運輸，避免在現(xiàn)場耽擱過長時間，以此形成對于現(xiàn)場土壤以及地表水資源的有效保護，體現(xiàn)出較為理想的綠色開采效益。

2.5 生態(tài)修復(fù)技術(shù)

在采礦工程生產(chǎn)過程中，伴隨著礦產(chǎn)資源的開采深入，往往勢必會出現(xiàn)一些環(huán)境污染問題，針對這些環(huán)境污染問題予以及時修復(fù)處理同樣不容忽視，這也是綠色開采技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵著眼點，應(yīng)該引起采礦工程相關(guān)負責人的高度關(guān)注。這也就需要采礦工程可以在生產(chǎn)過程中，實時關(guān)注周圍環(huán)境存在的嚴重污染以及破壞問題，以此選擇相匹配的生態(tài)修復(fù)技術(shù)手段，力求更好解決相應(yīng)問題，確保生態(tài)修復(fù)效果更強。比如針對采礦生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的嚴重水土流失以及土壤資源受損問題，就需要采取適宜合理的綠化手段，增強相應(yīng)區(qū)域的綠化水平，以此形成更為理想的水土穩(wěn)固效果。比如噴混植草法就可以在很多區(qū)域形成較為理想的應(yīng)用效果，尤其是對于一些礦產(chǎn)開采后出現(xiàn)的巖石邊坡，能夠形成有效綠化，進而促使相應(yīng)區(qū)域的自然環(huán)境得到有效改善，以此增強其可持續(xù)發(fā)展效果。如果相應(yīng)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境破壞較為嚴重，還可以借助于生態(tài)多孔混凝土綠化方式，促使其形成更為理想的整體改良效果。當然，無論是采取何種生態(tài)修復(fù)技術(shù)手段，都需要恰當選擇適宜合理的草種和樹種，確保其能夠具備理想的適應(yīng)性，可以為該區(qū)域未來持續(xù)綠化做出貢獻。

3 結(jié)語

采礦工程中充分運用綠色開采技術(shù)極為必要，尤其是面臨著當前日益嚴重的環(huán)境污染和破壞問題，更是需要引起高度關(guān)注，以求更好推進采礦工程優(yōu)化可持續(xù)發(fā)展。在采礦工程中推廣應(yīng)用綠色開采技術(shù)時，首先應(yīng)該不斷提升采礦工程負責人以及相關(guān)技術(shù)人員的綠化意識，促使其能夠?qū)⑵渥鳛橹匾_采指標，如此才能夠在生產(chǎn)過程中，優(yōu)先選擇一些綠色開采技術(shù)，同時針對常見污染源予以及時處理，形成良好環(huán)境保護和修復(fù)效果。