綠色開采技術(shù)在采礦工程中應(yīng)用

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【摘要】在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)境保護(hù)工作，環(huán)境保護(hù)涉及土壤資源、水資源、空氣等問(wèn)題。因此，在采礦工程中通過(guò)對(duì)綠色開采技術(shù)的合理應(yīng)用，不僅能高效開采資源，還能夠從源頭減少因采礦而造成的生態(tài)環(huán)境破壞，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)。本文對(duì)綠色開采技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用進(jìn)行了具體的分析，以期為相關(guān)工作提供有效參考。

【關(guān)鍵詞】綠色；開采技術(shù)；采礦工程；應(yīng)用

前言

隨著工業(yè)化的擴(kuò)大，中國(guó)的城市化發(fā)展越來(lái)越快，對(duì)各類能源的需求也在逐步增加。在全球工業(yè)化的背景下，我國(guó)也需要加強(qiáng)礦產(chǎn)資源的開發(fā)。然而，傳統(tǒng)的開采方法和開采工藝往往導(dǎo)致礦區(qū)出現(xiàn)不同程度的地表沉陷、周圍水土流失、地表地下水破壞等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。因此，應(yīng)貫徹綠色環(huán)保理念，運(yùn)用綠色采礦技術(shù)，確保采礦項(xiàng)目的順利進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益，增強(qiáng)礦業(yè)企業(yè)的社會(huì)意識(shí)。

1采礦工程對(duì)環(huán)境污染和破壞

1.1對(duì)水資源的影響

在礦山開采過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)接觸到地下水含水層，這無(wú)疑會(huì)破壞地下水資源的原始流出方向和位置，導(dǎo)致地下水資源外溢到地表。礦區(qū)地下水資源的泛濫直接影響含水層水資源量，造成地下水位下降、表土塌陷變形、河流堵塞、水源枯竭、水質(zhì)、水文環(huán)境、外流等問(wèn)題。特別是在一些采用落后采礦技術(shù)的采礦項(xiàng)目中，直接繞過(guò)含水層外流以提高采礦效率很容易導(dǎo)致地下水資源的大規(guī)模減少和地表水問(wèn)題，影響周邊農(nóng)業(yè)及其居民日常生活，在干旱地區(qū)尤為明顯，并產(chǎn)生了許多連鎖效應(yīng)。

1.2對(duì)土地資源的影響

在開采資源的過(guò)程中，采礦用地的破壞問(wèn)題尤為明顯。隨著采礦技術(shù)的不斷發(fā)展，采礦效率和采礦量不斷提高，礦區(qū)土地資源的開采范圍和深度不斷擴(kuò)大和加深。土壤侵蝕、土壤荒漠化、地表沉降和地表固體廢物堆積等土地資源問(wèn)題的存在直接對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前，大多數(shù)破壞土地資源的問(wèn)題都直接或間接地存在于采礦項(xiàng)目中。在采礦過(guò)程中，地表對(duì)大量的固體廢物進(jìn)行堆積，日積月累，不僅污染了周邊的生態(tài)環(huán)境，而且還造成自然資源的浪費(fèi)，也間接影響了居民的生活品質(zhì)。水土流失、土壤荒漠化等問(wèn)題直接影響地表植被和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，容易導(dǎo)致自然生態(tài)環(huán)境惡劣、沙塵暴、植物死亡等問(wèn)題。

1.3對(duì)大氣環(huán)境的影響

隨著采礦工程開采深度的加深，有毒有害氣體更容易產(chǎn)生和排出。一定濃度的二氧化碳、二氧化硫等氣體會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成非常嚴(yán)重的破壞，例如二氧化碳會(huì)引發(fā)溫室效應(yīng)，落后的采礦技術(shù)會(huì)排放大量的氣體使溫室效應(yīng)加劇，一些地區(qū)還存在破壞自然環(huán)境的現(xiàn)象，沙塵暴和龍卷風(fēng)等自然災(zāi)害發(fā)生的可能性增加；溫室效應(yīng)引起的酷熱增加了心腦血管和呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病率，影響居民健康。SO2是一種典型的有毒有害氣體，不僅影響和破壞自然植被及農(nóng)作物的生長(zhǎng)，而且損害人體呼吸道，引發(fā)疾病，直接影響居民的健康。因此，污染和破壞人類賴以生存的大氣資源的后果很嚴(yán)重。

2綠色開采技術(shù)概述

2.1概念

綠色開采主要是運(yùn)用各種技術(shù)方式在保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上，對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采，盡量減少對(duì)采礦的影響，以提高礦產(chǎn)資源的有效利用率。

2.2應(yīng)用綠色采礦技術(shù)的重要性

第一，有助于減少因采礦行為造成對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的破壞。通過(guò)對(duì)綠色采礦技術(shù)的有效運(yùn)用，能夠極大地減少對(duì)礦區(qū)周圍環(huán)境所造成的影響，確保采礦工作的可持續(xù)性發(fā)展，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能。當(dāng)?shù)V產(chǎn)資源在采礦活動(dòng)中遭到破壞時(shí)，很難自行迅速恢復(fù)，因此，有必要利用綠色開采技術(shù)開采資源，以確保環(huán)境保護(hù)和資源開采平衡發(fā)展。第二，有助于增強(qiáng)企業(yè)的基本競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)加強(qiáng)綠色開采技術(shù)的合理應(yīng)用，企業(yè)可在優(yōu)化人力資源、提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量、有效降低生產(chǎn)成本等方面進(jìn)一步得到提升，從而增加和提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和管理水平。

3綠色開采技術(shù)應(yīng)用

3.1開采廢棄物綜合利用

在礦產(chǎn)資源開采過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生非常多的固體廢棄物，其中占比較多的是廢石、尾砂等，這些廢物不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害，且無(wú)序堆放易導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，需要高度重視。為了避免產(chǎn)生重大安全隱患，企業(yè)應(yīng)努力提高開采廢棄物的綜合利用率，充分利用剩余資源，對(duì)廢棄物進(jìn)行再次提煉或加工，或?qū)⑦@些廢棄物用于采空區(qū)充填，提高廢物資源的綜合利用，減少因固體廢物積累引起的空氣和土壤污染。此外，礦產(chǎn)資源開采完成后，企業(yè)要注意保護(hù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境資源，并嚴(yán)格按照“二合一”方案完成礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理和土地復(fù)墾相關(guān)工作，有效改善礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境，踐行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

3.2充填開采技術(shù)

地下開采導(dǎo)致礦山結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，易發(fā)生地面沉降，采用充填開采進(jìn)行應(yīng)對(duì)效果較為明顯。通過(guò)對(duì)開采后區(qū)域及時(shí)填充來(lái)增強(qiáng)該區(qū)域的強(qiáng)度和承載力，可有效地避免出現(xiàn)地表沉降或者變形情況導(dǎo)致對(duì)周邊建筑物的破壞。采空區(qū)的填充一般是采取膠結(jié)的方式進(jìn)行填充固定，在開展相關(guān)工作時(shí)要注意以下幾方面要點(diǎn)：其一，在使用填充開采技術(shù)時(shí)，工作人員首先要確定合適的位置進(jìn)行填充，其次要結(jié)合采礦現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，合理開展填充澆筑作業(yè)，在澆筑過(guò)程中均衡加入相關(guān)材料，同時(shí)要根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)真進(jìn)行混合攪拌，并在填充工作完成后，確保不會(huì)再發(fā)生地面沉降等情況；其二，在實(shí)際應(yīng)用填充開采技術(shù)時(shí)，工作人員要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，并結(jié)合實(shí)際情況合理選擇填充廢棄物，例如，部分區(qū)域要求填充物的粘連性必須要高，因此要將粒徑較大的廢棄物制作成為小粒徑的廢棄物，然后再將小粒徑廢棄物用于實(shí)際填充開采工作中。

3.3保水開采技術(shù)

在地下開采金屬礦山的實(shí)際工作中，因存在各種采空區(qū)和巷道，導(dǎo)致水涌的現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，只有嚴(yán)格做好排水工作才能確保順利開采，如突然產(chǎn)生大面積涌水的情況，必須要第一時(shí)間內(nèi)將水排出確保開采區(qū)域的干燥性。保水開采技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這一問(wèn)題的有效防治，保水開采是近年來(lái)得到廣泛研究和應(yīng)用的一種新型環(huán)保開采方法，可以有效降低地表沉降和地下水污染、滲漏等傳統(tǒng)采法帶來(lái)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。保水開采技術(shù)的應(yīng)用能夠降低礦坑水涌出的概率而且也能夠?qū)τ砍鏊M(jìn)行針對(duì)性處理與利用，實(shí)現(xiàn)涌水的資源化應(yīng)用，整體的處理效率得到了顯著提升，不會(huì)對(duì)礦產(chǎn)的繼續(xù)開采和周圍環(huán)境造成較大影響。

3.4大規(guī)模采礦技術(shù)

新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用可有效提高金屬礦山綠色效益，同時(shí)還能夠滿足不同區(qū)域礦產(chǎn)資源的開采需求。在大規(guī)模礦產(chǎn)開采中，大直徑深孔爆破技術(shù)應(yīng)用較廣，而分段坍塌階段崩落法、VCR法、嗣后充填法及分段空?qǐng)龇ǖ纫嗍浅Ｒ姷募夹g(shù)方法，不僅能夠提高開采強(qiáng)度，而且可以降低成本，擁有較高的效益。企業(yè)技術(shù)人員要熟練掌握各種采礦技術(shù)方法的內(nèi)容和技術(shù)特征，從而實(shí)現(xiàn)高效利用采礦新技術(shù)。

3.5數(shù)字采礦技術(shù)

隨著采礦工程智能化和自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，以數(shù)字采礦技術(shù)為驅(qū)動(dòng)的新興技術(shù)已成為露天采礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色采礦目標(biāo)的首選技術(shù)載體。所謂數(shù)字化采礦技術(shù)，主要是指行業(yè)人員通過(guò)事先對(duì)礦區(qū)信息的收集、處理和分析，制定有針對(duì)性的、系統(tǒng)的采礦計(jì)劃和策略，采礦經(jīng)營(yíng)者可以根據(jù)自己的采礦計(jì)劃和戰(zhàn)略要求，實(shí)現(xiàn)安全、環(huán)保的采礦作業(yè)。結(jié)合目前的技術(shù)應(yīng)用，數(shù)字采礦技術(shù)根據(jù)功能和用途的特點(diǎn)可分為數(shù)字地球技術(shù)和工程應(yīng)用技術(shù)兩類，此外，在應(yīng)用地質(zhì)模型、信息智能管理等數(shù)字采礦技術(shù)的過(guò)程中，也可以看作是該技術(shù)的一個(gè)領(lǐng)域。然而，數(shù)字采礦技術(shù)對(duì)從業(yè)人員的技能水平和專業(yè)資格有嚴(yán)格的要求，操作者必須能夠正確理解和應(yīng)用數(shù)字采礦技術(shù)的內(nèi)容，可以構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，以提高組織和應(yīng)用煤礦數(shù)據(jù)的效率。

4結(jié)語(yǔ)

“綠水青山就是金山銀山”是國(guó)家所倡導(dǎo)的綠色發(fā)展理念。在礦山開采過(guò)程中要踐行綠色發(fā)展，不僅要合理應(yīng)用綠色開采技術(shù)，還要完善相關(guān)政策法規(guī)，加強(qiáng)礦產(chǎn)資源管理方面的政策研究，不斷積累和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，多措并舉來(lái)提高和推廣綠色開采技術(shù)，確保綠色開采技術(shù)在采礦作業(yè)中廣泛運(yùn)用。

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作者:林訓(xùn)偉 單位:三明市自然資源局