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。在我国的煤矿开采工程之中，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
一、绿色采煤技术概述
在了解煤矿的绿色开采技术之前，我们应该首先从广义资源的角度上来正确认识和对待煤炭、瓦斯、天然气等一切可以利用的能源资源。发展和实施煤矿绿色开采技术的初衷，在于最大程度地减少或者有效防止当前煤矿开采作业对于环境的污染和对于其他资源的不良影响，如对地下水的严重污染等。其最终目标在于同时取得最佳的经济效益和社会效益，实现二者的“双赢”。
我国煤矿绿色开采技术的理论依据可以总结为四各方面：关键层理论；开采对岩层移动的影响及移动规律；水在裂岩体中的渗流规律；开采后岩层内节理裂隙分布发育规律等。基于传统的煤矿产业所涉及的土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等问题，笔者认为煤矿绿色开采主要包括以下内容：首先，要实现对水资源的保护；第二，要实现对瓦斯的合理抽放；第三，要实现对土地与建筑物的保护。
二、采矿工程活动中对环境造成的影响
2.1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。
2.2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。
2.3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。
三、采矿工程绿色开采技术的应用
3.1、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、浪费大量煤矿资源，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煤矿高效开采的要求。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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
3.2、充填开采
我国大部分煤矿有着建筑物下、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，将煤矿采出率提高，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。
3.3、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。
3.4、优化巷道布置，减少毛石排放的开采技术
当前的煤矿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，研究开发煤矿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，能提高煤矿的集中化生产水平，提高开采效益。
3.5、煤矿采掘冲击地压技术
（1）选择煤矿采掘时要合理的对要采掘的煤矿进行布控，然后研究出一套专门的开采方法进行有目的有选择的开采。将煤层开采所能承受的压力控制在已知范围内，对开采方法的使用也要尽量做到合理，在开采的过程中也要不间断的对煤层做各种各样的勘测，对勘测的对象不能过于集中，要对不同的可能的事发阶段进行不同程度的勘测，预防煤矿采掘中冲击地压的突然发生。
（2）还可以在开采前对煤层设置煤层保护层，给预测到的可能发生的煤层让路，要考虑冲击地压的深度和危险性，不能盲目的探险，一旦发生万一，就是后悔终生的事，煤层保护层的作用其实就是为了解放煤层的危险性，避免煤层潜在的冲击地压的危险。
（3）给煤层注水预防冲击地压，水在一定的情况下会发生物理化学作用，对煤层实施保护，而注水就是为了降低煤矿采掘对煤层的冲击压力，不易造成冲击地压。
（4）煤矿采掘发生冲击地压的状况多半是采掘过程中对煤层的压力比较集中，我们可以用爆破卸压的方法对煤层的承受压力进行释放和分散，对煤层进行钻孔也是一种减压方式，缓解和消除危险的冲击地压的发生。煤层是有弹性的，对煤层实施钻孔术其实就是利用煤层的这种弹性来破坏集中的媒体危险，降低冲击地压的危险性。
（5）最后一种方法也是一种最行之有效的方法，就是当勘测仪器勘测到媒体会发生冲击地压或者有可能会有危险的时候，对媒体的危险进行主动攻击，人为的扩散冲击地压的危险地带，对媒体进行有计划的爆破，延缓冲击地压发生的时间，改变冲击地压发生的地点，避免冲击地压的迫害。
结束语
综上所述，我国采矿工程对于环境造成的污染现象还比较严重，各个矿区应当充分分析自身的开采特点，加强绿色开采技术的开发与应用，进一步讨论相关措施的改善。本文对采矿工程中造成的水资源破坏、土地资源破坏以及大气污染等现象进行分析，具体探讨相应的绿色采矿技术，以期能够减少采矿过程中对环境造成的负面影响，促进采矿工程的可持续发展。
参考文献：
[1]刘建平，周忠兴.浅谈采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].电子制作，2014，01：211.
[2]汪华然.采矿工程中绿色开采技术的应用探讨[J].内蒙古煤炭经济，2014，02：12+16.
[3]于波.采矿工程中的常见问题分析及对策[J].黑龙江科技信息，2014，01：24.
论文作者:王普友
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/13
标签：采矿工程论文; 煤层论文; 地压论文; 煤矿论文; 技术论文; 岩层论文; 毛石论文; 《防护工程》2018年第31期论文;