关键词:采矿工程;绿色开采;应用
1.煤矿绿色开采技术的意义
煤炭能源是当前我国应用最广泛的能源,基于对煤炭能源的需求,同时还要考虑到对自然生态环境的保护,因此绿色开采技术以其安全、环保和高效性必然会成为煤矿开采技术发展的主要形式。
首先,煤矿在开采的过程中会产生废土和矸石,通过绿色开采技术的应用,能够有效的将开采过程中产生的废土进行回收利用,进而降低煤矿开采对土地资源的破坏。其次,绿色开采技术在煤矿开采工作中的有效应用,能够通过对地表水资源的保护,降低水资源的污染程度,减少开采工作对地下水资源的冲击力度,进一步促进了煤矿开采区域地下水资源循环利用,最终使地下水资源流动的稳定性得到保障。除此以外,绿色开采技术在煤矿开采工作中的合理利用,能够使煤矿开采区域混合气体进行有效分离,再通过开采技术的使用将不同渠道分离出的气体进行回收及分类,并根据气体特点进行合理排放,以降低煤矿开采对空气的污染程度。这样便可以减少煤矿开采区域及周围酸雨现象的发生,从而使煤矿开采区域及周围的生态环境得到保护。最后,绿色开采技术的应用能够从源头上杜绝有害气体的排放,从根本上解决瓦斯隐患,进而避免出现因瓦斯排放过量造成的大气污染现象。由此可见,煤矿绿色开采技术是非常有必要的。
2.采矿工程中出现的问题
2.1技术水平相对落后
我国的采矿工程,技术发展时间比较短,与很多发达国家都存在很大的差距,在现阶段,开采技术水平相对落后是相关研究人员遇到的首要问题。虽然我国是一个资源辽阔的大国,矿产资源丰富,但是使用效率却不高,存在着严重的资源浪费情况。随着社会的可持续发展理念的诞生,采矿技术受到了相关部门很大的重视,与之前传统的采矿技术相比,有了很大的提高。但是与西方发达国家相比依然存在很大的差距。我国采矿企业还没有严格结合采矿现状推动技术创新,很多矿产企业由于运营等原因,依然脱离不开传统的采矿技术,在矿产资源丰富的矿山开采过程中,只有少部分的资源得到了开发和利用,由于开采领域在缩小,所以目前的矿产资源开采工程受到了很大程度的限制。
2.2水资源污染与破坏
矿产开采时,对水资源造成的破坏以人为的疏干排水产生的裂隙使含水层疏干,导致含水层所处原始径流状态被破坏。此外,在矿井水当中含有大量无机盐类,使水体被严重高污染。如果水资源受到污染,则植被也会受到很大的影响,使土体贫化,对地下水的正常循环造成不可逆的破坏,最终使水位大幅下降。我国的水资源分布不均,西北地区的矿区较为集中,因采矿造成的水污染,加剧了这些地区的水资源短缺。
2.3安全问题
采矿工程是一个很复杂的工作,存在着很多安全隐患问题,所以在一个工程实施过程中,开采人员的安全问题非常重要。由于煤矿开采工作都要到地下进行,而当地的环境以及地质原因都各有不同,所以开采工作要结合矿井的地质构造,选用不同的开采技术,对资源进行合理的规划和开采。尽最大限度保证每一个开采工人的安全。但是由于采矿工作中有各种突发的安全事故发生,比如火灾,坍塌,瓦斯问题等时常发生,所以无法从根本上保障工作人员的安全问题。只能在开采工作中,尽量避免事故的发生,降低伤亡的几率。
3.绿色开采技术的特点
(1)将开采中产生的矸石和废土进行循环利用,如应用到建筑领域,将开采废料做资源化处理,这种方式减少了土地资源的破坏,对资源形成循环利用。(2)开采时保护水资源免受污染,利用新型的开采技术来保证矿区地下水的正常循环和流动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(3)对开采废气进行有效处理,利用混合气体分离技术,将一些酸性气体进行回收处理后再排放,降低对大气环境的污染,避免出现酸雨等灾害,保护了煤矿周边的生态环境。(4)对瓦斯的进行处理和利用,瓦斯是煤炭开采过程中的重要副产物,具有易燃易爆特性,并能对环境造成污染。绿色开采技术将会对极大降低瓦斯带来的安全隐患,并对瓦斯加以收集、利用,实现利益的经济利益和环境保护的最大化。
4.绿色开采技术在采矿中的应用
采矿工程中绿色开采技术的具体应用方式
4.1矿山开采技术的应用
矿山开采技术主要是对矿产开采中采空区的填充处理,通过该项技术的应用能够使矿产的排放数量降低,进而减轻对环境的污染。该技术的重点是要通过技术点顺槽填充桥墩,同时对其中存在的孔隙进行灌浆填充,从而使矿产固定。具体的应用方式为利用机车向罐笼硐室中运送矿产,再通过顺槽填充输送带运送矿产,然后将矿产加入到混凝土中,形成矿产混凝土。在这个过程中,还需要注意对矿产筛选技术的应用,通过粉碎筛选矿产,进而有效的降低矿产数量,延长矿产的服务时间,提高矿产的安全性,减少地面沉降。
4.2钻井技术的应用
钻井技术具体来说就是在已经结束开采范围内的输送巷下部预留填充带,这样在接下来的开采中就可以利用设计好的填充带进行下个阶段的材料巷开采,不需要再预留矿产,从而实现钻井技术。该技术在矿产开采中的应用,主要是为了能够构建一个注浆填充系统,并在矿产井下设计专用的开采场地,将注浆泵硐室设计在回风巷上,从而形成一个循环作业体系。并根据开采工程中的充填带凝固时间、工作面输送巷的长度以及矿压等方面的特点来设计充填带的规格。
4.3 保水开采技术及其应用
保水开采技术,就是杜绝煤矿开采区域水资源破坏及污染现象的发生,进而达到地下水资源无污染的开采目的。在煤矿资源实际开采的过程中,相关人员应将水资源的保护工作作为煤矿开采的重要指标,以避免出现因应急渗流造成的突水事故。在此情况下,要想对煤矿周围及开采区域的水资源进行保护,就必须要合理利用矿井水的回灌技术来降低煤矿开采对周围环境的影响与破坏,最大限度的降低周围环境的生态污染,进而达到绿色开采的目的。除此之外,在保水开采技术实际应用的过程中,相关人员可以采用地面注浆分离隔层的开采手段,对矿井水资源进行保护及利用,也要对二次处理的水资源进行补救,以促进煤矿开采区域及周围水资源的合理利用,进而提高水资源的利用效率。
4.4煤矿巷道支护技术及其应用
据研究表明,煤矿巷道支护技术是最经济、最有效的支护技术,也因此得到了广泛应用。煤矿巷道支护技术主要是对煤层的强度及硬度进行强化,通过对煤矿开采区域脆弱地带的支护结构进行加固,有效的避免了煤矿开采区域恶化现象的发生。除此以外,相关人员应将矸石对填入到煤矿的采空区域,通过对矸石排放量的减少,来降低矸石排放对生态环境的污染程度。相关人员也可以通过对矸石的回收利用,将其填充到路基、混凝土结构中,以达到绿色开采的目的。
4.5高效开采矿产资源技术的应用
在矿产的开采中,一些矿层的资源比较丰富,质量高,但是由于开采技术的限制,导致这些优质的矿产开采效率低,在开采的过程中矿物大量的的排放,造成严重的资源浪费,同时也会造成环境的污染。通过绿色高效开采技术在矿产开采中的应用,能够更加充分的利用矿物。当前随着科技的发展,我国矿物技术也不断的创新,低浓度矿物发电技术也逐渐成熟。
结束语
绿色开采技术的应用主要是为了确保生态环境不会遭到破坏,以减少煤矿开采技术对周围环境及开采区域的环境破坏,最终使得煤矿开采技术向着高效率、低消耗的方向发展。绿色开采技术是以资源和环境保护为前提,并以此来促进经济、社会、环境系统的良性循环发展。
参考文献:
[1]邓飞.煤矿开采技术及其工艺研究[J].能源与节能,2018 (03)
[2]江成玉,李春辉.瓦斯绿色开采技术的实现及其资源化[J].洁净煤技术,2017,(04)
论文作者:魏其庆
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第21期
论文发表时间:2020/5/7