采矿工程中绿色开采技术的应用分析

李 帆

（青海省第六地质勘查院，青海 格尔木 816000）

1 采矿工程中绿色开采技术的应用价值

金属矿石作为重要战略资源，是人类赖以生存和发展基础保障，受多方面因素影响，金属矿业发展迅速背景下，对环境造成严重影响，如重金属污染、酸性废水污染、固体废弃物污染等。如何高效保证金属资源开发，实现人类与自然环境相协调发展目标。随绿色理念持续性深入，各领域活动开展积极提倡绿色、环保，为进一步促进采矿产业良好发展，应积极引入绿色开采技术，体现应用价值如下：①采矿工程节能减排实际需求。传统采矿活动中，会排放大量有害废弃物，影响矿山生态环境，应用绿色开采技术，可提升各资源使用率，进行二次利用。②有助于伴生资源开发。一般正式实施采矿作业之前，为促使采矿作业有序推进，需对其系统性展开水文、地质信息勘察，以此对其进行分析，了解各类安全隐患，采取针对性措施解决，保证采矿作业良好实施。③有效保护采矿环境。采矿活动实施对矿山环境影响较大，绿色开采技术核心目的在于保护及改善环境。金属矿绿色开采宗旨始终保持金属矿开发和生态环境均衡，形成资源利用与生态环境相互协调发展，提高资源利用率，对环境干扰较小。其本质出发点是有效防治金属矿实际开采过程中，对环境造成不良影响，增强资源综合利用，扩展新技术和新装备，实现社会、经济及环境三位一体良好发展。由上述金属矿绿色开采技术应用价值分析，力争实现三个目标，开采理念秉持从源头消除对环境影响，开采与治理齐头并进；选用先进技术及装备，实现低能耗、低排放目标；保护地下水，减轻地面沉降，减少尾矿等固体排放。

2 采矿工程中存在问题分析

作为地域辽阔国家，我国矿产资源十分丰富，采矿产业具有良好发展前景，目前我国采矿技术仍以传统方式为主，对环境造成严重污染，与我国提倡的绿色、环保理念相悖，无法满足新时期采矿工程环保要求，主要体现在以下几方面：

（1）重金属污染。金属地下矿石实际开采过程中，被输送至最终目的地，且采取一系列冶选方式，促使处于一定深度下矿物呈现至表面，矿物成分和物理状态发生改变，致使重金属元素持续性释放于生态环境中，对环境造成不利影响。金属矿随时间推移，矿山环境中金属持续性叠加积累，重金属污染日渐加剧。金属矿山固体废物中涵盖各类重金属，持续性渗透于土壤中，增加土壤中毒风险。此外，部分金属矿山开采过程中，最终产生固体废料中含有部分放射性物质。

（2）酸性废水污染。水作为生命源泉，是人类发展生存的基础保障，矿产资源实际开采过程中，一定程度会对地下水资源造成干扰，导致地下水量发生变化，影响水文地质条件。金属矿实际开采过程中，产生酸性废水污染核心源头包含三个，即生产矿坑水、雨淋废石场后渗流污水、选矿厂洗矿排放污水。其中硫化矿氧化作用下，形成大量酸性废水，是金属矿山酸性废水主要因素，其对环境造成严重影响，体现在以下几方面：①矿坑酸性废水对地下水源、地表水等造成严重影响，促使其颜色变化，水土生态环境进入恶性循环中；②酸性废水由于其自身物理、化学性质，持续性腐蚀金属设备，增加成本支出；③若酸性废水一旦进入耕地中，不仅对农业生产造成严重影响，而且依托食物链途径间接对人类健康造成危害[1]。

（3）固体废弃物污染。金属矿实际开采过程中，矿区内固体废弃物长期处于自然空气中，随时间推移由于风化作用形成粉状，特别是处于空气干燥季节，易形成粉尘污染。据实际金属矿区现场调研数据显示，矿区大气污染较为严重，粉尘含量超标较为严重，尾矿废石扬起的粉尘促使矿区及生活区域内粉尘污染加剧，需对其高度重视。酸性水体中大量金属和重金属离子来源于金属矿山废石、尾矿等。

（4）固体废弃物占地。金属矿山固体废弃物在多个环节均会产生，如采矿、选矿等环节中，体现在露天开采形成废石、尾矿及废渣中。矿山废石生成量最大，选冶产生的次之，此类固体废弃物处理方式多以集中堆放为主，随金属矿开采不断发展，规模持续性扩大，导致占据大量面积，干扰正常农业耕地生产，而且破坏大量绿植。

3 绿色开采技术在采矿工程中应用

为进一步保障绿色开采技术有效实施，需妥善协调金属矿开采、环境等矛盾冲突。金属矿绿色开采技术是对环境造成干扰较小，资源利用率提高开采模式，核心目的在于保证金属矿实际开采过程中，对环境影响降至最低。立足宏观层面观测，主要是利用主金属、水等相关共伴生金属及尾矿，以此减少采矿活动实施对环境干扰，实现经济与环境协调发展目标。按照金属矿实际开采状况，绿色开采技术主要包含以下几种。

3.1 金属矿保水开采技术

保水开采技术是绿色开采技术重要类型，水作为人类赖以生存的重要资源之一，金属矿实际开采过程中，通过利用地下水流失控制技术，即保水开采技术，保证对水资源不会造成影响。金属矿实际开采过程中对水资源造成影响，不仅促使水资源污染浪费严重，以及矿层地下开采之后疏干矿床，持续性抽取地下水资源，导致其水位不断降低，泉水量不断减少同时，严重状况下会引起地面塌陷；金属矿若属于自然环境下开采，内部水资源面临枯竭。保水开采技术应用需按照矿区开采方式等作为切入点，最大限度降低金属矿活动对水资源影响，以免地下水位下降。此外，需合理应用矿井水，将其进行处理之后作为矿区自用水，严格依照水质特征及用水需求，选择合理地处理工艺，实现水资源循环利用[2]。

3.2 金属矿减沉开采技术

减沉开采技术作为金属矿绿色开采技术之一，主要是减少由于开采活动造成地面呈现，对地面土地及建筑物予以保护。矿体开采漏出之后，应立即选用固体材料填充至采空区，以免造成其顶板冒落质量缺陷，减少地表发生沉陷，进而保护地面及建筑物。金属矿减沉技术应用，需对矿区进行系统性勘察，掌握矿产实际分布状况，其次是明确赋存状态，根据现场开采技术条件及水平，选用合理开采模式。金属矿正式开发之前，需周围环境处于发展协调状态，由于开采活动易导致开采区域内发生地表沉降。因此，矿山开采之前需对其环境承载力准确评估，选取合理开采技术，制定绿色开采计划。

3.3 金属矿无废开采技术

无废开采技术作为绿色开采技术，主要是最大限度提高废料产出量，以及将最终排放量降至最低，提高各项资源利用率，减少由于矿产开采对环境影响。金属矿无废开采技术主要加强在以下两方面：一方面，金属矿多数属于多金属矿，所以采取针对性措施，提高资源利用率十分关键。可通过应用合理开采工艺，降低尾矿及废石产出量，生产活动中优化开采工艺流程及技术，降低废石及回收等；另一方面，尾矿和废石充分利用，依托特殊处理加工方法，实现废物利用制成各类建筑材料。

3.4 金属矿共、伴生资源综合利用技术

我国地域较为辽阔，不同区域内地质环境不尽相同，也因此形成大量复合性矿床，其中单一成分较少，存在共、伴生矿产较多，由于金属矿构成结构具有一定复杂性，部分属于单一成分矿产之外，其他多数均为不同程度共伴生金属矿物。综合利用方式包含三种：首先，主金属矿物与其他伴生矿物粒度存在较大差异性，应按照其实际性质，选用合理冶炼方式。矿物中存在伴生元素粒度直径较小，分选难度较大，其只能随载体矿物精矿富集，在后续精矿提选中分离；其次，矿石中金属与共、伴生金属含量均较低，且后者呈现为分散状态，需利用其物理性质在选矿之前进行处理；最后，利用奥斯麦特炉等进行初期分离，最终获取一种或两种金属熔体产物[3]。

4 绿色采矿技术应用质量保证措施

4.1 加大采矿设备管理

绿色采矿技术应用，有助于减少对环境污染，实现良好经济、社会效益，采矿设备作为采矿重要基础保障，做好设备管理利于绿色开采技术应用。采矿设备管理不仅强调管理方面，更需注重设备更新，引入更节能、环保绿色开采设备。一方面针对开采设备管理，主要是通过实时跟踪设备使用状况，对其进行定期检修及养护，保证其各项性能处于最佳状态，为绿色采矿技术良好应用做以支撑；另一方面，采矿设备更新。近年来，伴随新技术、新材料在采矿设备上应用，促使其噪声污染予以有效改善，并布设相应传感装置，实施将工作面信息传输至工作终端，不仅保证工作面工作安全性，而且有助于掌握设备使用状况，应积极引入先进绿色设备，将其与绿色开采技术联合应用，从本质层面实现绿色开采目标。

4.2 提高采矿工程管理水平

提高采矿工程管理水平，创新及改革管理模式是核心举措，应用现代新型管理技术。采矿工作管理不断趋于智能化、自动化，应树立现代化管理理念，实施精细化管理，保证各开采环节均具有规范性。同时，管理人员自身专业素养，与管理成效密切相关，需定期做好人员培训，不断保证其管理方式及理念，与现代化发展相吻合，针对采矿过程中出现问题，需及时进行解决，提高采矿工程管理水平。此外，需完善相关管理制度，为绿色开采技术应用奠定良好基础。可通过企业内部网站，实时关注国家及地区关于采矿相关政策，结合自身实际状况，制定完善工作制度，全面为绿色开采技术应用保驾护航。

5 结语

金属矿资源是社会发展支撑核心资源之一，对我国国民经济增长具有重要价值，时代高速发展及科技水平提升，对金属矿资源需求增加，随之而来是环境污染问题，破坏当地自然生态环境，以及采矿作业持续性。因此，为减少对自然环境影响，促进采矿产业持续性发展，积极引入绿色开采技术，降低对环境污染程度，实现人与自然共同发展。