山西省西山煤电集团晋兴能源斜沟煤矿 山西省吕梁市 033602
摘要：随着经济的发展，人们对资源的需求量越来越大，资源的开发与保护矛盾问题越来越严峻，在采矿工程中实行绿色开发技术势在必行。本文首先分析了传统开采方式所带来的的环境问题，然后阐述了采矿工程中的绿色开采技术，最后探析了采矿工程中绿色开采技术的应用，希望能对相关行业提供帮助。
关键词：采矿工程；绿色开采技术；相关应用
1.传统开采方式所带来的环境问题
1.1水资源问题
在开采煤矿的过程中，对于地下含水层原本的径流将会造成改变，从而会导致地下水渗出的现象普遍发生。由于地下水的严重渗出问题，对于区域含水层的水位也将会带来非常明显的影响，将会造成地下水降落漏斗的形成，从而直接改变区域内的水质状况。除此之外，传统的煤矿开采方式将会对地表的水体也带来严重的灾害，会导致河流沟渠内的水流出现明显下降的趋势，对当地居民的用水情况带来直接的影响，更有甚者将会导致土地沙漠化现象的发生。
1.2 大气污染问题
在采矿过程中将会产生如二氧化硫及二氧化碳等有毒气体，这将会对于空气质量带来不可逆转的影响。这些有毒气体，如二氧化硫等会造成空气污染，而空气中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。
1.3 土地资源问题
传统的煤矿开采方式将会对土地资源带来一定的污染问题，如水土流失、土地沙漠化、固体废料等。在这些土地污染问题中，土地塌陷是其中最为严重的问题之一。据不完全统计，当前约有 40 万公顷的土地塌陷是由于传统方式的煤矿开采所造成的。其中对于采空区的治理直接造成大量居民区房屋开裂、坍塌，直接威胁到当地居民的生命财产安全！对于塌陷区域的治理和保障性住房改造也带来了大量的财力物力输出！除此之外，煤矿开采过程中产生的煤矸石并没有充分发挥其利用价值，产生大量的堆积，从而也占用了很大一部分的土地资源。
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2.采矿工程中的绿色开采技术
2.1煤与瓦斯共采技术
煤与瓦斯共采技术，就是在煤炭采出之后，抽采煤层中释放的瓦斯气体。我国煤矿煤层的渗透率普遍较低，变化程度高，瓦斯气体抽采难度大，在开采过程中，移动的岩层可以在一定程度上增加渗透率，从而优化瓦斯抽放和运移的条件，实现煤与瓦斯共采。此外，废弃的矿井也含有大量的瓦斯气体，可以利用岩体内部裂隙场的分布情况，将瓦斯气体抽采出来，进行资源化处理，一方面可以解决由瓦斯气体引起的矿井安全事故问题，另一方面也是对环境的保护，实现绿色开采。
2.2保水开采技术
煤矿的开采会对岩层的水文地质条件造成影响：有些地区煤矿开采之后，会形成地下漏斗，导致岩层隔水性能发生变化，甚至会导致地下水的流失；有些地区会形成洼地，在长期降雨作用下，形成难以修复的水洼，影响地下水文环境。保水开采技术就是及时调查开采范围内的水资源环境，科学合理的选择开采区域。对于包含隔水层和含水层的区域，要分析煤层周围覆岩的破坏程度、破坏特点及地下水位的下降规律，在开采的过程中，要设立防水煤岩柱，实施底板加固保水、工作面浅埋保水等技术。
2.3煤炭地下气化
煤炭地下气化是借助热化学反应，将煤炭直接转化为可以燃烧的气体的技术。与传统煤炭开采技术相比，煤炭地下气化是一个重大的革新，极大地降低了燃煤造成的环境污染。煤炭地下气化难度大、技术要求高，但其绿色的开采技术和优化的开采环境是煤矿开采领域重要的发展趋势。
2.4 无煤柱开采技术
无煤柱开采技术，是在前一个开采区域的输送巷下面，预留一条充填带，在开采下一个阶段材料巷时，可以沿着预留的充填带开采，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因素设计施工。以保证施工的安全可行。
3.采矿工程中绿色开采技术的应用探析
3.1保水开采技术的有效应用
在现阶段开采工程中应用绿色开采模式首先需要对各类水资源进行全面保护，需要对开采区域周边的地下水资源进行关注，避免施工操作的过程中对水源造成污染。从过往采矿工程实际建设发展现状来看，大多数采矿工程发展对于水源都会产生威胁，随着开采深度的扩大，实际污染从地面向地下进行延伸，对自然环境整体造成较大的破坏性。针对此类问题，在目前开采工程施工中需要应用保水开采技术，优化各项施工环节的操作，降低对开采区域的水源威胁。开采过程中还需要注重保护地下水源，施工技术人员可以采用地面灌浆技术，这样能够使得水源避免受到开采活动的影响，形成有效的地下水源防护体系。保护水资源的同时，能够使得地下水的结构不会受到破坏，对于社会发展也具有重要作用。
3.2对固体废弃物进行综合运用
在开采工程实际施工过程中，从过去的生产过程中可以看出，当前大量的污染主要来源于生产环节的固体废弃物污染。固体废弃物的存在对于采矿工程周边区域的影响较大，特别是矿渣等废弃物也限制了采矿工程的绿色可持续发展。所以当前需要对开采工程的固体废弃物进行综合利用，可以通过相关技术手段来提升固体废弃物的应用价值，将其从生产区域进行转移放置。相关技术人员需要从固体废弃物中提取可用元素，通过基础性操作清除废弃物中存在的有害物质，不能随意丢弃，不然将会造成再次污染。
3.3陡帮开采技术
目前我国大多数露天开采工程都是选用缓帮开采技术，技术要求就是在实际开采过程中需要将工作帮坡角范围控制在 8°左右，因为帮坡角较为平缓，基础性建设工程量较大，对于建设成本造成了较大影响，也限制了实际开采效率的提升。所以当前通过陡帮开采技术能够将开采工程完整生产期均衡分开，降低基础设施建设投资费用，对于边坡的稳定性也具有重要作用。在具体开采过程中需要运用穿孔设备的牙轮钻机，能够更好的促进各类技术的应用。
3.4矿产资源的高效开采技术应用
在进行煤炭开采的过程中，往往会伴随着许多其他矿产资源的出现，而其中最典型的问题就是对于煤矿开采中瓦斯的排放问题。瓦斯的排放不仅会对当地的环境造成很大的影响，而且还会造成严重的资源浪费。但是近几年来，随着我国技术的广泛发展，将矿井中的瓦斯提取出来进行利用已经能够达到一定的技术水平，这样我们就可以利用瓦斯来进行发电等应用，让我们的工业或者农业进行很好的利用。
结束语
总而言之，采矿工程对四周生态环境造成了严重的污染，如土地资源、水资源、大气资源等。为了采矿行业的可持续发展，各个矿区应该重视绿色开采技术的应用，熟练掌握各种绿色开采技术，如矸石处理技术、保水处理技术等，从而可以根据自身开采特点对其进行进一步的完善，降低对环境造成的负面影响，从而促进自身与环境共同发展。
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论文作者:李新宇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/26
标签：采矿工程论文; 技术论文; 瓦斯论文; 煤矿论文; 过程中论文; 废弃物论文; 将会论文; 《建筑学研究前沿》2018年第13期论文;