绿色开采在采矿工程中的重要应用探析

发表时间:2021/7/23   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月8期   作者:苗 锐
[导读] 我国矿产资源分布较为松散,利用传统的采矿方式一方面会给环境造成破坏
        苗 锐
        山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿,山东省莱州市,261400
        摘要:我国矿产资源分布较为松散,利用传统的采矿方式一方面会给环境造成破坏,另外一方面也无法高效的进行矿产资源的发掘。当前,我国的采矿工作经常由于技术利用不当对周边环境造成了不可逆的影响和破坏,例如破坏了原始覆岩层结构导致水体污染,土壤结构遭到破坏,严重的可能会引起地基下陷,造成不可修复的环境问题。因此,绿色开采技术的运用势在必行,我们可以通过研究绿色开采技术推动采矿工程安全稳定的运行,提高采矿工程的实际效率,同时维护资源的可持续。
        关键词:绿色开采;采矿工程;重要应用;
        引言
        如今,在我国现代社会经济发展背景下,煤炭资源在其中发挥着非常重要的作用,在人们的日常生活与生产中有着非常广泛的应用。随着我国煤炭资产链的不断完善与发展,对于各行业发展也起到了非常重要的推动作用,但是,这也对煤炭资源使用总量提出了更高的要求。结合实际情况来看,在煤炭资源开采与使用过程中还存在一定的问题,其中环境破坏属于目前所面临的重点难题,为了满足现代可持续发展目标理念,在煤炭资源开发过程中,必须对绿色开采技术的应用给予高度重视,通过加强对煤炭绿色开采技术的推广工作,不但可以实现对现有资源的充分开发,同时还能实现对于环境保护工作之间的协调发展。
1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,煤矿等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。
2传统采矿技术可能会造成的环境影响
        2.1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。
        2.2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。
        2.3对大气造成污染
        煤矿资源的开采过程中,通常伴随着煤层气等可燃气体资源。由于对瓦斯气体收集的技术还比较落后,在实际开采过程中会导致大量的可燃气体溢出逃窜。此外,开采过程中还会伴随煤矸石自燃的现象出现,因此会释放出大量的二氧化碳、一氧化碳和二氧化硫等气体,这些气体伴随着瓦斯中释放的甲烷混合会产生温室效应。根据相关的资料显示,我国每年由于煤炭的开采而排放出来的瓦斯气体高达150×108m3,严重污染到周边的空气。


3绿色开采技术在采矿工程中的实际应用分析
        3.1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。
        3.2固体废弃物的综合利用技术
        我国煤矿的开采过程中通常都会有很多的矿产衍生物,这些矿产衍生物包含矿渣、煤矸石等等。这些固体废弃物通常都可以自燃,并释放出有害、有毒的气体,一定程度上对周边的环境和空气产生污染。此外,这些废弃固体还会占据大面积的土地资源。如何才能有效规避这类问题的出现?这就需要煤矿企业挖掘这些固体废弃物的价值,并运用固体废弃物的综合利用技术提取里面的资源。根据煤矿矸石山的物质组成以及地理特征,应该遵循因地制宜、整体规划进行综合治理,按步骤进行实施并合理布局。以发展的需求和周边区域的环境条件需要对煤矸石山进行改造,合理地对矸石山划的绿化景观进行规,借此创造景观的生产力以及价值,不仅可以稳定矸石山生态系统,同时还可以满足周边居民的生活休闲需求,为致力于发展矿业旅游提供良好的景观环境基础以及生态环境基础。
        3.3煤与瓦斯共采技术
        通常情况下,在煤炭资源开采工作中,普遍会遇到大量的瓦斯资源,而在目前所涉及到的新型能源中,瓦斯也是其中非常重要的组成部分。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。
        3.4无煤柱开采
        无煤柱开采指的是工作人员在矿产开采之前,在输送巷的底部预留出一定范围的填充带,采取这样的方式在后续的采矿工作中,工作人员可以沿着填充带输送采矿施工过程中的各种类型的废弃物,这种开采方式就不必可以预留煤柱,实现真正意义上的无煤柱开采。这一绿色开采技术的核心在于井下方类似于搅拌站的注浆填充核心设备,还应当保障注浆泵酮室保持上部位置,实现采矿填充作业的循环进行。除此之外,工作人员还应当结合注浆材料的凝固时间来对与填充带的位置进行具体的确定,确保污染物能够被及时处理。
结束语
        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。通过对传统开采技术的问题分析以及对绿色开采技术的应用分析,并随着各相关部门的落地实施,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
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作者简介:苗 锐(1986年12月),性别:男,民族:汉族,籍贯:山东省菏泽市,学历:本科,职称:助理工程师,研究方向:矿物资源工程。
       
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