曹新亮

摘要：為解決礦產(chǎn)開采環(huán)境破壞和污染問題，本文以某礦區(qū)為例，對其開采前、開采中和開采后采用的綠色開采技術(shù)實際應(yīng)用進行分析，以期為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：采礦;綠色開采;生態(tài)環(huán)境保護

礦產(chǎn)開采和生態(tài)環(huán)境保護之間有著十分突出的矛盾，為減少礦產(chǎn)開采對環(huán)境造成的影響與破壞，需要在開采中引入一系列綠色開采技術(shù)。現(xiàn)以某礦區(qū)為例，對其整個生產(chǎn)階段采用的綠色開采技術(shù)做如下分析。

1采前技術(shù)

該礦區(qū)水土流失和土地沙漠化現(xiàn)象十分嚴重，基于這種環(huán)境，如果沒有在開采之前建立一個穩(wěn)定且良好的生態(tài)系統(tǒng)，將無法減輕環(huán)境污染，而且也難以抵抗開采可能給環(huán)境造成的不利影響。為從根本上避免以往開采方式造成的生態(tài)退化與環(huán)境污染等問題，企業(yè)要在認清自身生產(chǎn)特點的基礎(chǔ)上，對礦區(qū)范圍內(nèi)的自然生態(tài)條件進行充分的考慮，由此創(chuàng)建一個主動式的防治工作模式[1]。

首先要確立目標，即在保證礦區(qū)正常開發(fā)建設(shè)的基礎(chǔ)上，減小開采可能給生態(tài)系統(tǒng)造成的影響，采用不同措施增強生態(tài)環(huán)境自身抵抗開采影響的能力，避免生態(tài)環(huán)境由于開采嚴重退化，使生態(tài)系統(tǒng)依然有相對健全功能，同時可以做到穩(wěn)定增強。根據(jù)相關(guān)理論，并結(jié)合礦區(qū)實際情況與特點，在開采開始前，采用一系列技術(shù)措施進行生態(tài)功能圈的構(gòu)建。按照生態(tài)學原理，與礦區(qū)范圍內(nèi)自然條件和礦區(qū)自身開發(fā)建設(shè)特點為依據(jù)，劃分不同的區(qū)域，如外圍防護區(qū)、周邊綠化區(qū)與中心美化區(qū)等。其中，外圍防護區(qū)主要采用植物作為措施，輔以必要的機械措施，比如將現(xiàn)有的生態(tài)林之前的喬木為主和喬灌結(jié)合改造成草本為主和草灌結(jié)合;周邊綠化區(qū)將水土保持、混交造林和綜合治理等作為核心，在中心區(qū)的周邊創(chuàng)造一個常綠林，以發(fā)揮預期的水土保持功能;中心美化區(qū)則是將生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化、人工調(diào)控導向及抗逆樹種選擇與撫育管理等作為核心，將包含水土保持、植被建設(shè)、園林建造、景觀建造和市政建設(shè)等在內(nèi)諸多技術(shù)集為一體，并與之前介紹的兩個區(qū)域相配合，形成三位一體的綜合生態(tài)保護區(qū)。

2采中技術(shù)

2.1無巖巷布置和矸石利用

采用傳統(tǒng)開采方式時，會產(chǎn)生很多煤矸石，除了占用大量土地，對水源造成污染，而且還容易發(fā)生自燃。對此，可通過無巖巷布置來減少矸石產(chǎn)生，具體實現(xiàn)方法包括：①分層開拓;②取消盤區(qū)劃分;③全煤巷布置;④使立交巷道實現(xiàn)平交化。在此基礎(chǔ)上，通過廢巷充填和貯矸硐室充填，使矸石不再升井。另外，對矸石進行資源化利用，如可利用矸石進行發(fā)電等，新建矸石熱電廠，或?qū)肥M行分層堆放與覆土等，減少矸石造成的環(huán)境破壞及污染[2]。

2.2水利用

針對該礦區(qū)水資源相對匱乏的實際情況，將污水地面處理和二次循環(huán)利用作為中心，嚴格遵循對單循環(huán)環(huán)節(jié)進行加長和盡可能多次利用等基本原則，先在地面污水處理單元對生產(chǎn)和生活污水進行處理，然后處理后的水再回用于生產(chǎn)生活或植被灌溉，以此形成一個覆蓋多個層次的綜合水資源循環(huán)系統(tǒng)，在減少水資源消耗及浪費的同時，有效防止污染。

生產(chǎn)實踐過程中，可針對礦井水引入采空區(qū)過濾及凈化二次回用技術(shù)，以此在減少外排的同時，使礦井水實現(xiàn)資源化。其中，采空區(qū)過濾是指在采用有效安全防護措施的基礎(chǔ)上，將生產(chǎn)時產(chǎn)生的污水均注入到采空區(qū)內(nèi)，使采空區(qū)變成一個可實現(xiàn)蓄水與凈化處理的水庫，完成凈化后，再采用輔助設(shè)施將其采空區(qū)中引出，回用到生產(chǎn)生活當中，以此從根本上改變以往復雜繁瑣的方式，減少污水處理方面的成本，并能使排水系統(tǒng)得以很大的簡化[3]。

2.3粉塵治理

該礦區(qū)有很高的開采強度，開采時會用到很多機械設(shè)備，所以開采過程中粉塵濃度經(jīng)常超標。對此，在創(chuàng)新現(xiàn)有防塵技術(shù)的基礎(chǔ)上，引入其它新技術(shù)，并在源頭上和全過程中提高防塵管理力度。比如，為采掘設(shè)備加裝噴霧裝置，在采掘面的下風側(cè)設(shè)置防塵裝置，在綜采面所用噴霧水箱內(nèi)加入粉塵顆粒捕捉劑，引入觸點式降塵器并安裝相應(yīng)的自動監(jiān)控系統(tǒng)。通過對以上各項技術(shù)的應(yīng)用，能將綜采面下風側(cè)空氣中粉塵濃度降低到10.7mg/m3，井下降塵效果得以大幅改善。除井下防塵外，還應(yīng)注重地面防塵，比如采用封塵劑與加強裝車封閉等措施，減少整個運輸過程的粉塵產(chǎn)生[4]。

2.4熱能利用

該礦區(qū)冬季氣溫很低，為不影響生產(chǎn)，冬季需采用供熱設(shè)備對進風井處空氣進行加熱。之前采用的供熱方式為直接使用鍋爐供熱，這樣不僅需要消耗很多燃煤，而且還會產(chǎn)生大量溫室氣體。對此，為減少能源消耗與排放，使資源得以最大程度的循環(huán)利用，基于該礦井的回風相對穩(wěn)定且風量較大等實際特點，決定引入回風低溫熱能回收技術(shù)，也就是借助回風源熱泵對礦井中的低溫熱能進行回收，以此為加熱過程提供熱源，這樣能在解決供暖問題的同時，減少燃煤消耗與溫室氣體排放，進而提升礦區(qū)生產(chǎn)的節(jié)能和環(huán)保水平。以該礦井的某風井為例，在引入以上技術(shù)后，一年可減少3600t的燃煤和68.2萬kW·h的電量，折合費用近160萬元，此為還能減少約9000t的溫室氣體排放，表現(xiàn)出極為顯著的節(jié)能減排效果。

3采后技術(shù)

根據(jù)沉陷區(qū)形成后其生態(tài)環(huán)境發(fā)生的變化可知，沉陷并不會對植被和土壤中的水分及養(yǎng)分造成太大影響，生態(tài)環(huán)境沒有因為沉陷區(qū)而遭到嚴重的破壞。基于此，根據(jù)水分承載力和植被之間的關(guān)系，對沉陷區(qū)范圍內(nèi)的植被進行針對性的修復，以此徹底解決沉陷區(qū)形成后長時間貧瘠的問題[5]。

其中，植被修復可采用以下兩種方法：其一，封育修復，適用于原植被相對良好的情況，充分利用生態(tài)系統(tǒng)具有的自我調(diào)節(jié)及修復能力，達到自然恢復的目的。如前所述，沉陷并不會給植被造成太大的影響，由于植物根系有很強的修復力，所以通過封育就可以達到良好的修復效果;其二，人工輔助修復，適用于原植被條件相對較差的情況，具體可通過補設(shè)沙障與補噴草籽來使沙面保持穩(wěn)定，間接提高植被的覆蓋率。

在生態(tài)功能優(yōu)化方面，應(yīng)遵循因地制宜的原則通過鄉(xiāng)土植物種植來提高區(qū)域的植被覆蓋率，并保證生物多樣性，在條件允許時還應(yīng)發(fā)展生態(tài)產(chǎn)業(yè)，以此在恢復與改善生態(tài)功能的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮生態(tài)經(jīng)濟[6]。

對露天采區(qū)進行土地復墾也是一項重要內(nèi)容，通過邊剝離邊回填，在分層開采完成后，根據(jù)原土層的順序進行分層回填。由于露天開采對原有的土壤結(jié)構(gòu)造成了很大破壞，使土壤理化性質(zhì)與養(yǎng)分均大幅下降，所以必須重視土壤改良，具體可采用黏土進行改良，尤其是復墾區(qū)中結(jié)構(gòu)比較松散的土壤，可通過加墊黏土來改良，通過對黏土和原土壤的充分混合，提高土壤黏度，并形成團粒狀的結(jié)構(gòu)，最終起到保水保肥作用。

4結(jié)語

綜上所述，綠色開采實際上是一個貫穿整個采礦過程的課題，即在開采前、開采中與開采后都要嚴格貫徹綠色生態(tài)的思想，然后根據(jù)生產(chǎn)實際，引入合理可行的技術(shù)措施，只有這樣才能真正達到預期的綠色生態(tài)目標。

參考文獻：

[1]丁曉圓.淺談采礦工程中綠色開采技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用[J].礦業(yè)裝備，2020（05）：116-117.

[2]王貴福.綠色開采技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用研究[J].世界有色金屬，2020（10）：35-36.

[3]彭巨廷.基于采礦工程中的綠色開采技術(shù)應(yīng)用探究[J].當代化工研究，2020（10）：107-108.

[4]高翔宇.綠色開采技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用研究[J].建材與裝飾，2020（10）：215-216.

[5]路振畢，張東，楊和平.淺談采礦工程中綠色開采技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用[J].冶金與材料，2018，38（05）：127+129.

[6]李治學.淺談采礦工程中綠色開采技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用[J].中國科技信息，2013（20）：32-33.