摘要：矿产资源的开采是一把双刃剑，一方面它能极大地推动市场经济地发展，另一方面它也对矿区周边的生态环境造成了严重地破坏。虽然这种破坏是不可避免的，但只要施工方法得当，完全可以降低对生态环境的破坏程度。近些年，我国的生态环境越来越恶化，所以在矿产开采过程中使用绿色开采技术势在必行。文章重点就采矿工程中绿色开采技术的应用进行研究分析，以供参考和借鉴。
关键词：采矿工程；绿色开采技术；应用；研究
引言
随着社会经济的不断发展，铁矿工业也得到了较大的发展。在科学技术的推动之下，铁矿开采技术也获得了进一步的改进和完善。在现在的社会发展的新形势下，铁矿开采得技术也越来越现代化，采矿工艺也越来越具有中国的发展特色。随着社会及经济的发展，我国在资源上也有着越来越高的需求，因此在新形势之下我们应该注意到铁矿开采技术的改进工作。¬
1采矿工程中绿色开采技术应用的意义¬
在采矿过程中，我们所面临的一系列的环境问题都是由于人为的开采活动所引起的，其与岩层的运动情况是紧密相关的，假如岩体没有被破坏，那么理论上这些环境问题也就是不会出现的。岩层的动态变化不仅会对工作面的矿山压力有较大的影响，同时还会导致岩体松动的问题出现，也就形成了所谓的“岩体裂隙场”，离层的发育情况和位置就会随之受到影响。绿色开采技术主要采用的理论基础如下，即开采过程对地表的影响规律；岩层控制与岩体应力场分布的规律；采动岩体“节理裂隙场”分布和离层之间的规律；气体以及液体在裂隙岩体中的渗流规律。对整个岩层的运动情况以及岩体内的裂隙场都会起到关键的限制作用的就是岩层中的关键层，所以其与绿色开采技术也是有所关联的，绿色开采技术的核心理论就应是岩层控制的关键层理论。
2采矿工程活动中对环境造成的影响¬
2.1采矿工程中对水资源的破坏¬
采矿会直接破坏地下水层的径流，导致地下水被排出地表，矿区中地下水位陡降，形成地下水降落漏斗，水质与水文环境均造成严重的影响。由于开采过程中造成地表变形导致水体径流异常，严重的情况下可能造成河流断流、泉水干涸，对于自然生态环境以及居民的日常生活均造成破坏，甚至出现无法开展正常的农耕活动的现象。根据相关资料统计，仅因煤矿开采造成的地下水资源破坏与污染就高达24亿立方米，其造成的危害在西北的干旱地区显得非常突出。¬
2.2采矿工程对于土地资源的破坏¬
采矿工程可能通过多种形式造成土地资源破坏，例如地让沙漠化、固体废弃物压占地表、水土流失等。有统计学资料提示，我国采矿工程中，由于地表沉陷而遭受破坏的土地面积已经超过40万公顷，这意味着每开采一万吨原煤就会产生约0.3公顷的土地塌陷，这样的破坏现象随着生产速度的提高正在加剧。除此之外，煤炭在开采过程中会产生固体废弃物，这些固体废弃物需要占据大量的地表进行安置，平均每年占地面积超过20万平方米。¬
2.3采矿工程对于大气环境造成的破坏¬
矿产资源开发过程中会释放出各种各样的有害气体，最为常见的有瓦斯、二氧化碳及二氧化硫。二氧化碳、瓦斯等会增加温室效应，其中后者产生温室效应的可能性高出二氧化碳的4-5倍，而我国每年仅用于煤炭开采排放的瓦斯气体超过150亿立方米，对于地球环境的危害不言而喻。此外，开发过程中产生的二氧化硫属于有毒气体，对于植物的生长、人体呼吸系统均产生破坏，对农业以及人类健康威胁较大。
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3采矿工程中绿色开采技术的应用
3.1采空区充填开采技术¬
采空区充填开采技术是绿色开采技术的重要组成部分，尤其在经济发达地区解决建筑物下开采更应受到重视。从理论上来说，充填采矿是解决煤矿开采环境问题的理想途径，但由于目前充填采矿的成本相对偏高，限制了该项技术在煤矿的试验与应用。在市场经济条件下，充填技术的关键是充填材料的选取及如何降低成本，还有就是充填技术本身，它应该包括充填系统与开采系统的协调；充填运输系统的畅通；充填后材料的力学特性等，顺利解决上述问题将根本改变将来我国经济发达区域的开采技术。为了降低充填成本，基于岩层控制的关键层理论，提出了部分充填控制开采沉陷的思路，即仅充填部分采空区，只要保证未充填采空区的宽度小于覆岩主关键层的初次破断跨距，且充填条带能保持长期稳定，就可有效控制地表沉陷。¬
3.2保水开采技术¬
保水开采技术指的是在开采中采取相对合理的开采技术与设备工艺，在开采中实施地面注浆，以实现在开采中保护地下水不受污染的目的。煤矿在经过开采后，往往出现上层岩层破裂的现象，很容易造成地下水的漏斗式下陷。由于煤矿顶端多为坚硬的岩层，在煤矿开采后，顶板的裂缝往往容易通过采空区贯穿地表，使顶板上方岩层中的水漏失，造成煤矿区的地下水资源枯竭，只有将工作面推进，使上覆岩层中的软弱岩层进行进一步的压实，地下水水位才有可能恢复。由于现阶段保水开采技术的实施还未完善，对于保水开采技术还需要进行进一步的开发和完善。¬
3.3瓦斯抽采¬
众所周知，瓦斯是一种洁净能源，同时也是煤矿井内的主要有害气体。对于这种特殊的有害气体，我们需要对其进行合理利用，将其实现资源化开采，目前主要有以下几种途径：第一，煤矿开采之前抽采瓦斯。顾名思义，就是在进行煤矿开采之前，将煤层内的瓦斯抽出来，既实现了对瓦斯资源的有效采集，又减少了瓦斯对煤矿安全的威胁，可谓一举两得。该关键之处在于煤层的透气性，透气性越好，抽采瓦斯难度越低；第二，煤与瓦斯共同开采。如果不能够在煤矿开采之前进行瓦斯抽采，那么可以采用煤与瓦斯共同开采的模式。该方法的优势在于，在进行了一部分煤矿开采之后，煤层的压力明显降低，因此大量瓦斯在采空区范围内得到释放，这种结构有利于瓦斯抽采，形成了煤与瓦斯共采的体系；第三，废弃矿井抽采瓦斯。鉴于废弃矿井内的煤层经过充分采动，其内部充满丰富的瓦斯资源，因此可以利用采动之后岩体内的裂隙分布及钻孔技术，将瓦斯抽排管装在井下，将矿井口进行封闭之后，可以抽出大量的瓦斯资源。¬
3.4土地保护技术¬
在煤矿建设及开采过程中，要尽量减少对地面植被的砍伐，积极预防水土流失的发生。在坡地修筑梯田、开沟筑埂、植树造林，增加水分深入，减少冲刷，拦蓄水土，防止水土流失。在沟谷中、沟头拦截地表水，制止沟壑发展；沟坡两崖造林、种草、防止冲刷；沟底修建淤地坝，拦截洪水泥沙淤积坝内，减少水土流失。在矿区内全面规划，科学造林，合理耕作，设法增加地面的粗糙度和植被覆盖率，进行小流域综合治理，控制水土流失，改善生态环境。在矿区开发建设的同时还应加强生态建设，采取工程和生态结合等有效办法，防止水土流失。总之，水土流失应预防与治理相结合，兴利与除害相结合，因地制宜，统筹规划，综合治理。
结束语
综上所述，采矿是矿产资源开发过程中必需的、不可逾越的手段，如何在采矿过程中减少负效应，减少对环境的破坏，对已开发矿山所产生的负效应进行综合治理是必要的，其意义深远，所以应进一步加强矿床开采过程中所诱发的地质环境负效应及其综合治理研究工作，推广使用采矿工程中的绿色开采技术，保护人类赖以生存的地球环境。
参考文献：
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[2]李金龙.采矿工程中绿色开采技术的应用研究[J].世界有色金属，2017（17）：63-64.
[3]宋峰军.采矿工程中绿色开采技术的应用探讨[J].能源与节能，2016（09）：175-176.
论文作者:方元
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/11/16
标签：采矿工程论文; 瓦斯论文; 技术论文; 岩层论文; 煤矿论文; 采空区论文; 地表论文; 《基层建设》2018年第26期论文;