山东良庄矿业有限公司 山东省新泰市 271219
摘要:近年来环境保护问题成为人们关注的焦点,就给采矿工程提出了新的挑战。在我国的矿产开采工程之中,面临着十分多的问题,采矿工程之中使用绿色开采技术,可以有效的实现采矿工程的可持续发展。
关键词:采矿工程;绿色采矿技术;应用
引言
随着社会经济的不断发展,矿产工业也得到了较大的发展。在科学技术的推动之下,矿产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,矿产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矿产开采技术的改进工作。
一、采矿工程活动中对环境造成的影响
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、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。
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到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的威胁较大。
4、引发地质灾害
矿藏大多是深藏地下的资源,是层状沉积型矿床,其分布具有矿层厚度小、分布面积广、单位面积生产能力低等特点,金属矿开采过程中形成大量的采空区,极易造成岩层坍塌,地表沉降,或者引发严重山体滑坡等地质灾害。
二、应用矿产绿色开采技术的重要性
采矿企业采用绿色开采技术是我国经济可持续性发展的必然要求,也是企业获得生存和发展的必要举措。绿色开采技术主要是指在矿产开采过程中对水土流失、环境破坏及污染、地表扰动等加以控制,优化生产工艺流程,提高生产效率,降低废弃物的排放量,实现矿产开采与环境协调发展。在当今矿产资源日益紧张、环境问题日益突出的社会大环境下,矿产企业改革新技术,应用绿色开采技术具有十分重要的意义。主要表现在以下两个方面:
提高企业综合竞争实力
绿色开采技术有利于优化企业人力资源,提高企业生产能力,降低生产成本,实现企业经济效益最大化,同时可以提高企业生产管理水平,促使企业保持良好的势态发展,全面提升企业综合竞争力。
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减少对环境的污染
绿色开采技术是环保型技术,在矿产企业开采过程中注重清洁生产,强调矿区环境的保护,提高生产效率,节能减排,减低矿产开采对环境的影响,实现企业与环境友好发展。
三、采矿工程绿色开采技术的应用
1、减沉开采
减沉开采技术通常包括有条带开采以及充填开采。条带开采技术之中存在的主要问题包括有采出率低、浪费大量矿产资源,但是传统的全部充填开采技术主要有的问题是充填成本较高、充填材料的来源较窄、充填量较大、充填工艺没有办法满足矿产高效开采的要求。为了降低充填成本,一些学者提出了部分充填控制开采沉陷的思路同时进行推广应用。近些年来我国在兖州、抚顺、大屯等等矿区使用采空区上方离层裂隙注浆充填法也有着减缓下沉速度以及下沉量的作用,然而开发廉价性能优良的充填材料以及提高对于岩层移动控制规律的认识是当前的主要任务。
2、充填开采
我国大部分矿产有着建筑物下、水体下、铁路之下压煤的现象。充填采矿法在解决这种问题上有重要的意义。充填开采法主要是使用充填材料来充填采煤工作面。这个方法可以解决工作面支承压力而出现的矿压现象,提高采场以及巷道维护的状况,可以减少地表下沉以及变形,将矿产采出率提高,确保地面建筑物构筑物生态环境以及水体。依照充填材料的上的区别,充填采矿法主要可以分成矸石充填、水砂充填以及膏体充填。
3、保水开采技术
保水开采技术与防止溃水技术是有着明显的区别的,防止溃水技术更注重操作的安全性,而保水开采技术则更注重开采前后的岩层的地质水文条件的变化情况。在一些地区进行完采集活动后,会形成所谓的地下漏斗,随着降雨的不断增加,下降漏斗就会慢慢消失,岩层的隔水性能是较好的;而在某一些地区开采煤炭后,会形成水洼,还可以在湖、河、海下进行开采活动,这对当地的水文地质条件的影响就不大;当然也有很多区域在进行完开采活动后,对当地的水文地质条件会造成严重的破坏,甚至还会流失大量的地下水。
4、优化巷道布置,减少毛石排放的开采技术
当前的矿产开采方法的布置要求有新的改变,主要是为了实现采矿效益的最大化,研究开发矿产地质条件开采巷道布置以及工艺技术评价体系专家系统,确保采矿方法、开采布置等互相适应。推广毛石充填、嗣后一次充填等采矿方法,毛石不需要运出地面,简化生产系统,同时实现采掘与充填同步发展,这样就能大大提高生产效率。重点研究高产高效矿井,开拓部署与巷道布置的系统优化,减化巷道布置,完善采区的工作参数,研究集中开拓,挖掘集中准备、集中回采的关键技术,使采掘比降低;研究毛石在井下直接处理、作为充填材料的技术,这毕竟是一项减少污染的有效措施,还是减化生产系统的关键,能提高矿产的集中化生产水平,提高开采效益。
5、研发新设备
想要使得采矿技术得到发展,新型设备是不能缺少的条件,生产工具是重要的生产要素,会直接影响生产率,如果生产工具得不到保证,就谈不上实现生产效率的最大化,而且还会造成一些不必要的损失和浪费。所以在矿产开采中要加强对这些方面的研究:第一,在深矿井中开采对热害进行治理的设备以及技术;第二,深矿井监测监控技术以及冲击地压防治技术;第三,应该研究实现矿井高产高效相配套的设备和技术;第四,在深矿井开采之后需要采取一定的维护措施,因此就需要相应的维护设备。而新型设备具有更高的安全性和可靠性,而且适用性也比较强,尽量采用新型设备,实现安全高效生产。
四、结语
从上文之中的论述可以看出,对于采矿工程之中的环境问题、具体使用绿色开采技术的必要性以及绿色开采技术的相关技术等等三个方面进行相关的分析。作为我国矿区绿色家园十分重要的组成,可以确保绿色开采技术的有序进行,同时还应该在技术以及经济之上来做可行性分析。各个矿区可以结合自身的具体情况,注重使用绿色开采技术工作,可以形成不一样区域独特的采矿方法,重视研究以及探索每一个矿区环保工作,实现采矿工程的可持续发展。
参考文献:
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[2]马天勇,张丕洪. 浅析采矿工程中绿色开采技术的相关应用[J]. 世界有色金属,2018(6).
[3]张金钟. 浅谈采矿工程中绿色开采技术的相关应用[J]. 西部资源,2018(1).
论文作者:徐恒春,翟宗健
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/3
标签:采矿工程论文; 技术论文; 矿产论文; 地表论文; 矿区论文; 毛石论文; 巷道论文; 《建筑模拟》2018年第22期论文;