摘要：随着中国城市化及工业化程度的日益加深,中国社会发展对于能源的需求量逐步提高。在这样的背景之下,中国煤炭部门加大了对于煤炭资源的开采,但粗犷式的开采流程及方式导致矿区出现不同程度的地表塌陷、含水层破坏、水土流失等矿山生态环境问题,不利于矿区的可持续发展。因此,为了实现煤矿企业获得更高的社会、环境效益,相关单位需贯彻落实低碳、环保的理念,并极力推广绿色开采技术,确保采矿工程的顺利开展。
关键词：采矿工程；绿色开采；技术应用
1绿色开采技术应用的重要性
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。其以经济增长为中心,更重视对自然生态平衡的追求,以社会生态和谐和人的全面发展作为基础目标,并在技术创新过程中引入生态环境学思想,充分的考虑技术对环境和生态的影响和作用,确保技术的创新性和实用性,同时保证环境的清洁和生态平衡,确保商业价值和生态价值的实现。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。
2采矿工程传统开采技术所造成环境污染破坏分析
2.1对水资源的污染破坏
从现实角度出发来看,采矿工程传统开采技术所造成环境污染破坏较为严重。比如其对自然界水资源的污染,在才传统采矿作业期间,相应作业人员往往会破坏区域内地下含水层,导致地下水大量增加,区内环水层水位下降,造成改变当地地质水文环境的状况发生。进行矿山开采时,传统的机械加人工施工往往会改变区域原始经流,加速周围水源枯竭,而水源枯竭以及地下水位的下降,会对当地水文条件造成极大破坏,且矿石开采时所产生大量固体废弃物,随时间推移不仅对地表水造成极为恶劣的污染破坏,还会使地下水资源受到损害,继而使整个区域水资源受到严重污染破坏。
2.2对土地资源造成的破坏
传统矿产开采会导致一定范围和深度的地下区域成为采空区,加之地层土质结构被破坏,地下水渗出等因素的影响,使采空区极易发生不均匀沉降,造成地面塌陷,严重破坏了土地资源。此外,在采矿过程中产生大量的矿渣堆积于地表,不仅会侵产土地资源,还对土壤和地表水造成了严重的污染。
2.3日益严重的大气污染
在采矿作业过程中,会产生大量的有害气体,如二氧化碳和二氧化硫等,这些气体不仅会污染空气,而且还会引发温室效应。一直以来采矿工程都存在严重的环境问题,但煤炭又作为我国最为重要的能源,因此采矿工程环境问题在短时间内很难彻底改变。只能在实际工作中不断更新开采理念,重视对绿色开采技术的应用,以此来保证煤炭开采活动能够最大限度的减轻对环境和资源所带来的破坏影响。
3采矿中如何应用绿色开采技术
3.1毛石填充及支护技术
毛石填充及支护技术可以有效降低毛石排放的数量,在实施中,关键环节是“借助奇数点”,按“顺槽”方式对桥墩进行填充,并以注浆法填充桥墩间空间,使毛石得到有效应用。其中的技巧在于:由机车将毛石传送到罐笼硐室中,再以顺槽填充方式通过输送带传送毛石,加入毛石与浇筑混凝土同步进行,以形成毛石及混凝土带。采用毛石充填技术前应按要求做好毛石筛选及粉碎,可有效降低毛石数量,延长了铁矿的服务时间,降低了铁矿安全事故的发生概率,还减少了地面沉降现象的发生。
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3.2保水开采技术实践应用
在各类矿产资源开采过程中,首先考虑的问题是对于地下水资源的污染,而保水开采技术便是在采矿过程中,实现了对水资源的保护。在开采设计阶段,相关工作人员便需要对矿产水资源进行了解,在矿产开采过程中,对于水资源的污染情况也从表面水延伸到地下水,当地下水资源遭到污染甚至破坏时,首先殃及的便是周边环境,随着矿产采集的逐渐深入,这种水污染也将更加严重,对于环境也将产生巨大的破坏,因此,绿色开采中的保水开采技术在采矿工程中的应用刻不容缓,在矿产开采中,技术人员将采用地面灌浆技术对地下水进行有效的保护,使地下水源能够避免开采活动中被污染和破坏,从而实现采矿工程中的绿色开采。
3.3共采技术
为了控制开采污染现象,相关单位必须在开采工艺上加以完善和更新,合理控制瓦斯泄漏,降低大气污染指数。为此,重点加强共采技术研发与创新,将瓦斯和矿产资源共同作为开采资源,进行统一开采,从而有效防止瓦斯泄漏于大气当中。最重要的是,利用共采技术,能够实现瓦斯能源的合理开发与储备,全面提高瓦斯能源利用效率,这对于矿产资源利用价值具有重要意义。同时,共采技术的研发和应用具备一定难度,相关科研人员应合理处理岩石移动,以及瓦斯抽放问题,从而为共采技术提供良好的实施条件。
3.4加大固体废弃物处理力度
在采矿工程项目的运行中,其必然会出现较多的矸石等固体废弃物,这些固体废弃物的存在很容易导致周围土壤环境受到较为明显的污染,还容易占用较多的土地资源,并且在长期存储中,还容易释放二氧化硫以及一氧化碳等有害气体,形成的大气污染问题也较为突出。基于此,针对这些固体废弃物进行彻底清除也就显得极为必要,应该采取一些先进技术手段予以综合运用,规避该方面可能存在的明显问题威胁。结合固体废弃物的有效处理,应该重点提升其回收再利用水平,比如对于尾矿进行深入提炼,不仅仅能够较好降低其可能存在的明显故障威胁,还能够在较大程度上有效提升能源利用率,降低能源的损耗;此外,对于固体废弃物还可以经过简单处理,促使其在各类工程项目的施工建设中得到有效应用,不仅仅降低了施工成本,还有效解决了这些固体废弃物对于土地资源的占用,一举两得。
3.5煤矸石处理技术
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,为了减少煤矸石的排放,主要方法是在煤层堆放煤矸石设置巷道,但这种方法常常会受到煤矸石围岩结构特点的影响,导致发生严重的变形。因此,必须要对巷道支护方法进行有效的改进,应用可缩性支架,同时还要加强对巷道的填充,从而提高对煤矸石的利用率,使煤矸石尽量不会占用太多空间。
3.6瓦斯技术的应用
矿井重大事故很多情况下都是由于瓦斯导致的。瓦斯作为一种温室气体,同时也属于清洁能源。通过对瓦斯进行绿色处理,无论是对于环境保护还是矿井生产安全都具有极为重要的意义。在采矿工程中,在煤矿开采之前利用瓦斯技术来从矿层中抽出瓦斯气体。也可以通过煤矿与瓦斯共采技术,即在煤炭开采工作完成后,在围岩压力稍有下降的情况下,及时抽取采空区内释放出来的大量瓦斯气体,实现煤炭与瓦斯的共同开采。已编制了通化矿业(集团)有限责任公司道清煤矿废弃矿井瓦斯综合利用项目建设方案。
方案确定2018年通化矿业(集团)有限责任公司道清煤矿开采结束后,拟在道清煤矿建立瓦斯综合利用系统,计划在地面建设瓦斯抽采井和瓦斯抽采站,对井下赋存的瓦斯进行抽采;抽出的瓦斯通过提纯设备将瓦斯浓度提高到95%以上,主要用于汽车、锅炉及民用燃料。正在向国家申请在政策与资金方面给予支持。
结论
对于采矿工程中绿色开采技术的有效应用,其必要性极为突出,也是未来采矿工程发展的重要趋势,需要结合当前采矿工程中存在的各类污染问题进行详细分析,有针对性地采取多种优化控制手段进行调整,最大程度上降低可能存在的环境污染问题。
参考文献
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[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.
论文作者:兰昊晨
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/3
标签：采矿工程论文; 瓦斯论文; 毛石论文; 技术论文; 煤矸石论文; 废弃物论文; 水资源论文; 《防护工程》2018年第35期论文;