绿色开采技术在采矿工程中的应用研究

最近几年，采矿业在为社会创造了较高经济收益的同时，也带来非常大的环境管理压力。水土流失、地表沉降、生物种类的降低等问题都和矿产资源的开发存在莫大联系。而伴随人们生活质量水平的提升，维护人类与自然生态环境之间的和谐发展关系已经成为必然趋势。怎样在高效利用矿产资源带来的经济效益之时也不会对环境带来破坏，是当前矿产行业重点探索的问题。

SPSS21.0统计分析,计量资料数值用±s表示,比较用t检验。组内治疗前后采用配对t检验,两组组间比较则用独立样本t检验。计数资料率用卡方检验。P<0.05:差异有统计学意义。

1 当前采矿工程对环境的污染

1.1 水污染

国内大部分矿产资源均位于地表之下较深的位置，当实施矿产资源的开发时，要求对地表实行钻井施工，通过开孔一直到达所需开采的矿层处。然而在实行开采作业时，会给地下含水层带来严重的破坏，使得地下含水层出现补给、排泄、承压等多种问题，甚至有可能对此产生截流情况，使得矿山区域的地下水位下降，部分受到污染的地下水会伴随矿产资源的开采而排放至地层表面，进而引起环境的严重污染

。

1.2 大气污染

在采矿施工作业中往往会存在较多的有害气体，例如SO

、CO

与瓦斯等，在此之中，CO

与瓦斯排放到大气层中，会使得地球温室效应进一步恶化，而SO

气体进入到大气环境中会和雨水发生融合从而造成酸雨现象，从而引起土壤酸碱度失去平衡，这对于地面栽植的植物、农作物以及各类生物的健康而言都是极为不利的。根据相关研究数据计算分析显示，国内在开展采矿工程之中，每年由于矿山开采而造成的易燃气体排放量已经超过了一百五十亿立方米，而且相较于CO

，易燃气体对于地球温室效应的影响程度大约在CO

的四至五倍左右。从这一方面来看，矿产的开采所形成的大气污染以及危害性极为严重。

1.3 土地资源污染

在实行矿产的开采作业时，会给土地资源带来十分严重的破坏，比如地面塌陷、水土流失、土地荒漠化等等。根据国家国土资源管理局的一系列调查得知，国内当前由于采矿工作而引起的地表塌陷问题已然大于四十万公顷，并且此数值尚且在以每一年0.05%的增速提高。至于地表、植被受到破坏的现象便更为多见了，再加之国内矿产资源大部分分布在半干旱与干旱地带，使得这些采矿区域的土地沙漠化现象愈来愈严重。另外，在实行矿山开采作业时，通常会存在矸石，若是未能及时加以处理，便会使其不断积累，数量日益增长。根据相关调查研究报告显示，国内矸石存放占取的土地面积已然在一万公顷以上，由此可以了解到，矸石闲置问题已然较为严重了，必须要尽快采取措施进行处理。

在具体采矿过程中，矿产公司还要求综合采矿工程的具体状况，严格设定矿产开采中的控水与补水标准，同时规定井下用水都采取补水的方式，保证各类井下用水措施都可以满足行业与国家规范标准，从而有效把控好矿产开采作业之中地下水位不会因此而受到影响。另外，在具体采矿工作中，矿山公司还应当遵从“节约用水”的理念，实行“一水多用”，提高采矿工程生产用水的回收利用率，减少对水资源的耗用。同时，还要在矿山开采中应用吸水闭路循环法，基于该种措施既能够减少生产废水给自然界水体带来的污染问题，还可以达成对水资源的重复利用。不过，若是想要持续提高水资源保护水平，还要求在井下增设废水集中储备装置，地面则要装设废水处理系统。待到地下废水储存至一定量之后，利用地面废水处理系统来实行对废水的处理，把废水转变成能够利用的水，进而达成绿色可持续发展的目标

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2 绿色开采技术在采矿工程中应用的必要意义

2.1 绿色开采减小对生活环境的伤害

在采矿工程开展过程中运用绿色开采技术，应当不断探究、改进和经济发展相匹配、环境保护理念相符合的技术方案，并将其在实际开采之中贯彻落实，尽量降低排放至空气、水体与地面之中的污染物质总量，对于开采作业中形成的废弃物要做到重复利用，需要在采矿工程的全生命周期内预先制定好生态环境修复方案，积极着手进行山林的复垦工作，对于最终矿场实行改造利用，切实做到绿色化采矿。

实行深部开采过程中，若是采取传统的分级尾砂胶结填充方法，则很难做到对料浆的长距离高倍线自流输送，会对充填体质量带来较大影响。对此，可以在矿山建设之中涵盖了浓密机的全尾胶结砂填充系统。当全尾砂浆在浓密机内加入絮凝剂之后，便会转换成为高浓度底流砂浆，综合浓密机上端叠层倾斜板组，以此达成溢流澄清作用。浓密机内的全尾砂浆在储存一定时间之后，就会基于仓体顶侧阶梯阀将上侧清水排除，以此提升放砂浓度。启动仓底均质活化造浆设备，而且要在放砂期间间断性地对高浓度全尾砂浆实行全仓扰动，在减少风耗的基础上保证高浓度、稳定的放砂。

2.2 绿色开采创造更好的经济环境

在矿山开采过程中，使用保水开采技术既能够显著优化矿山周围的自然环境，同时还能够提升采矿工作的安全性，达到安全生产作业的目标。该项技术能够有效减少矿产开采期间所造成的地下水污染问题，同时还不会引起地下水水位降低。在具体运用时，矿产公司要求使用先进的采矿工艺技术，而且在采矿期间综合地面与井下填充系统，来对采矿区域实行对应的填充支护，确保矿区周边地下水不会因为采空区的沉陷而受到影响，并且还能够提升水资源利用效率，防止开采期间发生由于裂缝或是大面积下沉等状况所引起的水资源流失等问题。

3 采矿工程中绿色开采技术的应用

3.1 充填开采技术

充填开采是一种比较常用的绿色开采技术，其主要涵盖了水泥接缝填充和置换两种方式。运用充填开采技术进行采矿具有较为显著的优势，既可以减小地表沉陷问题的发生几率，还可以变更矿柱原来的受力状态，为开采工作提供持续向上开采的施工平台。基于此项技术，能够做到对工业固体废弃物、废弃矿石的回收利用，让采矿工程形成的废弃物总量大幅减少，同时也让土壤沉陷问题的发生几率显著降低，既有利于采矿公司获得更高的经济效益，还可以更好的维护矿区内的环境稳定性。正因为充填开采技术所具备的多项优点，在较多采矿工程之中都获得了运用。在采矿工程开采范围内，开采技术的运用直接决定着该片范围内环境保护的实际效果。传统采矿技术较为落后，容易使得环境受到严重污染，同时还需要付出非常高成本。而运用充填开采技术，按照填充材料和运输措施的不同，又可以分为干式、水力和胶结充填法。在此之中，干式充填法运用历史最长，但是相应的技术也最为落后，开采效率比较低，而且工作强度非常高，会耗费比较高的成本。为了确保充填开采技术取得理想的效果，有关工作人员在采矿过程中应当严格遵循下述技术要点：合理按照矿区内的实际状况，对矿体加以分区，保证盘区划分的科学合理性，而且对于每一盘区还要实行矿段的合理划分；强化采矿范围内的环境再造力度，为技术运用提供合适的环境条件；在人工顶柱内预留小井，以此作为后续填充和通风井；在回采环节采取落矿方式

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3.2 全尾砂胶结充填技术

政府采购管理专业的学生，需要掌握基础的理论知识，这是今后能做好工作的基础和前提，如对财政、税收、资产管理等经济、政策和法律相关的知识都能有全面的把握，在实际工作中遇到问题时能熟练地运用这些理论知识来解决工作中的问题，确保工作的效率和质量。

3.3 凿岩爆破技术

对矿产资源开采中产生的矸石实行处理与回收利用，既可以防止矸石排除对地面环境造成的污染，同时还可以促使矿产资源的开发利用效率得到提高，取得更为良好的经济效益与价值。目前国内矿产行业之中，对于矸石的处理与运用主要有下述两种方法：①把矸石作为建筑原材料，进而减少建筑项目建设中对于自然资源的耗用，还可以大幅减少施工成本；②也可以基于对相关技术的利用，对矸石中存在利用价值的金属元素提取出来，从而推动经济效益与利用率的提高，获得对应的矿产开采绿色发展效果。

减沉开采，通常而言主要涵盖了填充与条带开采技术，前者即是把地面沉陷问题加以处理，在实际开采期间同时是将金属或是非金属矿等多种材料排入至采空区内，从而来加以填充，如此可以尽可能的减少地面沉降、采空区塌陷问题的出现的几率，不过，若是运用河砂或其它物质来实行填充，则成本则会相对比较高，所以无法大规模加以应用，而且还存在部分物质用于采空区回填可以发挥出比较高的价值，但是若是采空区面积非常大，则会让此类物质的使用量变得较高，从而直接使得采矿成本显著提升。所以，当前国内大多数是采用膏体来加以填充，此种膏体便是把部分固体废弃物按照合适的比例，将其压缩成为膏状的浆体，然后运用泵压的方法将膏体放于采空区内，进而有效缓解沉降问题的发生。

3.4 保水开采技术

伴随社会的持续发展，人们开始意识到可持续发展的重要意义，而要想做到可持续发展，就必须要保护好自然环境，传统的以牺牲环境为代价来换取经济效益的提升的方式应当逐渐淘汰。为此，在采矿工程中运用绿色开采技术，更好的保护自然环境，避免对自然生态环境造成污染，不仅可能让采矿行业获得有效的发展与创新，更是能够改变采矿行业之中从业人员的落后观念，强化矿产行业生态文明建设工作，构建更为健康、科学的经济环境

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对生态脆弱度及生态敏感度评价结果进行加权矩阵分析，叠加得出研究区域乡村生态系统固有属性的综合表征。之后与生态干扰度评价结果进行叠加[20]，得出研究区域生态风险综合评价结果及其空间分布，分为5个风险等级区域，包括低风险区（10.89%）、较低风险区（13.87%）、中风险区（24.21%）、较高风险区（25.11%）、高风险区（25.92），为景观生态安全格局构建与生态空间分类发展引导提供依据（图6）。

3.5 矸石处理技术及应用分析

此项技术是进行金属矿开采时非常关键的一项技术，而且在金属矿开采事业的发展中一直都是一项较为薄弱的环节。所以，经过研究从而持续提升凿岩爆破工作效率对于金属矿的开采而言十分关键。当前，凿岩爆破依旧是地下采矿的关键落矿方式，由最早的手工凿岩再到气动、液压凿岩机和凿岩台车，直至现在使用的凿岩机器人，凿岩技术慢慢从机械化朝着自动化、智能化、环保化的方向迈进。通过长时间的研究与探索，全球各个国家陆续又研发出适应各类条件的凿岩装置。最近几年，伴随凿岩装置的改进，美国与加拿大等国家在地下采矿中把露天凿岩爆破技术运用其中，中深孔分段凿岩逐渐被大直径阶段深孔取代，而且获得了良好的运用效果。比如，瑞典研究出了一套掘进凿岩台车，具备凿岩效率高、操作便捷、安全性强、污染低等优势；国内自主研发了一套集合了移动、凿岩与炸药装填工作为一体的全电脑三臂凿岩台车，具备操作简便、安全水平高、投入成本低等优势。这些新设备的使用使得凿岩质量以及工作效率更加具有保障，不仅降低了工作强度以及安全风险，同时也推进自动化、智能化与环保化程度达到新的阶段

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3.6 在绿色矿产开采当中的减沉开采

并且，因为地下开采条件存在一定差别，井巷掘进与采矿工作运用条件有所不同，传统地下采矿工作中较常使用的爆破方法具有多样性，大多运用微差、挤压以及光面爆破等方式，从而一定地改进了爆破效果。伴随爆破技术的持续发展，传统爆破技术开始朝着精准、绿色以及智能化爆破的方向迈进。其中，精准爆破主要利用孔网参数精细化设计、爆破能源消耗理论分析以及爆破方案的虚拟测试来创建矿山精准爆破体系；绿色爆破则是利用新式燃烧机来取代传统的炸药，期间不会产生爆破气体，显著改良了井下空气环境，达成了绿色爆破的目标；智能爆破主要是利用爆破智能设计、智能装置、振动智能监测与残孔自动识别等一同创建智能爆破系统，以此来做到智能化开展爆破工作。在当前技术更新迭代速度较快的时代背景下，凿岩爆破技术已然从传统的方式演变成机械物理破岩等非爆破岩技术。比如运用连续采矿机来对中级及其以下硬度的矿岩实行机械破岩，工作效率比较高，施工效果良好，有助于对地压实行控制；运用高压水射流或者是热力破碎等物理破岩技术，可以解决单独机械能破岩存在的限制问题，不会形成粉尘与火花，显著改良了工作环境。不过，其也面临着能耗过高、成本开支大、工具磨损程度较为严重等问题，迟迟未在国内予以推广运用。此外，国内在高尖端技术领域尚且无法做到自主研发，并且信息技术和人工智能技术起步时间相对比较晚，在智能化方面的关键技术依旧需要依靠国外。所以，当前国内硬岩矿山尚且停留在初步开采阶段，而没有真正做到连续开采。

超声波测距模块用来测量模块距离地面的距离d;MPU-9250模块用来测量拐杖运动的角速度w。通过大量的实验来模拟老人摔倒时的状况,发现当d>240 cm、w>5 rad/s且最终测量角度大于80°时,有99.2%的情况老人处于跌倒状态,将此作为判定老人跌倒的标志[9],同时控制GSM模块将报警信息发送至远程的手机监测软件,其软件流程如10所示。

3.7 对固体废弃物进行综合的处理和利用

国内在矿产的开采领域，每年均会形成大量的废弃物，而这些废弃物的堆积未进行合理处理，便会导致采矿区域周围地形或者是地貌环境受到十分严重的影响。部分废弃物甚至可能会引起火灾事故的发生，导致大气环境受到极其严重的污染，也容易产生其它各种安全事故，因此，需要尽可能的避免发生安全事故以及环境污染问题，应当及时通过对应的措施来对废弃物加以处理。但是在具体矿产开采施工作业中，不可避免的形成一些矿渣，而例如通过一些较为合理的提炼措施便能够将其中有价值的物质加以提取出来，将矿产行业形成的矿渣应用在建筑行业，充当建筑材料，又或是运用于道路工程项目之中，既可以让建筑项目的成本开支降低，还可以有效减轻矿石固体废弃物给周边土地环境带来的污染作用。

忙完丧事我就赶紧回屋，大梁还是冇回，今朝可是第五天了！一种不祥之感像密实的蛛网，把我牢牢地笼罩起来。这两天忙二丫的后事，心思占满了。现在腾出空儿了，这不安是一阵紧似一阵。天还冇擦黑，我们就早早吃了晚饭。我叫槐生就在屋里玩，想困了自个儿上床，就慌忙火急锁上门，朝东坡梁子奔去。

3.8 分层注浆开采技术

此技术是基于对离层的注浆以及填充处理，从而为矿区周边与开采区域的土壤环境提供有效保护的一种绿色开采技术。在进行矿产资源的开采施工之中，有关工作人员可以借助巷道支护技术来实现对矿层的有效保护，也能够基于减少废弃矿石堆放量来对矿山周边矿石的受力状态加以改进，从而达到减轻空气污染的作用。通过对分层注浆与填充开采技术的有效运用，不仅可以做到对矿山周边和采矿区域的土地资源的合理保护，还可以最大化避免水土流失问题出现的几率，从而防止发生由于水土流失进一步导致土地破坏程度恶化的情况。经过对离层的注浆和填充处理，把矿井周边以及城市内的固体废弃物填充至矿山的采空区内，充分填补了采空区的土地空气，从而缓解率地面下沉问题，也能防止地下下沉问题演变成塌陷问题，最后达成了节能减排、绿色化采矿、保护自然环境的生产目标。

4 结语

总而言之，矿产行业会对自然环境造成较为严重的破坏，因此在实行矿产开采作业时，便可运用绿色开采技术。通过对各种先进的绿色开采技术的运用，可以实现对自然环境的有效保护，防止由于开采工作而引发的各种环境与生态问题，以免给周边居民的正常生活、身体健康以及自然环境带来危害。采矿工作人员还要求积极进行实践探索与研究，促使绿色开采技术能够更为完善与成熟，在为矿业公司提供更高经济效益的基础上，也能保护自然生态环境，促使矿产行业的健康、持续、稳定发展。

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[4] 马宁,张雷.浅析采矿工程绿色开采与实践应用[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(11)：122-123.

[5] 程召利.现代化工艺技术在采矿工程中的应用分析[J].中国高新技术企业,2017(04)：156-157.