采矿工程中绿色开采技术的应用

王学峰

（山西阳城阳泰集团西沟煤业有限公司，山西 晋城 048100）

引言

在现阶段我国各个采矿工程运行发展中，往往面临着越来越大的开采难度，这种开采难度不仅仅表现在矿产资源的减少上，往往还表现在绿色开采要求上，这需要采矿工程不仅仅要不断提升自身矿产开采效率，还需要高度关注以往矿产开采过程中存在的环境污染问题的有效处理和防控，以此创设理想的绿色发展条件[1-2]。结合当下采矿工程的实际状况来看，确实存在着较多的环境污染和破坏问题，虽然各类技术手段不断创新优化，但是环境问题却并没有得到较好解决，甚至还依然存在一些单位意识不到绿色开采的必要性，成为有待解决的重要问题[3-5]。

1 采矿工程面临的环境问题

1.1 水环境破坏问题

在采矿工程中面临的环境问题首先表现在水环境上，该方面的受污染以及受破坏问题相对较为突出，带来的后果同样较为恶劣，成为不容忽视的关键问题。从水环境破坏问题的具体表现上来看，主要涉及到了地下水环境的破坏以及地表水资源的污染两个方面，均会影响到周围环境的稳定性以及绿色化效果[6-7]。在采矿工程生产过程中，因为地下开采忽视了对于地下水的勘察了解，没有能够基于各个含水层以及隔水层进行优化处理，很可能导致地下水的稳定性不足，随之产生一些整体安全危害，造成地下水难以维系原有状态，形成地下水降落漏斗等相关病害。在采矿工程生产过程中，因为缺乏对于各类污染物的有效监管和处理，导致其随意丢弃和排放，如此也就很可能对于地表水环境产生不利影响，出现较为严重的地表水污染问题，伴随着大量污染物的汇入，其水质必然极容易受损，难以被继续使用，且净化处理的难度相对也比较大，需要引起高度关注。另外，勘探和采矿活动对地表水和地下水造成干扰，严重破坏了生物生态群落不可逆的平衡。同时对于开采废弃的荒地周围还会引起更广泛的生物多样性破坏和生态平衡的失调，造成生物群落减少。

1.2 地质破坏问题

采矿工程生产中出现的问题还表现在地质破坏和影响上，容易造成相应区域的整体稳定性不足，出现坍塌以及地面变形的问题，随之产生较为严重的安全隐患。在采矿工程生产过程中，伴随着矿产开采难度的提升，往往涉及到了更高的深度，如此也就很可能导致相应地质结构受到影响，难以维持原有受力状况，极容易出现整体变形或者是坍塌风险，给地表构筑物及其相关人群带来不利影响。基于这种抵制破坏问题的表现来看，主要和开采方式存在密切关系，尤其是在以往粗放式开采模式的应用下，丝毫不关注对于采空区的有效填补和处理，也就容易导致该部位出现失衡问题，随之产生较为严重的地质灾害。在一些特殊地区，还容易诱发泥石流以及滑坡问题，同样不容忽视。

1.3 土地资源破坏问题

在采矿工程生产作业中，出现土地资源被破坏的现象同样也比较常见，且几乎遍布在所有采矿工程中，由此带来的后果同样也比较恶劣，需要引起高度关注。在采矿工程生产作业过程中，因为相关技术手段比较滞后，或者是采矿过程中忽视了对于土地资源的有效保护，进而也就很可能导致相应区域出现较为严重的水土流失以及沙漠化问题，随之影响到该区域土地资源的可持续发展，造成越来越严重的生态环境破坏问题。当然，在采矿工程生产作业过程中，同样也会出现大量的污染物，尤其是对于各类高污染的固体废弃物，如果没有能够予以针对性处理，则必然污染周围土壤环境，导致其不仅不适合于耕作，还可能产生一些更为严重的污染问题，给周围群众健康带来危害，应该引起高度重视。此外，对土壤质量造成污染甚至退化。开采矿石中的废弃物中含有有毒有害物质，经历雨的淋刷，它可以很容易地在土壤里混溶，致使土壤的pH 值降低，导致了土壤的强酸性污染形成。

1.4 大气污染问题

采矿工程生产中出现的环境问题还表现在大气环境污染方面，这同样也是不容忽视的关键问题，对于周围环境的影响更为多样，且伴随着一定程度的安全隐患。在采矿工程生产过程中，往往会随之出现较多温室气体，尤其是瓦斯气体以及二氧化碳气体的出现，更是会对于周围环境以及整体大气环境产生恶劣影响。结合近年来我国采矿工程的快速发展来看，该方面产生的温室气体越来越多，已经高达每年150 亿m3，应该引起高度重视。此外，伴随着采矿工程的生产作业，往往还会产生二氧化硫等污染程度更为严重的气体，同样也会在直接影响周围大气环境的基础上，带来进一步的酸雨或者其它环境污染危害。

2 采矿工程中绿色开采技术的应用

2.1 采空区充填技术

在采矿工程生产中，为了有效解决以往存在的各类环境污染以及破坏问题，必然需要采取较为先进适宜的绿色开采技术，逐步淘汰传统粗放式开采模式，其中采空区充填技术就是不容忽视的关键技术手段，可以较好实现对于采空区的有效处理，促使其具备更为理想的稳定性，解决该部位可能出现的地质结构不稳定问题。在采空区充填技术应用中，其最为核心的技术处理手段就是实现对于以往采矿工程中所有采空区的有效填充，促使其结构更为稳定可靠，解决可能出现的严重沉降以及坍塌风险。从现阶段采矿工程中采空区充填技术的实际应用中来看，比较常用的为空隙注浆胶结填充方法，其可以实现采矿工程中各个空隙的有效填充处理，不仅仅可以增强其整体性效果，还可以有效实现冒落带的优化处理，以此更好增强采矿稳定性，确保采矿安全。此外，交替胶结充填方法的应用同样也可以发挥出较为理想的作用价值，能够借助于恰当的材料予以混合配比，以此促使相应膏状材料可以实现对于采空区的有效填充处理，最终增强整体结构的稳定性能。

2.2 保水开采技术

针对采矿工程生产中对于地下水以及地表水带来的不利影响和危害，未来同样也需要采取适宜合理的技术手段予以优化处理，保水开采技术的应用就可以表现出明显优势，成为未来发展和优化运用的关键技术手段。保水开采技术的应用主要是针对矿产开采过程中可能出现的各类不利影响因素进行综合分析，进而实现对于周围所有水资源的有效保护。这也就需要在采矿工程生产前能够切实做好水环境勘察工作，要求全方位明确所有需要保护的地下水以及地表水资源，以此更好制定合理的保水开采方案，避免可能由此出现的严重污染和危害问题。针对采矿工程周围地下水资源，在开采过程中需要予以切实保护，在调查了解所有含水层以及隔水层后，结合自身矿产开采需求，合理设置相应的保护构件，以此更好增强保水效果。比如在需要保护的地下水相关区域，可以采取地面灌浆手段，促使其得到有效保护，解决以往出现的漏斗或者其它灾害问题。另外，在矿产开采过程中，对于可能存在的所有水资源污染物，同样也需要予以及时收集和处理，避免在现场或者是周围随意丢弃，尤其是对于一些地表水较为密集的区域，更是需要做好隔离保护工作，避免相应水资源的水质受到影响，力求形成较为理想的水资源全面保护作用。

2.3 共采技术

在现阶段采矿工程生产中，共采技术的应用同样也越来越常见，该技术手段的应用能够在明显提升开采效率的同时，规避资源浪费问题，解决以往可能出现的环境污染现象。基于共采技术的应用而言，其中比较常见的就是在矿产资源开采的同时，针对内部瓦斯气体予以同时开采，由此形成较为理想的瓦斯处理效果，解决因为瓦斯气体的随意排放带来的环境问题，同时还可以促使瓦斯气体的利用率得到提升，优化整个采矿工程项目。虽然共采技术的应用优势明显，但是在实际应用中同样也存在着较高的难度，对于相关技术手段的要求较高，需要从采矿人员、机械设备以及开采工序等多个方面入手予以优化协调，促使矿产资源开采以及瓦斯气体开采较为有序，避免可能出现的严重安全隐患或者是开采效率低下问题。比如针对采矿过程中涉及到的所有岩石，就需要予以综合分析，明确其可能对于两者带来的影响机制，进而探讨相应的优化处理方案，最终提升共采效果。

2.4 固体废弃物处理技术

采矿工程中绿色开采技术的应用还需要高度关注于大量固体废弃物的优化处理，要求确保所有固体废弃物都能够及时得到收集和处理，避免因为在现场大量堆积产生严重环境污染或者是其它风险隐患。比如针对采矿工程中出现的大量矸石等材料，就需要及时进行集中处理，如果处理不及时，很容易产生较多污染物质，污染大气环境以及土壤资源，要求采取适宜合理的技术在集中后予以优化提炼，促使其可以得到回收再利用，同时解决该方面出现的严重能耗损失问题。在采矿工程生产过程中，往往还容易面临一些处理难度较大的各类固体废弃物，往往很难在现场直接予以净化处理，如此也就需要积极协调相关单位，将这些污染物予以及时运输，避免在现场耽搁过长时间，以此形成对于现场土壤以及地表水资源的有效保护，体现出较为理想的绿色开采效益。

2.5 生态修复技术

在采矿工程生产过程中，伴随着矿产资源的开采深入，往往势必会出现一些环境污染问题，针对这些环境污染问题予以及时修复处理同样不容忽视，这也是绿色开采技术应用的关键着眼点，应该引起采矿工程相关负责人的高度关注。这也就需要采矿工程可以在生产过程中，实时关注周围环境存在的严重污染以及破坏问题，以此选择相匹配的生态修复技术手段，力求更好解决相应问题，确保生态修复效果更强。比如针对采矿生产过程中出现的严重水土流失以及土壤资源受损问题，就需要采取适宜合理的绿化手段，增强相应区域的绿化水平，以此形成更为理想的水土稳固效果。比如喷混植草法就可以在很多区域形成较为理想的应用效果，尤其是对于一些矿产开采后出现的岩石边坡，能够形成有效绿化，进而促使相应区域的自然环境得到有效改善，以此增强其可持续发展效果。如果相应区域的生态环境破坏较为严重，还可以借助于生态多孔混凝土绿化方式，促使其形成更为理想的整体改良效果。当然，无论是采取何种生态修复技术手段，都需要恰当选择适宜合理的草种和树种，确保其能够具备理想的适应性，可以为该区域未来持续绿化做出贡献。

3 结语

采矿工程中充分运用绿色开采技术极为必要，尤其是面临着当前日益严重的环境污染和破坏问题，更是需要引起高度关注，以求更好推进采矿工程优化可持续发展。在采矿工程中推广应用绿色开采技术时，首先应该不断提升采矿工程负责人以及相关技术人员的绿化意识，促使其能够将其作为重要开采指标，如此才能够在生产过程中，优先选择一些绿色开采技术，同时针对常见污染源予以及时处理，形成良好环境保护和修复效果。