采礦工程中綠色開采技術的應用

段鵬舉

綠色開采并不單純是采礦的一項技術，在實際應用當中更是對自然生態保護的一種理念。在綠色環保產業快速發展的形勢下，采礦工程務必要秉承綠色開采的原則，明確意識到以往采礦工程開采的問題，將生態環境保護理念貫徹落實到采礦工程中。運用綠色開采技術，降低不必要的資源浪費，推動采礦工程與生態環保的協同發展，為國家可持續發展奠定有力根基。

1 綠色開采在采礦工程中應用的重要性

1.1 資源化的再利用，促進經濟的增長

礦產開采對土地資源造成了嚴重威脅，這就要求我們在開采過程中應該保證盡量減少廢石、矸石等廢棄物的產生。相關人員應秉持資源利用最大化的原則，更好的了解礦產廢渣情況，對其可用資源有效提煉，對反復提煉后的廢渣實施無害化處理。煤礦有害氣體瓦斯其主要成分是甲烷，是如今國家大力發展的清潔能源之一，開采過程中產生的矸石，可以制作成建筑材料，實現對矸石回收與利用。行業人員可以通過新技術和手段將廢棄物合理利用，實現保護環境的目的。

1.2 有效減少對環境的污染和破壞

對于淺埋煤層開采造成的環境污染和破壞問題。可以采用科學充填、保水開采等技術，將經過處理后的廢礦石填充在沉陷區，實現對廢棄物的重新利用，這可以減少地表損害，降低地表塌陷發生的風險；廢礦石也可作為建筑材料的原料，降低次級災害發生的可能。在減少資源浪費的同時，避免廢棄物對周邊環境造成污染，起到保護環境的作用。通過綠色采礦技術可以最大程度地保護礦山周邊環境，減少對周圍自然環境的破壞，進而減少因環境破壞而進行環境修復的費用，對采礦行業的可持續發展具有十分重要的意義。相關部門監督檢查，不定時抽查礦山破壞和修復情況（如圖1），達到降低生產成本，減少粉塵污染和尾氣污染，實現了生產效益和環境保護的雙贏的目標！

圖1 檢查礦山破壞程度和修復情況現場圖

2 綠色開采的優勢

①避免環境污染：避免環境污染是綠色開采技術中需要首要關注的特點，可持續發展觀中就強調了，環境治理的首要態度是保護現有的環境不受到大規模、深層次的危害，其次才是想辦法對于存在或者可能存在的環境污染問題想辦法治理。綠色開采技術重點從廢氣、廢水和廢棄礦物資源入手，有效控制有害物質的排放，保障生態環境的健康。②提高資源利用效率：隨著科學技術的進步，我們已經有很多可行的減少資源浪費、提高資源利用效率的方式存在于實驗室中，而綠色開采技術的優勢就是把這些新型技術運用于實際的采礦工程當中，從而切切實實的提高了資源的利用效率。③推動可持續發展：綠色開采技術的運用，不僅有著上文提到的環境污染小、資源利用率高的特點，而且，還能合理的運用理論研究來創造合適礦物產生的環境，刺激礦物的再生產，為推動可持續發展增添動力。

3 采礦工程中存在的環境問題

3.1 對土地資源造成嚴重的破壞

采礦工程對土地資源造成的損害是十分嚴重的，會引發各種各樣的問題。例如水土流失、土地沙漠化、廢棄物占有較大比例的土地以及地表坍塌等一系列問題。目前我國的采礦技術相對落后，仍然是一種粗放型的經濟模式。隨著采礦工程數量的不斷增多，越來越多的土地因為地表塌陷受到了嚴重的破壞。有相關資料證明，一萬噸礦產的開采會形成大約0.3 公頃的塌陷土地，這對于我國越來越緊張的土地資源的影響是十分嚴重的，并且隨著礦產的需求增大，會有更多的土地產生塌陷。采礦過程中不可避免地會出現矸石，我國被矸石所占用的土地的面積也在不斷增大。

3.2 對水資源造成嚴重的破壞

礦石在開采過程中會破壞地下含水層原始的水流，一旦原始徑流受到破壞，就會產生大量的地下水，使得區域含水層水位降低，導致地下水在降落時形成漏斗，影響當地的原本的水文環境。與此同時，開采技術和方法錯誤也很容易對地表水造成影響。嚴重時會導致河流出現干涸的現象，對原本的水文以及植被造成嚴重破壞，進而影響當地的生態環境，還很可能造成土地沙漠化。我國西部地區的土地沙漠化問題尤為嚴重。

3.3 對大氣環境造成了影響

采礦過程中會使用大量的爆破物品，例如炸藥。這些物品在爆炸時會產生大量的有害氣體，不僅是對大氣環境造成了影響，還會對人體健康造成損害。過量的二氧化碳和二氧化硫會對空氣造成嚴重污染，導致空氣質量逐漸下降，并且還會造成溫室效應，影響整個生態環境，如圖2。采礦過程中大量的有害氣體沒有經過處理就排放到空氣中，導致礦區以及礦區周圍的空氣質量越來越差，空氣污染以及空氣污染所帶來的影響是難以修復的。

圖2 礦山開采粉塵污染

3.4 引發嚴重的地質災害

金屬礦大多蘊藏在地下，金屬礦的礦層厚度較小，且有著較廣的分布面積，其單位面積生產能力也不高，這就導致金屬礦開采過程中產生了大量的采空區，很容易導致巖層出現崩塌的情況，嚴重時甚至還會導致山體滑坡。現階段采礦對環境造成的影響遠遠突破了礦區環境所能承受的范圍，礦產行業的發展是以犧牲一部分環境為代價的。但我國生存和發展主要的資源之一就是礦產資源，因此因為開采而導致的環境問題無法徹底解決。為了避免采礦對環境的影響進一步加大，國家和礦產行業必須提高對礦產資源與環境協調的重視程度，形成綠色開采的環保理念，深入研究綠色開采技術，在先進技術的支持下降低礦產行業對生態環境的影響。

4 采礦工程中綠色開采的應用

4.1 煤炭和瓦斯共采技術的應用

瓦斯是因為長時間在地面下埋藏過程中，隨著煤礦資源產生的氣體。氣體存于煤層孔當中，因此在開采煤礦資源過程中，瓦斯會在孔洞中噴出來，如若瓦斯濃度過量，就會造成瓦斯爆炸的現象發生。瓦斯屬于烷烴氣體，自身具有燃燒特性，是一種可利用能源，所以在采礦工程中，對瓦斯合理應用是很有必要的。煤炭和瓦斯共采技術的應用具有相當高的價值，不但能夠提高能源使用率，還能夠降低因為瓦斯導致的安全事故。裂縫分布與瓦斯移動的規律是此項技術關鍵的理論根據，如此能夠持續完善瓦斯的開采程序，不斷提升瓦斯能源的有效應用。

4.2 矸石處理技術的應用

在采礦工程中，開采大量矸石，不但會對當地的地理特性造成很大的變化，還會引發相應的自然災害，甚至會造成大氣的污染等問題。因此，相關部門與企業必須要協調合作，加速創新技術的研究工作，最大限度的防止采礦工程中出現大量矸石的情況。因此，要完善并且提升巷道設計，盡量減少巖石巷的掘進，開發相關煤礦巷道。針對巖矸等此種矸石，在采空區直接展開填充處理，針對煤矸石，重點是在精煤程序中產生，通常此種煤矸石具有再利用的作用，因此在采礦過程中能夠對其展開相應的處理后，基于能源形式再次對其利用。

4.3 礦山共采技術

豐富的礦產資源帶來巨大的經濟效益，但是在實際的開采過程，受制于技術水平，常常發生資源浪費的現象。例如在進行礦山開采時，礦物在形成過程中沒有相應的措施妥善收集保存，造成其中主要成分清潔能源甲烷的浪費。對瓦斯氣體的收集不僅可以降低礦區的安全隱患，防止大氣污染，還可以對資源充分利用，這是一項十分有價值的工作。所以可以對在煤礦開采過程中運用礦山共采技術，實現瓦斯與煤炭的協調共采，減少浪費，保護環境，提高相關產業的經濟效益。

4.4 保水綠色開采技術

在大力倡導綠色開采技術的背景下，保水綠色開采技術很好的體現出綠色開采的理念。對于防止潰水和保水，保水綠色開采技術是一項可行性較高的技術。在綠色開采的實際過程中，保水綠色開采技術的意義十分重大。采礦工程中對水資源主要采取兩種處理方式，一種是保水開采技術，另一種是防止潰水技術。保水開采技術在前期重點檢測巖層地質的水文條件變化；防止潰水技術更加注重施工安全，實際證明，保水綠色開采技術能夠在采礦過程中發揮良好的作用。實際開采過程中，在采集完部分區域的礦產資源后，很容易出現地下漏斗的情況，地下漏斗隨著降雨量的增多會逐漸消失，使得礦產區巖層的隔水性顯現出來，很容易導致水洼出現，影響施工進度。為減少這一情況的發生，可以選擇開采河流湖泊等部位。保水開采技術是通過結合特殊的工藝和地面灌漿技術來保護水資源的。因此需要在采礦工程中加強使用綠色開采技術，降低工程對水資源造成的破壞。

4.5 開采污染的妥善處理

在進行采礦工程的開采時，由于工程器械和人員因素的介入，對于環境的污染也是我們需要著重關注的問題，現有的綠色開采技術其實已經對這一問題有了比較全面的解決辦法。包括有對于廢氣、廢水和廢棄物料三個方面的處理。對于廢氣和廢水的主要處理措施還是進行嚴格的過濾之后排放，特別是管制對于廢氣污染的排放，是巴黎協定簽訂以來重點關注的問題，也是采礦工程中綠色開采技術對于國家政策的配合方式。而水資源和廢氣物料資源由于其存在方式的原因，可以方便儲存和提純，從而達到廢物利用的效果，所以，采礦工程中綠色開采技術對于污水的處理是先將可以方便儲存的污水集中起來放置于中央儲水倉中，用壓濾裝置進行深層次的過濾，凈化有害物質防止多次污染，然后把經過處理后的水資源進行再次利用。這里，需要著重論述的是對于廢棄礦物的綠色利用技術，礦物資源相比于水資源和空氣資源來說有著更高的經濟價值和利用價值，必須要給予更高的關注。在采礦的過程中，會由于不合理的開采而產生優質礦產變質為廢棄礦物的問題，從而不幸的“變寶為廢”，污染環境；另外，即使是比較適合的開采方式也避免不了的會產生礦物資源的剩余，也就是產生我們常說的“礦渣”，不合適的處理礦渣也會變成環境污染的一大來源。優化采礦技巧、定期對于礦物資源開采效率進行審核和檢查，避免遺漏礦物資源在自然環境中對生態環境產生破壞，是我們現有的綠色開采技術所運用的方式與方法。

4.6 礦井填充技術的運用

礦物的開采工作免不了要對山體以及地下進行大規模的挖掘，雖然傳統的采礦工程也都注意到了在開采的時候為了人員與設備的安全而進行適當的填充以保證礦井的安全，但是在礦物資源采集結束之后還進行后期的填補工作，就是綠色采礦技術與傳統采礦技術所相區別的地方了。現有的綠色開采技術其實已經注意到了這些問題，使用巖石材料、煤礦、風力和水力等資源作為填充物，把施工過后的領域進行適當的填充使之盡量保持原有的生態環境與地理環境，避免產生坍塌、滑坡、泥石流等地理災害，對生態環境造成不良的影響。隨著填充技術的不斷發展，越來越多的新型材料也被用于了礦坑的填充，如混合化學材料和環境適應型材料，這些新型的材料不僅效果好、質量高，而且成本低廉，可以靈活的運用于不同的環境，更重要的是還有控制地表降沉和改善生態環境的作用，為綠色開采技術的進一步發展提供了有效的支撐。

5 提升綠色開采技術的措施

5.1 管理技術的提升

綠色開采技術不單單是技術應用層面的提升，更重要的是從人員管理方法和資源管理體制方面的提升，不然，即使是有著先進的應用技術與設備，但是不會恰當的使用，最后的結果也是不盡如人意的。以更高的綠色開采質量以及綠色開采效率為目標，從企業的組織模式以及人員的協作模式入手，配合科學技術的進步來更新管理模式，是我們未來可以注意的采礦工程中綠色開采技術運用的可行性發展方向。例如，對于“協同開采技術”的運用來說，我們要積極打通不同資源開采工作小組之間的合作壁壘，遇到需要運用協同開采技術的開采問題，積極的依照具體的矛盾與問題來在每個原有分組中選取合適的專家來組成新的特殊問題處理團隊，從而提供工作效率以及資源的利用率，最終提升綠色開采技術的運用效率。

5.2 提高員工思想方面的重視

現在很多采礦工程企業也明白綠色開采思想的重要性，但是，只停留在敷衍的宣傳工作上，不注意對于員工真切思想的關心，從而使得很多員工產生“綠不綠色無所謂”的懈怠心理，影響綠色開采工作的展開。思想工作是不可以放松的工作，這是我們中國共產黨多年經驗的總結，也是每個企業應該學習的企業管理經驗。思想工作是一個細致的工作，不是貼大字報、寫紅頭文件就能敷衍了事的，重要的是思想環境的構造和多層次、全方位的思想灌輸。現代傳播學中“議程設置”理論就清晰的指出，占據人們視野的東西同樣也會占據人們的思想。因此，大字報要貼，紅頭文件也要寫，更重要的是做細致的群眾工作，例如定期舉辦關于綠色資源開采思想的分享會、主動帶領員工進行采礦工程中綠色開采技術的交流學習、對于部分不給予重視的員工進行私下的專門調解與解惑。切切實實的從個人、團體、企業等多個層次都宣揚綠色開采思想的重要性，從而根本上轉變員工“綠不綠色無所謂”的思想，為更好的在采礦工程中運用綠色開采技術奠定基礎。

6 結語

在金山銀山就是綠水青山發展理念的大力推動下，傳統開采工程的變革勢在必行，必須改變原有的生產模式，嚴格遵循綠色開采為中心的協調創新原則。利用綠色開采技術和科學的管理方案，盡量減少資源的浪費，促進礦區開采活動和環境保護工作的共同發展，為開采工程行業的可持續發展打下堅實的基礎。