陈禹任
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摘要:近年来,我国经济得到了迅猛发展,而经济高速发展的背后就是社会各行各业对各类资源的需求也在不断增加,其中,对于矿产资源的需求是有显著增长的,由于矿产资源的开采可以称得上我国经济命脉的支柱产业般的存在,对其的开采更是受到社会各界的重视,但采矿工程的进行会对周围环境造成巨大的污染。从目前的采矿工程技术发展现状看来,技术方面仍然存在着一系列不完善的地方,从而造成很多安全事故频发,极大的影响了工作人员的生命安全,也限制了矿产资源的开采效率。从宏观层面来看传统采矿技术阻碍了经济可持续发展,需要对其进行改良,这种背景下绿色采矿技术应运而生。基于此,本文详细分析了采矿工程中绿色开采技术的应用策略。
关键词:采矿工程;绿色开采技术;应用
引言
随着经济的发展,在经济发展过程中那些曾经被人们忽略的各种问题也随之引起了人们的关注,其中,环境污染是目前我国乃至全球都十分关注的问题,经济高速发展的过程中,人类的各项产业活动对于大自然环境造成了不可避免的损失,人类也体会到了污染环境所带来的严重后果。随着生态文明建设的不断深入,国家及人民越来越重视环境保护,采矿行业作为对环境污染较为严重的行业,需要不断学习先进技术并进行创新,在满足日益增长的矿产资源需求的前提下,提升采矿工程的质量和效率,保护生态环境,提高采矿企业的经济效益。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。
1绿色开采概念
想要弄清绿色采矿技术如何应用的问题,先要明确绿色采矿技术基本概念,这种技术主要应用于开采矿产资源过程中,最大限度地降低开采活动对自环境所产生的影响,提升资源使用效率,通过这种方式达到保护环境以及节约能源的目的。此外,采用此项还可以降低资源开采时排放的污染物,对资源进行重复利用,实现资源和能源可持续发展[1]。
2绿色开采技术在采矿工程中的应用意义和价值
为了满足人民的生活需求,追及社会产业的发展速度,矿产资源的开采力度增加。但是我们也必须认识到,当前很多矿产资源的开采依然使用较为落后的技术,造成开采效率下降,对周围环境的破坏和影响较大,造成了水土流失、沙漠化,破坏了水文资源。这一系列对环境的破坏都有可能会造成矿产资源枯竭,甚至会影响矿区的日后发展,同时也给周边的居民生活环境造成破坏。因此采矿工程中必须要落实环境保护的思想,建立绿色开采的意识,分析采矿过程中因为技术不当可能对造成对环境的破坏,降低环境污染,合理的使用绿色开采技术,解决由于采矿力度不断提高造成的资源枯竭问题,将矿产资源的需求和环境保护二者之间进行协调,为我国采矿领域赢得更加长远的利益。
3传统采矿技术对环境的影响
3.1水资源污染
开采矿产资源时,地下水径流将受到严重破坏,地下水不断涌现会让地下水位持续下降,容易引发漏斗问题,若开采时出现此问题,将对矿区地下水文情况造成严重影响。此外,由于该区域地下水文结构发生改变,大量沟渠会面临干涸问题,地下水的大量缺失会对地表植被生长造成严重影响,如果不进行处理,植被会大面积死亡,失去了植被保护土壤中的水分会快速流失,进而引发土地荒漠化问题[2]。
3.2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。
3.3大气污染
采矿业蓬勃发展带动了社会经济发展,但同时大量有害气体在采矿过程中被释放到大气当中,一方面引发了全球气候变暖,另一方面影响空气质量。尽管大部分采矿企业都已经意识到开采工作对于大气所产生的影响,但是面对巨大需求,依旧要保持高开采率,想要在这种背景下减少对于空气的污染,就要从绿色开采方面入手,降低有害气体排放,并利用先进的科学技术对有害气体进行净化处理[3]。
4绿色开采技术在采矿工程中的实际应用分析
4.1室外露天采矿技术
室外露天采矿技术是最为常见和基础性的一项采矿技术,从我国目前非金属矿、煤炭的开采现状来看,露天开采仍然占有很大的比例,其基础安全性较高,操作较为简单,安全事故发生概率较小,一旦出现问题,人员逃生也较为方便,因此其受到了广大矿业公司的青睐和认可。随着科学技术的不断发展,针对露天开采技术的技术优化不断增多,露天开采效率和开采质量得到了有效提升。与此同时,随着新型的机械设备应用,我们能够对矿体进行有效分离,从而将矿体上方的遮盖物转移到其他地方,让矿产资源清晰可见,让采矿工作更加具有针对性。露天开采技术还有很多其他的好处,由于处于露天场所,机械设备的活动空间较大,我们能够采用较大的施工机器开展作业,从而极大的提高开采效率。另外,有很多地区的矿产资源规模较小,如果我们使用填充开采或者倾斜开采等技术,将会投入大量的时间和精力进行一些辅助性作业,耗费巨量的时间金钱,然而,我们可以采用露天开采的方法减少矿产资源在开采过程中的损失量,节约资金。露天采矿技术也存在有一定的缺陷,其只适合矿产埋藏较浅的地区,如果一些特殊地区的矿产埋藏较深,或者地理位置具有极大的特殊性,那么则需要采用特种开采技术[4]。
4.2矸石处理
开展采矿工作时,矸石排出量很高。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[5]。
4.3填充开采技术
填充开采技术也是一项较为经典的矿产资源开采方法,此种工作方式具有较强的适应性,我国地大物博,国土面积宽广,地貌特征复杂,很多矿产资源所处的地带拥有复杂的地势,露天开采手段无法很好的适用,因此,需要选择填充开采技术进行工作。例如,很多地区山体矿脉地质较薄,具有很大的倾斜程度,可以采用填充的技术进行作业,从而有效减轻开采面所承受的压力,让空间受力更加均匀,防止开采作业面出现重大变形,最终有效控制围岩,防止出现崩落的状况,极大的提高开采安全性。
4.4胶结充填采矿技术
随着露天采矿各种新技术的普及,胶结充填采矿技术已经成为当前露天采矿技术中使用频率高的技术。采用此技术进行矿产开采不仅能提高施工的质量及效率,更能降低开采过程中对周边环境的破坏,但在实际开采中对于充填和开采比例的调配却成为矿产开采中的重要难题。若在矿产开采过程中对于填充和开采的比例分配不合理会给整个采矿过程造成严重影响,只有当两者处于合适的比例才能提升开采的效率。当前这一问题正随着科学技术水平的不断提高得到有效的改善,且随着更加先进的露天采矿设备的普及和应用,更加促进了胶结充填采矿技术的发展,使露天采矿技术得到不断改进和完善[6]。
4.5高台阶采矿技术
随着露天采矿技术的不断普及以及相关仪器设备的发展,高台阶采矿技术逐渐被国际广泛应用。国内对于此项技术的研究起步较晚,国内采用此方式进行露天采矿的矿山企业主要为水泥矿山,台阶高度多为15m以下。采用此方式进行采矿需要地质结构及矿岩的稳定性进行详细分析,以此制定开采参数和相应计划,通过在优化开采技术参数,使台阶高度进一步提升,随着大型采矿设备的应用,使高台阶采矿技术得到进一步应用和普及,对于提高采矿作业的连续性,降低运输及开采成本及保护环境具有现实意义[7]。
5绿色开采技术在采矿工程中的实际应用效果
绿水青山就是金山银山,在采矿工程中使用绿色采矿技术,可以显著优化环境效益,促使我国采矿工程领域获得进一步的发展的提高。通过其它的绿色采矿技术,能够显著达到节能减排的时代要求,避免采矿出现的有色金属等固体废弃物威胁到环境安全,更重要的是,绿色采矿技术不仅仅停留在污染预防的层面,它还可以实现变废为宝,将固体、液体等各种形态的废弃物实现高效的循环利用,增大能源的利用面。同时,绿色采矿技术的使用还可以开发不同类型的伴生资源,实现能源的高效率运转。例如利用采矿技术对于施工中的固废进行气化处理,将其变身为天然气资源,一方面在从整体上来说降低了采矿工程的成本投入和费用损耗,另外一方面对于环境也起到了保护的效果。采矿工程对于自然环境的影响也许无法做到完全避免,但是采矿企业仍然应当采取多种方式保护周边的采矿环境,避免由于操作技术不当给矿区造成不可逆破坏,实现采矿经济效益和环境保护的和谐共生[8]。
结语
综上所述,绿色开采技术在采矿工程中的应用带来的意义是巨大的,其不仅是对矿产资源本身的一种保护和高效利用,还是对自然环境的一种保护,同时绿色开采技术在采矿工程中的应用还能给采矿产业带来新的生命力和活力,让其实现开源节流的环保理念。
参考文献
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