淺談綠色開采技術在采礦工程中的應用

王傳峰

（中國神華海外開發(fā)投資有限公司，北京 100011）

1 現行的開采技術在采礦工程中所帶來的問題

（1）破壞自然環(huán)境問題。在以往的礦業(yè)開采中，落后的開采技術對自然環(huán)境具有很大的破壞力，對水資源、土地資源以及大氣環(huán)境造成嚴重的破壞效果，并且在開采之后不注意對環(huán)境的修復，給當地居民的生活和居住環(huán)境造成惡劣的影響。例如一些井下煤礦開采導致地下水資源被破壞，采空區(qū)垮塌造成小型地震，威脅地表居民的生命和財產安全[1]；在礦業(yè)開采中，一些有毒有害氣體進入大氣中，造成空氣污染，嚴重的甚至引起霧霾等等。

（2）對農林業(yè)帶來損失[2]。在露天開采地表資源的過程中，對于地表樹木叢林是極大的破壞，甚至危害到農業(yè)的發(fā)展。在進行山林挖掘中，對于樹木的覆蓋面積是最直接的影響，原本郁郁蔥蔥的山林會因為開采變得光禿禿，據統(tǒng)計因為山林開采，對于土地的污染占50%以上，如果在開采中不注意環(huán)境的保護，會造成更大的損失。

（3）對生物多樣性的影響。在進行采礦活動的過程中，對于土地、水資源以及大氣都有污染，這些污染對于生存在礦區(qū)周圍的動物和植物都有危害，使得他們的生存環(huán)境遭到破壞，有一些動植物甚至到了滅絕的邊緣，所以，礦產資源的開采對于環(huán)境和生態(tài)都是很大的破壞，不利于生物多樣性的穩(wěn)定。

2 綠色開采技術在采礦工程中應用的必要意義

在礦產資源開采的過程中，環(huán)境一旦受到破壞想要逆轉非常的困難，環(huán)境質量想要修復需要很長的時間，因此在進行礦產資源開采的時候，綠色開采技術是實現可持續(xù)發(fā)展的必然措施。

（1）綠色開采減小對生活環(huán)境的傷害。在礦產資源開發(fā)領域應用綠色開采技術，要持續(xù)研究與經濟開發(fā)相適應、環(huán)境保護相協(xié)調的技術方案，應用在實踐中，減少排放到空氣、水體及地表中的污染物，重復利用開采中的廢棄物，在礦業(yè)全生命周期內提前設計和施工生態(tài)環(huán)境修復工程，積極復墾山林，改造利用最終礦場，實現綠色開采。

（2）綠色開采創(chuàng)造更好的經濟環(huán)境。隨著社會發(fā)展進步，環(huán)境對于可持續(xù)發(fā)展的重要性越來越受到重視，犧牲環(huán)境換來的經濟發(fā)展不可取。因此，在礦產資源開采中采用綠色開采技術，保護環(huán)境，防止污染，既可以使采礦行業(yè)得到發(fā)展和創(chuàng)新，也可以改變采礦行業(yè)產業(yè)人員舊有觀念，加強礦業(yè)領域生態(tài)文明建設，創(chuàng)造更好的經濟環(huán)境。

3 目前一些綠色開采技術在采礦工程中的應用

（1）綠色開采替代技術的應用。綠色開采替代技術主要是指在礦業(yè)領域中，不斷對新能源、新技術、新產品及新工藝進行研發(fā)，替代落后的能源、技術和產品，有效提升資源利用效率。①保水開采技術是一項重要的新技術，在進行礦產資源開采的時候，可以有效提升開采的產量，同時減少因為開采而對環(huán)境和水資源造成的污染。②露天開采工程陡幫開采技術相對于目前應用廣泛的緩幫開采技術，具備基建工程量小、資源采出率高、建設成本低、實際開采效率高等優(yōu)點。

（2）綠色開采節(jié)能技術的應用。綠色開采節(jié)能技術主要是指在采礦過程中，通過降低物質和能源的消耗率，在確保既定的生產目標實現的同時，達到廢物排放的最小化，既節(jié)約了資源，又降低了污染。①共伴生資源共采技術，如煤與瓦斯共采技術就是通過設計煤炭和瓦斯的合理科學的開采方式，先進行瓦斯抽采，利用瓦斯能源的同時，減少環(huán)境污染，還使得開采煤炭時更加安全。②通過節(jié)能降耗技術、用電避峰就谷策略、高效回收技術、高效無害藥劑、廢水循環(huán)利用工藝等手段，實現節(jié)能降耗、高效回收、無毒無害、廢水循環(huán)等目的。

（3）綠色開采再利用技術的應用。綠色開采再利用技術主要是指在礦業(yè)項目運營中，通過對生產原材料進行循環(huán)使用或重復使用，延長原料或產品的使用周期，從而達到資源消耗降低的目的。

如下圖為治理后的深陷區(qū)。該公司在進行改造中，將矸石填溝造地，使溝壑變良田，坡地變平川，累計填溝造田50余畝；投入5000余萬元，開展采煤深陷區(qū)地表治理，共完成生態(tài)恢復治理5000余畝；在沉陷區(qū)及矸石山構建綠色開采的“立體式生態(tài)修復治理”項目，規(guī)劃五年內建成1000畝林業(yè)示范區(qū)和1000畝農業(yè)示范區(qū)，進一步推動土地復墾工作。①工程孔綜合利用技術就是多利用地質孔、探水孔、注漿孔，少布置探礦孔，采用一孔多用鉆探工藝，通過節(jié)約投入、集中施工等措施，結合井下物探技術，提高資源儲量，節(jié)約工程孔施工量。②礦井水疏干水利用技術就是采用潔凈化、資源化技術和工藝進行合理處置，礦井水疏干水處置率達到100%，不但可以供應礦井用水，還可以如神東集團錦界煤礦將疏干水供應該煤礦配套電廠及周邊化工廠使用，甚至可以供應農田綠化使用，降低周邊工農業(yè)正常用水消耗。

（4）綠色開采資源化技術的應用。①煤泥水重復利用技術就是通過先進的煤泥水處理設備進行脫水處理，生成相應的煤泥產品，再將處理過的水重復利用，即獲得了煤泥產品，又節(jié)約了水資源。②尾礦充填開采技術的廣泛應用，可以有效控制地表沉陷，保護地表建筑不受破壞，既可以獲取經濟效益，又解決了環(huán)境污染問題。新礦集團通過開展“矸石充填置換煤炭”技術研究處置矸石山7座，開灤集團唐山礦自2012年開始通過充填煤矸石置換出煤炭71萬t，取得了相當的經濟效益和社會效益。

（5）綠色開采系統(tǒng)化技術的應用。綠色開采系統(tǒng)化技術主要是指在礦業(yè)項目全生命周期內，基于系統(tǒng)工程的原理，通過礦業(yè)領域的代謝分析，實現項目的物質流、能量流、信息流、價值流等優(yōu)化配置，屬于一類軟科學技術。①超期地質預報技術是控制地壓的有效措施，從而達到高效回采。地壓控制需要對預報、預防、快速回采、動態(tài)監(jiān)控、后處理等先進技術進行整合優(yōu)化，超期地質預報技術既保障了礦區(qū)回采安全，又提高了礦區(qū)回采效率。②礦區(qū)綜合降塵技術，如棗礦集團高莊煤礦為解決粉塵污染，在采煤工作面采取注水開采等措施，減少工作面粉塵，通過封閉式傳送帶將煤炭運輸至洗煤廠，改善公共環(huán)境的同時保障了職工身體健康。③礦區(qū)復墾綜合治理技術，如唐山市南湖采煤沉降區(qū)綜合治理項目將曾經的唐山礦采煤塌陷區(qū)通過改造，建成城市生態(tài)公園，參觀人數超過千萬人次。新礦集團新巨龍公司的萬畝生態(tài)園也是對公司塌陷地進行改造，建起了新型農村社區(qū)和生態(tài)園，提升了企業(yè)生態(tài)文明形象。

4 結語

總之，礦業(yè)開采對于環(huán)境的破壞是非常大的，我們在進行開采的時候可以采用綠色開采的技術，這些綠色開采技術的應用可以有效的保護環(huán)境，避免因為開采而造成的環(huán)境和生態(tài)問題，給周圍的居民健康和生態(tài)環(huán)境造成危害。采礦工程從業(yè)人員還要不斷的進行實踐和研究，使得綠色開采技術可以更加完善，在追求經濟利益的同時可以保護好環(huán)境，實現礦業(yè)領域的可持續(xù)發(fā)展。