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绿色开采技术在采矿工程中的应用探讨

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  摘要:中国矿产资源分布广泛,储量丰富,但由于粗放式的开采给脆弱的生态环境带来了严重的破坏和污染,造成了巨大的经济损失,有时还会危及工作人员的生命安全。因此,矿山绿色开采技术的出现有效地解决了矿山开采带来的环境问题,对推动矿产资源开采的可持续发展具有深远意义。基于此,以下对绿色开采技术在采矿工程中的应用进行了探讨。
  关键词:矿山 绿色开采 技术应用
  引言:社会经济的快速发展离不开各类矿产资源的开发利用,当今社会对矿产资源的需求量不断增加,为了满足这一需求,不得不加大矿产资源的开发强度,在这种情况下,由采矿造成的环境污染和破坏问题必定越来越严重。解决这一矛盾的关键,就是采取有效的绿色开采技术。
  一、绿色开采技术的概念
  绿色开采技术是针对开采过程中出现的环境问题基础上,逐步形成的一套开采与环境相协调的采矿技术,倡导安全、经济、环保的原则,把对生态环境的影响降到最低。最终实现绿色、无污染、安全、高效的目标,在取得经济效益的同时,兼顾环境保护,坚持可持续发展道路,积极促进建立环保型、节约型社会。
  二、矿产开采可能带来的环境问题
  1.土地资源的大量占用和破坏。如地表发生沉陷、区域水土流失和沙漠化,以及固体废弃物的大量堆放造成的资源占压及污染破坏。在井下开采时,会造成地表沉陷与废弃物堆放;而在露天开采时,会造成山体的挖损及外排废弃物堆放。
  2.对水资源的污染破坏。从现实角度看,采矿工程传统采矿技术对环境的污染较为严重。例如,由于自然水资源的污染,在传统的采矿作业中,相应的作业人员经常破坏该区域的地下含水层,导致地下水大量增加,该区域周围含水层的水位下降,导致当地地质和水文发生变化。
  3.对大气造成的污染。传统开采施工中没有对污染气体的处理措施,导致瓦斯等气体排放到大气中,对大气造成严重的污染,同时也对瓦斯资源造成了浪费。
  4.存在许多安全问题。“安全第一、预防为主”是我国安全工作的基本原则,但在矿山开采过程中出现的安全事故却时有发生。
  三、矿山绿色开采的主要技术
  1.填充开采技术。填充开采技术的主要目标是解决矸石堆问题和采空区地面沉降问题,在采空区填充采矿废弃物,控制地面的塌陷和沉降,通过这种方式在采矿过程中产生的矸石等废弃物有了合适的安置地点,可以有效减少地质灾害的发生,变废为宝让废弃物发挥了应有的作用,具有很高的经济效益和环保效益。填充开采技术能有效保护整个矿区的地质生态环境,避免开采作业带来的地质灾害的产生,同时减少了污染废弃物无处堆放占用大量土地的问题,节约宝贵的土地资源,是一种一举多得的技术手段,应积极推广该项绿色开采技术的应用。
  2.地下水优化处理技术。优化处理地下水,能够有效地降低煤矿企业在开采过程中造成的水污染程度,因此,煤炭开采人员一定要学习并掌握地下水优化处理方法,熟练应用保水开采技术,比如能够综合利用降水孔疏干和帷幕堵水等方法,以有效减少煤矿开采过程中的污水排放量,并且实现水资源利用率的提高。
  3.保水技术。煤矿在开采的时候会排出大量地下水,不仅给工作带来不便,增加开采成本,而且会破坏含水层内的原始径流,对矿区地下水的影响是非常严重的。直接后果是整个区域的含水层水位会出现下降、地下水被污染的情况,造成地下水的降落漏斗。保水开采技术可以有效解决这个问题,充分利用水资源,可以防治水灾害,避免对环境带来污染。多水矿区主要防治水灾害,缺水矿区主要保护水资源。我国煤矿主要集中在北方地區,大部分在干旱和半干旱地带,所以保水开采有着很好的实用价值。当然要结合具体情况来看,可以对技术运用做出适当调整,能够发挥出更大的作用,防治水灾害情况发生。
  4.矿层自动化远程控制技术。在采矿层全自动化采矿过程中,对于三维确定采矿机的位置,自动平整工作面等可利用自动遥控技术进行,以及远程控制采矿技术的自动监测,和采矿的引进的割矿自定位设备的导航技术,矿物自动识别技术,电液控制液压支架技术,刮板输送机自动转移技术,工作面自动控制和监测技术,地下矿井高速双向通信技术等,使采矿实现无人化,智能化,信息化和自动化技术。主要技术流程包括:①全景动态视频监控矿层综采工作面。②采矿机具有自动控制功能。③无人矿管理系统。
  5.分层注浆开采技术。分层注浆技术就是通过对离层的注浆与填充,为煤矿周围及开采区域的土地资源提供相应的保护措施。在煤矿资源开采的过程中,相关人员可以通过相应的煤层巷道支护技术对煤层进行保护,也可以通过降低矸石的排放量对煤矿周围岩石的受力情况进行改善,以实现清洁空气目的。分层注浆及填充开采技术的合理应用既能够实现对煤矿周围及开采区域的土地保护,也能够最大限度的降低水土流失现象发生的概率,以避免出现因水土流失造成的土地破坏现象。通过对离层的注浆与填充将矿井周围或是城市中的固体废物填入到煤矿的采空区域,有效的填补了煤矿采空区域的土地空区,进而避免了地面下沉甚至塌陷现象的发生,最终实现了节能减排、绿色开采、保护环境的开采目的。
  结束语:环境对人类的生存和发展起着不容忽视的作用。露天煤矿开采人员要学会运用绿色开采技术,以减少矿区的环境污染,降低生态破坏风险,促进中国露天煤矿企业实现长久稳定发展。同时,露天煤矿开采人员一定要学会合理地利用自移式破碎站开采技术、采区煤矸分离技术、“数字矿山”技术等,以提高露天煤矿开采的工作效率,最终提升煤矿企业的经济效益和社会效益。
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