摘要：我国是资源使用大国，对煤炭资源的需求量十分巨大，在开采煤炭等矿产资源的过程中，不可避免地会对周边环境产生重大影响，甚至破坏当地生态平衡，对水、土地、大气造成严重污染，基于此，本文对绿色开采的概念、采矿过程存在的问题以及绿色开采技术在采矿工程中的应用进行了分析。
关键词：采矿工程，绿色开采技术，应用
1 绿色开采的概念
绿色开采主要指的是在矿产资源开采过程中，最大程度的减少对自然环境的污染、资源的浪费，达到环境保护、能源节约的目的。此外，还要减少资源开采时污染物的产生与排放，同时利用相关技术实现资源的二次利用，最大程度的提高资源利用率，增加经济效益与社会效益，做到资源与环境的可持续发展建设。
2 采矿过程存在的问题分析
2.1 土地资源受到严重破坏
据不完全统计，在我国的采矿工程建设中，由于地表沉陷造成破坏的土地面积已经超过了 40万公顷，每开采出来一万吨的原煤就会出现约0.3公顷的土地塌陷， 每年出现上涨的趋势。通常情况下，采矿时会有矸石（指的是混合在煤层中的碎石块，含有少量的可燃物质，但不易燃烧），含量约占煤炭总量的20%左右，所以，现阶段我国矸石含量已经超过了1万公顷的土地面积。
2.2 对水资源的污染和破坏
矿产资源开采时的井巷开掘工作会导致地下水的赋存状态发生一系列的变化，造成地下水资源的破坏。主要变现为：一是破坏地下水层，出现地下水资源紧张的问题；二是部分水资源受到污染，加剧了地下水资源紧张的状态。矿井排水产生的裂隙造成含水层疏干的现象，从而改变了地下水的天然径流和排泄条件，导致该区域的地下水位出现大幅度的下降，使矿区水环境严重恶化。此外，矿井水体中含有大量的无机盐类物质对水质产生高度的污染。一旦水资源受到严重污染，对周围的植被也会带来不同程度的污染，造成了不可逆转的破坏，最终出现地下水水位下降的现象。我国地大物博，水资源分部不均，矿区又多集中在西北地区，由于采矿造成了水资源的污染，也增加了水资源紧缺的压力。
2.3 大气污染的问题
在采矿期间会产生二氧化碳及二氧化硫等有害气体，这些有害气体被大量的排放到空气中，会造成空气污染，温室效应的产生等问题。由此可见，在矿产资源的开采过程中，会对环境带来严重的破坏和污染，这些问题是矿区环境自身净化能力无法承受的。但是，煤炭资源作为我国目前资源使用的主要来源，无法在短时期内彻底改变环境污染的现状，这就需要有关部门及采矿企业共同努力，不断更新煤矿的开采理念，研发绿色开采技术，使开采工作变得最优化，减少煤炭开采活动对生态环境的污染和煤炭资源浪费的工作已刻不容缓。
3 绿色开采技术在采矿工程中的应用研究
3.1 煤炭和瓦斯的共采技术
开采煤矿会产生瓦斯，瓦斯本身属于温室气体，但也是一种清洁能源。尽管在矿业开采生产过程中由瓦斯导致的重大事故占了绝大多数，也无法否定瓦斯的合理利用能为社会发展带来的巨大价值。因此，在采矿工程中对瓦斯气体进行绿色处理，对于生产安全及环境保护而言均有着重大意义。因此可在对煤矿进行开采工作之前，先运用合理的技术从矿层中将瓦斯抽离出来。还可以运用煤炭瓦斯共采技术，其关键在于煤炭开采工作完成之后，于采空区会产生大量瓦斯，此时再根据瓦斯的特性进行抽取与其他气体的填充工作，就能够实现煤炭与瓦斯的共采。对瓦斯的采集在一定程度上缓解了大气污染情况的同时，也使人们多了一种可以利用的清洁能源，能在一定程度上减轻当前社会对能源需求的压力。
3.2 通过保水开采技术减少环境破坏
保水开采技术作为新型的煤矿绿色开采技术，在生产过程中，既保证了煤炭资源的高效开采，又减少了开采过程对地表环境和地下水等的破坏，减少了煤矿开采过程对环境的破坏。保水开采技术通过特定的采煤工艺和地面灌浆技术保证了地下水资源不受破坏。传统的采矿技术中，煤层开采后，上覆岩层逐渐断裂，导致地下水位形成漏斗，从而影响了地下水。
3.3 采空区的绿色开采
煤炭开采时，采空区的填充工作是整个采矿工作的重要组成部分，如果采空区填充工作处理不到位或者未进行填充处理，就会导致地表层出现严重的移位或者塌陷的现象，是自然灾害以及环境污染问题产生的诱发性因素。采空区填充技术主要体现在填充和开采的有机协调，对填充材料和事后填充材料处理的运输等有关工作。然而，在填充材料十分巨大以及成本较高的情况下，填充方案不能得到有效实施。以往的填充工艺主要包括风力填充、粉煤填充、岩石填充与水力填充等方法，这些填充方法工作效率低，成本消耗大，还会对周围环境带来二次污染。因此，有关科研人员就提出了“关键层理论”和部分采空区填充技术用来控制地表层移位或塌陷的想法，目前该理论已经得到了业内人士的广泛关注和推广使用。例如，在煤炭采空区的上方地区，离层裂隙注浆充填法能够有效降低了地面的沉降速度和下沉量的问题。但是，现阶段最为重要的就是要研究出一种成本较低、储存量大、资源来源广泛的填充材料，譬如工业炉渣、粉煤灰、河沙等混合型填充材料，形成稳定性较高的支护，同时能够有效控制地表的沉降，从源头上解决上述问题的产生。
3.4 对矸石的处理技术
在采矿工程中，矸石的排出量非常高。矸石的排出不仅会对地表环境造成一定的影响，偶尔还会出现矸石自燃的现象，对大气环境造成严重的污染，这对于环境保护是十分不利的。而中国的采矿工程现状是，没有及时处理原本堆积的矸石，同时，在采矿过程中新产出的矸石越来越多，这就导致中国的环境污染问题越来越严重。针对矸石的处理，在绿色开采技术中，主要有4种处理方式：用废弃物覆盖。这种方式很有效，能避免在风吹的作用下矸石对环境造成的污染；根据矸石的化学性质、物理性质选择相关的溶剂进行分解处理；综合利用矸石。在矸石中有部分可以利用的金属，工作人员可以将其中具有利用价值的金属提炼出来，以提高矸石所带来的经济效益；将矸石作为建筑材料。在采矿过程中，开采得到的尾矿以及被提炼之后的废石有一些能够作为建筑材料使用。当前，建筑材料的成本在不断提高，矸石的存在能够很好地缓解资源紧张的局面。
3.5 对采矿中的矿产资源进行综合高效开采
许多矿产资源中同时存在多种有价值的矿产资源，通常情况下，由于技术和效益等因素的限制，人们只利用其中一种资源，而浪费了其他的有效能源。典型的实例是煤炭开采过程中，矿井中通常产生了大量的瓦斯气体，瓦斯气体又名甲烷，是一种高效的清洁能源。而传统的开采中基本都对矿井中的瓦斯气体进行了排放处理，只挖取煤炭资源，造成了大量的能源浪费的同时还对大气、臭氧层造成了破坏。在绿色开采的理念下，应当综合利用矿产资源，在开采煤炭的同时还应当收集瓦斯气体，有效利用了能源的同时，保证了开采工程的安全，并且减少了瓦斯气体在大气中排放造成的环境污染。
4 结束语
综合上述情况来看，采矿作业对环境造成了严重的污染，也使矿区周围的生态平衡遭到破坏。因此，为了使采矿作业实现可持续发展，减少其对环境造成的负担，各矿区应重视对绿色开采技术的应用，以贯彻当今社会可持续发展的发展观念，重视对生态平衡的保护，促进人类自身与环境的共同发展。
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