浅谈绿色开采技术在采矿工程中的应用论文_王小中

浅谈绿色开采技术在采矿工程中的应用论文_王小中

郑州煤炭工业(集团)有限责任公司大平煤矿 河南省登封市 452470

摘要:近年来,采矿业在带来巨大经济效益的同时,也造成了很大的环境管理压力。水土流失、地面沉降、生物类型的减少等等都是在开发矿产资源的过程中带来的问题。而随着人们生活质量的提高,保护环境是必然的趋势。如何在充分利用矿产资源带来经济利益的同时不破坏环境,这个问题十分值得思考。

关键词:绿色开采技术;采矿工程

引言:矿产资源是我国在经济快速发展过程中的重要物资储备,也是能源的重要获取源泉。尤其是随着近些年来我国城市化发展进程不断加快,人们对物质和能源的需求量不断加大,使得采矿行业得到了快速的发展。在这一过程中,采矿工程侵占了大量的土地,对周围生态环境造成了破坏,甚至影响了周边居民的正常生活。为了能够使矿业发展与自然环境、生态发展相融合,我们需要将绿色开采技术应用在采矿工程中,使整个采矿行业的发展符合我国大力推行的绿色可持续发展的最终路线。

1.采矿工程中应用绿色开采技术的必要意义

绿色开采主要是针对矿产资源开采过程尤其是煤炭开采所带来的环境问题的应对措施。相对于资源的稀缺性和实用性,环境质量更是重要并且呈不可逆性,环境被破坏后需要更大的精力更长的时间去修复且也恢复不到原有的面貌。改进开采技术,创新型绿色开采才是发展的重点。

1.1减小对生活环境的伤害

绿色开采对环境的保护主要体现在,对开采废弃物实现资源再利用和尽量减少有毒物质的产生。利用先进的技术,完全能做到绿色开采的效果,处理后的煤矸石可以用来填充因挖掘造成空虚的地表,燃烧可以用来发电,还可以用作砖块的制作原料,以上的方法都可以做到废物利用,减少破坏。运用绿色开采技术能大大的减少开采工程所带来的危害,也为保护生活环境做贡献。

1.2绿色开采创造更好的经济环境

随着国家的全面发展,一味追求经济效益的发展趋势已经受到了控制。相当于金山银山的矿产资源开发与绿水青山相比显得没那么重要。如今,国家出台相应的政策控制污染严重的产业的发展,为了适应如今的发展环境,采矿业也要创新发展,控制污染倡导绿色开采,这样才能持续发展。

2.采矿对环境的影响

2.1破坏土地

在进行采矿过程中,由于很多矿物质深埋于地下所以不得不对地表植被进行破坏。由此而导致的水土流失问题非常严重,甚至会增加地表荒漠化的程度。而且在采矿过程中会造成大量废弃物堆积在地表占用可用土地资源,造成土地资源的进一步浪费。同时采矿工程主要是以深挖的方式进行开采,造成地下挖空使得地表覆盖层出现变形甚至下沉。

2.2污染环境

在进行矿物质开采时会产生大量的有害气体,如CO2、SO2、瓦斯等气体,而CO2和瓦斯的大量释放会导致温室效应的增加进一步造成环境的恶化。尤其是瓦斯释放之后所造成的温室效应能够达到CO2所造成影响的四到五倍。而开采过程中所释放出的SO2气体和雨水混合作用之后又会形成酸雨,随着雨水的流入改变周边土壤的酸碱属性,对周围植物和生物造成危害。

2.3破坏水资源

开采工程会导致区域内正常地下水位下降,同时也会对地下水资源造成污染。如果遇到开采区地表出现严重变形的情况还会因为地质结构改变而造成地下水水流流向出现变化,造成区域内河水干涸和进一步的污染。地表水是人们生活用水的主要来源,一旦遭到破坏就会直接影响到人们的正常生活同时也会对周边的农耕作物产生影响。

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3.绿色开发技术的应用

3.1矸石处理

在进行矿物质开采过程中必然会出现很多固体废弃物。而这些废弃物中主要的组成就是矸石。大量矸石的堆积不仅会污染地表环境而且矸石自身燃点较低,如遇到高温还会出现自燃现象,进而对环境造成二次污染。传统的采矿技术并没有针对矸石处理的技术措施,加剧了对周边环境的破坏。①通过引入绿色开采技术利用物理和化学方式来改变矸石的性质,从而降低矸石对周围环境所带来的影响。②对矸石进行处理的方式就是通过覆盖来降低矸石裸露的面积,选取适当的覆盖物对矸石废弃物直接进行覆盖,然后再介入科学的处理方式。从而对矸石所覆盖区域进行复垦、复林达到最终恢复生态环境的目的。这种处理方式不仅能够避免矸石对周围空气的破坏,同时能够有效地对矸石所占区域进行利用。③对矸石进行综合利用,一种方式是将矸石作为建筑类材料,一方面可以提高矸石的利用率同时能够降低建筑工程的成本投入,另一方面又可以减少矸石所带来的污染;第二种方式就是借助专业的设备器材提取矸石中所含有的金属物质,以此方式来提高矸石所具有的经济价值。

3.2瓦斯采集处理

在进行矿产资源开采过程中,必然会产生大量的瓦斯气体。如果直接进行排放必然会造成对周围空气的污染同时加剧温室效应。但是瓦斯又是一种清洁型的能源,传统开采方式受到一定的技术限制导致大量瓦斯气体不断被排放,降低了瓦斯气体的利用率,同时也对环境造成的污染。而现如今将绿色开采技术引入到采矿工程中,就能够对瓦斯进行回收利用。目前所采取的方式主要分为两种:一种是将煤炭和瓦斯共同进行采集,在开采煤矿之后岩石内部被掏空,导致岩石层压力出现变化,这种压力会致使大量的瓦斯气体释放,此时可以将瓦斯抽离达到煤矿和瓦斯共采的目的;第二种方式就是在开采前将瓦斯从矿层中分离,单独进行瓦斯收集。无论是哪一种采集方式都能够有效的缓解瓦斯排放之后所造成的温室效应加剧的问题。

3.3保护水资源

保护水资源是开展绿色采矿工程技术应用的主要目的。首先是对矿区范围内所分布的水资源进行前期调研,通过科学的可勘测和计量选择合理的开采范围。尤其是针对于隔水层或是含水层的开采区要注意避免将开采跨裂带与水层的断裂带之间相交。当然还需要了解隔水层、含水层的覆盖范围,针对煤层的分布特点结合地下水的分布情况进行分析。如果遇到开采时周边具有水层这需要设置防水煤岩柱等技术措施以降低开采对水层的破坏。

3.4提高矿产资源的开采效率

被确定开采的地区一般是被探测到富含某种矿物质,但是在实际开采过程中,还会发现更多其它蕴藏的矿类物质,或者产生其它可利用的排废物。如果没有很好的将这些组织合理收集作用,可能是损失了一大部分的资源来源。所以,技术的进步要求在开采过程中在保护环境的前提下探测其它未知物质,进行可利用物质的收集。另外,尤其显然的例子就是煤矿开采过程中的瓦斯利用问题。若瓦斯不受控制管理,将会对环境造成不可估量的伤害,但是进行收集合理运用其就又变成一种可利用能源[1]。

3.5合理运用煤炭地下气化技术

将煤炭地下气化这一技术主要指,开采的煤炭在不运出地表的情况下,直接在地下进行气化处理再引到地上收集设备中的方法。这一技术可以算是很好的贯彻了绿色开采的理念,既避免了大量有毒物质的释放破坏环境,又加大了开采效率,应是新型开采技术的代表。但就目前来说,国内的开采市场上,此技术还未得到完善,还处于萌芽时期,需要相关技术人员的进一步探究。

结论:

简而言之,矿业的发展对我国经济的提升有着非常重要的促进作用,但由此而带来的环境污染和生态破坏也日益家具。所以在发展矿业的过程中我们必须注重采矿工程与生态环境之间的和谐发展,通过融入绿色开采技术来改变原有采矿工程中的粗放式的发展模式。通过引入新的技术来保障矿区周围生态环境,带动矿业获得经济的进一步发展[2]。

参考文献:

[1]万良东.金属采矿工程中存在的问题及对策[J].世界有色金属.2017(12):5-7.

论文作者:王小中

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/5

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