采矿工程中绿色开采的应用探究

岳洋洋

摘 要：近些年，采矿工程对我国土地资源、水资源、空气等生态环境造成了严重破坏，使得我们必须要采取措施对其进行控制。本文分析了采矿工程对生态环境的破坏情况，并对绿色开采技术的应用进行了阐述，以供大家参考。

关键词：采矿工程；绿色开采技术；环境保护

中图分类号：TD82 文献标志码：A

矿产资源的开采是一把双刃剑，一方面它能极大地推动市场经济地发展，另一方面它也的确对矿区周边的生态环境造成了严重地破坏。虽然，这种破坏是不可避免的，但只要施工方法得当，完全可以降低对生态环境的破坏程度。近些年，我国的生态环境越来越恶化，因此，在矿产开采过程中使用绿色开采技术势在必行。

1 采矿工程对生态环境的破坏

我国地大物博，矿产资源也十分丰富。但由于近些年矿产资源开发利用过于频繁，而且在施工过程中也不注重生态环境的保护，使得我国土地资源、水资源等遭到严重破坏，空气质量也急剧下降。

1.1 土地資源破坏情况

由于大多数矿产资源都深埋于地下，要想对其进行开采就必须要破坏覆盖在其表面的土地，所以我国土地资源因矿产资源开采而遭受到严重的损坏。据相关数据显示，每开采1万吨矿石，大约会造成0.3hm2土地的坍塌。目前，我国因采矿工程施工而导致土地受损面积已超过40万hm2。土地沙漠化、地表坍塌、水土流失、废弃物在土地上的堆积，珍贵的土地资源就这样在矿产资源开采过程中被浪费掉。

1.2 水资源破坏情况

很多矿产资源的埋藏位置都比较深，需要进行深度挖掘，这样不仅破坏了土地，同时也会损毁地下含水层的原始径流。一旦径流遭到损毁，便会产生大量的地下水，使该区域含水层的水位大大降低，周边地下水流场也会因此而发生改变，进而形成区域性漏斗状凹面。地表水体遭到破坏后，会引起一系列的不良后果，比如附近河流会因此而变得干涸，进而导致植被生长受到影响，严重的还会出现土地沙漠化等。

1.3 空气污染情况

众所周知，瓦斯是一种有毒有害的气体，在煤矿开采过程中则会有大量瓦斯气体产生。这种气体不仅会导致严重的温室效应，同时还会危害人们的身体健康。在其他矿产资源开采过程中，也会有或多或少的有毒有害气体产生，例如二氧化硫、二氧化碳等。这些气体污染了我们赖以生存的生态环境，同时也威胁着我们的健康和生命。

2 绿色开采技术在采矿工程中的具体应用

2.1 采空区充填技术

以往我们对煤矿采空区进行充填时，通常采用风力充填、粉煤灰充填、水力充填、矸石带状充填和煤矸石自溜充填等充填技术。这些充填技术不仅投入资金比较多，充填效率低，更重要的是会对周边环境造成严重污染。交替胶结充填和采空区冒落矸石空隙注浆胶结充填是绿色开采技术的代表，它们在提高充填效率、保护周边环境方面有比较显著的效果。比如交替胶结充填技术，它主要是将粉煤灰、工业炉渣、河沙、煤矸石加水后混合成牙膏状浆体，填充后可以及时形成比较稳定的支撑体，对地表起到一定的支撑作用，避免其产生大幅度沉降。对于一些高温区域，交替胶结充填技术还能降低井下温度，减少火灾发生的风险。采空区冒落矸石空隙注浆胶结充填技术，是结合冒落带的特点，在对煤矸石空隙进行压实前就进行注浆，使冒落矸石和填充材料可以在短时间内就胶结，进而形成具有支撑作用的覆岩层，使填充区的力学稳定性得到大幅度提升，降低地表的变形程度。

2.2 保水开采技术及其应用

保水开采技术的施工原则是在对矿产资源进行开采前就详细调查矿产周边水资源的分布情况，然后科学、合理地对开采范围进行选择。如果施工范围内含有隔水层或是含水层，并且无法避开，那么要先对地下水位的下降规律以及煤层采动覆岩的破坏特点进行认真分析，并在开采过程中设置防水煤岩柱，将保水采煤的技术贯彻落实到开采过程中，比如底板加固保水，降低导水断裂带高度、煤层长壁工作面浅埋保水等。以往在对地下矿产资源进行开采的过程中，由于技术手段落后，环保意识不强，不仅地表环境遭到损毁，很多珍贵的地下水资源也遭到破坏和污染。为了使水资源得到有效保护，在采矿工程中，我们应当充分认识到保护水资源的重要性，加强环保意识，对涉及地下水资源的开采工程要积极采用绿色开采技术来降低对水资源的破坏程度。对开采技术和工艺进行完善和优化，将保水技术进行恰当的应用是对水资源进行保护的一种有效措施，除此之外，我们还应当对水资源的直接保护措施也予以足够的重视。地面灌浆技术可以形成一层地下水的保护结构，有效避免水资源遭受采矿工程的施工影响，进而起到保护水资源免受污染的作用，同时也能防止地下水结构被破坏。

2.3 煤炭和瓦斯的共采技术

瓦斯是一种有毒气体，当气体达到一定浓度时，可以使人窒息；它还具有可燃性，容易燃烧甚至爆炸；同时它也是导致温室效应的主要因素。但瓦斯也并非一无是处，如果可以将其资源化，同样可以为我所用。因此，在煤矿开采工程中，我们可以采取以下技术来有效降低瓦斯所产生的危害。如果我们可以在煤炭开采之前就利用抽采技术，将瓦斯气体从煤层中抽离出来，那么就可以大大提高采煤工程的安全性，降低安全事故的发生率。但由于我国煤矿资源具有煤层渗透率低且变化程度高的特点，因此要想在开采前对瓦斯进行预抽还存在较大的技术困难。煤炭和瓦斯共采技术是目前一种可行性比较高的开采技术，它是利用围岩压力会因煤炭的开采而大大降低的契机来进行瓦斯抽取的。当煤炭开采后，围岩压力降低，岩层的移动会使渗漏率增加，采空区便会有大量的瓦斯气体被释放，这时再对其进行抽取便会容易得多。废弃矿井的煤层中也含有很多瓦斯气体，我们可以根据岩体内裂隙场的分布情况将废弃矿井中的瓦斯气体抽出。

2.4 煤矸石填充支护技术

煤矸石是我国地形地貌的主要影响因素，又因为其可以自燃，所以我国空气质量也因此而受到污染。我国由于采矿量大，每年都有超过5亿吨的矸石排出。介于矸石对我国环境的破坏程度比较严重，在采矿工程中，我们应当尽量采用煤矸石填充支护技术来降低煤矸石的排放数量。该技术主要是利用奇数点顺槽来对桥墩进行填充，然后用注浆的方式填充桥墩间的空间，进而提高煤矸石的利用效率。具体操作方法如下：先用机车将煤矸石传送至罐笼硐室内，然后将煤矸石放置在顺槽填充输送带上，在浇筑混凝土时加入煤矸石，形成煤矸石混凝土带。需要注意的是，在对煤矸石进行填充前，应对煤矸石进行筛选，然后粉碎。在煤矿开采过程中使用煤矸石填充支护技术，不仅可以有效降低煤矸石的排放数量，降低煤矿安全事故的发生概率，同时大量煤矸石的填充还可以有效减少地面下沉现象，进而达到保护周边环境的目的。

结语

综合以上论述，我们不难发现采空区充填技术、保水开采技术及其应用、煤炭和瓦斯的共采技术、煤矸石填充支护技术等绿色开采技术的出现，的确可以对生态环境起到一定的保护作用，因此我们有必要对其进行深入研究，使这些技术得到进一步的完善，并在采矿工程中进行广泛应用。

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