趙利權 林清松 路永勝 王福東 謝紅印
摘要:目前中國的經濟正在快速發展,而經濟的發展離不開能源需求,煤礦是提供能源的原材料。近幾年來由于煤炭的能源效益使煤礦事業得到空前發展,然而不適當的開采方法會出現水土流失、河流徑流量和地下水資源減少的問題,為了符合可持續發展和科學發展觀的戰略,我們對露天煤礦實現綠色開采,保證我國環境不受破壞的情況下提高人均資源的擁有量。本文就露天煤礦實現綠色開采的途徑進行分析。
關鍵詞:露天煤礦;綠色開采;開采途徑
1 露天煤礦
1.1 什么是露天煤礦
露天煤礦是什么?露天煤礦指的是由于受地理自然變化經過長時間后沉積在地皮表面或淺層的露天采掘煤礦。它不同于煤窯及井工煤礦,主要的區別在于開采工藝、作業方式、頁面布置等。露天煤礦的優點在于回采率和資源回收率十分高,并且比井工煤礦開采更加安全,滿足科學發展觀的戰略要求。
1.2 露天煤礦的開采
由于我們國家人口數量大,人口基數多導致人均資源低,所以露天煤礦的開采方法就十分的重要,綠色開采能提高人均資源占有量同時保護環境。從露天煤礦的分布資源來看,一般含煤量較豐富的地區含水資源較少,而不適當的煤礦開采方法會破壞地下水的原始徑流,導致地下水資源減少從而影響當地的環境及地質。因此選擇一個合適的開采方式十分重要,這就需要相關人員實行合理有效的開采技術,實現“低能源開采”“資源高利用性”“低廢棄高回收”的可持續發展目標,堅持走露天煤礦綠色開采的道路,實行綠色開采體系。
2 綠色開采
2.1 露天煤礦綠色開采
什么是露天煤礦的綠色開采?從廣義上講,露天煤礦的綠色開采指的是在開采過程中將煤礦、水資源、勞動力及物力的使用降到最小,減輕以及防止對自然資源和環境的破壞從而達到低能源消耗,高經濟效益的目的。其開采技術有(1)保水開采技術。(2)煤礦山無非開采技術。(3)露天煤礦易滑區煤炭回采技術。
2.2 露天煤礦綠色開采的重要性
露天煤礦綠色開采的目的在于減少煤炭資源的浪費,降低對大氣層,地下水資源,和土壤的污染,露天煤礦實行綠色開采的途徑就是采用先進的開采技術,而中國的露天煤礦開采技術相比發達國家還相差不少。綠色開采是煤礦事業長久發展必不可少的條件之一,當下世界能源越來越緊缺,煤礦資源日益消耗,如果不加以控制將會對我國的發展十分不利。所以露天煤礦的開采在二十一世紀是一個嚴峻的挑戰,我們需要對開采技術進行革新從而找到實現露天煤礦綠色開采的途徑。
3 開采途徑
3.1 采用綠色的開采技術
3.1.1 自移式破碎站開采技術
在露天煤礦綠色開采過程中自移式破碎站開采技術可以減少機動車在露天煤礦中的使用數量,從而達到節約減排的目的。提高煤礦的開采效率,降低對大氣污染以及保護露天煤礦周圍的地質環境,自移式破碎站開采技術減少了對機動車的使用量以及輪胎的消耗,有效節省生產成本。它的主要原理是根據煤礦的特殊性配置以及破碎、二級破碎以及三級破碎模式,并且將這三個模式進行進一步處理,提高性能使其擁有高破碎的效率,可以有效地將露天煤礦進行破碎,并且功能全面結構設計十分合理,讓開采更加便捷。滿足露天煤礦開采的粗細要求,可將不同密度,不同大小的煤礦資源進行篩選和區分,大大節約了開采時間和開采效率,同時自移式破碎站安裝簡易,維修方便并且具有很強的耐久性,可以有效提高生產效率、節約能源、減少碳排量,是實現綠色開采的途徑之一。
3.1.2 保水開采技術
保水開采技術指的是煤礦開采時會引起露天水資源的流失,所以在開采過程中需要采用這種技術來維持水資源平衡。近年來,工作人員為了解決露天煤礦開采中的礦山壓力控制,得出了巖層關鍵層的理論。其目的是為了有效解決巖層中的比較厚實堅硬的巖層對層狀礦體開采中節理裂隙的分布和保水開采。露天煤礦在進行開采之后,由于中間層狀礦體的斷裂,露天水將會形成一個下降型漏斗,如果有隔水帶形成,下降型漏斗將會消失,而露天水位也將會得到恢復。水是我們國家重要的資源之一,并且露天煤礦往往處于缺水的西北、內蒙地區。所以在這些地區必須采用保水開采技術,避免水資源的流失以及對土地植物的影響,以實現露天煤礦的綠色開采。
3.1.3 煤礦山無廢開采技術
什么是煤礦山無無廢開采技術呢?無廢開采指的是在開采過程中減少廢土、廢石、廢物以及廢渣的產生,盡可能的消除地表表面產生的廢棄物。開采后的殘留物(煤渣)含有很多元素例如氮、磷、鉀、鉛、鋅、銅、砷等,這些元素如果不及時清除將會污染水土,造成嚴重影響。煤礦山無非開采技術就是將這些廢渣中的元素有效提取進行回收,不僅提高了礦物資源的回收率還有效的對環境進行控制。
3.2 建立完善的開采體系
在露天煤礦的開采中要實現綠色開采,就必須要建立完善的開采體系。執行煤礦開采和礦區生態環境重建的一體化路線。針對采礦工程和環境特點運用專業的知識與技術對露天煤礦進行深層次的分析、設計和規劃,使礦區再開采之后保持原有的水土。實行靠幫開采:(1)上部不動,下部向外推進,這種開采方式可以提高露天煤礦的煤礦采集率,提高采出率。(2)下部不動,上部境界向內縮進,這種開采方式可以減少煤炭的剝離率,避免煤炭浪費從而提高經濟效益。
3.3 實行露天煤礦易滑區回采技術
在露天煤礦開采的過程中,很多礦物由于開采技術的不到位并沒有做到百分之百的利用率,甚至不少礦物在易滑區跌落沒有得到收集,因此實行露天煤礦易滑區回采技術也是實現綠色開采的途徑之一。在工作幫出現局部滑坡和明顯弱面的現象時,采用非對稱的應力組合拱墻卸載模型來進行回采煤炭,采用“段工作線、高強度推進、快速回填的技術。”實現安全回采。
4 結語
目前中國經濟的快速發展離不開能源的支持,而煤炭是提供國家能源的主要原材料。如何對露天煤礦進行綠色開采在二十一世紀是嚴峻的挑戰,解決這一問題不僅可以提高我國人民的平均資源擁有量,還可使我國邁入能源大國的行列。要想實現露天煤礦綠色開采的途徑需要相關人員積極研發高新的、綠色的開采技術,以節能低碳為原理實現保護環境,提高礦物回收率的目的。
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