山东烟台鑫泰黄金矿业有限责任公司 山东烟台 265147
摘要：现如今，我国的社会经济建设不断进步，对于矿产资源的需求也越来越大，在倡导绿色健康的现代中国，我国的采矿技术虽然有着不间断的进步，但对处理采矿伴生的各种地质破坏问题及环境污染问题的技术却依旧处于落后状态，随着采矿工程范围的逐渐加大，采矿的伴生问题也在逐渐累积，大气环境、水环境及地表环境都受到了一定程度的破坏，到现在已经对居民的生活造成了影响。因此，本文将对采矿工程中绿色开采的应用进行分析和研究，以寻求采矿工程的长久可持续发展。
关键词：采矿；绿色；环保；应用；探究
引言：采矿行业对于国家经济建设的发展有着极大的推动作用，而社会经济发展的同时，矿产资源消耗速度也在持续攀升，人们对于采矿工程也加大了关注力，在采矿工程中煤矿、金属非金属原矿的采集工程为满足越来越庞大市场消耗而逐渐提升开采量的同时，落后的开采保护技术使得地质破坏及环境污染问题始终得不到很好的解决，随着采矿问题日渐严重，绿色开采越来越受到人们的关注以及更加重视，如何合理的进行矿产资源采集，对于后期环境污染的管理都将是未来采矿工程中绿色开采所必需要进行充分研究的课题。
1传统采矿工程对环境的影响
1.1污染水资源
中国的煤炭资源大多埋藏在地下深处，在开采此部分煤炭资源时，需从地表开拓井（工）口到所开采煤层层位。煤炭开采过程中破坏了地下含水层，导致含水层的补给、承压、排泄紊乱，甚至截留，造成矿区的地下水位降低。被污染的部分地下水伴随着煤炭的开采而排到地表，污染地表环境植被等。此外，随着煤炭资源的开采，地表出现不同程度的塌陷，对地表水形成了滞留、拦截的状况，严重时会导致矿区周边的河流出现断流、干涸的现象，不利于周边居民农业生产、生活的开展。
1.2破坏土地资源
随着煤炭资源的开采，矿区周边地区普遍存在地表、植被遭到破坏的状况。不仅如此，由于中国的煤炭资源主要集中在干旱、半干旱地区，故而这类破坏状况的出现还会导致该地区荒漠化程度的进一步加剧。此外，部分煤矿开采单位在资源开采结束之后没有按照规定对采空区进行回填作业，导致矿区出现不同程度的地面沉陷、塌陷状况。
1.3大气污染
煤矿在开采煤炭资源过程中，伴有大量的煤层气等气体资源。在实际开采过程中，由于瓦斯收集技术的落后，导致大量瓦斯气体逃逸窜出。在进行开采作业时还会出现煤矸石自燃的状况，并释放大量的CO2、SO2、CO等气体，这些气体和排放的瓦斯中的CH4导致温室效应进一步加剧。
2.采矿工程中的绿色开采技术分析
2.1采空区的充填技术
在矿产资源开采领域，采空区充填技术手段，与环境保护息息相关。传统工艺存在的污染性的较强，不仅会对采矿工程现场环境造成污染，同时所产生的开采成本较高，不适合长期使用。而为了提高充填技术效果，国家重视采矿区技术手段创新，并提出了绿色的填充技术，与传统技术相比，所呈现的作业效果十分显著，不仅污染性低，且作业成本也得到了合理控制。关于绿色充填技术，主要包括空隙注浆胶结充填，和交替胶结充填方法。前者具体根据冒落带特征，对采矿工程内部结构空隙处进行填充处理。而后者则需要作业人员对矿采材料进行混合配比，调制成膏状，并进行填充处理。
2.2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。
2.3巷道支柱填充技术
在矿产资源开采过程中，巷道支柱填充情况，是决定环境污染程度的重要因素。因此，开采单位在进行矿产工程开发时，应对巷道进行科学、合理的设计。为了避免矿产工程围堰设计不合理而出现变形，相关单位应就处理方式进行改良。首先，对巷道进行完善，强化支护强度，降低变形风险。同时，开采单位还应该选择绿色、环保的材料对巷道进行填充，合理安排矿产工程产物堆放布局，最大限度节省土地资源，从而保证矿产工程向着绿色、环保方向发展。
2.4保水技术
保水技术是矿产工程开采重要技术手段，相关单位应重视保水技术创新，在遵循绿色、环保理念的基础上，合理研发保水技术。首先，作业人员在具体操作之前，需要对矿产工程周边水环境进行全面勘探，掌握水资源分布情况，并根据调查数据对开采位置进行准确定位。其次，针对含水或者隔水层部分，工作人员应深入分析低下水位以及覆岩层具体变化情况。同时，作业人员需要根据调查数据结果，合理选择保水操作方法，通过合理实施保水技术，完成矿产资源有效开发。
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3.绿色开采技术在采矿工程中的具体应用
3.1固体废料再利用
在矿产采集过程中，矿物提炼所产生的矿渣对于环境污染的危害程度极大，而现在中国对于矿产废渣的应用技术相当有限，提高对于其的应用能力，也是绿色开采技术中重要的一环，对于矿产废渣，现在应用能力都相对薄弱，要提升其利用率，便要求能够对所开采的矿产资源进行充足的了解，对于矿物资源提炼完成后留下的矿产废渣，尽可能的采用多种技术手段，对其中的可用资源进行充分提炼，然后对多次提炼后遗留的废渣进行无害化处理，充分提升采矿工程的可持续绿色发展，避免自然环境的多次污染。
3.2金矿破氰处理技术
绿色开采技术也可以通过将有害有毒物质进行处理，现就在黄金矿山的整个选矿提炼工艺中普遍采用氰化物。但是氰化物属于剧毒物质，吸入极少的氰化物可以使人发生猝死，并且国家生态环境保护对危险废物处理储存等进行严格规定，并且必须达到排放标准。说明了国家对绿色开采的重视。所以黄金矿山矿在选矿提炼过程，对破坏氰物的工艺研究势在必行。黄金矿山一般多采用氯化法破除氰化物的方法。此种方法破坏含水氰化物的一种成熟的方法，也是应用最广泛的方法。
3.3矿区后期处理技术
当矿区的矿物被开采完成之后，所留下的采空区对于地质也有危害，作为绿色开采的有效践行，对采空区的有效处理也是对采矿工程的绿色开采应用，对于采空区域的处理中，应当以稳定性作为处理的基本准则，将矿产采空区进行稳定处理对于采矿工程中绿色开采的应用有着促进作用。以往我们对煤矿采空区进行充填时，通常采用风力充填、粉煤灰充填、水力充填、矸石带状充填和煤矸石自溜充填等充填技术。这些充填技术不仅投入资金比较多，充填效率低，更重要的是会对周边环境造成严重污染。交替胶结充填和采空区冒落矸石空隙注浆胶结充填是绿色开采技术的代表，它们在提高充填效率、保护周边环境方面有比较显著的效果。比如交替胶结充填技术，它主要是将粉煤灰、工业炉渣、河沙、煤矸石加水后混合成牙膏状浆体，填充后可以及时形成比较稳定的支撑体，对地表起到一定的支撑作用，避免其产生大幅度沉降。对于一些高温区域，交替胶结充填技术还能降低井下温度，减少火灾发生的风险。采空区冒落矸石空隙注浆胶结充填技术，是结合冒落带的特点，在对煤矸石空隙进行压实前就进行注浆，使冒落矸石和填充材料可以在短时间内就胶结，进而形成具有支撑作用的覆岩层，使填充区的力学稳定性得到大幅度提升，降低地表的变形程度。
3.5加强安全生产能力
对于采矿工程而言，安全生产也是对于绿色开采技术的一种实践，绿色开采技术在采矿工程中是否进行有效的应用，安全工作是否做到位是关键，采矿工程中，发生了安全事故对于整个采矿工程的危害都是巨大的，因此，必须要排除在矿产开采过程中的各种安全隐患和潜在威胁，同时对于矿产开采的相关工作流程进行规范处理，使矿产开采能够实现整体有序，高效生产的同时实现安全生产，最终确保采矿工程的绿色开采才能够确实进行。
3.6保水开采技术的运用
作为新型绿色开采技术，保水开采技术在煤矿开采作业中的运用不仅能促进矿藏开采质量及效率的提升，还能规避开采作业对于地表状况及地下水资源的污染，实现了经济、生态效益的取得。该技术在实际运用过程中主要借助科学的采煤工艺及地面灌浆技术实现了对于地下水资源的保护。在传统的粗犷式煤炭开采作业过程中，地表的上覆岩层会在煤炭开采之后出现不同程度的断裂状况，进而由此出现地下水降落漏斗的状况，促使地下水随着开采裂缝流失，造成了地下水被严重破坏。但随着保水开采技术的利用，能有效缓解开采活动对于地下水环境的影响；矿井用水主要是工业场地生产、生活用水，地面生产系统生产补充水和井下消防、洒水及场地绿化、浇洒冲洗等用水，其中除工业场地生产、生活用水要求达到生活饮用水卫生标准外，其他各项用水的水质要求均低于生活饮用水卫生标准。根据水源情况及矿井生活、生产用水的特点，对矿井用水进行统筹安排，按照“清污分流、一水多用、节约用水、用污排清”的原则，采取分质供水及污、废水处理复用等节水措施统筹安排用水。用水水源确定如下：矿井工业场地生产、生活用水由水源井取水供给；矿井排水经井下水处理站处理后用于井下消防、洒水系统用水，农灌及地面生产系统生产补充用水；浇洒道路、绿化用水由生活污水经生活污水处理站后供给；减少消耗，提高水资源利用率。选用节水型生产工艺技术和设备；采用高效节水型新产品、新技术、新材料；淘汰落后的卫生器具、设备和管道材料；同时供水系统采取防渗、防漏措施。
3.7煤炭与瓦斯共采技术
目前，中国的煤矿工程在开采作业过程中往往会因为高瓦斯及瓦斯治理不达标等诱发重大安全事故。为了规避这类问题的出现，实现煤矿开采作业的顺利开展，谋求更高的效益，相关单位及人员需加强对于煤炭与瓦斯共采技术的运用，实现瓦斯气体的资源化。在瓦斯气体的资源化过程中，作业人员需采用抽采技术进行相关操作。该技术的运用能确保瓦斯气体从煤层中高效地抽出，在保证安全生产的同时实现了资源最大化。一般而言，煤炭资源在开采完毕之后，其周边的围岩压力会逐步降低，而这也就为瓦斯气体的释放创造了契机。在此状况下，技术人员需依据煤矿的实际状况进行钻孔布置作业，并以此基础进行瓦斯抽取。
4.结论
综上，随着国家对矿产资源需求量的增多，矿产单位有必要对开采技术进行更新，进而降低矿产开发所造成的环境污染程度。因此，矿产开发领域应重点推出绿色开采技术，包括采空区的充填技术、共采技术、围堰支柱优化设计、保水技术和地下气化技术，并将上述技术手段合理应用到矿产资源开采领域，全面促进矿产开发领域向着绿色、环保、节能方向发展。
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论文作者:苏志虎
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/7
标签：采矿工程论文; 技术论文; 瓦斯论文; 作业论文; 采空区论文; 矿产论文; 矿产资源论文; 《防护工程》2018年第29期论文;