绿色开采技术的作用及其运用方式探析

　　摘要：伴随着经济高速发展，采矿业迎来了快速发展阶段。采矿业的繁荣虽然为经济发展作出了杰出贡献，但也对自然环境造成了影响。特别是传统采矿工艺会对土地、空气以及地下水造成严重污染，破坏生态环境。从宏观层面来看传统采矿技术阻碍了经济可持续发展，需要对其进行改良，这种背景下绿色采矿技术应运而生。本文围绕传统采矿技对环境的破坏作用为切入点，围绕如何应用绿色采矿技术的问题展开讨论。

　　关键词：采矿工程; 绿色开采技术; 实际应用;

　　0 引言

　　采矿过程中使用绿色采矿技术，能够尽可能减少采矿活动对环境所产生的影响，在合理利用资源基础上优化采矿技术，形成有效而连续的采矿作业模式，同时还能够兼顾社会以及环境因素，确保采矿作业经济效益的同时，提升其社会价值。在实践中，根据矿区实际情况灵活选择绿色采矿技术非常重要。

　　1 绿色开采概念

　　想要弄清绿色采矿技术如何应用的问题，先要明确绿色采矿技术基本概念，这种技术主要应用于开采矿产资源过程中，最大限度地降低开采活动对自环境所产生的影响，提升资源使用效率，通过这种方式达到保护环境以及节约能源的目的。此外，采用此项还可以降低资源开采时排放的污染物，对资源进行重复利用，实现资源和能源可持续发展。

　　2 绿色开采技术重要作用

　　绿色采矿技术是由多项技术集合而成，在特定采矿作业中使用此项技术可以确保矿区周围环境尽量不受影响，实现绿色高效采矿目标。在采矿时使用绿色采矿技术可以妥善应对采矿作业中出现的污染问题。在开展采矿作业时，除了资源稀缺性和资源可用性外，开采人员还必须考虑采矿工作对环境所产生的影响，自然资源在受到破坏后无法在短时间内自行修复，具有不可逆性，这种背景下就需要运用绿色采矿技术，在矿产资源开采与保护环境之间寻找平衡点[1]。

　　3 传统采矿技术对环境的影响

　　3.1 水资源污染

　　开采矿产资源时，地下水径流将受到严重破坏，地下水不断涌现会让地下水位持续下降，容易引发漏斗问题，若开采时出现此问题，将对矿区地下水文情况造成严重影响。此外，由于该区域地下水文结构发生改变，大量沟渠会面临干涸问题，地下水的大量缺失会对地表植被生长造成严重影响，如果不进行处理，植被会大面积死亡，失去了植被保护土壤中的水分会快速流失，进而引发土地荒漠化问题。

　　3.2 大气污染

　　采矿业蓬勃发展带动了社会经济发展，但同时大量有害气体在采矿过程中被释放到大气当中，一方面引发了全球气候变暖，另一方面影响空气质量。尽管大部分采矿企业都已经意识到开采工作对于大气所产生的影响，但是面对巨大能源需求，依旧要保持高开采率，想要在这种背景下减少对于空气的污染，就要从绿色开采方面入手，降低有害气体排放，并利用先进的科学技术对有害气体进行净化处理[2]。

　　3.3 土地资源污染

　　除对空气以及水资源造成影响外，采矿作业对于土地的破坏也十分明显，大量开采地下煤炭以及天然气资源，改变了矿区地下结构，使得地面出现大规模沉降，同时由于地形形貌改变导致植被无法生长，引发了严重的土地荒漠化问题，从长远来看不利于社会经济持续发展。

　　4 绿色开采技术实际应用方式

　　4.1 矸石处理

　　开展采矿工作时，矸石排出量很高。矸石排出一方面会影响地表环境，另一方面由于其内部含有一定量的可燃物，在特定条件下还会燃烧，进而产生有毒有害气体污染空气，由此可以看出，如果不对矸石进行妥善处理，会同时产生固体废料以及有毒有害气体，对环境造成严重影响。传统采矿模式中，矸石处理技术较为粗放，导致该问题长期得不到有效解决。运用绿色采矿技术之后，针对矸石问题主要有三种解决措施：第一种是覆盖法，使用开矿现场其他物品对矸石进行覆盖，通过这种方式减少矸石影响范围，这种方式的优势在于技术简单、成本低。第二种是化学分解法，工作人员根据矸石化学性质，选择相应的化学制剂对矸石进行分解处理，这种处理方法的优势在于通过化学反应能够在分解矸石的过程中提炼出一些有用的金属物质，减少矸石对于环境所产生的污染的同时，提升矸石使用价值。第三种是综合利用发，矸石进行处理之后其内部结构会发生改变，使其物理结构以及化学性质符合建筑施工用料标准，使矸石成为一种新的建筑资源，随着建材成本逐步提升，利用矸石作为建筑施工材料，一方面能够提升矸石使用效率，变废为宝，另一方面还可以减少传统建筑材料使用量，缓解资源压力。

　　4.2 采空区填补技术

　　从矿产资源分布情况来看，露天矿产资源存储量较少，大多数矿产资源都存在于地下，想要开采这些地下矿产资源就要搭建采矿井，让采矿设备能够深入地下采集矿产资源，在开采过程中，地下的矿产资源被掏空，进而在该区域创造出一个巨大空洞，这种由于采矿作业而形成的地下空洞被称为“采空区”，采空区的出现会造成该区域土体结构发生巨大变化，容易形成地面沉降问题。传统采矿技术框架下，针对采空区通常使用支撑或者填充的方式进行处理，而这些处理方式存在很大问题，例如会消耗大量资源、产生二次污染等。使用绿色采矿技术之后，针对开采作业所形成的采空区，依旧采用填充原理对其进行稳固，但区别在于绿色采矿技术中使用的是更为环保的填充原料，就目前绿色采矿技术发展情况而言，常用的填充技术包括两大类。第一类是胶结填充，具体填充过程中工作人员对炉灰渣、河沙或者粉煤灰等固体废料进行充分混合，再加入一定量的水使其软化，当填充料呈现出膏状形态之后，将其注入采空区，通过这种方式对采空区进行有效支撑，除了能够有效地控制地面沉降之外，这种填充技术还可以降低井底温度，使得温度过高的区域的温度能够得到有效控制，从而防止发生火灾[3]。第二类是使用水泥填充空洞中四周裂隙，这种处理方式的优势在于灵活利用冒落带，实际工作过程中，工作人员需要对灌注时机进行精准把握，需要在矸石空隙被周围岩土结构压实之前对裂隙进行注浆喷射作业，此方法可以在短时间内将填充材料和出现裂隙的矸石胶结，从而形成覆盖层，确保填充区域稳定性的同时，还可以有效地减少表面沉降，通过这种方式减少固体废料总量，并有效缓解地面沉降。

　　4.3 共同开采技术

　　瓦斯与煤共同开采也是绿色采矿技术的一个重要组成部分，从类型上看，瓦斯属于温室气体，但是由于瓦斯经过充分燃烧不会产生有毒有害气体，因此可以将其作为一种清洁能源加以利用，与传统化石能源相比，瓦斯对于环境的污染较少。由于瓦斯具有易燃易爆的特点，如何对瓦斯进行安全开采一直都是绿色采矿技术的关键环节。在具体开采过程中，为了提升在确保瓦斯开采安全性基础上提升瓦斯开采效率，需要从三个方面入手进行优化：正式进行瓦斯开采工作时，相关工作人员需要根据实际开采环境，制定有针对性的开采计划。为了避免在后期的实际开采过程中出现安全事故，工作人员在开采作业前必须先提取煤层中的隐性瓦斯，为以后开展的瓦斯采集工作提供安全保证。经过实际研究发现，大多数采矿项目的煤层透气性均较低。为了确保瓦斯提取工作能够顺利开展，需要运用瓦斯煤炭共同开采技术，所谓煤与瓦斯联合开采技术的原理是，煤矿开采完成后，根据围岩压力降低的特点，工人应尽快在采空区开采瓦斯。很多已经废气的矿井中还储存了大量瓦斯，这是对能源的一种浪费，因此工作人员需要利用先进的开采技术对这些地下瓦斯进行收集。这里需要注意的是，工作人员需要先对废气矿井岩土裂隙分布情况进行全面勘察，并以此为基础制定适宜的瓦斯采集计划，通过这种方式顺利对废气矿井中的瓦斯能源进行采集，提升能源利用效率。

　　5 结语

　　采矿作业过程中，为了减少采矿工作对环境所造成的污染，要灵活使用共同开采技术、采空区填补技术以及矸石处理技术，确保绿色采矿技术得到合理应用。

　　参考文献

　　[1] 甘泽勇.地质矿产勘查及绿色开采技术创新[J].四川水泥,2019(01):95-96.

　　[2] 曹俊文.新形势下煤矿绿色开采技术及应用标准[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(23):174-176.

　　[3] 张志远.采矿工程中绿色开采技术的应用探讨[J].科技资讯,2020,18(34):60-62