浅谈绿色开采技术在采矿工程中的应用论文_张丽勋

浅谈绿色开采技术在采矿工程中的应用论文_张丽勋

山西临县华润联盛黄家沟煤业有限公司 山西省吕梁市 033299

摘要:我国现代工业的发展迅速,对矿产资源的需求量也随之增加,这就导致采矿工程的规模逐渐扩大,开采范围也不断增加。但是,由于我国在矿产资源的开采过程中,开采方式较为粗犷,致使环境污染问题越来越严重。针对这一现状,本文分析了当前采矿工程中比较常见的环境污染问题,总结了绿色开采技术应用的重要意义,论述了绿色开采技术在采矿工程中的应用,希望对采矿行业有所帮助。

关键词:绿色开采技术;采矿工程;应用

1应用绿色开采技术的重要性

自 1997 年可持续发展的战略被确定以来,矿产企业就依照国家政策开启了一系列的整顿,但是在矿业漫长的发展过程中,其遗留的问题并不容易解决,比如开采过程中大量的人为活动,为其开采过程添加了太多的不稳定因素。绿色开采技术的应用主要针对:采矿过程中出现的岩体松动,避免出现“岩体裂隙场”;对开采空区的填充,避免其二次污染;瓦斯气体与矿产同时开采,避免瓦斯气体对大气的污染;还有对矿产中的水资源的探查,避免因开采过程中对水资源的污染或者通过水对污染的传播,还有非常重要的一点是,绿色开采技术因其检测和防护技术,会降低井下作业人员的作业风险。

2当前采矿工程对环境的污染

2.1水污染

我国绝大多数的矿产资源都深藏在地下深处,在对部分矿产资源进行开采时,需要对地质表面进行钻井作业,从进口达到所开采的矿层处。但是在进行开采工作过程当中,对地下含水层造成极大的破坏,导致地下含水层的补给、排泄、承压等问题出现,甚至会对此造成截留现象,因此,导致矿山地区的地下水位降低,一些被污染的地下水会随着矿产资源的开采排到地质表面,从而导致环境的污染。由于对矿产资源的过度开采,地质表面会出现塌陷的情况,这样就会导致地质地表水拦截滞留的现象,更为严重的是,会导致矿区周围地区的河流干涸或断流,不利于生态环境的发展,并逐步造成沙漠化[2]。

2.2大气污染

在对矿产资源的开采当中,会伴有矿层气体等资源。在进行实际开采时,由于气体排出技术落后,经常会产生大量的有害气体。另外,还会出现煤矸石自燃等问题,在此过程中,释放出大量的二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等气体。这些气体,不但让开采难度变得更大,而且也极大地污染了大气环境,导致温室效进一步加剧。

2.3土地资源污染

在进行采矿工程施工过程中,对土地资源的破坏较为严重,例如地表塌陷、水土流失、土地沙漠化等问题。据国土资源管理局调查显示,我国目前因为采矿工程而导致的地表塌陷已经超过了 40 万公顷,而且这个数据还在以每年 0.05% 的速度增长。而地表、植被遭到破坏的情况就更多见了,再加上我国的煤炭资源主要集中在半干旱和干旱地区,导致这些开采地区的土地沙漠化越来越严重。此外,在煤矿开采的过程中,一般都会有矸石,如果不及时进行处理,就会导致其越积累越多。据调查显示,我国矸石存放占用的土地面积已经超过了 1 万公顷,由此可见,矸石闲置问题已经比较严重了,必须加以解决。

3绿色开采技术在采矿工程中的应用

3.1提升煤炭资源的回采率

煤炭是普遍适用的化石能源之一,在国民经济发展中起到推动和支撑作用,基于此,想法设法让煤炭的回采率得到提高,实现此资源的利用最大化是必行之路。在开采的过程中,让煤炭的损耗降到最低是此路的前提,而且这需要合理的采煤工艺。针对于此,应该因地制宜,一方面,对于开采水平、近水平煤层的矿井,应采取顶板露煤与倾斜分层相结合的方式,回采前用辅助设备清扫煤面;另一方面,对于开采倾斜、急倾斜煤层的露天矿,台阶采用水平分层时,应采用顶板露煤,从煤层顶板向底板推进,把三角煤、岩用推土机送至本台阶工作面附近,用前装机或电铲装车的采煤方法。

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3.2实施充填开采

充填开采其实也是减压开采的一种方式,通过使用充填材料来填充开采过程中造成的空间缺口,承受原本矿石承受的压力,减少地表的下沉和变形。充填材料的方式一是可以对矿产资源尽可能多的开采,避免了资源在面前却不能动的尴尬局面;二是最直接的避免矿井中工作面承受大量的矿石压力。除了风力、煤矸石、粉煤灰、溜充填等高成本、高污染的充填材料和工艺,还有对采空区的冒落矸石间隙进行注浆胶结的充填,利用冒落带的特点,在上层矿石对其间隙压实之前进行注浆,使填充的材料与冒落矸石快速的凝结,进而使充填区可以承受住开采之前的压力。

3.3保水开采技术

保水开采技术作为一种新型的绿色开采技术,其在煤矿开采的过程中不仅能够提升矿藏开采的质量和效率,而且还能减小对地表和地下水资源的污染,从而在提升经济效益的同时,也获得生态效益。在传统的采矿工艺中,采矿后地表覆岩经常发生断裂,从而导致水位下降漏斗等状况,使地下水流失和破坏。而保水开采技术的应用,能够有效减少矿藏开采对地下水的影响。此外,还要提高水资源的利用率,减少水的消耗。如,矿井工业场地的生产和生活用水由水源井供给,绿化、浇洒道路等用水,由生活污水经生活污水处理站后供给。还要选用节水型的生产技术和设备,采用节水型的产品和材料,淘汰落后设备和材料,从而减少水资源的跑、冒、滴、漏,提高利用率。另外也要提高生产用水的复用率。这就需要设置完善的煤泥水处理系统,确保煤泥水不外排,提高其重复利用率。

3.4固体废料循环使用技术

在矿产资源的开采过程中,矿渣是必然产生的衍生物,正因为于此物质,周围的环境也受到极大不良影响。矿渣的利用率是减少环境污染的关键,但是目前我国对于此种技术存在滞后性,利用率不是很理想,为此提高此技术的应用是推动绿色开采技术的重要因素。由此,通过相关专业人士的不懈努力与探究发现,要想实现采矿工程绿色化,需以多元化、技术化的手段进行矿渣处理,运用此技术,让矿渣的可利用资源得以充分释放,实现二次利用,同时,还需要保证最后一道工序出来的废弃物无危害性,确保让自然界受到最小污染。

3.5资源综合利用化

煤矿的开采过程中不能仅局限于煤炭是唯一的局限性思维,在开发它的同时,伴随的其他矿物以及某些废弃物也可能是有效资源,具备可利用性质。为此,开采活动技术人员应当注重开采过程中所有资源的最大化利用率,同时,要拥有可持续发展的眼光去促进循环经济的发展,实现开采活动经济效益不减少、环境不变差的“两不”局面。

结束语

综上所述,绿色的的开采技术在采矿工程中已经进行了应用,但是,随着科学技术的进步,环境问题日益严峻,开采技术也应做到更环保、低耗。不论大小的矿产企业,都要重视绿色开采技术的应用,普及绿色开采对企业、对国家、对子孙后代的重要性,积极的参与到绿色开采技术的研究开发上来,以自身的经验和总结为绿色开采技术提供切实可行的建议或方案。相关的环保部门也应做好对矿产企业的监督和管理,对不符合国家标准的企业勒令实行整改,在本身环境就十分严峻的今天,存在破坏环境的企业,对环保事业无异于雪上加霜。矿产企业与国家环保部门共同努力,实现矿产开采的可持续发展。

参考文献:

[1]陈良.采矿工程中绿色开采的应用浅述[J].世界有色金属,2017(22):72-73.

[2]马成俊.采矿工程中绿色开采的应用浅述[J].城市建设理论研究(电子版),2017(36):201.

[3]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.

[4]田金凯.采矿工程中绿色开采的应用浅述[J].世界有色金属,2017(16):87+89.

[5]李安,丁锐.采矿工程中绿色开采的应用浅述[J].科技风,2017(17):98.

论文作者:张丽勋

论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期

论文发表时间:2019/12/6

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