浅谈采矿工程中绿色开采技术的相关应用 董鹏飞

发表时间:2021/3/22   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:董鹏飞
[导读] 摘要:在传统采矿工艺技术的影响下,矿山开采设计不够合理,使土地损毁、地表生态环境遭到破坏,对人们赖以生存的自然环境产生了直接危害,因此,在采矿工程中应用绿色开采技术,对促进采矿行业的技术提升与发展具有十分重要的作用。
        国能乌海能源矿区水电管理有限责任公司  内蒙古自治区乌海市  016040
        摘要:在传统采矿工艺技术的影响下,矿山开采设计不够合理,使土地损毁、地表生态环境遭到破坏,对人们赖以生存的自然环境产生了直接危害,因此,在采矿工程中应用绿色开采技术,对促进采矿行业的技术提升与发展具有十分重要的作用。
        关键词: 采矿工程;绿色开采技术;应用
        引言
        随着我国经济的快速发展,采矿行业推动着市场发展。社会的不断进步和人们的生活水平提高都离不开人们对资源的有效利用,矿石等资源能方便人们的生活,也能改善人们的生活。采矿工程建设的生态环境问题需要用绿色的开采技术方法来解决,从而保障生产工作的安全性和可靠性,解决采矿工程的弊端,构建绿色资源型社会环境。
        1采矿作业中应用绿色开采技术的作用与意义
        在矿山开采工程中应用绿色开采技术,主要是为了改善采矿带来的环境破坏问题。在传统的矿山开采中,矿区的地表沉陷严重、生态水资源遭到破坏、水土流失比较严重,影响了矿山开采的稳定性。采用绿色采矿开采技术,可以有效减少水土流失、地表沉陷等问题,更好地落实绿色、环保工作。
        1.1 有效减少对矿山周边的环境污染和破坏
        在浅埋煤层开采的过程中,对环境造成的污染主要表现在:过度开采造成地表沉陷、在生产过程中产生有毒物质、地表植被遭到破坏、生态环境恶化、过度利用水资源与污染严重等。采用科学充填、保水开采等技术,可以重新利用经过处理后的废矿石,将废矸石填充在沉陷区,可以减少地表的裂缝或地表损害;也可以将废矿石制作成建筑材料,实现废矿石的回收与利用。在减少资源浪费的同时,还能避免废矸石对环境造成污染,起到环境保护的作用。科学采矿可以保护矿山周边的水资源、空气环境,减少对矿山周围生态环境的破坏,也可以减少因矿山开采造成环境破坏而投入改善、修复环境的资金与费用,对促进矿山的可持续发展具有十分重要的作用。
        1.2 绿色开采技术为经济增长提供条件
        煤炭资源的开采不可避免地对生态环境造成破坏,影响周边居民的生产与生活。随着人们环境保护的意识增强,以前那种“傻大黑粗”式的矿产资源过度开发造成的环境污染,逐步引起了人们的重视。在国家大力提倡保护“绿水青山”的背景下,煤炭企业及技术人员在开采中采用科学绿色采矿新技术,是保证矿山开采未来可持续发展的必然要求。国家在大力发展经济的同时,倡导经济发展与环境保护并重,先后出台了许多相关政策,对一些污染企业进行重点控制与处罚。在矿山开采行业,科研学者与一线人员应研发、创新矿山开采技术,以控制矿山周边的地表沉陷、水资源污染、空气污染等问题,促进矿山资源开采的绿色可持续发展。
        2矿产开采可能带来的问题
        2.1水污染
        在采矿、选矿作业的影响下,地下水呈现酸性,混杂大量的重金属污染,整个矿山水资源逐渐被破坏,污水周围和矿区表面的河流、土壤等都会被污染,从而影响到整个流域,给居民的正常用水带来威胁。如果重金属元素侵入到人们的食物链当中,就会严重影响人体健康。
        2.2破坏土地资源
        在开采浅埋煤层过程中,往往会产生大量的固体废弃物,在矿山的周边堆积,形成地表固体废弃物;同时,矿山开采使土地植被与水资源遭到不可逆破坏,很容易造成土地沙化;加上外界自然环境的风化、雨水的冲刷等,在生态脆弱地区还会造成水土流失情况,给矿山周边的自然生态环境造成严重的破坏,影响人们的生命财产安全。此外,由于长时间堆积的废弃物没有得到有效清理,占据矿区内的大部分土地,不仅容易污染环境,影响周围植被的正常生长,也会造成大量的土地资源浪费,有时还会演变为矿区周围环境的污染。


        2.3固体废弃物污染
        风景区周围的某些矿场,会因为挖掘矿井作业而对地面结构带来景观的破坏,这就和原本的风景区存在很大的差异,很多矿区开采作业产生的废料也会堵塞河道,难以排除,容易引起水患。
        2.4空气污染
        在煤矿开采过程中,生产、运输、洗选、检修等大型设备必不可少,矿山开采排放出的废气,在日积月累的情况下,往往产生温室效应,影响周围的环境。在煤矿开采过程中,不仅会破坏原有的地下水位,同时还会产生大量瓦斯、二氧化硫、二氧化碳等有毒气体,如果这些有毒气体进入空气中,就会造成严重的空气污染,影响开采作业人员与当地居民的正常生活。此外,矿坑外围长时间堆积的固体废弃物质在受到一段时间的风吹雨淋后,一旦被风吹起,会形成粉尘进入空气中,有毒的粉尘物质吸入人体或进入水资源中,将增加人或动物患病的概率。
        3采矿工程中绿色开采技术的应用
        3.1 保水开采技术的应用
        采用绿色开采技术不仅能够改善周围的生态环境,还能保障采矿人员和设备的安全。保水开采技术属于绿色开采技术的一种,在矿山开采过程中,可以有效降低对矿区周围地下水的污染,不会造成地下水位下降。采矿单位采用先进开采工艺,并配合地面或井下充填系统,能够保护矿区的水资源,不仅能够降低采空矿区沉陷部位对水资源的污染,还能提高水资源的利用效率,避免顶板在开采过程中产生裂缝或者大范围下沉,造成水资源流失等。在采矿工程中,矿井用水应采用补水的方式,严格把控补水标准,保证各种用水都符合相关规定与标准,保证矿区周围的地下水位不会发生变化,结合水源状况、矿井生活与生产用水情况,严格执行区域用水标准,加强对矿井用水的统筹与规划;在矿区开采用水中,遵守“一水多用”原则,提高水资源的利用率,减少水资源的损耗。需要利用水资源处理矿山时,一般都采用洗水闭路循环方式,这样既能防止废泥水外排,减少水资源的污染,还可以提高水资源的重复利用率。在具体的采矿过程中,开采单位应对产生的废水进行集中统一处理,对采矿生产过程中产生的井下污水要在水仓内进行统一处理。在地面生产系统中,采用污水处理系统,降低水污染,进而提高水资源利用率,保证水资源的重复利用。
        2.2矸石处理技术
        在地下开采阶段,会有大量的矸石排出,这些矸石不仅会影响地表环境,而且在常温环境下容易发生自燃,从而造成大气污染,不利于绿色采矿作业的推进。在目前的矿区开采作业中极少有对矸石处理的步骤,造成矸石的储备量大幅度提升,在地表成堆形成污染。对这种情况,企业应该利用科学的技术手段对矸石进行处理。第一,结合绿色覆盖技术,在矸石表面放置保护膜,避免风力造成其自燃。第二,根据矸石的基本性质,采用污染低的化学反应对其进行处理。第三,对化学反应的产物提炼金属元素,剩余的废弃物掩埋到地下。第四,把提取出来的矸石再次加工,可以充当建筑施工的原材料再次利用,展现矸石更多的价值。
        2.3填充开采技术的应用
        在浅埋煤层开采过程中,往往都会造成地面塌陷、地面裂缝或者房屋损坏等问题,影响矿区的生态环境。采用绿色填充技术,在矿山开采过程中遵循边采边充的原则,一方面,能够保证废弃矿山的再利用;另一方面,也能保证矿山周围的地面不会下沉。此外,利用绿色填充开采技术还能有效减少矿区采矿期间发生坍塌事故,保证矿区工人的人身安全。绿色填充开采一般是利用胶结的方式对大范围的采空区域进行填充,在矸石中添加一定量的河沙、工业炉渣等混合廉价的原材料,而矿区的废弃资源经过无公害处理后,加水或胶结剂对采空区进行填充,能够减少地表沉陷发生,有效防止因为矿区的开发造成地下水位的变化。
        结束语
        采用绿色开采技术,不仅能够保证矿山开展的过程中土地不会受到污染与破坏,还会提高矿山开采的安全性与实效性。
        参考文献
        [1]钱鸣高 , 缪协兴 , 许家林 , 等 . 论科学采矿[J]. 采矿与安全工程学报 ,2008(1):1-10.
        [2]缪协兴 , 钱鸣高 . 中国煤炭资源绿色开采研究现状与展望[J]. 采矿与安全工程学报 ,2009(1):1-14.
        [3]李文增.采矿工程中绿色开采技术的相关应用[J].世界有色金属,2018,000(013):59-60.
        [4]孙鹏.采矿工程中绿色开采的应用探究[J].山东工业技术,2018,000(001):60-60
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