許國才

摘 要： 煤炭等礦產(chǎn)資源在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中發(fā)揮著十分重要的作用，也是社會經(jīng)濟發(fā)展和建設(shè)的共同資源之一。因此，資源的合理開采對經(jīng)濟建設(shè)與資源儲量的可持續(xù)發(fā)展顯得尤為重要?；诖?，本文對綠色開采的概念、傳統(tǒng)采礦方式所帶來的各種問題以及綠色開采技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用研究進行了分析。

關(guān)鍵詞： 采礦工程;綠色開采技術(shù);應(yīng)用

【中圖分類號】TD43? ? ?【文獻標(biāo)識碼】A? ? ?【文章編號】1674-3733（2020）19-0102-01

1 綠色開采的概念

綠色開采主要指的是在礦產(chǎn)資源開采過程中，最大程度的減少對自然環(huán)境的污染、資源的浪費，達到環(huán)境保護、能源節(jié)約的目的。此外，還要減少資源開采時污染物的產(chǎn)生與排放，同時利用相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)資源的二次利用，最大程度的提高資源利用率，增加經(jīng)濟效益與社會效益，做到資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展建設(shè)。

2 傳統(tǒng)采礦方式所帶來的各種問題

2.1 水資源問題

在礦產(chǎn)資源開采過程中，地下含水層徑流將會發(fā)生很大的變化，導(dǎo)致地下水滲出情況時有發(fā)生。因為地下水嚴(yán)重滲出，區(qū)域含水層水位自然會受到很大影響，并且促使地下水降落漏斗的形成，直接改變區(qū)域內(nèi)的水質(zhì)情況。此外，傳統(tǒng)礦產(chǎn)開采方式還會影響到地表水體，導(dǎo)致河流溝渠中的水流直接下降，對于當(dāng)?shù)鼐用裼盟闆r也有著很大的影響。

2.2 大氣污染問題

在具體采礦中，會產(chǎn)生如二氧化碳、二氧化硫等氣體，影響到空氣質(zhì)量。如二氧化碳含量過高，將會引發(fā)溫室效應(yīng)，而二氧化硫過高，則會造成嚴(yán)重的空氣污染。從這里我們能夠看出，我國的采礦工程中存在著十分嚴(yán)重的環(huán)境問題。不過就當(dāng)前情況來看，礦產(chǎn)資源是我國社會發(fā)展中不可或缺的重要資源，所以加強對其重視意義重大。

2.3 土地資源問題

傳統(tǒng)的礦產(chǎn)開采方式會嚴(yán)重污染到土地資源，如固體廢料、水土流失、土地塌陷等，在這之中，土地是最為重要的一大問題。就相關(guān)統(tǒng)計結(jié)果顯示，當(dāng)前大約有40萬hm2的土地塌陷是因為傳統(tǒng)礦產(chǎn)開采方式所引發(fā)的。此外，在礦產(chǎn)開采過程中，還會產(chǎn)生一些其他物質(zhì)，而這些物質(zhì)的價值并沒能得到充分發(fā)揮，而是大量堆積，而這也在很大程度上占用了很大土地資源。

3 綠色開采技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用研究

3.1 煤與瓦斯共采技術(shù)

瓦斯又稱為煤層氣，主要指的是植物長期掩埋在土層中，在成煤過程中所產(chǎn)生的大量氣體，這些氣體存留在煤層的縫隙中，工人在對煤炭進行開采時，瓦斯就會從煤層的縫隙中大量涌現(xiàn)出來，高濃度的瓦斯會形成嚴(yán)重的安全隱患。由于瓦斯屬于烷烴類氣體，又是一種較為寶貴的清潔能源，這些瓦斯同時具有較高的經(jīng)濟價值。因此，煤與瓦斯共采技術(shù)既可以解決瓦斯帶來的安全隱患又能將瓦斯變?yōu)榻?jīng)濟資源加以利用，具有很高的使用價值和經(jīng)濟發(fā)展意義。該技術(shù)理論主要依據(jù)的是裂縫分布規(guī)律和瓦斯移動規(guī)律，提高了煤層的透氣性和瓦斯抽采工藝流程的優(yōu)化作用，特別是對于高瓦斯煤層，要在實際開采工作中不斷進行技術(shù)優(yōu)化和抽采率的提升，使該項技術(shù)越發(fā)完善，并得到廣泛的推廣及應(yīng)用。

3.2 對矸石的處理技術(shù)

在采礦工程中，矸石的排出量非常高。矸石的排出不僅會對地表環(huán)境造成一定的影響，偶爾還會出現(xiàn)矸石自燃的現(xiàn)象，對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，這對于環(huán)境保護是十分不利的。而中國的采礦工程現(xiàn)狀是，沒有及時處理原本堆積的矸石，同時，在采礦過程中新產(chǎn)出的矸石越來越多，這就導(dǎo)致中國的環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重。針對矸石的處理，在綠色開采技術(shù)中，主要有4種處理方式：用廢棄物覆蓋。這種方式很有效，能避免在風(fēng)吹的作用下矸石對環(huán)境造成的污染;根據(jù)矸石的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)選擇相關(guān)的溶劑進行分解處理;綜合利用矸石。在矸石中有部分可以利用的金屬，工作人員可以將其中具有利用價值的金屬提煉出來，以提高矸石所帶來的經(jīng)濟效益;將矸石作為建筑材料。在采礦過程中，開采得到的尾礦以及被提煉之后的廢石有一些能夠作為建筑材料使用。當(dāng)前，建筑材料的成本在不斷提高，矸石的存在能夠很好地緩解資源緊張的局面。

3.3 采空區(qū)充填技術(shù)

采礦作業(yè)會挖走地表下的礦藏，這就使得原本由礦藏進行填充的空間被挖空，這片挖空的區(qū)域稱作采空區(qū)。對采空區(qū)一般需要進行相應(yīng)的支撐及充填技術(shù)，一是為了防止地表下陷給周圍的生態(tài)環(huán)境造成不可逆的影響，二是為了保證采礦工人生產(chǎn)過程中的人身安全。傳統(tǒng)煤礦采空區(qū)在進行充填時運用的技術(shù)包括水力充填、粉煤灰充填、風(fēng)力充填等，這些充填方式都具備相應(yīng)的缺點，比如有些會消耗大量人力資源，有些會產(chǎn)生二次污染，有些充填效率太差等。受綠色開采概念的影響，當(dāng)前采空區(qū)充填技術(shù)多有以下幾類：其一是交替膠結(jié)充填，主要方法是將河沙、工業(yè)爐渣、粉煤灰及煤研石等廢料進行混合，并加水?dāng)嚢枋怪蔀闋钊缪栏嗟臐{體，將此材料即使填充后即可形成穩(wěn)定的支撐。該支撐除能夠有效控制地表沉降之外，在溫度過高的區(qū)域還能使井下溫度下降，從而避免火災(zāi)的發(fā)生;其二是采空區(qū)冒落研石空隙注漿膠結(jié)充填，該方式的特點則是對冒落帶的運用，注漿時機選擇在煤研石空隙被壓實之前，這種方法能夠使填充材料與冒落研石在短時間內(nèi)膠結(jié)，從而形成由兩者合力支撐的覆巖層，對充填區(qū)域的力學(xué)穩(wěn)定性做出了相應(yīng)的保障，同樣能夠有效減少地表變形。

3.4 共采技術(shù)

在傳統(tǒng)煤礦開采過程中，經(jīng)常會受到瓦斯的威脅。若僅僅是將瓦斯抽放，雖然是保障了煤礦開采的安全，但是也造成了瓦斯的浪費。幾年來逐漸興起煤與瓦斯共采的理念。煤與瓦斯共采技術(shù)核心思想可以總結(jié)為一井三用。首先，對煤炭開采區(qū)進行規(guī)劃，將其劃分為規(guī)劃區(qū)、采動區(qū)及采空區(qū)三個部分。規(guī)劃區(qū)瓦斯的抽采方法是地面井進行抽采;采動區(qū)由于采動的影響，地層壓力急劇降低，同時地層產(chǎn)生大量裂隙，有利于瓦斯的抽采;從傳統(tǒng)意義上來講，采空區(qū)瓦斯主要是依靠采空區(qū)埋管進行抽取，對于采空區(qū)瓦斯的抽取技術(shù)有地面直井抽采采空區(qū)瓦斯、井下穿層鉆孔抽采采空區(qū)瓦斯等。

4 結(jié)束語

綜合上述情況來看，采礦作業(yè)對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，也使礦區(qū)周圍的生態(tài)平衡遭到破壞。因此，為了使采礦作業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，減少其對環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)，各礦區(qū)應(yīng)重視對綠色開采技術(shù)的應(yīng)用，以貫徹當(dāng)今社會可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展觀念，重視對生態(tài)平衡的保護，促進人類自身與環(huán)境的共同發(fā)展。

參考文獻

[1] 彭巨廷.基于采礦工程中的綠色開采技術(shù)應(yīng)用探究[J].當(dāng)代化工研究，2020（10）：107-108.

[2] 劉杰.綠色開采技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用探討[J].石化技術(shù)，2020，27（04）：199+180.