采矿工程中绿色开采技术的应用探讨

发表时间:2021/4/26   来源:《科学与技术》2021年第3期   作者:陈浩 刘仲光
[导读] 随着我国生态意识、绿色节能理念的强化,
        陈浩  刘仲光
        中钢集团赤峰金鑫矿业  内蒙古 赤峰  024000
        摘要:随着我国生态意识、绿色节能理念的强化,采矿工程建设期间的保护自然生态、节约能源消耗工作变得十分关键,是推动采矿工程长远、稳健发展,解决资源浪费、自然生态环境破坏的核心因素,也是达成我国可持续发展目标的重要举措。由此可见,对采矿工程建设过程中,绿色开采技术的高效策略展开分析,是当前相关从业人员着重需要考量的问题。
        关键词:采矿工程;绿色开采技术;应用探讨
        1绿色开采的概念以及意义
        绿色开采指的不仅是降低矿产资源的浪费,进而提高资源的利用率,还是将矿产资源的开采对周围生态环境的危害降到最低。这就要求减少矿产资源的开发过程中所产生的一系列污染物,实现经济效益和环境效益的共同发展。矿产资源的绿色开采有着非常重要的现实意义。首先就是大幅提升矿产资源的开发利用率,这就要求在矿产资源的开采过程中降低矸石的数量,将不必要的资源浪费降到最低。矿区中有着丰富的瓦斯气体和煤矸石等资源,它们都是可以利用的资源。所以在矿产资源的开采过程中,想要最大程度上提升对这些资源的利用,就必须充分考虑到开发对象。另外,在对地下水进行防治时,可以将矿井水也作为有效的一类资源,这不仅是提升地下水资源利用率的一大举措,也是对生态环境的一种保护。最后,坍塌地区往往存在很多的废弃物,而矸石和这些废弃物都能被当作资源来应用。
        2采矿工程面临的问题现状
        2.1采矿工程面临的环境问题
        第一,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。第二,大气污染。矿区的地下开采作业涵盖钻井、爆破和开采废料的运输等工作,这个过程中会释放出大量的粉尘,部分肥料会经过氧化作用和空气中的有害气体结合在一起,逐渐形成细小的颗粒状物质,在气流的影响下会有沙尘暴的产生,给周围环境带来严重的空气污染。第三,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。
        2.2采矿工程面临的人为问题
        采矿工程面临的人为问题主要体现在采矿工作人员的安全意识建设和故障处理能力上。在采矿建设工作上,会发生许多紧急情况,例如紧急救援情况、资源缺乏情况、基础设施不完善情况等,工作人员对安全工作的作用十分重大。但是,大部分的相关人员对于绿色开采技术的应用没有采取足够的重视态度,他们不能意识到工程工作的危险性、随机性和采矿工程对环境造成的影响。工作人员在日常工作过程中,只关心自己岗位,缺乏合作配合意识。当遇上紧急安全事故时,相关工作人员不能快速反应马上处理,错过最佳的抢救时间。
        3采矿工程中绿色开采技术的应用
        在目前的采矿生产当中,受到采矿技术和工艺的限制,开采作业会给周围的地质环境带来极大的破坏,从而影响到整个矿区的自然环境,阻碍可持续发展的推进。绿色开采技术能够起到采矿工程的环境保护作用,减缓对环境带来的破坏,在维持矿产生产效率的情况下,保护周围的生态环境,对建设生态友好型社会有着积极的意义。
        3.1保水开采技术
        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。
        3.2采空区填充技术
        矿产资源开采完成后,由于本身作为支撑的矿产资源都被运输到其他地方,这就往往会使得地下产生大面积的空白区域,而这个空白区域即是采空区,采空区的出现会带来地表塌陷、地面沉降大幅度变化的问题,而这些问题经常会导致一些地质灾害产生,为避免采空区带来的种种问题,人们可以利用填充开采技术,就是指可以将采矿产生的一些固体废弃物填充进本身矿产资源所在的位置,填补了本身矿产资源开采所造成的空缺,这样就会减小由于开采而对地表造成的影响,也会大大降低由于采矿工程而造成的地质灾害出现的可能性。除此之外,将废弃物填充进采空区对于废弃物本身也是一种绿色的处理方式,既不会让这些固体废弃物占用更多的土地资源,同时也让它们发挥了对土地的支撑作用,这是一种变废为宝的开采形式,也有利于采矿产业的可持续发展。
        3.3矸石利用技术
        矸石是煤矿开采过程中产生的矿渣,其主要成分是岩石和煤的混合物。矸石长期堆积不仅占用大量的土地资源,还会产生一些有毒有害物质。矸石分解产生的物质不仅会污染空气,还会污染地下水。鉴于种种原因,必须对矸石进行合理利用。根据矸石的含碳量进行筛选,对于含碳量高的矸石,需要进行焚烧处理,处理后剩余的材料可以作为肥料;而对于含碳量较低的矸石,可以制成建筑用的水泥。当然,采取这些方式矸石加工利用的成本比较高,而且获得的收益并不明显,推广起来十分困难。矸石最经济的处理方式是井下分选,即直接将矸石回填到采空区,这就需要在井下建立矸石筛选厂。与此同时,还可以将地面的矸石运输到井下并充填到采空区。虽然矸石的总量很大,但相对于开采出来的煤炭量来说所占的比例还是很小的,这样就可以彻底地解决矸石的堆积问题。
        3.4矿山与瓦斯共采技术
        在矿产资源中,实际上,还存在众多具备价值的矿产资源。通常的情况之下,由于技术等方面的制约,人民群众只能采取一种或是几种资源,进而导致其他资源出现浪费的情况,最为典型的案例便是在以往开采矿山期间,会造成众多瓦斯气体的产生,如果没有收集与处理这些瓦斯气体,就无法做到最大化的资源价值。由此可见,在运用绿色开采技术的过程中,不仅需要综合利用矿产资源,同时,还应该整体收集瓦斯气体等资源,促使更多种类的资源能够得到高效、合理运用,不但将物力、人力做出节约,同时,还能够收获更大的经济效益。
        4结束语
        由于采矿工程多数建设于野外地区,或多或少会影响到自然生态环境中的土壤与植被、原地貌水土以及资源。随着我国相关部门大力推广与提出自然生态保护、绿色节能要求、理念,在采矿工程建设期间,应用绿色开采技术显得尤为主要,是实现绿色节能、环保、自然生态发展目标的重要核心,也是推动采矿工程建设能够长远、稳健发展的关键因素。
        参考文献
        [1]王贵福.绿色开采技术在采矿工程中的应用研究[J].世界有色金属,2020(10):35-36.
        [2]彭巨廷.基于采矿工程中的绿色开采技术应用探究[J].当代化工研究,2020(10):107-108.
        [3]高翔宇.绿色开采技术在采矿工程中的应用研究[J].建材与装饰,2020(10):221-222.
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