董永

摘?要：隨著工業(yè)化程度的擴(kuò)大，中國(guó)的城市化發(fā)展越來(lái)越快，對(duì)各項(xiàng)能源資源的需求也在逐步增加。在全球工業(yè)化的形勢(shì)下，我國(guó)的煤炭部門(mén)將持續(xù)加大對(duì)煤炭資源的開(kāi)采力度。但是，傳統(tǒng)的煤炭開(kāi)采方式以及采掘的流程經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致煤礦地區(qū)出現(xiàn)一些生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，比如，地表出現(xiàn)不同程度的坍塌、周邊的水土流失以及破壞地表含水層等等，這也無(wú)法實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。因此，我國(guó)倡導(dǎo)相關(guān)部門(mén)必須貫徹落實(shí)綠色環(huán)保的理念，為了實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的環(huán)境效益以及更高的社會(huì)認(rèn)可，運(yùn)用綠色開(kāi)采的技術(shù)，保證采礦工程能夠順利進(jìn)行。基于此，本文就采礦工程中綠色開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：采礦工程;綠色開(kāi)采;技術(shù)應(yīng)用

采礦過(guò)程中使用綠色采礦技術(shù)，能夠盡可能減少采礦活動(dòng)對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的影響，在合理利用資源基礎(chǔ)上優(yōu)化采礦技術(shù)，形成有效而連續(xù)的采礦作業(yè)模式，同時(shí)還能夠兼顧社會(huì)以及環(huán)境因素，確保采礦作業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，提升其社會(huì)價(jià)值。在實(shí)踐中，根據(jù)礦區(qū)實(shí)際情況靈活選擇綠色采礦技術(shù)非常重要。

1采礦工程中綠色開(kāi)采技術(shù)的概念

綠色開(kāi)采技術(shù)是在傳統(tǒng)開(kāi)采技術(shù)的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展的一種新型環(huán)保的開(kāi)采技術(shù)。傳統(tǒng)開(kāi)采技術(shù)受到技術(shù)的限制，在開(kāi)采礦產(chǎn)資源的過(guò)程中通常存在嚴(yán)重的環(huán)境污染物體。為了響應(yīng)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的號(hào)召，要求采礦施工必須要注重對(duì)環(huán)境的保護(hù)，不能因?yàn)樽非蠼?jīng)濟(jì)效益而盲目開(kāi)采。綠色開(kāi)采技術(shù)是在傳統(tǒng)采礦技術(shù)的前提下進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)，不僅有效提升了采礦施工工程的效率，還有效促進(jìn)了礦產(chǎn)資源的合理利用，避免了不必要的浪費(fèi)。

2在采礦過(guò)程中應(yīng)用綠色開(kāi)采技術(shù)的重要性

伴隨著工業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程，我國(guó)對(duì)能源的需求也在逐年增加。當(dāng)前，煤礦企業(yè)對(duì)有限的煤礦資源進(jìn)行開(kāi)采的力度不斷增大，一些技術(shù)較為落后的礦區(qū)在大肆挖掘的時(shí)候容易造成礦區(qū)的嚴(yán)重塌陷、破壞周邊的水資源以及造成水土流失等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了礦區(qū)有序穩(wěn)定的發(fā)展。在這種形勢(shì)下，通過(guò)應(yīng)用綠色開(kāi)采技術(shù)對(duì)礦區(qū)進(jìn)行工程施工，能夠有效解決地表塌陷以及水土流失等問(wèn)題，將綠色環(huán)保的理念落到實(shí)處。通過(guò)對(duì)綠色開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用能最大限度地保護(hù)周邊的環(huán)境，確保了資源開(kāi)采和環(huán)境保護(hù)之間的和諧共存，為煤礦企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略奠定了基礎(chǔ)。

3采礦工程中綠色開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用

3.1矸石處理

開(kāi)展采礦工作時(shí)，矸石排出量很高。矸石排出一方面會(huì)影響地表環(huán)境，另一方面由于其內(nèi)部含有一定量的可燃物，在特定條件下還會(huì)燃燒，進(jìn)而產(chǎn)生有毒有害氣體污染空氣，由此可以看出，如果不對(duì)矸石進(jìn)行妥善處理，會(huì)同時(shí)產(chǎn)生固體廢料以及有毒有害氣體，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。傳統(tǒng)采礦模式中，矸石處理技術(shù)較為粗放，導(dǎo)致該問(wèn)題長(zhǎng)期得不到有效解決。運(yùn)用綠色采礦技術(shù)之后，針對(duì)矸石問(wèn)題主要有三種解決措施：第一種是覆蓋法，使用開(kāi)礦現(xiàn)場(chǎng)其他物品對(duì)矸石進(jìn)行覆蓋，通過(guò)這種方式減少矸石影響范圍，這種方式的優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低。第二種是化學(xué)分解法，工作人員根據(jù)矸石化學(xué)性質(zhì)，選擇相應(yīng)的化學(xué)制劑對(duì)矸石進(jìn)行分解處理，這種處理方法的優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)化學(xué)反應(yīng)能夠在分解矸石的過(guò)程中提煉出一些有用的金屬物質(zhì)，減少矸石對(duì)于環(huán)境所產(chǎn)生的污染的同時(shí)，提升矸石使用價(jià)值。第三種是綜合利用發(fā)，矸石進(jìn)行處理之后其內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，使其物理結(jié)構(gòu)以及化學(xué)性質(zhì)符合建筑施工用料標(biāo)準(zhǔn)，使矸石成為一種新的建筑資源，隨著建材成本逐步提升，利用矸石作為建筑施工材料，一方面能夠提升矸石使用效率，變廢為寶，另一方面還可以減少傳統(tǒng)建筑材料使用量，緩解資源壓力。

3.2采空區(qū)填補(bǔ)技術(shù)

從礦產(chǎn)資源分布情況來(lái)看，露天礦產(chǎn)資源存儲(chǔ)量較少，大多數(shù)礦產(chǎn)資源都存在于地下，想要開(kāi)采這些地下礦產(chǎn)資源就要搭建采礦井，讓采礦設(shè)備能夠深入地下采集礦產(chǎn)資源，在開(kāi)采過(guò)程中，地下的礦產(chǎn)資源被掏空，進(jìn)而在該區(qū)域創(chuàng)造出一個(gè)巨大空洞，這種由于采礦作業(yè)而形成的地下空洞被稱(chēng)為“采空區(qū)”，采空區(qū)的出現(xiàn)會(huì)造成該區(qū)域土體結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大變化，容易形成地面沉降問(wèn)題。傳統(tǒng)采礦技術(shù)框架下，針對(duì)采空區(qū)通常使用支撐或者填充的方式進(jìn)行處理，而這些處理方式存在很大問(wèn)題，例如會(huì)消耗大量資源、產(chǎn)生二次污染等。使用綠色采礦技術(shù)之后，針對(duì)開(kāi)采作業(yè)所形成的采空區(qū)，依舊采用填充原理對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)固，但區(qū)別在于綠色采礦技術(shù)中使用的是更為環(huán)保的填充原料，就目前綠色采礦技術(shù)發(fā)展情況而言，常用的填充技術(shù)包括兩大類(lèi)。第一類(lèi)是膠結(jié)填充，具體填充過(guò)程中工作人員對(duì)爐灰渣、河沙或者粉煤灰等固體廢料進(jìn)行充分混合，再加入一定量的水使其軟化，當(dāng)填充料呈現(xiàn)出膏狀形態(tài)之后，將其注入采空區(qū)，通過(guò)這種方式對(duì)采空區(qū)進(jìn)行有效支撐，除了能夠有效地控制地面沉降之外，這種填充技術(shù)還可以降低井底溫度，使得溫度過(guò)高的區(qū)域的溫度能夠得到有效控制，從而防止發(fā)生火災(zāi)。第二類(lèi)是使用水泥填充空洞中四周裂隙，這種處理方式的優(yōu)勢(shì)在于靈活利用冒落帶，實(shí)際工作過(guò)程中，工作人員需要對(duì)灌注時(shí)機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)把握，需要在矸石空隙被周?chē)鷰r土結(jié)構(gòu)壓實(shí)之前對(duì)裂隙進(jìn)行注漿噴射作業(yè)，此方法可以在短時(shí)間內(nèi)將填充材料和出現(xiàn)裂隙的矸石膠結(jié)，從而形成覆蓋層，確保填充區(qū)域穩(wěn)定性的同時(shí)，還可以有效地減少表面沉降，通過(guò)這種方式減少固體廢料總量，并有效緩解地面沉降。

3.3共同開(kāi)采技術(shù)

瓦斯與煤共同開(kāi)采也是綠色采礦技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，從類(lèi)型上看，瓦斯屬于溫室氣體，但是由于瓦斯經(jīng)過(guò)充分燃燒不會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，因此可以將其作為一種清潔能源加以利用，與傳統(tǒng)化石能源相比，瓦斯對(duì)于環(huán)境的污染較少。由于瓦斯具有易燃易爆的特點(diǎn)，如何對(duì)瓦斯進(jìn)行安全開(kāi)采一直都是綠色采礦技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在具體開(kāi)采過(guò)程中，為了提升在確保瓦斯開(kāi)采安全性基礎(chǔ)上提升瓦斯開(kāi)采效率，需要從三個(gè)方面入手進(jìn)行優(yōu)化：正式進(jìn)行瓦斯開(kāi)采工作時(shí)，相關(guān)工作人員需要根據(jù)實(shí)際開(kāi)采環(huán)境，制定有針對(duì)性的開(kāi)采計(jì)劃。為了避免在后期的實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)安全事故，工作人員在開(kāi)采作業(yè)前必須先提取煤層中的隱性瓦斯，為以后開(kāi)展的瓦斯采集工作提供安全保證。經(jīng)過(guò)實(shí)際研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)采礦項(xiàng)目的煤層透氣性均較低。為了確保瓦斯提取工作能夠順利開(kāi)展，需要運(yùn)用瓦斯煤炭共同開(kāi)采技術(shù)，所謂煤與瓦斯聯(lián)合開(kāi)采技術(shù)的原理是，煤礦開(kāi)采完成后，根據(jù)圍巖壓力降低的特點(diǎn)，工人應(yīng)盡快在采空區(qū)開(kāi)采瓦斯。很多已經(jīng)廢氣的礦井中還儲(chǔ)存了大量瓦斯，這是對(duì)能源的一種浪費(fèi)，因此工作人員需要利用先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù)對(duì)這些地下瓦斯進(jìn)行收集。這里需要注意的是，工作人員需要先對(duì)廢氣礦井巖土裂隙分布情況進(jìn)行全面勘察，并以此為基礎(chǔ)制定適宜的瓦斯采集計(jì)劃，通過(guò)這種方式順利對(duì)廢氣礦井中的瓦斯能源進(jìn)行采集，提升能源利用效率。

4結(jié)束語(yǔ)

為了有效促進(jìn)我國(guó)的煤礦事業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展，促進(jìn)各煤礦企業(yè)及單位實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，煤礦企業(yè)和單位需要加強(qiáng)綠色開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用，提高實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中的有效價(jià)值保障。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)采技術(shù)的問(wèn)題分析以及對(duì)綠色開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用分析，并隨著各相關(guān)部門(mén)的落地實(shí)施，可以有效地促進(jìn)我國(guó)煤礦開(kāi)采作業(yè)獲得長(zhǎng)足的發(fā)展。

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