采礦工程中綠色開采技術的應用探討

劉守道

摘 要：采礦過程中使用綠色采礦技術，能夠盡可能減少采礦活動對環境所產生的影響，在合理利用資源基礎上優化采礦技術，形成有效而連續的采礦作業模式，同時還能夠兼顧社會以及環境因素，確保采礦作業經濟效益的同時，提升其社會價值。基于此，本文將對采礦工程中綠色開采技術的應用進行分析。

關鍵詞：采礦工程;綠色開采技術;應用

1 采礦工程中綠色開采技術的概念及重要性

綠色開采技術是在傳統開采技術的基礎上逐步發展的一種新型環保的開采技術。傳統開采技術受到技術的限制，在開采礦產資源的過程中通常存在嚴重的環境污染物體。為了響應國家可持續發展的號召，要求采礦施工必須要注重對環境的保護，不能因為追求經濟效益而盲目開采。綠色開采技術是在傳統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，還有效促進了礦產資源的合理利用，避免了不必要的浪費。

伴隨著工業化的發展進程，我國對能源的需求也在逐年增加。當前，煤礦企業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在大肆挖掘的時候容易造成礦區的嚴重塌陷、破壞周邊的水資源以及造成水土流失等現象，嚴重影響了礦區有序穩定的發展。在這種形勢下，通過應用綠色開采技術對礦區進行工程施工，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境，確保了資源開采和環境保護之間的和諧共存，為煤礦企業長遠的可持續發展戰略奠定了基礎。

2 傳統采礦技術可能會造成的環境影響

2.1 破壞土壤資源

由于礦產資源開采的天然特性，因此在施工過程中可能會產生大量的固體廢棄物，這些固體廢棄物如果不經過及時的處理，可能會對土壤結構造成嚴重的威脅，最典型的就是固體廢棄物的堆積造成土壤負荷能力達到極限，引起土壤沙化問題。一旦到了雨季，這些被沙化的土壤就有可能隨著雨水被沖走引發水土流失，嚴重的還會引發土地荒漠化問題。同時，固體廢棄物和其他廢棄物不及時處理還會影響其他的自然要素，例如周邊河流的質量等。

2.2 破壞水流

采礦工程中使用了不恰當的技術有可能會造成水資源的破壞。在我國傳統的礦產采掘工作中，工作人員通常采用直接打穿地基的方式對礦產資源進行開采。這種傳統的采礦方式可能會導致采礦區域的含水層遭到破壞，進而引發地層中水體泄漏，使得礦山原有的水位下降，水平線下降之后，地基的承載能力相應減弱，這一系列的問題會導致當地局部區域的水文環境失衡，一方面破壞了自然環境，另外一方面對當地居民的生活環境產生負面影響。除此之外，采礦工程中經常使用笨重、落后的設備進行開采作業，導致地表水體徑流被改變，水文條件被打破，同時，由于上文提到的固體廢棄物的影響，水文環境會遭到來自多個方面因素的破壞力。

2.3 污染大氣資源

傳統的礦產資源開采方式不僅僅會對地質和水文造成影響，還會影響大氣資源的質量。粗放式的采礦方式會破壞底層污染空氣，嚴重的會引發局部溫室效應。以往的采礦方式，耗費的時間較長，周期運轉緩慢，在這一過程中一旦地表以下的有毒氣體泄漏，就猶如打開了潘多拉的盒子，造成瓦斯氣體、二氧化硫等毒氣在一定范圍空間內彌漫，一旦吸入，會威脅到工作人員和周邊居民的生命安全，同時也對大氣造成了嚴重的污染。除此之外，采礦工程中的粉塵廢棄物也有可能在季風的作用下進入到空氣循環中，給人體造成吸入式風險。

3 采礦工程中綠色開采技術的應用

3.1 矸石處理

開展采礦工作時，矸石排出量很高。矸石排出一方面會影響地表環境，另一方面由于其內部含有一定量的可燃物，在特定條件下還會燃燒，進而產生有毒有害氣體污染空氣，由此可以看出，如果不對矸石進行妥善處理，會同時產生固體廢料以及有毒有害氣體，對環境造成嚴重影響。傳統采礦模式中，矸石處理技術較為粗放，導致該問題長期得不到有效解決。運用綠色采礦技術之后，針對矸石問題主要有三種解決措施：第一種是覆蓋法，使用開礦現場其他物品對矸石進行覆蓋，通過這種方式減少矸石影響范圍，這種方式的優勢在于技術簡單、成本低。第二種是化學分解法，工作人員根據矸石化學性質，選擇相應的化學制劑對矸石進行分解處理，這種處理方法的優勢在于通過化學反應能夠在分解矸石的過程中提煉出一些有用的金屬物質，減少矸石對于環境所產生的污染的同時，提升矸石使用價值。第三種是綜合利用發，矸石進行處理之后其內部結構會發生改變，使其物理結構以及化學性質符合建筑施工用料標準，使矸石成為一種新的建筑資源，隨著建材成本逐步提升，利用矸石作為建筑施工材料，一方面能夠提升矸石使用效率，變廢為寶，另一方面還可以減少傳統建筑材料使用量，緩解資源壓力。

3.2 采空區填補技術

從礦產資源分布情況來看，露天礦產資源存儲量較少，大多數礦產資源都存在于地下，想要開采這些地下礦產資源就要搭建采礦井，讓采礦設備能夠深入地下采集礦產資源，在開采過程中，地下的礦產資源被掏空，進而在該區域創造出一個巨大空洞，這種由于采礦作業而形成的地下空洞被稱為“采空區”，采空區的出現會造成該區域土體結構發生巨大變化，容易形成地面沉降問題。傳統采礦技術框架下，針對采空區通常使用支撐或者填充的方式進行處理，而這些處理方式存在很大問題，例如會消耗大量資源、產生二次污染等。使用綠色采礦技術之后，針對開采作業所形成的采空區，依舊采用填充原理對其進行穩固，但區別在于綠色采礦技術中使用的是更為環保的填充原料，就目前綠色采礦技術發展情況而言，常用的填充技術包括兩大類。第一類是膠結填充，具體填充過程中工作人員對爐灰渣、河沙或者粉煤灰等固體廢料進行充分混合，再加入一定量的水使其軟化，當填充料呈現出膏狀形態之后，將其注入采空區，通過這種方式對采空區進行有效支撐，除了能夠有效地控制地面沉降之外，這種填充技術還可以降低井底溫度，使得溫度過高的區域的溫度能夠得到有效控制，從而防止發生火災。第二類是使用水泥填充空洞中四周裂隙，這種處理方式的優勢在于靈活利用冒落帶，實際工作過程中，工作人員需要對灌注時機進行精準把握，需要在矸石空隙被周圍巖土結構壓實之前對裂隙進行注漿噴射作業，此方法可以在短時間內將填充材料和出現裂隙的矸石膠結，從而形成覆蓋層，確保填充區域穩定性的同時，還可以有效地減少表面沉降，通過這種方式減少固體廢料總量，并有效緩解地面沉降。

3.3 共同開采的技術

一般情況下，煤炭資源經過開采之后，礦區周邊的圍巖壓力會慢慢地降低，這種形勢為瓦斯氣體創造了有利的釋放條件。基于這種情況，開采技術人員必須根據煤礦的實際現狀進行鉆孔布置作業，以便于瓦斯抽取。最后，廢棄的礦井還存留瓦斯氣體，因此作業人員還需要實施瓦斯氣體的抽取作業，在作業的時候，工作人員需要觀察并利用巖體的內裂隙場分布情況，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，在合理開發利用煤礦開采中瓦斯資源的同時，也降低了煤礦生產事故的發生幾率。

4 結束語

在全球工業化的形勢下，我國的煤炭部門將持續加大對煤炭資源的開采力度。采礦作業過程中，為了減少采礦工作對環境所造成的污染，要靈活使用共同開采技術、采空區填補技術以及矸石處理技術，確保綠色采礦技術得到合理應用。

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（陜西旬邑縣旬東煤業有限責任公司，陜西 咸陽 711300）