采礦工程綠色開采技術(shù)應用研究
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摘要：在礦產(chǎn)資源開采中，資源浪費、環(huán)境污染與破壞等問題較為嚴峻，迫切需要開發(fā)綠色開采技術(shù)，更好的兼顧開采效益與環(huán)境資源保護的關(guān)系，促進采礦工程綜合效益提升。首先就綠色開采技術(shù)應用的重要性展開分析，并對常用的綠色開采技術(shù)及其應用效果予以探討，旨在促進采礦行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞：綠色開采技術(shù);采礦工程;應用
經(jīng)濟的高速發(fā)展，往往是建立在充足的礦產(chǎn)資源供應上的，這也凸顯了采礦工程的重要性。然而受開采技術(shù)手段的限制，采礦環(huán)境破壞問題依然存在，相對粗放的開采方式顯然不再適用于當前綠色開采新要求。所以，采礦企業(yè)要重視綠色采礦技術(shù)應用，積極拓展綠色采礦的范圍，在提升礦產(chǎn)開采效率的同時，更好的去維護環(huán)境的健康。下面將針對綠色開采技術(shù)的重要性及其應用進行探討。
1綠色開采技術(shù)應用的重要性
1.1采礦工程節(jié)能減排的需要
在傳統(tǒng)采礦方式中，會排放大量的有害廢棄物，對礦山環(huán)境構(gòu)成威脅，而綠色開采技術(shù)能夠變廢為寶，發(fā)揮廢棄物的利用價值，以煤炭開采中的矸石為例，由于煤炭開采會有大量的煤矸石，隨意排放會破壞土地資源，因此控制矸石的排放很有必要。同時，綠色開采技術(shù)可將煤矸石有效利用，可作為采空區(qū)充填、支護的物料使用，發(fā)揮其實用價值，還避免了煤矸石的破壞作用。此外，還應積極開展礦區(qū)土地復墾工作，更好的保障土地資源。
1.2有助于伴生資源開發(fā)
通常來說，采礦工作實施前需要對礦層水文地質(zhì)等有深入的了解，而且采礦作業(yè)中難免會破壞地下水環(huán)境，甚至出現(xiàn)大量的礦井水。按以往經(jīng)驗，礦井水的可利用價值低，一般會棄之不用，而綠色開采技術(shù)的發(fā)展，使得礦機水重新具有可利用價值，降低了采礦成本，也提高了資源利用率。同時，礦層瓦斯氣體的存在，若直接排放，不僅浪費而且會破壞大氣環(huán)境，通過采用綠色開采技術(shù)，使其可作為清潔能源使用，極大促進伴生資源開發(fā)。
1.3可有效保護采礦環(huán)境
由于礦產(chǎn)開采的實施，對于礦區(qū)環(huán)境來說往往是極大地破壞，而綠色開采技術(shù)的應用就是致力于采礦環(huán)境的保護與修繕，可以顯著改善傳統(tǒng)開采技術(shù)對地質(zhì)環(huán)境的破壞。通常地下巖層的破壞，是導致礦區(qū)地表環(huán)境破壞的重要因素，綠色開采技術(shù)通過有效控制采礦對于巖層的破壞作用，能夠起到很好的礦區(qū)環(huán)境保護作用。這也是綠色開采技術(shù)的發(fā)展方向。
2常用綠色開采技術(shù)分析
2.1采空區(qū)的充填技術(shù)
在采礦工程中，以往的采空區(qū)充填工藝，在成本和環(huán)保方面有很大劣勢，如粉煤灰充填技術(shù)、風力充填技術(shù)等，而在綠色開采要求下，采空區(qū)充填技術(shù)得到了有效的改善，現(xiàn)就常用的兩種充填技術(shù)進行介紹：一類是交替膠結(jié)充填技術(shù)，其原材料主要是粉煤灰、工業(yè)爐渣、煤矸石等，通過將其按照特定比例加水攪拌，能夠呈現(xiàn)出膏狀形態(tài)，將其應用于采空區(qū)充填，可以起到很好的支撐效果，較好的避免礦區(qū)地表沉降問題發(fā)生。另一類是冒落矸石空隙注漿膠結(jié)充填技術(shù)，通過有效的結(jié)合冒落帶的結(jié)構(gòu)特征，采取注漿的形式對冒落矸石的空隙進行填充，使其以較快的速度形成凝結(jié)，可對巖層形成有力支撐，以免因矸石空隙直接壓實而影響采空區(qū)穩(wěn)定。
2.2瓦斯與采礦共采技術(shù)
采礦工程中，對于瓦斯的處理常規(guī)做法是直接排空，但會對空氣形成污染，而瓦斯與采礦共采技術(shù)的應用，即解決了瓦斯安全隱患，瓦斯開采也有較好經(jīng)濟效益，也為采礦企業(yè)帶來雙贏的局面。盡管因為采礦條件限制，瓦斯與采礦共采技術(shù)并未得到普及，但可通過技術(shù)手段來提升礦層瓦斯?jié)B透率，這在許多煤礦已取得較好實用效果，瓦斯抽采效率得到顯著提高，對采礦工程發(fā)展提供很大助力。
2.3煤矸石處理技術(shù)
在采礦工程中，煤矸石的處理通常會采取設(shè)置專用巷道的形式，然而圍巖變形問題的存在，會產(chǎn)生較大安全隱患，要求采取有效支護措施，維持巷道的穩(wěn)定，可以通過改進支架結(jié)構(gòu)或者直接采取填充的方式，提升煤矸石的空間利用率。
2.4保水技術(shù)
由于采礦區(qū)域地下水的存在，要求開礦過程前科學勘察地下水資源分布情況，這樣才能使采礦區(qū)域的選擇更加安全。還要對煤層采動覆巖破壞規(guī)律有所掌握，結(jié)合煤層含水層實際情況，科學應用保水采煤技術(shù)，有效預防煤層滲水問題發(fā)生。
2.5煤炭地下氣化技術(shù)
該技術(shù)借助于熱化學反應，能夠直接將煤炭氣化，使之轉(zhuǎn)換為可開發(fā)燃氣，對比傳統(tǒng)采煤形式，對于采礦工程是重大技術(shù)性突破，提高了煤炭資源利用率，但也對氣體污染的控制有更高的要求，這已成為未來采礦行業(yè)的重點研發(fā)領(lǐng)域。
3綠色開采技術(shù)在采礦工程中應用效果
隨著綠色礦山概念的提出，煤礦生產(chǎn)也更加傾向于綠色開采技術(shù)，采礦環(huán)境得以優(yōu)化，經(jīng)濟效益也顯著提升。其具體應用效果表現(xiàn)在：首先保水開采技術(shù)的應用，通過分析煤層水文地理情況，并研究采煤過程對其不利影響，能夠?qū)γ簩訚B水問題形成有效預防，進而更好的保護地下水資源及開采環(huán)境，確保煤炭開采高效順利開展。其次，通過將煤矸石用于采空區(qū)的充填和支護，既解決了采空區(qū)充填高污染、高成本等難題，還有效降低煤矸石的排放，通過構(gòu)造煤矸石混凝土帶的形式，能夠顯著提升其支護效果，在采礦工程中發(fā)揮更大作用。最后實現(xiàn)了礦產(chǎn)資源的高效開采與利用，通常來說，煤礦中伴生資源較多，傳統(tǒng)開采方式會將其他資源直接廢棄，特別是對于煤炭瓦斯的處理，直接排放會帶來較大的浪費和污染問題。為此，瓦斯與采礦共采技術(shù)得以廣泛采用，瓦斯抽采技術(shù)有很大發(fā)展，而且具有較為廣泛的瓦斯利用范圍，緩解了天然氣供應壓力。
4結(jié)束語
綜上所述，在煤礦行業(yè)可持續(xù)發(fā)展中，綠色開采技術(shù)有著很大的應用空間，對于保障煤礦環(huán)境、開采安全及其效益有顯著效果。對于傳統(tǒng)開采技術(shù)所存在的高污染、高能耗、高成本等問題，在綠色開采技術(shù)應用后得以有效改善。煤礦企業(yè)要認識到綠色開采的必要性，并結(jié)合自身采礦特點，積極探索可利用的綠色采礦技術(shù)，促進綠色煤礦建設(shè)。
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作者：劉杰 單位：陽泉市南莊煤炭集團有限責任公司
