绿色开采技术在采矿工程中的应用研究

2020-02-19高翔宇

建材与装饰 2020年10期

高翔宇

（山西华润煤业有限公司山西太原 030222）

0 引言

在我国传统的资源开采中，通常因为开采方式不当对周边环境造成严重的影响。比如，不适当的开采方式能够严重破坏矿山的原始履岩层的结构，导致水体泄漏与污染，降低土壤的质量。开采会引起地基沉陷和地表景观的破坏。绿色开采技术就是针对开采过程中出现的问题而提出的，运用得当能够很好地保护地下水资源，减少地表沉降，因此，研究绿色开采技术是有现实意义的。

1 绿色开采应用的重要性

随着社会经济的不断发展，资源的需求量不断增长，因此，我国大部分的煤矿企业都加大了资源开采的力度。由于开采的技术力量不同，绝大部分矿产企业的开采技术还十分落后，导致开采的效率不高，而且对矿区的环境也造成了很大的影响，比如造成地基沉降、水土流失和水资源污染等，影响矿区的后续发展，对矿区人民的生活也造成了较大影响，通过绿色开采解决这些环境影响的问题能够更好落实我国的环保理念，绿色开采技术指的就是对环境破坏小能够实现可持续发展的开采技术。绿色开采技术的合理运用能够解决开采力度不断增加带来的环境问题，良好地协调资源和环境之间的关系，保证煤矿企业的快速发展。

2 传统采矿造成的环境破坏

2.1 破坏土地

在资源开采时会运送出大量的固体废弃物，这些废弃物不断堆积会引发土壤沙化，当自然界有雨水的时候沙化的土体会被不断冲走，就会引发水土流失。而且废弃物的不断堆积也会对自然界的土地造成很大压力，使得地基坍陷，影响周边的建筑和植物生长，从而造成自然生态环境的严重破坏。

2.2 破坏水资源

对资源进行开采很容易会影响到水资源。因为采用传统的采矿方法会直接打穿地基，破坏矿区地下的含水层，导致地层中水体的泄漏，使得矿区的水位下降。水位下降后地基的承载能力下降，水环境的平衡也受到破坏，会影响到周边人们的生活，落后的开采方式和落后的设备甚至会影响地表的水体径流，改变当地的水文条件，再加上运送出来的固体废弃物的污染，长期作用会进一步破坏水资源。

2.3 破坏空气

传统比较粗放的开采方式会对周边的地层造成严重的破坏，会污染空气，引起温室效应。由于传统的方法开采煤矿需要很长的时间，在开采过程中会泄露地层中的有毒气体，比如二氧化硫、瓦斯等等。这些有毒气体一旦进入空气中就会对空气造成严重的污染，影响到当地居民和工作人员的身体健康。另外，固体废弃物中还含有大量的粉尘，在风的作用下固体粉尘被吹到空气中，一旦吸入人体也会严重影响健康。

3 绿色采矿技术的实践及运用

3.1 保水开采技术

保水开采技术是绿色采矿技术中的一种技术，在传统开采技术中，开采出来煤矿之后的地表会发生不同程度的沉降，造成地下水的污染，地下水的流逝也造成水资源的匮乏。保水开采技术不仅能够有效提高开采矿产资源的效率，还能够降低开采造成的污染。这项技术中会应用到先进的采煤工艺以及地面灌浆工艺，利用先进的工艺保护水资源。采矿工程中矿井用水主要用于井下消防和生产用水，可以统筹规划矿井用水，一水多用减少水资源的消耗。

另外，可以尽可能地选择稳定性好和安全性能高的煤泥水处理设备，完善煤矿的地面生产系统，提高生产用水的重复利用率，以达到以及洗水闭路循环的目的。某些工地的水资源重复利用率可以达到90%以上，每吨煤的耗水量仅仅0.2m3。在地面生产系统中，设置事故浓缩机，保证对煤泥水的有效处理。

3.2煤炭与瓦斯的共采技术

煤矿企业应当合理采用煤炭与瓦斯的共采技术，减少煤矿开采企业在瓦斯治理中出现的治理不当现象，避免由于治理不当引发的安全问题，保证煤矿开采的顺利进行。相关人员应当有效应用抽采技术，彻底将瓦斯抽离煤层，保证开采环境的安全，实现最大化开采目标。一般在煤炭开采完毕之后围岩的压力会降低，因此瓦斯会泄漏。作业人员可以结合具体的情况布置钻孔提升煤层瓦斯的抽取速度。工作人员也应当结合废弃矿井的实际情况，检查岩石内部缝隙的分布做好瓦斯抽采工作，最后提高瓦斯的利用率，减少安全事故的发生。

3.3固体废弃物综合利用

在煤矿的开采过程中会形成很多固体废弃物，比如煤矸石、矿渣等。这些固体废弃物不断堆积，不但会浪费土地资源，造成地基沉降，这些废弃物还会发生自然释放有毒气体，为了降低污染，煤矿企业应当用最先进的固体废弃物利用技术更好地利用这些资源。尾矿可以进行二次提炼，把煤渣等进行二次施工，减少土地资源的消耗。煤矿开采完毕之后煤矿企业还应当退矿还林，提高周边环境的生态效益。

煤矿也可以将黄土和石灰乳进行混合注浆，对固体废弃物进行灭火处理，根据煤矸石的物质特性进行无害化处理。

3.4 无煤柱开采技术

使用无煤柱开采技术指的是在开采之前往输送巷下部预留一条填充带，这样进行到下一步的开采工作时候可以顺着提前预留的填充带进行废弃物的输送，而不必预留煤柱，从而实现无煤柱开采。无煤柱开采主要是如何将注浆填充的核心设备设置在井下方，比如搅拌站。注浆泵酮室应该设置在回风巷的上边，这样能够保证填充作业的不断循环。填充带的位置和长度应当结合注浆材料的凝固时间以及输送长度来确定。