绿色开采在采矿工程中的应用

＊王鹏飞

（山西沁新煤业有限公司新源煤矿 山西 046500）

1.绿色采矿的价值

绿色开采是在降低矿产资源过度浪费的同时，增加资源的合理利用，减少矿产开采对环境的破坏。在实际开采中，考虑到资源的稀缺性问题，还要考虑到对自然生态和环境的保护。考虑开采矿物的区域，如果周围的环境被破坏，是不可逆转的，在未来需要更多的时间才能恢复。因此，在开采过程中使用绿色开采尤为重要。应用绿色开采保护周边生态环境，合理利用资源，减少矿业产生的有毒物质。绿色开采可以提高采矿效率，可优化采矿项目中的废物处理。在采矿项目中使用绿色开采可以优化环境效益，有助于采矿工程的发展和改进。利用节水开采技术，准确分析矿层周围的地质水文，防止地下水泄漏，保护水源地环境。通过其他环保技术，满足节能减排要求，同时也避免了有色金属对环境安全的威胁。绿色开采技术可以有效地防止污染，还可以变废为宝，回收固体和液体等废物，并增加能源使用。采用环保生产还可以改善不同的伴生资源，实现高效能源的综合开采和回收利用。绿色开采将气化在建设中将其转化为天然气资源，降低采矿成本和损失，同时保护环境。矿山项目开采对环境的影响无法完全避免，但仍应采取多种方式保护环境，避免因操作不当对矿区造成不必要的破坏，实现经济和环境和谐共生。

2.绿色开采在采矿业中的重要性

采矿造成的环境污染主要体现在过度开采的地表沉积、开采中形成的有毒物质、生态环境遭到破坏而产生的地表植被破坏、过度使用水资源造成的水污染等。应用绿色开采技术，实现废矿石的充分利用，将废矿石填入易沉降区，避免了下沉问题。绿色开采可以将采矿中产生的废料转化为供建筑使用，达到回收再加工的效果。绿色开采回收再利用废弃物，可以减少废弃物对环境的污染，保护周边的水资源，减少开采对资源的破坏和影响。在进行了开采后对矿区进行修复，提高了环境修复能力。常规采矿采用技术不符合相关要求，需要加强对绿色矿业的运用，已成为未来矿业发展的必然领域。为实施可持续发展战略，制定多项环境保护法律法规，对污染行业进行了整改。矿业企业需要联合研究人员，结合矿业实际情况，开发符合持续发展要求的环境友好型技术，并以此发展，促进矿产的绿色开采和可持续发展的目标。

3.采矿工程特点

地下矿带分布复杂，存在断层和地下水问题。地下开采面积相对较窄，全自动生产实施较难。同时，开采过程中存在不确定因素，会增加过程的复杂性，矿产资源都属于不可再生资源。矿产资源储量相对不活跃，开采也相对固定，在选择开采地点时考虑动态因素，包括矿脉散布、矿层和地质条件等，以满足顺利开采的要求。从目前的实践来看，中小型矿业企业限制了经济效益的发展。经济效益决定采矿人员的工资，加之工作环境差，采矿工作人员流动性较强，影响了开采的稳定性。矿山项目的环境主要集中在地下，由于位置与地下水较近，在开采中经常出现渗水的问题，增加了环境的安全性。采矿环境相对封闭，采矿时需要保证空气流通，如果空压机出现问题，容易造成井下工作人员的缺氧。矿物中残留有二氧化硫和部分衍生气体，极易引起爆炸事故和影响环境安全。

4.采矿开发对环境造成的危害

(1)对大气的污染

随着采矿业的发展和进步，大气污染日趋严重。主要原因是矿山生产中释放出大量二氧化碳和其他有害气体，对大气产生污染。严重的温室效应也与煤矿开采密不可分。因此，开采现代化是亟待解决的问题。在煤矿开采中，排放的气体是二氧化碳的十倍。在传统的原位浸出会对大气造成氨氮污染，这些采矿项目都存在环境污染问题，影响人们的健康和环境。这种空气污染给生态潜力带来压力。因此，现有资源短时间无法改变。为有效缓解大气压力，需要更新采矿理念，加强绿色开采的研究和应用，确保开采减少对大气的破坏。

(2)水资源污染

在采矿发展过程中，由于传统采矿缺乏科学性，会改变地下水资源状况并破坏水资源。对地下水层造成破坏，导致水资源短缺，造成水资源污染。矿山排水中，裂缝引起地下水流量变化，使地下水位降低破坏水源，对水质造成较大污染。周围植物的生长依赖于水资源，所以水污染也会对植物的生长产生影响。

(3)土地资源影响

采矿主要包括露天和地下采矿。露天采矿对环境危害表现在土地的挖掘，影响了植被的生长和耕作。土地形态及其引起的环境现象也极为严重。在开采矿产资源中，深挖隧道将破坏土壤表面和岩层，随着时间的推移，会导致地表下沉，损坏并影响建筑物和村庄。严重的情况下，山体滑坡会导致山体坍塌，石头落入居民区。在雨季引发山体滑坡严重的灾害，对周边造成破坏。开采中产生的废弃物堆积在山区，容易发生次生地质灾害，造成了土地资源流失。长期存放也会产生灰尘，对土地二次破坏。为此，采矿不仅对人民生命和国家利益造成损害，而且对土地造成严重损害，使土地资源失去农业价值。

5.采矿工程绿色开采的应用

(1)节水开采技术

节水采矿是绿色开采中应用广泛的技术，在过去传统技术应用的开采中，开采后地表会下沉，造成水污染，水资源的污染会导致水资源的流失。在绿色开采技术中，节水技术不仅提高了资源的利用效率，还减少了污染。节水采矿主要用于节约水资源，在采矿中，主要用于保护用水和地面火灾。对水进行综合规划，保护水生环境，确保单一水源的不同用途，减少用水量的过度消耗。污泥处理需要高效处理，合理优化生产系统，提高水的使用效率，满足封闭式污水处理，水提取部分循环利用率达90%以上。

(2)充填采矿

在开采过程中不可避免的会对周围的土壤和结构造成破坏，对环境造成明显的影响。矿山工程建成后，矿山将成为大缺口，极易造成坍塌，对采矿区造成很大影响，还会造成影响施工建设的安全。因采矿破坏土地而产生的地震，如果不及时补充恢复，将造成土壤破坏和耕地不足。如果实施回填措施，由于回填材料使用量大，回填措施投资将超预算。考虑到矿区填埋问题，应积极利用现代科学技术，融入生态生产理念，应用废弃物对矿区进行填埋，以达到对采矿坍塌的良好控制效果。充分发挥消除和填补分离层裂纹的作用，减少下沉和局部塌陷，最重要的任务是利用来源广泛且价格低廉的填料。通过矿物充填开采技术，有效避免坍塌和其他地质灾害现象的发生，将开采中产生的不需要的岩石填入开采空隙中，避免沉降问题。

(3)绿色开采综合治理

绿色开采为矿业项目提供经济和社会效益的功能，以及在资源开采方面满足和平衡社会经济发展的需要。在绿色开采生产实践中，更好地认识水资源的高利用水平，科学合理利用水资源。采用现代隔离技术，有效地实施了环保采矿，而且将用于开采的水源与居民用水分开，减少和消除对水源破坏污染的情况下，可以保证废水源和矿物材料的再利用。采用阻水技术或截流关闭地下水流入，保持了水资源的独立性，合理的进行水资源的再利用，使水源得到了净化。采用隔离技术，可减少矿井渗水，保证生产区周围供水。利用防水技术净化受污染的水。通过对污染水源理化分析，按等级应用有效的污染水控制方法。受污染的水可以得到妥善的处理，有效防止水资源二次污染。

(4)煤气资源联合开采

采矿项目的生产中会产生大量的气体，一些是有毒的，一些可作为用气来源。任何类型的气体在生产中没有有效处理，都会污染大气，影响周围人的生活和身体健康。煤矿通常与天然气有关，如果在煤炭开采中不能对瓦斯进行处理，污染了矿区环境，还会消耗可持续发展战略的瓦斯资源。在煤炭生产中，煤与气的开采必须同时进行，结合采煤后瓦斯的特点，采用煤气生产技术，实现瓦斯和煤炭生产的联合。在采煤前，将各种形态气进行预排放，然后进行矿区的采煤，达到煤气分离的效果，防止开采中瓦斯污染大气。

(5)矸石处理

在采矿期间被排放的矸石数量巨大。矸石的释放会影响环境，由于含有一定的可燃物质，在一定条件下会发生燃烧，产生有毒气体污染空气。如果处理不当，还会产生废物，对环境造成影响。在传统模式中，处理技术相当广泛，但是长期无法有效解决问题。使用绿色开采后，利用矿区其他要素来覆盖，这减少了对环境的影响，这种方法工艺简单成本低。化学分离法是需要人员根据化学特性选择合适的药剂来区分。这种方法的优点是在分解过程中可以通过反应去除没有用的金属物质。综合利用是将矸石处理加工后，其内部结构发生变化，使物理结构达到建筑材料标准，成为一种新的建筑资源。随着现代化建材成本的上涨，使用矸石作为建材，可以提高资源的使用效率，可以进一步变废为宝，还可以减少传统材料使用量。在开采煤矿中，会产生很多其他矿物衍生物，固体废物往往会排放有害有毒气体，对环境和空气造成污染。这些固体废物占用土地资源面积。为有效避免此类问题，就要对这些固体废物进行估算，并使用固体废物管理技术来提取资源。根据周边发展和环境条件，合理规划创造生产力和价值，稳定生态系统的同时，又为矿区发展提供了良好的生态环境基础。

6.采矿技术发展趋势

(1)转变传统生产观念，加强绿色开采生产体系的完善

基于目前采矿使用的技术，未来发展将朝着生态生产的方向，也是提高绿色开采生产效率和质量的保证。在开发中要用具体的实践数据，明确绿色采矿应遵循的原则，确保绿色采矿顺利进行。在开发过程中，环境应用技术的频率会增加。生态系统和绿色开采用于确定采掘机械设备对岩体的影响，不断提高采矿相关内容，完善系统完整性。下一阶段的绿色开采发展还将探讨无损生产，最大限度地利用资源，为社会可持续发展提供不断的动力。要妥善处理好矿业经济与社会效益的关系，需要树立更积极的意识和观念。实现以人为本的绿色开采技术应用理念，着力保障区域经济发展和安全的重要目标。要积极响应我国现代化产业结构调整优化，顺应时代发展，优化矿业绿色开采理念，着力贯彻环境文明观。应树立环保意识和经济共同发展的理念，关注绿色开采中的长期效益，注重资源的可持续发展，以便改进矿产资源开采。以此理念为指导，有效地为资源开采提供安全环保的环境，为我国采矿工程的高效发展做出贡献，同时加强了区域环境的环保管控[1]。

(2)智能工具的持续集成

采矿项目在开采中具有高风险。随着矿区资源储量的继续下降，更多的资源产量将转向更深的矿区。意味着绿色开采生产的深度会更大，风险也会更高。为保证环境安全，关注智能工具的持续集成，打造智能矿场绿色开采生产系统，提高挖矿过程的安全性。很多矿企都以自动化为主，但参数仍需人工调整。智能采矿技术可以赋予机器一定程度的自主权，根据采矿环境的变化调整深度和角度，减少采矿参数对环境的影响。在未来的发展中，还需要优化智能应用条件，使其融入绿色开采系统，增加智能应用的价值[2]。

(3)创建绿色开采动态预警系统

矿山绿色开采工作环境主要在地下。环境相对封闭，需要压缩机来确保采矿期间的空气流通。一些衍生气体容易引起爆炸，影响工作安全的中毒事故。因此，在未来的绿色开采发展中，需要建立动态系统，监测绿色开采环境的基本情况。在系统提供信息和人群疏散的同时，采取合理的疏散措施解决危险问题，以提高开采工作环境的安全性，稳定采矿工作环境[3]。

(4)加大力度推广绿色开采技术

大力推广绿色开采技术，科学技术是工业发展的主要动力和源泉。高度重视绿色开采科技研发，优先发展科技应用，为资源可持续发展和多样化提供强技术支撑。积极优先发展绿色开采技术，提高资源开采技术水平。建立绿色开采技术转移的积极机制，通过与发达地区的合作，建立先进绿色开采技术转移机制，推动技术的创新和产业化。

(5)加快受损环境的恢复

采取积极有效的措施，加强对环境责任的监督。应建立全国环境赔偿制度，建立强有力的环境法律体系，规范和限制环境污染行为。应运用经济和行政手段，确立适宜的环境管理目标，履行环境责任的机制。根据国情制定环境管理标准和认证制度，建立绩效评价指标，将其纳入目标治理体系，对遵守法律法规和环保制度的采矿工程企业建立环境金融和财政补贴，提供信贷减税降息，为环保开辟绿色通道。政府经济和行政激励将鼓励采矿工程企业主动承担环境保护责任。政府监督和执法是环境责任的重要保障。确保环境质量监测常态化，对浪费资源或严重污染的企业零容忍。除了对危害环境事件严惩不贷外，还应采取措施从源头上防止环境污染事件。加快受损环境的恢复，保护环境是一个长期的解决方案。对于被破坏的环境，需要加快恢复速度，并全面提高恢复质量，增加环境修复。完善政策措施，明确环保工作的重点修复管理。在人工控制的基础上恢复环境，要防止生态系统退化。保护环境是长期而艰巨的任务，环境恢复实施需要总体规划。统一指导思想，明确最终环境修复目标，根据本地区有关要求，结合当地情况和发展目标，制定环境恢复规划。

7.结束语

综上所述，绿色开采是在实际应用中的生态保护理念。在环保快速发展的背景下，矿业要坚持环保原则，认清矿业开采问题，将环保理念应用到矿业开采中。降低不必要的成本，促进采矿工程与环境的协调发展，为国家发展奠定坚实的基础。