采礦工程綠色開采技術應用分析

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關鍵詞：采礦工程；技術應用；綠色開采

隨著工業(yè)化程度的擴大，中國的城市化發(fā)展越來越快，對各項能源資源的需求也在逐步增加。在全球工業(yè)化的形勢下，我國的煤炭部門將持續(xù)加大對煤炭資源的開采力度。但是，傳統(tǒng)的煤炭開采方式以及采掘的流程經(jīng)常會導致煤礦地區(qū)出現(xiàn)一些生態(tài)環(huán)境問題，比如，地表出現(xiàn)不同程度的坍塌、周邊的水土流失以及破壞地表含水層等等，這也無法實現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。因此，我國倡導相關部門必須貫徹落實綠色環(huán)保的理念，為了實現(xiàn)煤礦企業(yè)的環(huán)境效益以及更高的社會認可，運用綠色開采的技術，保證采礦工程能夠順利進行。

1采礦工程中綠色開采技術的概念

綠色開采技術是在傳統(tǒng)開采技術的基礎上逐步發(fā)展的一種新型環(huán)保的開采技術。傳統(tǒng)開采技術受到技術的限制，在開采礦產(chǎn)資源的過程中通常存在嚴重的環(huán)境污染物體。為了響應國家可持續(xù)發(fā)展的號召，要求采礦施工必須要注重對環(huán)境的保護，不能因為追求經(jīng)濟效益而盲目開采。綠色開采技術是在傳統(tǒng)采礦技術的前提下進行升級改進，不僅有效提升了采礦施工工程的效率，還有效促進了礦產(chǎn)資源的合理利用，避免了不必要的浪費[1]。

2在采礦過程中應用綠色開采技術的重要性

伴隨著工業(yè)化的發(fā)展進程，我國對能源的需求也在逐年增加。當前，煤礦企業(yè)對有限的煤礦資源進行開采的力度不斷增大，一些技術較為落后的礦區(qū)在大肆挖掘的時候容易造成礦區(qū)的嚴重塌陷、破壞周邊的水資源以及造成水土流失等現(xiàn)象，嚴重影響了礦區(qū)有序穩(wěn)定的發(fā)展。在這種形勢下，通過應用綠色開采技術對礦區(qū)進行工程施工，能夠有效解決地表塌陷以及水土流失等問題，將綠色環(huán)保的理念落到實處。通過對綠色開采技術的應用能最大限度地保護周邊的環(huán)境，確保了資源開采和環(huán)境保護之間的和諧共存，為煤礦企業(yè)長遠的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略奠定了基礎。

3傳統(tǒng)的采礦工程對環(huán)境的不良影響

3.1對周邊水資源的污染

我國絕大部分的煤炭資源都深藏在地底深處，如果需要開采煤礦資源，就必須在地表開井延伸到要開采的位置。在這個過程中很容易對地下含水層造成破壞，從而導致含水層出現(xiàn)排泄混亂，有時可能會造成截留，從而導致煤礦區(qū)域的地下水位相應降低。一部分受到污染的地下水通過煤炭開采的區(qū)域流出地表層，對地表的環(huán)境和植物造成一定污染。另外，煤炭的開采需要在地下挖空一部分，地表層隨著煤炭的開采出現(xiàn)不同層次的坍塌，從而會導致地表層的扭曲變形，嚴重的可能會影響地表水的滯留。

3.2對土地資源造成破壞

煤礦的開采很容易對周邊地區(qū)的植被造成破壞，一旦植被被破壞，周邊的環(huán)境就會發(fā)生變化，加上污染物的影響，對周邊環(huán)境造成的影響可想而知。此外，我國的煤炭資源大部分集中在較干旱的地區(qū)，因此，地表一旦出現(xiàn)破壞狀況就會直接導致該區(qū)域出現(xiàn)不同程度的荒漠化情況。而且，一些煤礦的開發(fā)商在采掘后，并沒有按照相關規(guī)定對開采的礦區(qū)實施回填的操作，容易導致礦區(qū)出現(xiàn)地面坍塌、沉陷的危險。

3.3對大氣造成污染

煤礦資源的開采過程中，通常伴隨著煤層氣等可燃氣體資源。由于對瓦斯氣體收集的技術還比較落后，在實際開采過程中會導致大量的可燃氣體溢出逃竄。此外，開采過程中還會伴隨煤矸石自燃的現(xiàn)象出現(xiàn)，因此會釋放出大量的二氧化碳、一氧化碳和二氧化硫等氣體，這些氣體伴隨著瓦斯中釋放的甲烷混合會產(chǎn)生溫室效應。根據(jù)相關的資料顯示，我國每年由于煤炭的開采而排放出來的瓦斯氣體高達150×108m3，嚴重污染到周邊的空氣。

4綠色開采技術在采礦工程中的應用

假如煤礦企業(yè)繼續(xù)利用傳統(tǒng)的方式進行煤礦開采，會嚴重破壞和影響人類賴以生存的環(huán)境，因此在開采工程中應用綠色開采技術對人類甚至是地球的可持續(xù)發(fā)展起到重大的作用，并且?guī)椭髽I(yè)獲得更高的經(jīng)濟價值，確保生態(tài)效益。

4.1運用保水開采技術

第一，保水開采技術是一項新型的綠色開采技術，在煤礦開采中可以有效地促進煤礦的開采效率，以及礦石開采的質(zhì)量，并且規(guī)避作業(yè)可以有效避免因為開采造成的地表以及地下水資源的污染，有效保障我國的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。這一技術是運用科學的采煤工藝以及在實施工程中運用地面灌漿技術來實現(xiàn)保護地下水資源的目的。相較于傳統(tǒng)的粗糙的煤炭開采施工過程，利用保水的開采技術可以有效緩解施工對地下水資源的影響。第二，對礦井內(nèi)的水資源進行有效的規(guī)范。礦井的用水主要包含生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、井下消防用水以及場地綠化用水等等，在這些用水中，生活用水和工業(yè)生產(chǎn)用水需要達到日常生活用水的標準，其他的用水標準均需比生活飲用水的標準低，因此水質(zhì)量相對較低。施工隊需要根據(jù)水源，礦區(qū)生活的基本情況，對礦井內(nèi)的用水進行有效的統(tǒng)一的安排，以節(jié)約用水為原則，進行一水多用、清污分流、用污排清的用水安排[2]。并有效處理污水、廢水，做到重復利用。礦井內(nèi)的用水原則按照水源井取的水用作工業(yè)生產(chǎn)和生活用水，礦井內(nèi)的排水經(jīng)過處理以后用作消防及灑水系統(tǒng)的用水、地面的生產(chǎn)系統(tǒng)及澆灌補充用水，生活用水經(jīng)過污水處理站后用作綠化用水和道路澆灑。第三，為降低水資源消耗，有效提高水資源的利用率。煤炭開采的時候需選擇節(jié)水型生產(chǎn)的設備及生產(chǎn)工藝技術，采礦企業(yè)應采購高效的節(jié)水型的設備，利用新的材料和技術的節(jié)水產(chǎn)品代替落后的用水設備，同時還需要做好防漏防滲措施，極大地保障水資源，降低消耗，以此提高水資源使用率。第四，為了有效提高煤礦開采區(qū)域的水資源重復使用率，全面完善地面的生產(chǎn)系統(tǒng)設置，形成可靠的煤泥水處理系統(tǒng)，確保形成一級的洗水閉路循環(huán)模式，從而保證煤泥水不會向外排，生產(chǎn)用水的復用率可以達到90%以上。將生產(chǎn)中產(chǎn)生的設施故障放水以及煤泥水、滴漏水全部放進煤泥水的處理系統(tǒng)，這樣可以將煤泥從煤泥水中分離出來，并作為產(chǎn)品。第五，在礦井作業(yè)的日常生活中可以采用節(jié)水型的衛(wèi)生設備，比如，衛(wèi)生器具等。第六，礦井施工現(xiàn)場配置用水的計量設施，對所有用水進行分類考核，按照生產(chǎn)以及用途的差別，分區(qū)域、分隊或者分建筑物安裝計量水表，確定相應的考核規(guī)則，以達到煤礦地區(qū)節(jié)約用水的目的。

4.2采用固體廢棄物的綜合利用技術

我國煤礦的開采過程中通常都會有很多的礦產(chǎn)衍生物，這些礦產(chǎn)衍生物包含礦渣、煤矸石等等。這些固體廢棄物通常都可以自燃，并釋放出有害、有毒的氣體，一定程度上對周邊的環(huán)境和空氣產(chǎn)生污染。此外，這些廢棄固體還會占據(jù)大面積的土地資源。如何才能有效規(guī)避這類問題的出現(xiàn)？這就需要煤礦企業(yè)挖掘這些固體廢棄物的價值，并運用固體廢棄物的綜合利用技術提取里面的資源[3]。根據(jù)煤礦矸石山的物質(zhì)組成以及地理特征，應該遵循因地制宜、整體規(guī)劃進行綜合治理，按步驟進行實施并合理布局。以發(fā)展的需求和周邊區(qū)域的環(huán)境條件需要對煤矸石山進行改造，合理地對矸石山劃的綠化景觀進行規(guī)，借此創(chuàng)造景觀的生產(chǎn)力以及價值，不僅可以穩(wěn)定矸石山生態(tài)系統(tǒng)，同時還可以滿足周邊居民的生活休閑需求，為致力于發(fā)展礦業(yè)旅游提供良好的景觀環(huán)境基礎以及生態(tài)環(huán)境基礎[4]。

4.3發(fā)展煤炭和瓦斯共同開采的技術

一般情況下，煤炭資源經(jīng)過開采之后，礦區(qū)周邊的圍巖壓力會慢慢地降低，這種形勢為瓦斯氣體創(chuàng)造了有利的釋放條件?；谶@種情況，開采技術人員必須根據(jù)煤礦的實際現(xiàn)狀進行鉆孔布置作業(yè)，以便于瓦斯抽取。最后，廢棄的礦井還存留瓦斯氣體，因此作業(yè)人員還需要實施瓦斯氣體的抽取作業(yè)，在作業(yè)的時候，工作人員需要觀察并利用巖體的內(nèi)裂隙場分布情況，對瓦斯氣體進行抽取工作。對瓦斯氣體抽采的過程也是資源化的過程，在合理開發(fā)利用煤礦開采中瓦斯資源的同時，也降低了煤礦生產(chǎn)事故的發(fā)生幾率。

5結論

為了有效促進我國的煤礦事業(yè)的長期發(fā)展，促進各煤礦企業(yè)及單位實現(xiàn)更高的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，煤礦企業(yè)和單位需要加強綠色開采技術的應用，提高實際開采過程中的有效價值保障。通過對傳統(tǒng)開采技術的問題分析以及對綠色開采技術的應用分析，并隨著各相關部門的落地實施，可以有效地促進我國煤礦開采作業(yè)獲得長足的發(fā)展。

參考文獻：

[1]張志遠.采礦工程中綠色開采技術的應用探討[J].科技資訊，2020，18（34）：60-62.

[2]牛曉偉.采礦工程中綠色開采技術的相關應用[J].石化技術，2020，27（11）：284-285.

[3]張建國.淺談采礦工程中綠色開采技術的應用[J].能源與節(jié)能，2018（7）：86-87+134.

[4]丁曉圓.淺談采礦工程中綠色開采技術的相關應用[J].礦業(yè)裝備，2020（5）：116-117.

作者：陳國雄 單位：福建省環(huán)閩能源有限公司