乌苏市巴音沟从龙煤矿 新疆乌苏市 833300
摘要:采矿过程中使用绿色采矿技术,能够尽可能减少采矿活动对环境所产生的影响,在合理利用资源基础上优化采矿技术,形成有效而连续的采矿作业模式,同时还能够兼顾社会以及环境因素,确保采矿作业经济效益的同时,提升其社会价值。在实践中,根据矿区实际情况灵活选择绿色采矿技术非常重要。
关键词:采矿工程;绿色开采技术;实际应用
传统的煤炭开采方式以及采掘的流程经常会导致煤矿地区出现一些生态环境问题,比如,地表出现不同程度的坍塌、周边的水土流失以及破坏地表含水层等等,这也无法实现矿区的可持续发展。因此,我国倡导相关部门必须贯彻落实绿色环保的理念,为了实现煤矿企业的环境效益以及更高的社会认可,运用绿色开采的技术,保证采矿工程能够顺利进行。
1传统采矿技术可能会造成的环境影响
1.1破坏土壤资源
由于矿产资源开采的天然特性,因此在施工过程中可能会产生大量的固体废弃物,这些固体废弃物如果不经过及时的处理,可能会对土壤结构造成严重的威胁,最典型的就是固体废弃物的堆积造成土壤负荷能力达到极限,引起土壤沙化问题。一旦到了雨季,这些被沙化的土壤就有可能随着雨水被冲走引发水土流失,严重的还会引发土地荒漠化问题。同时,固体废弃物和其他废弃物不及时处理还会影响其他的自然要素,例如周边河流的质量等。一些质量较大的固体废弃物的堆砌还会导致局部地基塌陷,对周围的建筑和植被生长造成破坏。
1.2对周边水资源的污染
我国绝大部分的煤炭资源都深藏在地底深处,如果需要开采煤矿资源,就必须在地表开井延伸到要开采的位置。在这个过程中很容易对地下含水层造成破坏,从而导致含水层出现排泄混乱,有时可能会造成截留,从而导致煤矿区域的地下水位相应降低。一部分受到污染的地下水通过煤炭开采的区域流出地表层,对地表的环境和植物造成一定污染。另外,煤炭的开采需要在地下挖空一部分,地表层随着煤炭的开采出现不同层次的坍塌,从而会导致地表层的扭曲变形,严重的可能会影响地表水的滞留。
1.3污染大气资源
传统的矿产资源开采方式不仅仅会对地质和水文造成影响,还会影响大气资源的质量。粗放式的采矿方式会破坏底层污染空气,严重的会引发局部温室效应。以往的采矿方式,耗费的时间较长,周期运转缓慢,在这一过程中一旦地表以下的有毒气体泄漏,就犹如打开了潘多拉的盒子,造成瓦斯气体、二氧化硫等毒气在一定范围空间内弥漫,一旦吸入,会威胁到工作人员和周边居民的生命安全,同时也对大气造成了严重的污染。除此之外,采矿工程中的粉尘废弃物也有可能在季风的作用下进入到空气循环中,给人体造成吸入式风险。
2绿色开采技术在采矿工程中的实际应用分析
2.1保水开采技术
对于保水开采技术而言,从字面意思上进行分析,主要指的是在煤炭资源开采过程中,对于所涉及到的地表水以及地下水起到一定的保护作用,降低煤炭开采对地表水以及地下水所带来的污染现象。在对保水技术进行应用的过程中,主要是在对煤炭工艺进行优化的基础上,与地面灌浆以及采空区充填等技术方式进行有效结合,从而完成对煤炭资源的开采。在具体的开采操作环节中,可以对矿区内地下水以及地表水起到非常重要的保护作用。结合实际情况进行分析,在对煤炭资源进行开采时,随着地下可被开发的矿产资源不断减少,造成上覆盖层中的关键层受到了一定的破坏,严重时可能会直接发生断裂,所以,在煤矿地区中,其地下水可能会出现不同程度的下降问题,从而导致煤炭开采地区出现突水现象。
2.2煤与瓦斯共采技术
如今,在工业燃料、化工原料以及居民日常生活与生产中,瓦斯能源已经实现了非常广泛的应用。因此,在煤炭资源开采过程中,应该实现与瓦斯开采工作的共同进行,并实现对瓦斯资源的充分开发与利用,通过这种煤炭资源开采方式,不但可以在更大程度上提升资源的利用效率,并且在煤矿资源开采中,还能避免给瓦斯资源带来一定的浪费问题。另外,因为瓦斯也属于一种可燃性的气体,所以,通过加强对瓦斯的开采工作,可以有效减少巷道内瓦斯气体的浓度,从而防止在煤炭开采过程中出现瓦斯爆炸的现象。
2.3矸石处理
矸石排出一方面会影响地表环境,另一方面由于其内部含有一定量的可燃物,在特定条件下还会燃烧,进而产生有毒有害气体污染空气,由此可以看出,如果不对矸石进行妥善处理,会同时产生固体废料以及有毒有害气体,对环境造成严重影响。传统采矿模式中,矸石处理技术较为粗放,导致该问题长期得不到有效解决。运用绿色采矿技术之后,针对矸石问题主要有三种解决措施:第一种是覆盖法,使用开矿现场其他物品对矸石进行覆盖,通过这种方式减少矸石影响范围,这种方式的优势在于技术简单、成本低。第二种是化学分解法,工作人员根据矸石化学性质,选择相应的化学制剂对矸石进行分解处理,这种处理方法的优势在于通过化学反应能够在分解矸石的过程中提炼出一些有用的金属物质,减少矸石对于环境所产生的污染的同时,提升矸石使用价值。第三种是综合利用发,矸石进行处理之后其内部结构会发生改变,使其物理结构以及化学性质符合建筑施工用料标准,使矸石成为一种新的建筑资源,随着建材成本逐步提升,利用矸石作为建筑施工材料,一方面能够提升矸石使用效率,变废为宝,另一方面还可以减少传统建筑材料使用量,缓解资源压力。
2.4采空区填补技术
从矿产资源分布情况来看,露天矿产资源存储量较少,大多数矿产资源都存在于地下,想要开采这些地下矿产资源就要搭建采矿井,让采矿设备能够深入地下采集矿产资源,在开采过程中,地下的矿产资源被掏空,进而在该区域创造出一个巨大空洞,这种由于采矿作业而形成的地下空洞被称为“采空区”,采空区的出现会造成该区域土体结构发生巨大变化,容易形成地面沉降问题。传统采矿技术框架下,针对采空区通常使用支撑或者填充的方式进行处理,而这些处理方式存在很大问题,例如会消耗大量资源、产生二次污染等。使用绿色采矿技术之后,针对开采作业所形成的采空区,依旧采用填充原理对其进行稳固,但区别在于绿色采矿技术中使用的是更为环保的填充原料,就目前绿色采矿技术发展情况而言,常用的填充技术包括两大类。第一类是胶结填充,具体填充过程中工作人员对炉灰渣、河沙或者粉煤灰等固体废料进行充分混合,再加入一定量的水使其软化,当填充料呈现出膏状形态之后,将其注入采空区,通过这种方式对采空区进行有效支撑,除了能够有效地控制地面沉降之外,这种填充技术还可以降低井底温度,使得温度过高的区域的温度能够得到有效控制,从而防止发生火灾。第二类是使用水泥填充空洞中四周裂隙,这种处理方式的优势在于灵活利用冒落带,实际工作过程中,工作人员需要对灌注时机进行精准把握,需要在矸石空隙被周围岩土结构压实之前对裂隙进行注浆喷射作业,此方法可以在短时间内将填充材料和出现裂隙的矸石胶结,从而形成覆盖层,确保填充区域稳定性的同时,还可以有效地减少表面沉降,通过这种方式减少固体废料总量,并有效缓解地面沉降。
3结语
为了有效促进我国的煤矿事业的长期发展,促进各煤矿企业及单位实现更高的经济效益和生态效益,煤矿企业和单位需要加强绿色开采技术的应用,提高实际开采过程中的有效价值保障,可以有效地促进我国煤矿开采作业获得长足的发展。
参考文献:
[1]张志远.采矿工程中绿色开采技术的应用探讨[J].科技资讯,2020,18(34):60-62.
[2]牛晓伟.采矿工程中绿色开采技术的相关应用[J].石化技术,2020,27(11):284-285.