綠色開采技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

綠色開采技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

Summary：近年來，我國對(duì)礦產(chǎn)資源的需求不斷增加，礦山開采越來越多。礦山開采作業(yè)往往伴隨著較為顯著的環(huán)境污染，其作業(yè)環(huán)境也具有一定的危害性，與我國社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展原則相悖?；诖?，本文首先分析露天綠色開采，其次探討開采作業(yè)現(xiàn)狀，然后研究綠色開采技術(shù)應(yīng)用，最后就優(yōu)化綠色開采作業(yè)的有效策略進(jìn)行研究，希望能夠促進(jìn)礦山開采企業(yè)的綠色發(fā)展。Keys：綠色；開采技術(shù)；采礦工程；應(yīng)用引言礦產(chǎn)資源是不可再生資源，其形成緩慢、經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高，但開采過程中存在諸多問題，例如資源開采浪費(fèi)、安全事故頻發(fā)、技術(shù)不規(guī)范等。如何實(shí)現(xiàn)露天的綠色開采成為發(fā)展的關(guān)鍵。綠色開采可以有效提升采礦作業(yè)質(zhì)量和開采量，有助于更新采礦綠色工藝與技術(shù)，保障礦產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運(yùn)行。1露天綠色開采簡單理解，露天綠色開采是指應(yīng)用一系列綠色開采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的高效安全進(jìn)行，減少采煤過程中對(duì)環(huán)境和其他資源的損害，保證礦產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。例如：充填開采技術(shù)的應(yīng)用可以解決地壓煤問題，有效減少地表變形下沉，保護(hù)地面建筑物和水體，這類綠色開采技術(shù)值得企業(yè)推廣應(yīng)用，從而加強(qiáng)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)。2開采作業(yè)現(xiàn)狀首先，部分煤礦企業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略存在問題，這部分企業(yè)的負(fù)責(zé)人往往過于追求采礦的資金收益，而忽略了質(zhì)量管理工作。這也就導(dǎo)致了在實(shí)際的礦產(chǎn)開采過程中會(huì)存在一定的質(zhì)量與安全隱患，對(duì)其周邊自然環(huán)境的維護(hù)、采礦工人的生命安全甚至企業(yè)的最終經(jīng)濟(jì)效益等皆存在一定的消極影響。同時(shí)，部分小型煤礦企業(yè)受到資金不足的影響，時(shí)至今日尚未依照標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)更科學(xué)、先進(jìn)的綠色采礦技術(shù)，致使其難以在競爭日漸激烈的煤礦行業(yè)中獲得長久發(fā)展。其次，部分煤礦企業(yè)負(fù)責(zé)人缺少對(duì)綠色開采技術(shù)的正確認(rèn)知。煤礦的開采工作必然會(huì)對(duì)礦山周邊的自然生態(tài)環(huán)境造成影響，如果相關(guān)人員不能夠依照自然環(huán)境的發(fā)展規(guī)律開展綠色作業(yè)、維護(hù)等工作，勢必會(huì)引發(fā)如土地塌陷、沙漠化、河流污染、植被凋零等十分嚴(yán)重的環(huán)保問題。最后，部分煤礦企業(yè)缺少采礦的善后意識(shí)。采礦不僅會(huì)對(duì)礦山附近的環(huán)境造成污染，善后工作未能落實(shí)到位時(shí)，空氣與河流都有可能將污染物傳播至更遠(yuǎn)的區(qū)域之中。例如，當(dāng)大量煤矸石未能得到妥善處理時(shí)，遇到降雨、降雪等天氣可能會(huì)發(fā)生淋溶現(xiàn)象，其中的污染物會(huì)順著水流擴(kuò)散至地下水、河流、田莊甚至更遠(yuǎn)的區(qū)域，嚴(yán)重危害自然環(huán)境。除此之外，瓦斯泄漏、揚(yáng)塵污染等也會(huì)引發(fā)較為嚴(yán)峻的后果，須相關(guān)工作人員予以注意。3綠色開采技術(shù)應(yīng)用3.1離層注漿和充填開采技術(shù)離層注漿、充填開采是當(dāng)下最主流的煤礦綠色開采技術(shù)之一，該技術(shù)的重心便是保護(hù)煤礦工作周圍的土地與建筑物不受影響。以充填技術(shù)為例，其技術(shù)核心就是將其他工業(yè)生產(chǎn)中的安全廢料以及城市固體廢棄物等填補(bǔ)到采礦形成的采空區(qū)中。該技術(shù)一方面可以解決當(dāng)下城市垃圾、工業(yè)生產(chǎn)廢料等大量堆積的問題，促成垃圾廢物的二次利用；另一方面也能夠有效預(yù)防采區(qū)地表土地塌陷、下沉等問題的發(fā)生，極大程度地維護(hù)了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境與居民生活的安全性。該技術(shù)主要運(yùn)用膠結(jié)和非膠結(jié)充填兩種方式，針對(duì)不同采空區(qū)的實(shí)際需求進(jìn)行相應(yīng)的充填，可以達(dá)到節(jié)能減排、降低采礦安全事故發(fā)生頻率的目標(biāo)。需要注意的是，并不是所有廢料都能夠作為采礦過程中的充填材料，例如部分帶有放射性的工業(yè)廢料、降解速度過快的廢物等便不適宜作為充填物，相關(guān)工作人員應(yīng)保持警惕，避免以次充好、濫用填充物等不良情況，杜絕與綠色開采目標(biāo)相悖的情況。3.2分層(限高)開采技術(shù)目前厚煤層開采主要有放頂煤開采和分層開采兩種工藝方式。放頂煤開采工藝盡管高產(chǎn)高效，但上覆巖層破壞嚴(yán)重，壓力顯現(xiàn)劇烈，而分層開采可以在前期有效降低導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育高度。實(shí)踐證明，通過控制初次采煤高度，可以減小導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育高度，有利于安全生產(chǎn)、保水采煤的順利實(shí)現(xiàn)。3.3大規(guī)模采礦技術(shù)在大規(guī)模礦產(chǎn)開采中，大直徑深孔爆破技術(shù)應(yīng)用較廣，而分段坍塌階段崩落法、VCR法、嗣后充填法及分段空?qǐng)龇ǖ纫嗍浅Ｒ姷募夹g(shù)方法，不僅能夠提高開采強(qiáng)度，而且可以降低成本，擁有較高的效益。企業(yè)技術(shù)人員要熟練掌握各種采礦技術(shù)方法的內(nèi)容和技術(shù)特征，從而實(shí)現(xiàn)高效利用采礦新技術(shù)。3.4數(shù)字開采技術(shù)數(shù)字開采技術(shù)是指依托于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，整合了現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)、信息技術(shù)、遙感技術(shù)的復(fù)合型技術(shù)。該技術(shù)能夠幫助工作人員對(duì)礦山各項(xiàng)基本情況產(chǎn)生十分詳細(xì)且直觀的了解，促使其能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操作，保障了礦山開采的效率與質(zhì)量。數(shù)字開采技術(shù)需要工作人員能夠在采礦作業(yè)中熟練操作各類信息系統(tǒng)，同時(shí)能夠依照數(shù)字信息化的方式進(jìn)行開采信息表達(dá)，對(duì)工作人員的專業(yè)素養(yǎng)具有十分嚴(yán)格的要求。3.5其他技術(shù)為保障煤礦開采的科學(xué)性與安全性能夠達(dá)到綠色環(huán)保的要求，在實(shí)際的作業(yè)過程中，需要建設(shè)相應(yīng)的煤礦儲(chǔ)存?zhèn)}庫。首先，應(yīng)依照干凈、整潔、有序的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)礦山的現(xiàn)有資源進(jìn)行合理的分配與儲(chǔ)存，進(jìn)而有效解決礦產(chǎn)無序堆積的問題；其次，應(yīng)采用以水定產(chǎn)的技術(shù)，在采煤作業(yè)環(huán)境中以及礦產(chǎn)儲(chǔ)存?zhèn)}庫中定時(shí)、定量進(jìn)行水分噴灑，以減少揚(yáng)塵污染的發(fā)生概率，降低對(duì)自然環(huán)境以及工人人身健康的損害；最后，應(yīng)設(shè)置倉庫專職監(jiān)督管理人員，實(shí)時(shí)監(jiān)控、約束相關(guān)工作人員的行為與意識(shí)，務(wù)必保障每一項(xiàng)工作都嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)開展。4優(yōu)化綠色開采作業(yè)的有效策略4.1做好礦山開采前的調(diào)查、準(zhǔn)備工作為了提升礦山地質(zhì)綜合防治工作的質(zhì)量和效率，一定要重視并做好開采前的準(zhǔn)備工作。首先要實(shí)地到開采地區(qū)進(jìn)行考察，深入了解礦山區(qū)域內(nèi)的環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)造，制定科學(xué)可行的礦山開采計(jì)劃，避免在開采期間突然發(fā)生巖石碎裂或變形。此外，還需要實(shí)時(shí)監(jiān)測礦區(qū)邊坡情況，結(jié)合實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行加固，標(biāo)注好易出現(xiàn)災(zāi)害的區(qū)域，并在開采期間進(jìn)行有效預(yù)防。4.2加強(qiáng)對(duì)礦產(chǎn)開采材料的管理采礦所用材料屬于消耗品，使用量較大，所以控制好采礦材料的用量，加強(qiáng)對(duì)采礦材料的管理有利于減少浪費(fèi)，提高材料的利用率，做好綠色采礦的基礎(chǔ)保障。同時(shí)，煤礦的開采設(shè)備大多昂貴，屬于精密儀器，在這一方面，企業(yè)應(yīng)安排專職人員對(duì)采礦設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和定期檢查，在最大程度上降低采礦設(shè)備的損耗，從而做到節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)綠色開采。4.3及時(shí)更新綠色開采技術(shù)現(xiàn)階段，我國煤礦企業(yè)所掌握的綠色開采技術(shù)仍有一定的不足之處，其中大部分的技術(shù)應(yīng)用選擇都不是企業(yè)當(dāng)下可選擇的最佳技術(shù)類型，行業(yè)整體的進(jìn)步空間較大。因此，企業(yè)應(yīng)建立綠色技術(shù)開發(fā)專項(xiàng)并引進(jìn)團(tuán)隊(duì)，進(jìn)而不斷地對(duì)綠色開采技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化與更新，持續(xù)提升綠色開采技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，在提升企業(yè)競爭力的同時(shí)，為相似工程與作業(yè)提供技術(shù)參考與理論依據(jù)，推動(dòng)整體經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展。結(jié)語在采礦期間之所以會(huì)破壞地質(zhì)環(huán)境、發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，主要的影響因素有自然原因和人為原因，其中占主要的是人為原因。因此，在采礦前一定要勘察好可能造成的地質(zhì)環(huán)境破壞地質(zhì)災(zāi)害，并估計(jì)其危險(xiǎn)性，以便采取有效的措施，降低災(zāi)害的發(fā)生頻率和嚴(yán)重程度。礦山開采要引入新技術(shù)和新方法，對(duì)開發(fā)過的地區(qū)要及時(shí)進(jìn)行治理保護(hù)，以保證我國礦山開發(fā)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。Reference[1]牛強(qiáng).采