绿色开采在采矿工程中的应用

＊周 剑

（山西省煤炭建设监理有限公司 山西 030012）

引言

采矿工程极易对地表产生破坏，继而引发一系列的生态环境破坏与环境污染。一旦产生严重的破坏效果，对其原有的地表、空气以及水资源破坏很难再去修复。近些年来，国外对于矿业开采的生态保护工作有了新的认识，并取材投入了大量资金与技术研究之后取得了良好的效果。但是，我国对于矿业开采的认知与国外相比严重不足，最终导致了对于环境污染越来越严重。为了更好地促进矿业工程的健康可持续发展与升级转型，需要积极运用先进的绿色理念，有效推动采矿工程由传统型升级转型为资源节约型。因此，积极地调整矿产开采的传统观念，利用先进的科学绿色开采模式，有效构建环境友好型是我国采矿工程未来发展方向的必经之路。

1.当前我国矿产开采技术的发展现状

就传统的矿产开采技术应用现状来看，常用的技术主要包含了离层区注浆、水砂充填、条带开采、风力充填等形式，这些传统的矿业开采技术应用普遍存在着诸多的弊端与不足，使得大多数的矿业工程在开展相关的开采活动时出现产出率低、技术应用实施难度大等特点，严重影响着矿产产业的转型与升级。为了有效解决这种窘状，我国需要加大对矿产产业绿色开采技术的深层研究，积极创新开采技术，有效实现降低矿业开采对环境的污染，最大限度的增强对矿产资源的高利用率，从根本上解决矿产开采的问题。

绿色开采理念的提出，顾名思义就是在矿产开采时增强对环境的保护，最大限度的保证防止与减轻开采矿物资对环境与可利用资源的破坏，有效减少矿产工程开采过程中对周边环境的污染与破坏。在矿产工程中应用绿色开采技术能够有效保证对当地水资源、土地资源的破坏与原有地表的改变，减轻矿采时各种废弃物的排放，还能够运用先进的绿色环保理念有效实现对废弃物的二次利用，增强矿产工程开采的实效性与环保性[1]。新时期社会背景下，矿产绿色开采技术作为一种新型的、创新的、科学矿产开采技术，主要依据现代科学技术，以提升资源利用率、减轻对环境的污染为主要核心，最终达到对矿物资源开采的高效率目的。就目前实际的矿产工程绿色开采技术应用的实际情况来看，充填开采技术与绿色开采技术的应用优势最为明显。

2.矿产开采对环境的污染分析

(1)矿产开采对大气环境的污染

随着矿产事业的不断发展与进步，我国的大气污染越来越严重。这主要是由于矿产开采过程中，矿井会释放大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体，严重污染了大气环境。目前全世界较为严重的温室效应也与矿产开采有着密不可分的联系性。虽然我国政府已经采取了一系列的干预政策，但是严重的雾霾、温室气体、PM2.5总能触动人心，为人们的生活与工作带来诸多的焦虑。因此，对采矿工程的改造与升级是当前亟需重视与解决的问题。比如，在对煤矿开采时，矿井中释放出来的瓦斯所产生的温室效应能够超出二氧化碳的几十倍之多；在对稀土进行开采时，传统的原地浸矿技术会对空气造成严重氨氮污染。这些相似的采矿工程中都会或多或少地存在着环境污染问题，严重影响着人们的身心健康与生态环境，同时，这些大气污染也使矿区的环境容量承受着沉重的压力，这些可利用资源的开采又不能够在短时间内有所改变，所以，为了有效缓解大气环境压力，应该积极更新矿产开采理念，加强对绿色开采技术的研究与实践应用，最大限度的保证矿采工程实施时能够对大气环境减少破坏或者防止破坏[2]。

(2)矿产开采对土地资源的破坏

目前，我国的矿产资源开采主要包括露天开采与地下开采两种。露天开采对于地表环境的危害主要表现在对土地进行剥离挖损，严重影响着地表中植被的生长与土地耕种，对于地貌的改变以及引发的一系列景观生态现象也是极为严重的；地下开采一般需要深挖岩石隧道，很容易在矿产资源开采时形成无数的采空区与隧道，如果不能够及时的对隧道与采空区进行填充与补救措施，很大程度上会造成地表表面与周边岩层的松动，最终造成地表坍塌，对于当地的建筑物与村庄造成严重的破坏与影响。较为严重的情况下，附近的村庄与城市产生的地面坍塌会造成当地山体的坍塌，使得大量的岩石滑落到居住区，遇到梅雨季节还会造成严重的滑坡、泥石流等自然灾害，使得周边的村民不得已搬离住所、背井离乡。同时，在对矿物资进行开采时所产生的尾矿、废弃物等堆积成山，在一定程度上容易产生次生地质灾害，还占用了大量的土地资源，长期存放还会产生较多的粉尘与硫化物，对土地资源进行二次伤害。因此，矿产工程不仅大大损害了人们的生命财产安全与国家的利益，还会对土地资源造成严重的破坏，逐渐的使土地资源失去耕种价值。

(3)矿产开采对水资源的污染

矿产开采对于水资源的污染主要表现在对地下局部区域水资源的分布平衡的破坏。通常情况下，矿产开采过程中对于地下含水层的原始径流以及地下岩体结构的破坏，会造成区域含水层水位的严重下降，进而形成较为严重的区域地下扇面漏斗区，对于区域水文地址环境产生着不可小觑的破坏。与此同时，地下水位的大幅度下降也会对当地居民的生产与生活造成较为严重的影响

3.绿色开采在采矿工程中的应用与发展

(1)针对采空区的绿色开采

由于矿产开采对土地资源的破坏所产生的采空区，如果不能够及时、有效的进行填充与实施补救措施，很大程度上会造成严重的土壤破坏现象，使得土地耕种面积越来越稀少。如果对采空区实施了填充措施，就会因为填充材料填充量大、来源困难等问题导致对采空区的填充措施投资成本超出预算。因此，在实际的矿产开采时进行采空区的填充并不是最佳的解决措施，在实践操作中被采纳与实现是很难的。针对于采空区的填充问题，相关的工作人员需要积极借助于现代化的科学技术有效融入绿色开采理念，对土地采空区进行部分填充，以达到良好地对开采沉陷进行控制的效果[3]。通常情况下，通过对“关键层理论”的应用与推广能够对采空区上方的离层裂隙进行注浆与填充，充分发挥出对采空区土地资源的减缓下沉速度与区域下沉量。现阶段，运用关键层理论对采空区进行部分填充是当前绿色开采技术中能够获取良好效果的技术之一，当务之急就是寻找来源广泛、价格低廉的填充材料。

(2)矿采绿色开采的综合治理

矿产绿色开采的本质其实就是在保证矿产工程的经济效益、环境效益与社会效益的多重功能下，还能够有效满足我国社会经济发展对矿产资源的开采需求，有效兼顾其平衡生态环境与人们正常、健康生活的重大职责与任务。在绿色开采的实践过程中，为了更好地实现对水资源的高利用率，有效实现对水资源的科学合理化使用。运用现代化、先进的隔离技术，不仅有效实现了对矿产工程的绿色开采，还能够利用将矿业开采的用水资源与居民生活用水资源隔离开，最大限度的减轻与杜绝了矿产开采对水资源的破坏与严重污染，还能够保证矿产开采后所产生的废弃水资源与物资能够被再次利用。在此过程中，运用阻水技术或者水源截流技术，将地下层进水的通道进行封闭，不仅能够保持水资源在疏干区的独立性，有效预防二次利用的水资源与优质生活用水的相互连接，还能够将这些净化的水资源用于农业的灌溉，实现了对水资源的高效利用。同时，运用技术隔离技术还能够有效减少矿井的漏水，最大限度的保证矿区周边能够拥有充足的供水量。最后，运用技术隔离水资源方式，还能够对已经污染的矿井水进行净化，通过对被污染水源的物理与化学性质分析，积极采取有效的方法对污染水质进行分阶层治理，让污染水资源能够被层层净化，有效防止水资源的恶化与二次污染。

(3)针对水资源保护的绿色开采

针对矿产工程对环境的污染问题，需要积极采取科学、合理的采矿工艺手段与方法对矿产资源进行开采，有效达到水资源保护的良好效果。通常情况下，采用地面注浆的绿色矿产资源开采方式能够在矿物开采过程中保证地表水资源与地下水资源不受到任何破坏，有效达成对矿井资源的科学合理保护，最大限度的实现对矿井资源的综合利用效率。通常情况下，在对矿产资源进行开采时，随着矿层中上覆岩层中的关键层产生了严重的断裂，在该区域形成了较为严重的地下扇面漏斗区，使得该层的隔水效果严重下降，最终造成了大量水资源的浪费。为了有效解决这种水资源浪费现象，需要相关的工作组织人员的业内专家积极开展关于地下水上覆岩层隔水的稳定性探究，通过在矿产开采时组织工作人员专门负责相关的抽水与排水工作，以便消除下降漏斗区的积水等水资源浪费现象。同时，通过科学合理的控制岩层活动，将隔水层的裂缝带有效转变成为圈状裂缝带，是水资源在地下岩层形成循环圈状，实现对裂缝带的裂缝弥散，最大限度的保证导水裂缝带现象的不再发生，实现对水资源保护的矿产绿色开采。

4.结语

综上所述，随着生态环境问题的不断突出，加强对自然环境与社会经济的健康、可持续发展是当前社会进步与发展的重要核心理念。在对矿产资源进行开采的过程中，需要积极采用绿色、环保、创新的科学技术手段，不断强化技术水平与应用范围，为全面实现矿产绿色开采技术在矿产工程的良好应用与发展创造良好的先决条件。因此，我国政府需要积极推广技术、鼓励技术创新，进而有效推动资源节约型与环境友好型的社会现代化建设与发展。