綠色開采技術(shù)在采礦工程的運(yùn)用

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摘要：采礦行業(yè)主要是開采地下或者地上的天然礦物質(zhì)，這項(xiàng)工作是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要的支柱。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，開采的需求也在與日俱增，面對有限的礦產(chǎn)資源，就出現(xiàn)了矛盾，一方面是礦產(chǎn)資源的稀缺與人們的需求的矛盾，另一方面是礦產(chǎn)資源的開采與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾。本文主要通過分析指出如何利用綠色開采技術(shù)來對這些礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采。

關(guān)鍵詞：采礦工程；綠色開采技術(shù)；相關(guān)應(yīng)用

1現(xiàn)行的開采技術(shù)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(shù)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(yán)重的破壞效果，并且在開采之后不注意對環(huán)境的修復(fù)，給當(dāng)?shù)鼐用竦纳詈途幼…h(huán)境造成惡劣的影響。例如一些井下煤礦開采導(dǎo)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(cái)產(chǎn)安全[1]；在礦業(yè)開采中，一些有毒有害氣體進(jìn)入大氣中，造成空氣污染，嚴(yán)重的甚至引起霧霾等等。（2）對農(nóng)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(nóng)業(yè)的發(fā)展。在進(jìn)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(huì)因?yàn)殚_采變得光禿禿，據(jù)統(tǒng)計(jì)因?yàn)樯搅珠_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(hù)，會(huì)造成更大的損失。（3）對生物多樣性的影響。在進(jìn)行采礦活動(dòng)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(dòng)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(dòng)植物甚至到了滅絕的邊緣，所以，礦產(chǎn)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(shù)在采礦工程中應(yīng)用的必要意義

在礦產(chǎn)資源開采的過程中，環(huán)境一旦受到破壞想要逆轉(zhuǎn)非常的困難，環(huán)境質(zhì)量想要修復(fù)需要很長的時(shí)間，因此在進(jìn)行礦產(chǎn)資源開采的時(shí)候，綠色開采技術(shù)是實(shí)現(xiàn)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(chǎn)資源開發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用綠色開采技術(shù)，要持續(xù)研究與經(jīng)濟(jì)開發(fā)相適應(yīng)、環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的技術(shù)方案，應(yīng)用在實(shí)踐中，減少排放到空氣、水體及地表中的污染物，重復(fù)利用開采中的廢棄物，在礦業(yè)全生命周期內(nèi)提前設(shè)計(jì)和施工生態(tài)環(huán)境修復(fù)工程，積極復(fù)墾山林，改造利用最終礦場，實(shí)現(xiàn)綠色開采。（2）綠色開采創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境。隨著社會(huì)發(fā)展進(jìn)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(jīng)濟(jì)發(fā)展不可取。因此，在礦產(chǎn)資源開采中采用綠色開采技術(shù)，保護(hù)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(chǎn)業(yè)人員舊有觀念，加強(qiáng)礦業(yè)領(lǐng)域生態(tài)文明建設(shè)，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境。

3目前一些綠色開采技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

（1）綠色開采替代技術(shù)的應(yīng)用。綠色開采替代技術(shù)主要是指在礦業(yè)領(lǐng)域中，不斷對新能源、新技術(shù)、新產(chǎn)品及新工藝進(jìn)行研發(fā)，替代落后的能源、技術(shù)和產(chǎn)品，有效提升資源利用效率。①保水開采技術(shù)是一項(xiàng)重要的新技術(shù)，在進(jìn)行礦產(chǎn)資源開采的時(shí)候，可以有效提升開采的產(chǎn)量，同時(shí)減少因?yàn)殚_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(shù)相對于目前應(yīng)用廣泛的緩幫開采技術(shù)，具備基建工程量小、資源采出率高、建設(shè)成本低、實(shí)際開采效率高等優(yōu)點(diǎn)。（2）綠色開采節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。綠色開采節(jié)能技術(shù)主要是指在采礦過程中，通過降低物質(zhì)和能源的消耗率，在確保既定的生產(chǎn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，達(dá)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(shù)，如煤與瓦斯共采技術(shù)就是通過設(shè)計(jì)煤炭和瓦斯的合理科學(xué)的開采方式，先進(jìn)行瓦斯抽采，利用瓦斯能源的同時(shí)，減少環(huán)境污染，還使得開采煤炭時(shí)更加安全。②通過節(jié)能降耗技術(shù)、用電避峰就谷策略、高效回收技術(shù)、高效無害藥劑、廢水循環(huán)利用工藝等手段，實(shí)現(xiàn)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(shù)的應(yīng)用。綠色開采再利用技術(shù)主要是指在礦業(yè)項(xiàng)目運(yùn)營中，通過對生產(chǎn)原材料進(jìn)行循環(huán)使用或重復(fù)使用，延長原料或產(chǎn)品的使用周期，從而達(dá)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(jìn)行改造中，將矸石填溝造地，使溝壑變良田，坡地變平川，累計(jì)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(fù)治理5000余畝；在沉陷區(qū)及矸石山構(gòu)建綠色開采的“立體式生態(tài)修復(fù)治理”項(xiàng)目，規(guī)劃五年內(nèi)建成1000畝林業(yè)示范區(qū)和1000畝農(nóng)業(yè)示范區(qū)，進(jìn)一步推動(dòng)土地復(fù)墾工作。①工程孔綜合利用技術(shù)就是多利用地質(zhì)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(jié)合井下物探技術(shù)，提高資源儲(chǔ)量，節(jié)約工程孔施工量。②礦井水疏干水利用技術(shù)就是采用潔凈化、資源化技術(shù)和工藝進(jìn)行合理處置，礦井水疏干水處置率達(dá)到100%，不但可以供應(yīng)礦井用水，還可以如神東集團(tuán)錦界煤礦將疏干水供應(yīng)該煤礦配套電廠及周邊化工廠使用，甚至可以供應(yīng)農(nóng)田綠化使用，降低周邊工農(nóng)業(yè)正常用水消耗。（4）綠色開采資源化技術(shù)的應(yīng)用。①煤泥水重復(fù)利用技術(shù)就是通過先進(jìn)的煤泥水處理設(shè)備進(jìn)行脫水處理，生成相應(yīng)的煤泥產(chǎn)品，再將處理過的水重復(fù)利用，即獲得了煤泥產(chǎn)品，又節(jié)約了水資源。②尾礦充填開采技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以有效控制地表沉陷，保護(hù)地表建筑不受破壞，既可以獲取經(jīng)濟(jì)效益，又解決了環(huán)境污染問題。新礦集團(tuán)通過開展“矸石充填置換煤炭”技術(shù)研究處置矸石山7座，開灤集團(tuán)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(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。（5）綠色開采系統(tǒng)化技術(shù)的應(yīng)用。綠色開采系統(tǒng)化技術(shù)主要是指在礦業(yè)項(xiàng)目全生命周期內(nèi)，基于系統(tǒng)工程的原理，通過礦業(yè)領(lǐng)域的代謝分析，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的物質(zhì)流、能量流、信息流、價(jià)值流等優(yōu)化配置，屬于一類軟科學(xué)技術(shù)。①超期地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)是控制地壓的有效措施，從而達(dá)到高效回采。地壓控制需要對預(yù)報(bào)、預(yù)防、快速回采、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、后處理等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行整合優(yōu)化，超期地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)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(shù)，如棗礦集團(tuán)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(yùn)輸至洗煤廠，改善公共環(huán)境的同時(shí)保障了職工身體健康。③礦區(qū)復(fù)墾綜合治理技術(shù)，如唐山市南湖采煤沉降區(qū)綜合治理項(xiàng)目將曾經(jīng)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(shù)超過千萬人次。新礦集團(tuán)新巨龍公司的萬畝生態(tài)園也是對公司塌陷地進(jìn)行改造，建起了新型農(nóng)村社區(qū)和生態(tài)園，提升了企業(yè)生態(tài)文明形象。

4結(jié)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(jìn)行開采的時(shí)候可以采用綠色開采的技術(shù)，這些綠色開采技術(shù)的應(yīng)用可以有效的保護(hù)環(huán)境，避免因?yàn)殚_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(jìn)行實(shí)踐和研究，使得綠色開采技術(shù)可以更加完善，在追求經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)可以保護(hù)好環(huán)境，實(shí)現(xiàn)礦業(yè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

作者:王傳峰 單位:中國神華海外開發(fā)投資有限公司