摘要：目前，我国经济快速发展，各行业对矿产资源的需求量也在不断上涨，这对采矿工艺提出更高的要求。采矿工程是一个高污染的行业，对土地资源、水资源和大气环境都会产生非常大的影响，应用绿色开采技术具有现实意义。基于此，本文对采矿工程中绿色开采技术进行分析，并提出相应的提升策略。
关键词：采矿工程；绿色开采；开采技术；绿色技术
引言
现阶段，随着我国经济社会的不断发展与进步，人们对于各种能源的需求越来越高的同时，人们也加大了对环境保护问题的关注力度，从而使得人们对于采矿工程中所采用的技术也加大了其重视程度。不仅仅是煤炭的开采，同时各类金属类的开采也同样面临着极大的困难和严峻的挑战。随着采矿量的不断增加，其中也暴露出了诸多问题急需解决，例如目前由于采矿工程所带来的的环境破坏问题，更应该引起相关部门的重视程度。习近平总书记也强调青山绿水就是金山银山，因此，合理的采用绿色开采模式是未来采矿工程得以顺利发展的趋势之一，其也值得我们更加深入的进行探讨和分析。
1采矿工程应用绿色开采的意义
矿产开采过程造成环境破坏，例如由于破坏原始覆岩层结构而导致水体污染，降低土壤质量，造成地面沉降，破坏地表景观等。绿色开采技术的应用，能够保护地下水资源，实现保水开采;减少因开采而导致的地表沉陷，避免对地面建筑造成破坏，实现减沉开采;减少煤矿矸石的排放，避免矸石堆积，实现矸石减排。由此可见，绿色开采技术的应用，能够提升采矿工程环境效益，促进采矿工程实现经济效益与社会效益的共赢。
2传统开采方式所带来的的环境问题
2.1水资源问题
采矿工程往往会对地下水层造成破坏或影响。地下水文条件复杂多变，如果没有先进的勘探技术或准备充足的防治水工作，不合理的煤矿开采就会对地下水的径流造成破坏，从而导致地表水位下降，造成河流断流或湖泊干涸，还会造成水源的污染，对自然环境和人们正常的农业、工业和生活用水造成严重的影响。而且随着我国经济的快速发展，对煤炭等资源的需求量日益加大，我国每年由于采矿工程的开采，对水资源的破坏也在逐年加大。
2.2土地资源
我国大部分采矿工程在开采技术方面还是比较落后的，其经济增长方式也是粗放型的。在进行采矿工程实施过程中，土地资源就会遭到严重的破坏，而且采矿工程对土地资源的破坏形式是多种多样的。采矿工程会造成大量的采空区，造成地表下陷，这对当地的地质构造和人身财产的安全都构成了极大的危险。还有像土地荒漠化、水土流失、固体废弃物的随意丢弃等，这些都会对我国的土地资源造成极大的破坏。
2.3大气污染问题
在采矿过程中将会产生如二氧化硫、二氧化碳以及一氧化碳等有毒气体，这将会对于空气质量带来不可逆转的影响。二氧化硫会造成酸雨，二氧化碳含量过高将会导致温室效应的发生。由此可以推断出，我国的采矿工程是存在着非常严重的环境问题。但是，煤矿是我国不可或缺的能源之一，目前尚未发现其他清洁能源能够有效代替煤矿。因此，在煤矿开采的过程中，应该采取绿色开采技术，全面应用新型煤矿开采理念，最大化的降低和改善煤炭开采所造成的环境污染问题。
3绿色开采技术在采矿工程中的具体应用
3.1保水开采技术的应用
在煤矿开采技术中，保水开采技术是其中一种新型的绿色开采技术。其核心思想是在煤矿资源的开发利用率得到充分保证的基础前提下使得地下水和地面环境能够得到更好的保护，防止水污染问题的发生。保水开采技术的具体实现原理是：通过将采煤技术和灌浆技术进行有效的融合以降低水资源的污染问题。传统的煤矿开采技术忽略了对水资源造成的破坏和污染，经常会造成水位下降漏斗严重从而直接影响到地下水分布问题的产生。采用保水开采技术可以有效的减轻地下水位下降的问题发生，减轻了煤矿开采对于水资源的破坏作用。
3.2煤矿采空区充填技术
煤矿开采过程中，由于煤体和煤矸石被开采移出，使地下形成空洞或空腔，造成地面沉降或地表坍塌，导致环境的破坏。传统的采空区充填技术主要有矸石带状充填、矸石自溜充填、水力充填、风力充填以及灰煤粉充填等。矸石带状充填通过沿工作面砌筑矸石带，达到充填支撑作用，但是其工作量大，充填效率较低；矸石自溜充填设备简单、材料要求低，但充填效果差；水力充填效果好，但对设备和材料的要求较高；风力充填较水力充填系统简单，但充填成本高，效果不及水力充填；粉煤灰充填强度较低，而且会对环境造成二次污染。融合绿色开采技术的新型采空区充填技术，从提高充填效果、注重资源回收循环利用以及环境保护等目标出发，在传统充填技术上做了较大的改进。采空区冒落矸石空隙注浆胶结充填技术，利用冒落带的特点，在冒落矸石间的空隙没有被压实之前，通过钻孔向离层注入具有固化功能的细粒浆体，充填后的浆体与冒落矸石胶结，从而达到支撑上覆岩层的目的。交替胶结充填也被称作膏体胶结充填，将矸石、粉煤灰、工业炉渣及河沙等材料混合，加工成膏状浆体，通过充填泵输送至地下的采空区，从而达到充填支撑的效果。
3.3瓦斯与采矿共采技术
我们知道，煤矿在进行开采的时候，同时能够伴随着大量的瓦斯涌出，如果我们利用瓦斯与采矿共采技术，能够解决在采矿过程中瓦斯所带来的空气污染问题，同时还能够提高对瓦斯的利用率。通过开采中的岩层移动，增加渗漏率从而改善瓦斯抽放和运移的条件，来实现瓦斯和煤同时采出。
3.4煤矸石填充支护技术
煤矸石是我国地形地貌的主要影响因素，又因为其可以自燃，所以我国空气质量也因此而受到污染。我国由于采矿量大，每年都有超过5亿吨的矸石排出。介于矸石对我国环境的破坏程度比较严重，在采矿工程中，我们应当尽量采用煤矸石填充支护技术来降低煤矸石的排放量。该技术主要是利用奇数点顺槽来对桥墩进行填充，然后用注浆的方式填充桥墩间的空间，进而提高煤矸石的利用效率。具体操作方法如下：先用机车将煤矸石传送至罐笼硐室内，然后将煤矸石放置在顺槽填充输送带上，在浇筑混凝土时加入煤矸石，形成煤矸石混凝土带。在对煤矸石进行填充前，应对煤矸石进行筛选，然后粉碎。在煤矿开采过程中使用煤矸石填充支护技术，不仅可以有效降低煤矸石的排放数量，降低煤矿安全事故的发生概率，大量煤矸石的填充还可以有效减少地面下沉现象，进而达到保护周边环境的目的。
3.5无煤柱开采技术
无煤柱开采技术，是在前一个开发区域的输送巷下面，预留一条充填带，在开采下一个阶段材料巷时，可以使用沿着预留的充填带，而不需要再预留煤柱，从而实现无煤柱开采。无煤柱开采的关键在于构建注浆填充系统，主要设备，如车场和搅拌站应置于井下，注浆泵硐室置于回风巷的上面，保证搅拌、泵送和填充的不间断作业。此外，预留充填带的设计要根据充填带的凝固时间、矿压及工作面输送巷长度等，严格控制充填带的规格。
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3.6尾砂膏体充填技术应用
矿产开采工程中所利用的传统的开采技术具有出材率低、充填成本高、造成矿产资源浪费等一系列问题，大大影响了矿产开采速度。因此必须通过研发出一些先进的开采技术来解决这些问题。尾砂膏体充填技术是在黄金行业结构性改革背景下应运而生的关键技术之一，通过对矿井进行尾砂填充，有效解决了矿井开采区尾矿堆积的问题，减少了井下采空区的安全隐患，可以实现对海底金属矿山的安全开采，符合绿色开采理念。实现了我国矿产开采行业在选址、开采、冶炼等方面的重大突破。
4提高采矿工程绿色开采技术的有效措施
4.1完善矿区各项预防工作
当前为了降低开采工程中安全事故以及污染问题的发生，需要做好综合性预防工作，相关采矿企业需要根据作业要求建立完善安全防护制度，最大程度控制各类安全事故的发生，维护企业发展效益。目前开采工程中顶板崩塌、瓦斯爆炸等安全问题较为突出，需要根据生产环节的要求完善防护性措施。在确保生产环节安全性得到保障的基础上需要做好生产环节的污染控制，做好施工现场的防尘防烟监管，安排管理人员定时检查。相关管理部门需要制定生态保护性措施，根据开采工程实际建设区域拟定矿产运输线路，避免长期性运输施工对地面造成扰动。施工部门需要严格执行国家各项生态保护措施以及水土保持监测方案，切实完善各项生态保护性工作。
4.2提高管理水平
企业要实现管理水平的稳步提高，要从经济技术以及设备等方面进行建设和管理，吸取国内企业的先进技术和经验，制定一个系统的管理体系。技术人员要做好安全生产技术的研究，引进先进的技术和工艺，强化“机械化代人、自动化减人”科技强安行动的开展，加强信息化管理建设，大力提高企业安全生产科技保障能力，实现管理技术水平的优化，不断革新管理方式，实现科学化、机械化、自动化、高效化的本质安全型生产。
4.3实现高效开采，对资源综合利用
各类资源与现代社会发展之间是相互共生的关系，不合理开采过程中会造成资源浪费。比如对煤炭进行开采时，会产生瓦斯气体，一般开采情况下为了获取煤炭而释放瓦斯气体，造成瓦斯气体的浪费，长期释放对于自然空气也会造成较大污染。所以目前在开采过程中，通过绿色开采技术对开采环节中产生的各类化学物质需要综合利用，这样不仅能够使得自然资源得到有效保护，还能保护自然环境。
4.4做好环境保护
首先，我们要对煤矿生产的所在地进行细致的煤矿地质灾害的相关调查，要系统的对地质灾害进行评估和分析。在煤矿地质环保的过程中，地质灾害评估是一项非常重要的工作内容。在煤矿地质开采的过程中，非常容易由于开采活动而引发煤矿地质塌陷以及煤矿地质山体滑坡，严重的情况还会造成煤矿地质泥石流的发生，这些煤矿地质灾害对于煤矿地质的环保问题有着非常负面的影响，因此为了有效地提升煤矿地质的环保问题，我们应该在这一方面进行相应的技术改进和完善。其次，我们要对煤矿地质开采区的瓦斯气体进行周密的调查和分析，在这一调查过程中我们要重点对煤矿地质中的瓦斯气体含量以及具体的分布和实际的来源进行细致的分析和调查，同时在实际的开采活动开展的过程中我们要针对煤矿地质的瓦斯气体进行实时的检测和分析，要对煤矿地质开采过程中瓦斯气体存在的特征进行研究，这样做的目的就是为了有效地避免由于瓦斯气体造成的煤矿安全生产事故，有效的缓解煤矿在开采过程中带来的环保问题。再次，我们要对煤矿地质开采区域的水文环境进行综合性分析和调查，在这一过程中我们主要是对地下水以及煤矿的地表水进行流通特性的调查，这样能够有效地分析出煤矿水污染的流经途径，只有这样我们才能够从根本上对水污染对于煤矿地质环保问题带来的危害影响给予减少或避免。
4.5采矿工程的施工安全管理措施
明确安全与效益的联系。为了实现矿山企业经济效益的提高，必须关注采矿工程的施工安全，由于经济效益和社会效益是矿山企业开展生产活动的根本目标，所以要严格把住安全质量关，保证实现企业的经济效益和社会效益，以安全为前提，保证生产的合理性，实现安全和高效二者的相互依存，使二者互为前提，协调发展，只有以安全生产为前提，才能实现企业经济效益的实现。还可以在施工之前对企业可能出现的问题进行合理的预测，以保证施工的安全性，通过拟定相关的安全技术措施，避免工作落实不细，衔接不好，出现问题，促进矿山施工的顺利开展。加强基层安全体系的建设。现阶段，有些企业盲目追求经济效益而并不重视工程的安全和质量，安全投入严重不足，存在安全基础薄弱，事故隐患得不到有效治理，生产安全得不到保障等问题。为了不出现这类现象，必须坚持以人为本的思想，树立安全发展理念，建立健全安全生产责任体系，加大开展安全生产宣传力度，提高全员安全生产意识，落实全员安全责任，强化安全风险辨识与管控，落实好各类防范措施，及时排查整改各类事故隐患，着力做好事故预防和应急管理工作，实现管理水平和开采效率的稳步提高。
4.6研发新设备
要想使矿产开采工业获得进一步的发展，对于新设备的研发是必不可少的。老旧的矿产开采设备不仅会影响生产效率，还会导致资源不必要的浪费。所以在矿产开采工程中应加大对新设备的研发力度，利用新设备来提高生产效率，保证矿产开采工程的有序进行。研发出的新设备无论是在矿产开采过程中还是在生产管理过程中都发挥着重要的作用。利用这些新型金属矿山开采设备可以保证设备运行效率和回收率，并且节省了人力成本。可见，研发出的新设备可以广泛应用于金属矿山开采过程中，在矿产开采中发挥的作用是十分显著的。
5绿色开采技术的发展前景
绿色开采技术可以有效降低矿区环境污染，但是目前还没有有效的技术和经济支撑，所以首先需要政府相关部门充分重视到采矿工程中产生的废弃物的剩余利用价值，增加废物绿色有效应用的扶持力度，从而促使采矿行业可持续发展；其次相关科研部门也应该对采矿过程中的岩层运动对其内部的气体和液体的影响进行分析，探索出更加有效的措施，从而充分利用岩体结构保护地表。除此之外，更加成熟的覆盖、瓦斯抽离、矸石利用等绿色开采技术的探索也应该成为关注的要点；最后各个采矿企业也应该重视绿色开采技术，根据实际情况选择恰当的开采技术，尽可能地减少对环境的破坏力度，在注重经济效益的同时也应该对生态环境的保护加大关注，从而实现环境与经济效益的同步发展。
结语
我们通过以上对采矿工程中绿色开采技术的相关应用分析，知道了我国要想走可持续发展的道路，就必须在进行资源开采的同时保护好我们的环境，切不能以牺牲环境为代价盲目的追求经济利益。而本文也对上述问题做出了很好的分析说明，这是我们每一个矿区都应该密切关注的，每个矿区都应该结合自己的实际情况去积极的研究、探讨适合自己的绿色开采技术，因为这不仅仅是资源开采的问题，这也是为我们的子孙留住绿水青山的有效途径。
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论文作者:张辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
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