浅谈采矿工程中绿色开采技术的相关应用
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摘要：针对矿产开采可能带来的环境问题，提出减少地表变形、保水开采、矿产与瓦斯共采等绿色开采技术，并提出合理化的发展建议，为使采矿真正实现绿色开采提供可靠的参考依据。
关键词：采矿工程 绿色开采
一、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。如地表發生沉陷、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.水资源污染与破坏。矿产开采时，对水资源造成的破坏以人为的疏干排水产生的裂隙使含水层疏干，导致含水层所处原始径流状态被破坏。此外，在矿井水当中含有大量无机盐类，使水体被严重高污染。如果水资源受到污染，则植被也会受到很大的影响，使土体贫化，对地下水的正常循环造成不可逆的破坏，最终使水位大幅下降。我国的水资源分布不均，西北地区的矿区较为集中，因采矿造成的水污染，加剧了这些地区的水资源短缺。
3.大气污染，包括SO2、CO2、CO、瓦斯和爆破烟尘。瓦斯的温室效应可以达到二氧化碳的20多倍，其利用率不足20%，除了浪费大量资源，还面临严重的环境污染问题。
4.地质灾害频发。灾害的发生几率和开采规模与强度有直接关系，即随着开采规模和强度的不断增大而增加。灾害的发生不仅会带来巨大经济损失，而且对附近居民的生活也会造成严重影响。
二、矿产的绿色开采
1.减少地表变形。经过长时间的发展和完善，矿产开采行业出现了很多新的开采方法，如联合开采与充填开采。其中，以充填开采的方法较为广泛，可用风力或者是水力进行充填，在采空区中使用粉煤灰等予以充填，在充填之后，地表的下沉系数能控制在0.1～0.2以内。为更好的控制沉陷，还可以在条带开采的基础上使用水砂材料对采空区进行充填，该方法已经取得良好效果，其采出率可以达到60%。
2.保水开采。对于保水开采技术，它在不同的矿区往往具有不同特征与内涵，比如在缺水矿区中，应将水资源保护与充分利用作为核心;在大水矿区中，应将尽可能减少对水资源造成的破坏，并有效防治所有类型的水灾害作为核心。开采会对含水层所处原始径流造成破坏，使地下水开始大量排出;位于采空区上部的裂隙，会与地下水实现贯通，进而形成规模很大的降落漏斗，导致含水层中的水位明显降低，最终对范围内的水文地质条件造成严重影响。在采动影响达到稳定以后出现的地表沉降，通常会使地表水体所处原始状态发生变化，使沟泉水明显减少，严重时造成干涸，对附近居民日常生产与生活造成影响，导致土地沙漠化和水土流失。
3.固体废弃物利用技术。在矿山实际开采中，会产生大量的矸石以及矿渣等固体废弃物，其堆放在地表上，不仅会占用土地资源，其释放出的有害气体还会对生态环境形成污染。引入固体废弃物利用技术，不仅可以对废弃物进行科学处理，还可以实现收回利用，起到保护环境的作用。当前，处理固体废弃物的主要方式为回收利用和二次提炼，例如对矸石进行提炼，可以获取金属资源，对矿渣进行加工，可以制作施工材料，应用于公路建设或者工程项目中，能够降低施工成本。同时，在处理固体废弃物后，还能够快速恢复矿区的草地、森林以及耕地，对土地资源的利用开发具有积极意义。
4.减沉开采。这项绿色开采技术主要指条带和充填开采。其中，对条带开采而言，其主要问题在于采出率相对较低，会浪费很多矿产资源。而对于充填开采，其主要问题在于成本较高、材料限制，而且充填量相对较大，工艺无法满足现阶段高效开采基本要求。对此，为减少充填的成本，根据关键层理论，有关学者提出一个将这两者结合到一起的全新思路，以此从根本上控制或避免沉降的发生。近几年，我国很多地区都在采空区的上方采用注浆充填的方法来减小下沉量。在这种实际情况下，积极开发价格合理且性能良好的用于充填作业的材料，需要引起相关人员的注意和重视。
5.井下污水处理。如果矿井的下面存在大量污水，则需要把污水集中排放至中央水仓，然后利用安装于仓口的处理装置实施专门的处置。该处理方法往往要和压率装置共同使用。针对井下污水，在压滤装置的持续处理下，能达到预期处理标准。若依然存在不达标的污水，则要在净化后，由水泵运送至地上。在这一过程中，水中有害物质将被有效排除，这部分水可用于农田的灌溉，能起到促进作物快速生长的作用。
三、矿产绿色开采建议
1.充分发挥企业特色与优势，努力实现集中整合。矿物是一种重要资源，不合法的开采企业运用极低的手段进行乱挖乱采，会对环境造成十分严重的污染。但对大型企业而言，因其设备的配置比较齐全，有很高的技术水平，且自身能源消耗很低，能对各类污染物进行有效的回收和处理，所以能将环境污染及破坏降到很低的程度。
2.建设生态工程，尽早恢复土地的生机。矿产开采时难免会产生地表塌陷及废弃物堆放，此时应遵循“谁开采、谁利用、谁受益和谁负责”基本原则，制定有效的措施，使国土资源总量保持平衡，保护生态安全。并在实际的生态工程当中，针对塌陷的土地，利用粉煤灰等材料进行复垦造地，也可开发养殖业与种植业，稳定实施生态产业，以促使被开采破坏的土地得以恢复。
结束语：综上所述，矿产开采过程中，势必会造成环境破坏与污染，具体表现为土地资源的大量占用和破坏、水资源污染与破坏、大气污染和自然灾害频发，这无论是对正常的开发利用，还是附近居民日常生产生活，都有着十分严重的影响。对此，必须实施绿色开采，根据矿产开采特点，结合矿区的各项实际情况，制定包含减少地表变形、保水开采、矿产与瓦斯共采、减沉开采和井下污水处理在内的绿色开采技术，并充分发挥企业特色与优势，努力实现集中整合，建设生态工程，尽早恢复土地的生机，将矿产开采造成的环境污染及破坏降到最低。
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