采礦工程中綠色開采技術的應用探析

敖翠云

摘要：礦產資源帶動了我國總體經濟實力的進一步增強，礦產資源需求量持續上升，傳統采礦技術已無法滿足可持續性發展的需求。在采礦過程中，由于人們對采礦工藝技術的選擇和各種設備問題，影響了所在區域的生態環境。基于此，本文重要研究綠色采礦工藝技術在采礦工程中的使用狀況，并提出了相應措施，以供參考。

關鍵詞：采礦工程；綠色開采；技術

在我國礦山建設項目中，開采過程極易污染環境并導致土壤污染，如果保護不到位，可能造成水土流失。所以，要降低采礦工程對各類環境污染的危害，人們必須積極采用科學的環保開采工藝，從根本上提升環保能力，并采用新型環保工藝與手段，加速處理環境污染問題的進程，營造更好的開采環境。

一、綠色開采技術概述與分類

采礦業的環保問題一直是主要關注的問題。在應用綠色開采技術開采鐵礦石的過程中，不但可以減少環境污染，提高開采效益，還能確保環境和開采之間的平衡。對此，應因地制宜，減少各種自然資源的損失，增加環境保護力度。

（一）鐵礦采空區的充填技術

對于傳統的鐵礦石開采，采空區加工一直是關鍵問題。填充技術常用做法包括填充“碎石帶”、“風力或水力”填充、“煤矸石自滑”填充，缺點是效能較差、容易二次污染或生產成本較高。相反，應用了綠色采礦技術理念的現代充填技術“Goaf”可以更加完善，主要類型包括：第一，“可變膠結”填充方法。混合四種物質（碎屑、工業廢渣、河砂和粉狀礦灰），加水使其成為糊狀物，并實時填充，成為有效控制表面沉積的穩定支撐，對于高溫地區而言，還可以有效降低地下溫度和火災風險。第二，在采空區填充“注入并膠結走廊的落差”的技術。該種方法大多使用在落差區。粘結時間在碎屑間隙變厚之前，可以快速將下落的填充材料膠結合起來，促使兩者都可以作為過載支撐膠結在一起，不但能提高填充區域的機械穩定性，還能降低表面變形的可能性。

（二）鐵礦的“采礦保水”技術

“礦區水保護”的主體思路是有效研究在擬建礦區鐵礦區內究竟分解的自然資源，以實現礦井的科學合理選擇。如果礦區中包括或具有含水層結構，已開發的“西部地帶”（包括“斷水地帶”）不應開發到礦區“含水層”結構下部。

（三）鐵礦的“處理毛石”技術

鐵礦石在加工過程中會產生各種廢物，如碎石等。在煤層中鋪設碎屑的施工線是減少當前碎屑排放的一種常見且重要的方法，主要因為周圍路面的結構變形很大，需要堅持“優化道路支撐模式”的連續性，可以有效提高雜質應用的效率，通過“壓縮支撐和填充線”的方式提高有效雜質含量。

（四）毛石填充及支護技術

污染充填與支撐技術能有效減少雜質充填數量。在實現過程中，重要因素是利用奇數點以“槽”的形態填滿柱子，或采用連接方式填滿柱子內部的空隙，合理利用碎石。該技術通過機車把破碎物運輸至籠室，再利用填充空隙通過傳遞帶運輸至破碎，最后添加碎石與澆注水泥一起進行，以同時產生碎石和水泥帶。在使用碎石充填技術前，應按規定時間完成碎石的充填與破碎，以此減少碎石量，增加鐵礦利用時期，減少鐵礦安全事故的可能性，降低沉土發生的概率。

（五）“無礦柱開采”技術

“無柱開采”技術的主要原理是提前預定先前礦區輸送線下的充填膠帶，主要任務是在下一階段的挖掘中發揮作用，實現不保留列和實現列挖掘的目標。該技術主要用于構建通用的填充系統，有必要在地下鐵礦中設計和建造一個專用停車場和攪拌站。同時，科學設計“特殊回流隧道”頂部位置的“普通泵室”，以創建“混合、泵送、填充”的連續運行模式，其中，確定填充區規格的依據是：第一，填充區調整時間；第二，土壤壓力；第三，工作臺表面和工作表面之間的輸送線長度。

二、當前采礦工程中的環境問題

（一）排放的廢氣導致污染

目前，開采過程中會排放一些廢物和危害物質，容易造成大氣污染，危害生態環境。目前，由于礦產資源是重要的不可再生資源，相關礦業單位有必要及時確定有效的開采方法，減少開采過程中產生的環境污染。

（二）影響土地資源

在開采中，易損害附近的土壤資源，如果礦山處于長時間開挖狀態，易導致附近區域荒漠化，同時還容易發生水土流失，破壞生態環境，但如果遇到部分土壤資源難以修復，就會影響正常的生產，甚至造成經濟損失。

（三）可能污染水資源

在開采過程中，可能會破壞地下水資源結構，污染水資源，也容易使地下水排放到地表，引起地下水位的上升。因此，采礦會破壞土壤地表結構，并使附近的地下水或磨碎河流干涸，在一定程度上影響人們的日常生產生活。

三、綠色開采技術在礦產資源采集過程中的重要性和條件

（一）綠色開采技術的重要性

近年來，隨著我國社會經濟的不斷發展，綠色礦山建設在礦業發展中受到了越來越多的重視，也取得了長足進步。在進行礦山開采時，綠色開采技術可以有效降低環境污染，實現礦產資源的高效利用，其重要性不容忽視。礦產資源是國民經濟和社會發展的重要物質基礎。但由于歷史和自然因素的影響，礦產資源開發利用仍存在一些問題，例如，環境污染嚴重、可持續發展問題突出、礦業技術落后等。因此，積極開展綠色礦山建設是未來建設發展的必然趨勢。在礦產資源開采過程中，要遵循綠色環保原則，以此促使整個行業健康有序發展。

首先，有效保護生態環境。隨著科學技術的發展，地球承受著人口增長、氣候變暖、環境破壞等壓力。因此，保護生態環境相當重要，綠色開采技術可以保護生態環境并減少污染與廢物排放。

其次，減少資源浪費。由于礦產資源分布不均和礦石質量等因素，導致某些地區出現礦山資源短缺的現象。這時需要采用綠色開采技術，合理開發與利用礦產資源，盡可能減少對礦區周邊環境造成的危害。同時，在采礦過程中，避免將產生的礦渣、廢水以及廢氣等廢物排放到周邊環境中，以免造成嚴重的環境污染。

最后，提高采礦效率。在礦產資源采集過程中，通常會采用一些技術手段提高工作效率，綠色開采技術是有效方法之一。

（二）綠色開采技術的條件

實施綠色采礦技術的具體條件主要包括以下方面：首先，在環境方面，控制并滿足實施具體條件，通常情況下，環境條件較復雜，確保在采礦項目中進行更有效的綠色采礦。其次，合適的人員應達到項目設計需求，對于綠色開采技術而言，需要具有專業程度較高的設計人才。所以，在推行綠色開采項目前，需要了解工作人員的知識水平和專業性，并進行較全面的輔導與訓練，以增加項目各方面的有效性，提高技術人員以及設計人員的參與度。

四、綠色開采技術在礦產開采過程中的使用策略

（一）在綠色開采技術中保護水資源

在礦產資源開采中，水資源環境保護是關鍵工作之一。水資源環境保護技術是為了合理保護地下水自然資源，防止污染環境，尤其在提煉金屬礦石時，容易破壞地下水，因此要想獲得金屬礦石，必須采用節水采礦工藝，重視對地下水源的防護。但通常情況下，也可以采用土壤注入方式，以此避免金屬降解的副作用。合適的地下水保護層設計能在保障地下水源免遭破壞的同時，合理減少對地下水源的干擾，但不能夠減少由于金屬礦產開發而給地下水帶來的結構性破壞。

（二）在綠色礦產開采中的減沉開采

開采過程包括填充物的開采，主要指合理處理土壤沉降問題。在開采過程中，金屬礦和非金屬礦等各種物料經常被排放到采空區中進行充填，可以降低采空區面積下沉和脫落的可能性。但如果采用河沙等材質加以充填，會增加生產成本，導致無法大規模應用。

（三）綜合處理和利用固體廢棄物

在我國的采礦過程中，每年都會產生大量廢物，如果堆積后無法清除，就會影響周邊區域。一些廢物甚至會導致火災，造成安全事故，因此應努力防范事故和污染，采取適當措施及時解決。在開采資源時，不可避免地會產生一些爐渣，例如，將礦渣當作建筑材料或用于某些道路建設項目，不僅可以降低修建高速公路的成本，還可以降低固體礦物廢物對周圍土地資源帶來的影響。

（四）采礦工程中綠色開采技術管理

第一，在開展植物保護中，責任人員應不斷增加對礦井的檢查，逐步明確礦井管理細則。在礦井發生各種不平整裂縫后，相關部門要積極檢查所有沉降情況，掌握每個斷裂的長度、寬度以及斷裂的大致方向，從而判斷具體的破裂范圍。第二，嚴格確保周圍礦山環境的安全，如果礦山發生滑坡，相關部門應確定滑坡的成因和具體范圍，并采取相應的保護措施。第三，在垃圾填埋場運行過程中，還應進行污染預防作業，統一規劃垃圾填埋場工作。第四，通過生態手段管理礦井的地下水土流失。除在礦井培育適宜的植被外，還可指派技術人員在種植后加以保護和栽培，建立各種控制方式，避免土壤侵蝕帶來的問題。同時，可以避免污染物進入農田，確保周圍區域的發展建設和開發工程的順利進行。

（五）優化巷道布置，減少毛石排放的開采技術

當前，需要優化鐵礦石開發技術，主要是增加開采價值，設計針對鐵礦石地質環境的專業開采道路體系和工藝技術評價體系，以實現采礦方法與開采技術的一致性。同時，注重安全高效率的礦井研究，通過系統優化道路研究設計與布置，逐步減少路線布置，提高礦井運行參數，以改善鐵礦石產出的集約化與管理水平，從而提升開采效益。

（六）研發新設備

開發采礦工藝需要先進裝備。工業生產技術手段是影響產量的主要原因。一旦技術設備得不到優化，就不能在最大程度上提升質量。因此，在鐵礦石開發領域中，應做好如下領域的探索：第一，深部礦井的開發裝備與熱處理工藝。第二，深井監測與控制技術和防石擊技術。第三，檢查設備和技術，以實現礦井的高產高效。第四，深部開采后，采取維護措施，適當維護設備。第五，新裝備具有較好的安全性與可靠性，應用相對較多。

（七）采取填充技術

如果開采后尚未有效填充采空區，地表將發生移動或塌陷，造成災害和污染。以前的填充方法包括巖石填充、磨石填充、風力填充、粉末碳填充和水力填充等，不僅效率低、成本高，還會帶來二次污染。因此，有必要積極采用先進的綠色填充技術，例如，使用磨石、粉煤灰、工業礦渣、河砂等混合填充材料。在建立相對穩定的支護后，有效控制土壤沉積，減少礦山問題，防范礦山發生火災。

（八）矸石處理技術

在開采過程中，煤矸石排放量大，不僅會影響地表環境，還容易污染大氣，不利于采礦作業的綠色發展。目前，我國采礦業必須科學處理，盡量避免產生污染源。因此，可以通過有效的處理技術科學處理煤矸石。首先，保護膜可以覆蓋綠色涂層技術，減少風的影響，防止煤矸石自燃并污染環境。其次，選擇化學溶劑處理溶液。再次，集中處理產生的廢物，提取其中包含的金屬元素，掩埋并銷毀。最后，對煤矸石進行二次加工，使其成為建筑材料，充分發揮煤矸石的材料價值。

五、結語

綜上所述，在礦業的開采活動中，過去的開采方式與當前的可持續發展觀念不符，必須引入環保礦山工藝，最大限度上降低開采活動中對環境的危害，同時，采用先進的科技手段，更好地利用自然資源。

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