当前采矿工程中的绿色开采技术应用分析

发表时间:2020/9/4   来源:《中国西部科技》2020年第9期   作者:陆秀佳
[导读] 目前我国各项发展进程正在逐步加快,但每个人都坚信发展不能以牺牲环境为代价,因此环境保护意识在大众的心里生根发芽
        摘要:目前我国各项发展进程正在逐步加快,但每个人都坚信发展不能以牺牲环境为代价,因此环境保护意识在大众的心里生根发芽。矿产行业一直是我国产业链中不可或缺的一环,对国家各项发展都持续有着良性影响,所以在国家不断向前进步时矿产行业也应该有更高的标准,在环保方面的要求也在逐步提高,矿产行业人员在开采矿产时应尽量使用绿色设备和绿色技术,避免环境受到不可逆转的伤害。笔者结合多年工作经验,深入分析绿色开采技术在采矿工程中的具体应用,希望给相关专业人员提供借鉴与参考。
        关键词:采矿工程;绿色开采技术;环境保护
        前言
        如今我国各项发展进程的脚步越来越快,矿产行业作为产业链中的一员也面临着更高的挑战,不管是开采矿产的质量和速度还是矿产行业发展与环境的相关性都有更高的标准。就如今社会现状来看,矿产行业的各项设备也已经进行更新换代,希望与环境共同发展的态势也逐渐变得明朗,整个矿产行业的硬件设施都达到了新的高度,在开采理念上也逐步有了新的进步,总而言之,随着矿产行业的发展,与环境协调适应的绿色开采模式已经成为矿产行业不可或缺的一部分。
1采矿工程中绿色开采技术的内涵和意义
1.1内涵
        所谓与环境协调适应的绿色开采模式通常是指在矿山开采中扩大可利用资源的面积,使开采不仅仅局限于矿产,地下水这类的资源来应当进行合理利用,以免出现资源浪费或使用不均衡的现象。之所以目前矿产行业大力实施绿色开采模式,就是因为希望矿产行业不再以牺牲环境为代价,而希望行业经济与自然环境能协调共同发展。
1.2意义
        矿产行业以开采矿山为主要谋生手段,而矿山作为自然资源的一种显然属于自然环境的一部分,因此开产矿山容易出现破坏自然环境的现象,有关人员需要及时对矿山开采的流程进行治理规范,从而达到既开采了资源又保护了环境的双重目的。就以往矿产行业的情形来看,矿山开采经常是以肆意开采资源为目的,开采人员心中并未有环境保护的意识,国家上级机关部门在注意到相关情况后逐级下达了矿产行业中有关规范条例,对现状严重程度不同的企业采取或关闭或改进或发展的不同策略,随着上级政策的不断落实,矿山环境已经有了明显的改善。与此同时,为了矿产行业对环境的保护能长期的执行下去,行业内企业应该对原始的开采手段进行改进,将与环境协调适应的绿色开采模式广泛应用,只有矿产行业对自身体制进行绿色改革,相关资源和环境的健康才能有保障,矿产经济和自然环境才能协调共进。
2传统开采技术对环境的影响
2.1 采矿工程对水资源的破坏
        地下水也是我国重要水资源之一,尽管其利用率不高但也是我国自然资源中重要的一部分,以往的矿产行业采矿往往忽视地下水的保护,肆意的开采使地下水无论从质量上还是数量上都大幅下降,造成我国水资源被严重破坏的现象。除此之外,水资源的严重破坏产生了一些连锁反应,举例来说,这些水源附近的居民用水都将成为问题。
2.2 采矿工程对土地资源的破坏
        水土流失一直是困扰我国生态的重大问题,而开采矿产就是造成水土流失的原因之一,不止如此,肆意开产矿产还对我国土地的整体质量产生了非常不利的影响,对生态系统的破坏不言而喻。具体来说,矿产行业在开采矿产时经常未对废弃物做及时处理,且产生的废弃物数量之大也为回收处理增加了很高的难度,废弃物堆积对于土地质量产生了严重破坏,植物也完全无法正常生存。
2.3 采矿工程对大气环境的破坏
        每个人的生存都依靠着呼吸环境大气,一旦大气中有害气体的含量超标,大众的身体显然会有不可预计的问题,矿产行业在进行矿山开采时经常会产生诸如SO2、CH4这类的有害气体,混杂于环境大气中不仅对人类生命健康产生威胁,对周边植物也有不可估量的不利影响。另外,如今全球变暖现象愈演愈烈,其重要造成因素之一就是大气中有害气体含量的增多,如果不及时进行治理,生态环境可能会出现无法逆转的毁灭。
3绿色开采技术在采矿工程中的运用
3.1优化爆破技术
        工程队在开采矿山时经常需要通过爆破的手段开路,而爆破对于环境的损害显然是不言而喻的,尤其是在露天矿山中的危害更大,因此矿产行业优化爆破技术势在必行。

优化爆破手段可以从装药方法、起爆方法等爆破中的基础环节入手,以装药方法的改进来说,有关部门应研发自动装药设备,从而达到高效装药、保护工作人员和节省成本的三大作用,从装药长度的优化来讲,相关人员应当将穿孔长度的利用重视起来,以期使用减少的成本维护环境。
3.2改进井下开采技术
        对于井下开采技术的改善应当结合所开采矿山的实际情况以及周围建筑的相关结构,对片盘以及采区综合实行中央并列式开采方针。就具体细节来说,工作人员在进行井下开采时首先应将整个工程分段,先在顶板落下前垂直切割回采工作面,待顶板放落后再采取有效手段维护工作面,最后才开始开采矿山。除此之外,具体开采方式还应随着矿体厚度的不同进行调整,长壁法适用于厚度小于2.5m的矿山,房柱法适用于厚度在3m到5m之间的矿山,而对于厚度已经超过5m的矿山来说应使用房柱留矿法进行开采。
3.3减少矸石排放技术
        矸石的排放是任何矿产开采过程中都不可避免的一项工作,因此为降低矸石对环境的危害,只能从降低矸石排放量入手。目前矿产行业针对矸石排放量的降低大致可以采取三种手段:第一种是将已排放的矸石进行覆盖,已降低其与自然环境的接触面积,从而在一定程度上避免矸石自然分解产生的危害;第二种是及时对矸石进行人工分解处理,进行此项工作的人员必须对矸石分解溶剂有科学绿色的选择;第三种是对矸石进行回收再利用,矸石中含有一定量的金属元素,有关人员可以将其提炼纯化进行再利用,也可直接利用矸石进行建筑项目,既有效提高了经济效益又保护了环境。除此之外,还有另外一种手段也可以有效降低矸石的排放量,这就是巷道处理手段,而在使用这种手段时最重要的一点是巷道维护,目前的巷道维护手段已经在传统模式上有所改变,传统的巷道维护手段是大断面预留量+可伸缩支架+巷旁充填的架构,而目前的巷道维护手段多用锚杆支护方案,新方案的重难点就在于如何确定抗剪切锚杆的各项科学参数。
3.4矿石瓦斯共采技术
        很多矿产企业在进行矿山开采时会预先将其中的瓦斯气体抽出来以便矿山开采工作顺利进行,但并非任何情况下都能实现瓦斯预抽取,我国很多矿山由于其变质程度高、含气饱和度以及岩层渗透率低的特性,并不适合预先抽取瓦斯,反而在随着矿山开采进度的推进越来越适宜抽取瓦斯。在上述背景下,很多矿产企业选择开采与抽取瓦斯并行的策略,达到安全抽取瓦斯又合理开采矿山的双重目的,就具体细节而言,工作人员首先需要根据节理裂隙场分布对上临近层瓦斯涌出和下层卸压高度的影响情况,利用已知的岩层运动特点对瓦斯抽取和矿山开采技术进行相应调试从而达到最有效的成果。
3.5采空区充填开采技术
        在进行矿山开采过程中会出现被称为采空区的地带,很多矿产企业在这些地带采用采空区充填开采技术,从而使开采队能在建筑物下方继续开采,虽然这项技术对于经济发达地区的价值不可估量,但其成本高这一明显缺点也不可忽视,正是这一缺点阻碍了该技术的进一步发展。具体来说,这项技术在矿山开采中的使用有四大优势:第一点是保护地面植被的同时保护了矿山的身体结构,从而避免采空区地带进一步被采空;第二点是通过降低山体崩塌的可能性增强矿山开采人员的安全保障;第三点是将传统作业中浪费掉的百分之三十以上的矿石回收再利用;第四点是通过使用废料进行采空区地带填充减轻工程废料对环境的影响。
3.6离层注浆减沉技术
        目前矿产企业大多信任岩石控制理论,因此工程队在开采矿产时会严格遵守这项控制理论,在提高开采速度和收益的同时保证岩土结构的稳定和地面的平静。在控制岩土结构稳定的手段中,离层注浆减沉技术的效果非常好,这项技术有严格的流程规定,第一步是分析岩石的各项结构从而依据其特征设计科学合理的实施方案;第二步是确定关键层是否破断,未破断时可直接进行注浆填充而破断后注浆难度提升。这样的流程表明施工队在进行离层注浆时应尽量确保在关键层未破断时开展,既能有效的实行离层注浆又能使岩石结构有保障。
结语
        综上所述,与环境协调适应的绿色开采模式在矿产行业中的地位应当越来越重要,经济和环境的协同发展对于社会与自然和谐统一的实现有着莫大的作用。不仅如此,矿产行业为达到开采手段与环境相适应就必须潜心开发新的绿色开采手段,这对于整个矿产行业的进步都产生着良性促进作用。总的来说,与环境协调适应的绿色开采模式的广泛运用是国家可持续发展的必行手段。
参考文献
[1]苏志虎.采矿工程的采矿技术及其施工安全管理[J].世界有色金属,2018(20):66-67.
[2]左文鹏.采矿工程中的采矿技术与施工安全探讨[J].山东工业技术,2016(10):110.
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