時(shí)間:2022-07-31 10:51:18
序論:在您撰寫采礦工程中的綠色開采技術(shù)時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的1篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
摘要:近年來環(huán)境保護(hù)問題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),就給采礦工程提出了新的挑戰(zhàn)。在我國(guó)的礦產(chǎn)開采工程之中,面臨著十分多的問題,采礦工程之中使用綠色開采技術(shù),可以有效的實(shí)現(xiàn)采礦工程的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:采礦工程;綠色采礦技術(shù);應(yīng)用
引言
進(jìn)入新世紀(jì)以來,隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)水平的迅速提升,我國(guó)的環(huán)境保護(hù)工作也越來越受到了人們的重視,而在我國(guó)的煤礦開采工程中,卻也面臨著諸多的環(huán)境問題,如土地資源遭到嚴(yán)重破壞、水資源受到破壞以及大氣受到嚴(yán)重的污染等,因此為了有效地解決這些環(huán)境問題,也就提出了綠色開采技術(shù)的概念。在采礦的工程中,我們應(yīng)能夠充分地認(rèn)識(shí)到應(yīng)用綠色開采技術(shù)的必要性和重要意義,并且進(jìn)一步的研究和探索煤炭資源綠色開采的內(nèi)涵,這樣才能深入的發(fā)展我國(guó)綠色開采的技術(shù)體系,同時(shí)有效的解決一系列的環(huán)境問題。
一、綠色采煤技術(shù)概述
在了解煤礦的綠色開采技術(shù)之前,我們應(yīng)該首先從廣義資源的角度上來正確認(rèn)識(shí)和對(duì)待煤炭、瓦斯、天然氣等一切可以利用的能源資源。發(fā)展和實(shí)施煤礦綠色開采技術(shù)的初衷,在于最大程度地減少或者有效防止當(dāng)前煤礦開采作業(yè)對(duì)于環(huán)境的污染和對(duì)于其他資源的不良影響,如對(duì)地下水的嚴(yán)重污染等。其最終目標(biāo)在于同時(shí)取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,實(shí)現(xiàn)二者的“雙贏”。
我國(guó)煤礦綠色開采技術(shù)的理論依據(jù)可以總結(jié)為四各方面:關(guān)鍵層理論;開采對(duì)巖層移動(dòng)的影響及移動(dòng)規(guī)律;水在裂巖體中的滲流規(guī)律;開采后巖層內(nèi)節(jié)理裂隙分布發(fā)育規(guī)律等。基于傳統(tǒng)的煤礦產(chǎn)業(yè)所涉及的土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等問題,筆者認(rèn)為煤礦綠色開采主要包括以下內(nèi)容:首先,要實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的保護(hù);第二,要實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦斯的合理抽放;第三,要實(shí)現(xiàn)對(duì)土地與建筑物的保護(hù)。
二、煤礦開采系統(tǒng)的分類
1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)
我們都知道礦井通風(fēng)是礦井安全生產(chǎn)的基本保障。礦井通風(fēng)指借助于機(jī)械或自然風(fēng)壓,向井下各用風(fēng)點(diǎn)連續(xù)輸送適量的新鮮空氣,供給人員呼吸,稀釋并排出各種有害氣體和浮塵,以降低環(huán)境溫度,創(chuàng)造良好的氣候條件,并在發(fā)生災(zāi)變時(shí)能夠根據(jù)撤人救災(zāi)的需要調(diào)節(jié)和控制風(fēng)流流動(dòng)路線的作業(yè)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)由影響礦井安全生產(chǎn)的主要因素所決定。
2、礦井運(yùn)輸系統(tǒng)
對(duì)礦井運(yùn)輸設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)對(duì)井下煤炭、矸石、材料、設(shè)備及人員等的運(yùn)輸作統(tǒng)籌安排。運(yùn)輸方式與設(shè)備的選型,應(yīng)根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、瓦斯情況、采煤方法等因素確定。
采區(qū)運(yùn)輸:大、中型礦井的采區(qū),要積極采用連續(xù)化運(yùn)輸,發(fā)展重載下運(yùn)帶式輸送機(jī)。
輔助運(yùn)輸:要采用高效能、適應(yīng)性能強(qiáng)、單機(jī)服務(wù)范圍廣的設(shè)備,減少環(huán)節(jié)逐步發(fā)展集裝箱運(yùn)輸,要根據(jù)條件采用單軌吊車、卡軌車、膠套輪機(jī)車、齒軌機(jī)車、無軌膠輪車或其他運(yùn)輸設(shè)備,逐步實(shí)現(xiàn)全礦井輔助運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械化、連續(xù)化。
大巷運(yùn)輸:主要運(yùn)輸大巷的運(yùn)輸方式應(yīng)根據(jù)運(yùn)量、運(yùn)距和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)化確定。凡井型較大、采區(qū)生產(chǎn)集中、條件適合的礦井,可采用帶式輸送機(jī),實(shí)現(xiàn)全礦井的連續(xù)運(yùn)輸。采用軌道運(yùn)輸?shù)牡V井,要發(fā)展底卸式或側(cè)卸式礦車。要研制改造與底卸式礦車配套的雙軌同步牽引電機(jī)車,大功率電機(jī)車和防爆柴油機(jī)車。
三、采礦工程中存在的環(huán)境問題
1、土地資源遭到嚴(yán)重破壞
導(dǎo)致土地資源遭到嚴(yán)重破壞的形式是多樣的,如土地沙漠化、水土流失、固體廢棄物的壓占以及地表塌陷等等,根據(jù)對(duì)相關(guān)資料的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在我國(guó)的采礦工程中,因地表沉陷而導(dǎo)致了受到破壞的土地面積超過了40萬公頃,每開采一萬噸原煤,就會(huì)產(chǎn)生大概0.3公頃的土地塌陷面積,并且每年的破壞速度還是在遞增的。而一般情況下,在采礦工程中,通常都會(huì)矸石,其含量約為煤炭總量的20%左右,所以我國(guó)目前矸石所要占用的土地面積也超過了1萬公頃。
2、水資源受到破壞
開采煤礦時(shí),地下含水層的原始徑流難受都要受到破壞,所以就會(huì)產(chǎn)生大量的地下水,不但降低了區(qū)域含水層的水位,形成了地下水的降落漏斗,當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)水文條件都會(huì)受到較大的影響。采礦工程中,很多地表水體會(huì)受到影響,有一些溝泉甚至?xí)霈F(xiàn)干涸的情況,那么當(dāng)?shù)氐闹脖簧L(zhǎng)情況肯定也會(huì)受到破壞,導(dǎo)致了嚴(yán)重的土地沙漠化的問題,這一問題在我國(guó)的西部地區(qū)體現(xiàn)的尤為明顯。
3、大氣污染的問題
在采礦的過程中,會(huì)釋放出大量的有害氣體,如二氧化碳和二氧化硫等,不但會(huì)污染空氣,還會(huì)導(dǎo)致所謂的溫室效應(yīng)的問題出現(xiàn)??梢?,在我國(guó)的采礦工程中,是存在著嚴(yán)重的環(huán)境問題的,顯然這是礦區(qū)的環(huán)境容量無法承受的。而煤炭又是我國(guó)最重要的能源,在短時(shí)間內(nèi)根本無法徹底的改變這一現(xiàn)狀,所以在我國(guó)相關(guān)部門的要求和推進(jìn)下,應(yīng)更新煤炭的開采理念,應(yīng)用綠色開采技術(shù),最大化的降低開采煤炭活動(dòng)對(duì)環(huán)境和資源帶來的影響。
四、采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用
1、采空區(qū)充填開采技術(shù)
采空區(qū)充填開采技術(shù)是綠色開采技術(shù)的重要組成部分,尤其在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)解決建筑物下開采更應(yīng)受到重視。從理論上來說,充填采礦是解決煤礦開采環(huán)境問題的理想途徑,但由于目前充填采礦的成本相對(duì)偏高,限制了該項(xiàng)技術(shù)在煤礦的試驗(yàn)與應(yīng)用。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,充填技術(shù)的關(guān)鍵是充填材料的選取及如何降低成本。另外就是充填技術(shù)本身,它應(yīng)該包括充填系統(tǒng)與開采系統(tǒng)的協(xié)調(diào);充填運(yùn)輸系統(tǒng)的暢通;充填后材料的力學(xué)特性等。順利解決上述問題將根本改變將來我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域的開采技術(shù)。為了降低充填成本,基于巖層控制的關(guān)鍵層理論,提出了部分充填(條帶充填)控制開采沉陷的思路:僅充填部分采空區(qū),只要保證未充填采空區(qū)的寬度小于覆巖主關(guān)鍵層的初次破斷跨距,且充填條帶能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定,就可有效控制地表沉陷。
2、保水開采技術(shù)
保水開采技術(shù)指的是在開采中采取相對(duì)合理的開采技術(shù)與設(shè)備工藝,在開采中實(shí)施地面注漿,以實(shí)現(xiàn)在開采中保護(hù)地下水不受污染的目的。煤礦在經(jīng)過開采后,往往出現(xiàn)上層巖層破裂的現(xiàn)象,很容易造成地下水的漏斗式下陷。由于煤礦頂端多為堅(jiān)硬的巖層,在煤礦開采后,頂板的裂縫往往容易通過采空區(qū)貫穿地表,使頂板上方巖層中的水漏失,造成煤礦區(qū)的地下水資源枯竭。只有將工作面推進(jìn),使上覆巖層中的軟弱巖層進(jìn)行進(jìn)一步的壓實(shí),地下水水位才有可能恢復(fù)。由于現(xiàn)階段保水開采技術(shù)的實(shí)施還未完善,對(duì)于保水開采技術(shù)還需要進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)和完善。
3、瓦斯抽采
眾所周知,瓦斯是一種潔凈能源,同時(shí)也是煤礦井內(nèi)的主要有害氣體。對(duì)于這種特殊的有害氣體,我們需要對(duì)其進(jìn)行合理利用,將其實(shí)現(xiàn)資源化開采,目前主要有以下幾種途徑:
第一,煤礦開采之前抽采瓦斯。顧名思義,就是在進(jìn)行煤礦開采之前,將煤層內(nèi)的瓦斯抽出來,既實(shí)現(xiàn)了對(duì)瓦斯資源的有效采集,又減少了瓦斯對(duì)煤礦安全的威脅,可謂一舉兩得。作為該項(xiàng)技術(shù),其關(guān)鍵之處在于煤層的透氣性,透氣性越好,抽采瓦斯難度越低。
第二,煤與瓦斯共同開采。如果不能夠在煤礦開采之前進(jìn)行瓦斯抽采,那么可以采用煤與瓦斯共同開采的模式。該方法的優(yōu)勢(shì)在于,在進(jìn)行了一部分煤礦開采之后,煤層的壓力明顯降低,因此大量瓦斯在采空區(qū)范圍內(nèi)得到釋放,這種結(jié)構(gòu)有利于瓦斯抽采,形成了煤與瓦斯共采的體系。
第三,廢棄礦井抽采瓦斯。鑒于廢棄礦井內(nèi)的煤層經(jīng)過充分采動(dòng),其內(nèi)部充滿豐富的瓦斯資源,因此可以利用采動(dòng)之后巖體內(nèi)的裂隙分布及鉆孔技術(shù),將瓦斯抽排管裝在井下,將礦井口進(jìn)行封閉之后,可以抽出大量的瓦斯資源。
此外,還有通過回風(fēng)井進(jìn)行瓦斯回收的技術(shù),以及留巷鉆孔法、卸壓法等具體作業(yè)方法。
4、土地保護(hù)技術(shù)
在煤礦建設(shè)及開采過程中,要盡量減少對(duì)地面植被的砍伐,積極預(yù)防水土流失的發(fā)生。在坡地修筑梯田、開溝筑埂、植樹造林,增加水分深入,減少?zèng)_刷,攔蓄水土,防止水土流失。在溝谷中、溝頭攔截地表水,制止溝壑發(fā)展;溝坡兩崖造林、種草、防止沖刷;溝底修建淤地壩,攔截洪水泥沙淤積壩內(nèi),減少水土流失。在礦區(qū)內(nèi)全面規(guī)劃,科學(xué)造林,合理耕作,設(shè)法增加地面的粗糙度和植被覆蓋率,進(jìn)行小流域綜合治理,控制水土流失,改善生態(tài)環(huán)境。
在礦區(qū)開發(fā)建設(shè)的同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)生態(tài)建設(shè),采取工程和生態(tài)結(jié)合等有效辦法,防止水土流失。總之,水土流失應(yīng)預(yù)防與治理相結(jié)合,興利與除害相結(jié)合,因地制宜,統(tǒng)籌規(guī)劃,綜合治理。
結(jié)束語
資源與環(huán)境協(xié)調(diào)的綠色開采是解決煤炭開采環(huán)境問題的根本出路。要實(shí)現(xiàn)綠色開采,需要綜合研究和解決經(jīng)濟(jì)與技術(shù)等方面的問題。綠色采礦可以減少環(huán)境污染,還能帶來良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。綠色采礦是形成綠色礦業(yè)及礦區(qū)綠色家園的重要組成部分,相信隨著綠色開采的不斷發(fā)展和完善,煤礦綠色開采一定會(huì)發(fā)揮它應(yīng)有的作用,為人類與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
摘 要:隨著生活水平的提高以及環(huán)境污染程度的不斷加劇,環(huán)境保護(hù)受到了社會(huì)大眾的廣泛關(guān)注。尤其是我國(guó)采礦工程的粗放式管理與可持續(xù)發(fā)展理念具有較大的矛盾,開采過程中可能出現(xiàn)土地資源的破壞、水資源以及大氣環(huán)境的污染等,綠色開采技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。只有充分認(rèn)識(shí)到綠色開采技術(shù)的重要意義,加快探索的步伐才有可能解決造成的一系列環(huán)境問題。本文首先分析采礦過程中存在的環(huán)境問題,隨后探討相應(yīng)的綠色開采技術(shù)。
關(guān)鍵詞:采礦工程;綠色開采技術(shù);環(huán)境保護(hù)
礦產(chǎn)資源是支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要能源,隨著城市化進(jìn)程的加快,各行各業(yè)對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求量越來越大。但是受到我國(guó)傳統(tǒng)采礦工藝技術(shù)的影響,采礦生產(chǎn)過程中對(duì)地表、水以及大氣等環(huán)境造成的污染較為嚴(yán)重,不利于行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展及環(huán)境保護(hù)。因此,積極分析采礦過程中對(duì)環(huán)境不友好的方面,探討綠色開采技術(shù),構(gòu)建二者自然和諧共處的局面非常重要。
1 采礦工程活動(dòng)中對(duì)環(huán)境造成的影響
1.1 采礦工程中對(duì)水資源的破壞
采礦會(huì)直接破壞地下水層的徑流,導(dǎo)致地下水被排出地表,礦區(qū)中地下水位陡降,形成地下水降落漏斗,水質(zhì)與水文環(huán)境均造成嚴(yán)重的影響。由于開采過程中造成地表變形導(dǎo)致水體徑流異常,嚴(yán)重的情況下可能造成河流斷流、泉水干涸,對(duì)于自然生態(tài)環(huán)境以及居民的日常生活均造成破壞,甚至出現(xiàn)無法開展正常的農(nóng)耕活動(dòng)的現(xiàn)象。根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì),僅因煤礦開采造成的地下水資源破壞與污染就高達(dá)24億立方米,其造成的危害在西北的干旱地區(qū)顯得非常突出。
1.2 采礦工程對(duì)于土地資源的破壞
采礦工程可能通過多種形式造成土地資源破壞,例如地讓沙漠化、固體廢棄物壓占地表、水土流失等。有統(tǒng)計(jì)學(xué)資料提示,我國(guó)采礦工程中,由于地表沉陷而遭受破壞的土地面積已經(jīng)超過40萬公頃,這意味著每開采一萬噸原煤就會(huì)產(chǎn)生約0.3公頃的土地塌陷,這樣的破壞現(xiàn)象隨著生產(chǎn)速度的提高正在加劇。除此之外,煤炭在開采過程中會(huì)產(chǎn)生固體廢棄物,這些固體廢棄物需要占據(jù)大量的地表進(jìn)行安置,平均每年占地面積超過20萬平方米。
1.3 采礦工程對(duì)于大氣環(huán)境造成的破壞
礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中會(huì)釋放出各種各樣的有害氣體,最為常見的有瓦斯、二氧化碳及二氧化硫。二氧化碳、瓦斯等會(huì)增加溫室效應(yīng),其中后者產(chǎn)生溫室效應(yīng)的可能性高出二氧化碳的4到5倍,而我國(guó)每年僅用于煤炭開采排放的瓦斯氣體超過150億立方米,對(duì)于地球環(huán)境的危害不言而喻。此外,開發(fā)過程中產(chǎn)生的二氧化硫?qū)儆谟卸練怏w,對(duì)于植物的生長(zhǎng)、人體呼吸系統(tǒng)均產(chǎn)生破壞,對(duì)農(nóng)業(yè)以及人類健康的威脅較大。
2 采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用
2.1 保水綠色開采技術(shù)的應(yīng)用
保水開采技術(shù)預(yù)防止?jié)⑺夹g(shù)存在著較大的差異,后者更加重視操作過程中的安全。而保水開采技術(shù)的重點(diǎn)在于監(jiān)測(cè)巖層地質(zhì)水文條件的變化。很多區(qū)域進(jìn)行采集活動(dòng)完成之后,會(huì)出現(xiàn)地下漏斗的現(xiàn)象,而隨著降雨的增加漏斗會(huì)逐漸消失,提示巖層的隔水性較好;在部分區(qū)域開采完成之后會(huì)形成水洼,甚至能夠在湖泊、河流以及海下進(jìn)行開采活動(dòng),對(duì)于水文條件的影響不大。保水開采技術(shù),通過特殊的采開采工藝以及地面灌漿技術(shù)能夠保護(hù)地下水資源不受到破壞,對(duì)于環(huán)境的影響小,屬于環(huán)保、有效的綠色開采技術(shù)。
2.2 矸石的處理技術(shù)
采礦工程中矸石的排出量非常高,不但影響到地表環(huán)境,偶爾還會(huì)出現(xiàn)矸石自燃的現(xiàn)象,加劇大氣環(huán)境的污染,對(duì)于環(huán)境保護(hù)非常不利。我國(guó)的情況往往是原本堆積的矸石沒有進(jìn)行處理,而新產(chǎn)出的矸石越來越多,造成污染現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。針對(duì)矸石,主要的綠色處理技術(shù)有覆蓋,在廢棄物上進(jìn)行覆蓋,減少風(fēng)吹等作用下對(duì)環(huán)境的污染;第二是根據(jù)矸石的化學(xué)物理性質(zhì)選擇相關(guān)的溶劑進(jìn)行處理;第三是對(duì)矸石進(jìn)行綜合利用,將其中具有利用價(jià)值的金屬等提煉出來,提高經(jīng)濟(jì)效益;最后是將矸石作為建筑材料,開采得到的尾礦以及被提煉之后的廢石都具有作為建筑材料的價(jià)值,尤其是當(dāng)下我國(guó)建筑材料成本不斷上升,使用矸石能夠較好地緩解資源緊張的現(xiàn)象。
2.3 煤炭和瓦斯共采技術(shù)的應(yīng)用
盡管瓦斯屬于一類溫室氣體,同時(shí)也是一類清潔能源,在很多情況下也是造成礦井重大事故的根源。針對(duì)瓦斯氣體進(jìn)行綠色處理對(duì)于環(huán)境、生產(chǎn)安全均具有重要意義。首先在煤礦開采之前,采用合理的技術(shù)將其從礦層中抽出;第二種就是煤炭與瓦斯共采技術(shù),煤炭開采工作完成之后圍巖的壓力下降,此時(shí)采空區(qū)會(huì)釋放出大量的瓦斯氣體,在這一階段進(jìn)行抽取就能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭與瓦斯共采。
3 結(jié)束語
綜上所述,我國(guó)采礦工程對(duì)于環(huán)境造成的污染現(xiàn)象還比較嚴(yán)重,各個(gè)礦區(qū)應(yīng)當(dāng)充分分析自身的開采特點(diǎn),加強(qiáng)綠色開采技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,進(jìn)一步討論相關(guān)措施的改善。本文對(duì)采礦工程中造成的水資源破壞、土地資源破壞以及大氣污染等現(xiàn)象進(jìn)行分析,具體探討相應(yīng)的綠色采礦技術(shù),以期能夠減少采礦過程中對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響,促進(jìn)采礦工程的可持續(xù)發(fā)展。
作者簡(jiǎn)介:鄒迪(1988-),男,山東人,本科,采礦工程助理工程師,主要從事井下采煤掘進(jìn)技術(shù)工作。
[摘 要]綠色采礦是綠色礦山建設(shè)的重要組成部分,隨著采礦業(yè)的迅速發(fā)展,伴隨著采礦活動(dòng)對(duì)礦山環(huán)境破壞程度也日益增加,為保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境及生態(tài)環(huán)境,分析研究采礦過程中存在的環(huán)境破壞問題,找到綠色的采礦開采技術(shù),是當(dāng)前甚至未來面臨的一個(gè)重大任務(wù)。
[關(guān)鍵詞]采礦工程;環(huán)境保護(hù);綠色開采
引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,礦業(yè)也隨之得到了較好的發(fā)展,在21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下,礦山開采技術(shù)也獲得了改進(jìn)和完善,但土地、植被資源的破壞、水資源的污染、大氣環(huán)境的污染等問題的出現(xiàn),在環(huán)境保護(hù)越來越重視的今天,綠色采礦這一名詞的提出就有著深遠(yuǎn)和重大的意義,分析礦山開采對(duì)環(huán)境的破壞原因,加強(qiáng)對(duì)綠色采礦技術(shù)的研究、推廣使用,有效解決礦山開采中的環(huán)境問題,是國(guó)家、礦山企業(yè)及一個(gè)采礦工作者要慎重面對(duì)的問題,也是當(dāng)今甚至未來一直要面臨的工作任務(wù)。
1 傳統(tǒng)采礦工程對(duì)環(huán)境的影響
1.1 采礦工程對(duì)水資源的破壞
礦床開采過程對(duì)地下水層的徑流造成了破壞,大量地下水被排出地表,造成了礦區(qū)地下水水位下降,低下水文地質(zhì)被破壞,形成地下水沉降下移。同時(shí)在地表開采的過程產(chǎn)生的地表變形使低下水體受到影響,嚴(yán)重情況下使河流斷流、池塘、泉水干涸,居民的日常生活和農(nóng)業(yè)種植因?yàn)槿彼畬?dǎo)致無法正常生活和開展農(nóng)業(yè)作業(yè)。由于采礦工程對(duì)地下水以及地表水的破壞,以及對(duì)地表植被、土層的破壞,土地沙漠化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。
1.2 采礦工程對(duì)土地資源的破壞
礦床開采導(dǎo)致的地表破壞、水土流失、森林植被破壞、固體廢棄物污染導(dǎo)致的土地資源破壞現(xiàn)象十分嚴(yán)重。由于我國(guó)礦床開采技術(shù)對(duì)土地疏于保護(hù),導(dǎo)致地面沉陷和地表塌陷現(xiàn)象十分嚴(yán)重。
2 采礦工程中的綠色開采技術(shù)初探
2.1 采礦工程中的露天開采技術(shù)
2.1.1 分臺(tái)階開采技術(shù)。露天開采時(shí),通常是把礦體劃分成一定厚度的水平分層,自上而下逐層開采,并保持一定的超前關(guān)系,在開采過程中各工作水平在空間上構(gòu)成了階梯狀,每個(gè)階梯就是一個(gè)臺(tái)階或稱為階段,這種開采方式叫做臺(tái)階式開采。臺(tái)階是露天采礦場(chǎng)的基本構(gòu)成要素之一,是進(jìn)行獨(dú)立剝離和采礦作業(yè)的單元體。
2.1.2 分層開采技術(shù)分層式開采是將開采設(shè)計(jì)的每個(gè)臺(tái)階都作為獨(dú)立分層和獨(dú)立的體系,每個(gè)分層中都包括很多平面尺寸相同但高度可以不同的網(wǎng)塊,不同分層中網(wǎng)塊高度可根據(jù)工程、工藝生產(chǎn)需求變化,但網(wǎng)塊平面尺寸相同。
2.1.3 高臺(tái)階采礦隨著露天開采設(shè)備不斷更新并且在步入大型化的發(fā)展趨勢(shì),國(guó)外很多礦山開始研究、采用高臺(tái)階開采工藝。而我國(guó)相較他國(guó)對(duì)高臺(tái)階開采技術(shù)的研究起步較晚,采用高臺(tái)階開采的露天礦也很少,而且臺(tái)階高度較國(guó)外也相差甚遠(yuǎn)。不過近些年,我國(guó)大型露天采礦裝備水平有顯著的提高,斗容超過10m以上的大型挖掘設(shè)備逐漸增多并且得到了更多有效的運(yùn)用,為高臺(tái)階開采的新工藝的發(fā)展與實(shí)施提供了有利的技術(shù)保證。
2.2 采礦工程中的連續(xù)開采技術(shù)
連續(xù)開采工藝就其本質(zhì)而言是指將整個(gè)礦床作為大型的采場(chǎng),通過對(duì)開采時(shí)間及空間的安排,實(shí)現(xiàn)整個(gè)礦床的連續(xù)開采。早在上世紀(jì)六十年代,人們已經(jīng)開始了針對(duì)連續(xù)采礦技術(shù)的研發(fā),先后在硬巖連續(xù)切割、振動(dòng)放礦、帶式運(yùn)輸?shù)确矫嫒〉靡欢ǔ煽?jī),并應(yīng)用到工程實(shí)際生產(chǎn)中?,F(xiàn)階段,非煤礦山連續(xù)開采技術(shù)研究的要點(diǎn)在于硬巖的連續(xù)切割采煤設(shè)備,此類設(shè)備過去因?yàn)樗x用的刀盤制作成本高昂且使用周期短暫等缺陷,導(dǎo)致生產(chǎn)成本高昂,無法獲得普及使用。加之設(shè)備體型偏大,限制了其在復(fù)雜礦床或薄礦床開采中的使用。除此之外,連續(xù)開采技術(shù)的應(yīng)用普及還有待加強(qiáng)對(duì)相關(guān)配套如提升、運(yùn)輸?shù)容o助系統(tǒng)的研發(fā)。
2.3 采礦工程中的無廢開采技術(shù)
在我國(guó)非煤礦山的開采中,產(chǎn)生的尾礦數(shù)量極為龐大,根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)其總量可達(dá)六十億噸以上。在這些尾礦中,除去一定比例的銅鐵等金屬外,多為各類非金屬元素,而這些非金屬元素則是其他行業(yè)所急需的生產(chǎn)原料。因此,加強(qiáng)對(duì)尾礦的綜合利用成為了非煤礦山綠色開發(fā)的重點(diǎn)之一,在具體實(shí)施中除了要不斷改良選礦回收工藝,還應(yīng)增強(qiáng)針對(duì)尾礦的開采工藝研發(fā),研發(fā)專用于尾礦開采的專業(yè)設(shè)備及相應(yīng)的配套系統(tǒng),從而提升尾礦開采利用效率??偠灾?,非煤礦山開采導(dǎo)致的環(huán)境問題日益嚴(yán)重,積極拓展非煤礦山無廢開采工藝,實(shí)現(xiàn)非煤礦山綠色開采已成為今后我國(guó)非煤礦山發(fā)展的要點(diǎn)之一。
2.4 采礦工程中的復(fù)雜難礦開采技術(shù)
隨著多年的高強(qiáng)度開采,我國(guó)非煤礦山資源易采且品位高的礦床多已日益枯竭,未來礦產(chǎn)資源的開采必將面臨越發(fā)復(fù)雜多變的賦藏環(huán)境,因此如何對(duì)復(fù)雜難采礦床進(jìn)行有效地開采也就成為了未來非煤礦山開采技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵所在,這也是滿足未來我國(guó)社會(huì)發(fā)展資源需求的必要措施。
2.4.1 富含水層礦體或大水層覆蓋的礦體綜合開采工藝。此類礦體在開采前應(yīng)先對(duì)含水層狀況及水系同礦體間的聯(lián)系,特別是兩者在采動(dòng)影響下的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)調(diào)查清除。此外,還應(yīng)增強(qiáng)對(duì)礦體能力聚集及消散規(guī)律的研究;增強(qiáng)對(duì)水壓作用下巖層變形破壞規(guī)律的探究;設(shè)計(jì)適用的采場(chǎng)涌水監(jiān)測(cè)及預(yù)警設(shè)備;分析對(duì)比不同開采工藝、開采順序、采區(qū)布設(shè)方式等對(duì)采區(qū)穩(wěn)定性的影響;設(shè)計(jì)合理的采場(chǎng)圍巖控制技術(shù);增強(qiáng)對(duì)尾礦充填脫水技術(shù)的研究;探尋價(jià)格低、效率高的尾礦漿料制作、運(yùn)輸、充填方式。
2.4.2 松散破碎礦體綜合開采工藝。此類礦床在成型過程中遭遇了強(qiáng)烈的地質(zhì)構(gòu)造,致使礦床及周邊巖體或其他礦體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)嚴(yán)重的松散破碎狀態(tài)。因此,針對(duì)此類礦體開展詳實(shí)的地質(zhì)勘測(cè)與研究工作,探究礦體破碎狀態(tài)及其在采動(dòng)影響下的進(jìn)一步破壞形態(tài)及可能造成的影響;分析此類礦床開采巷道布設(shè)優(yōu)化方案;探尋巷道及采場(chǎng)最佳支護(hù)加固形式;設(shè)計(jì)合理、配套的生產(chǎn)工藝與設(shè)備;研究礦床開采經(jīng)濟(jì)效益,尋找最優(yōu)開采方案等均是未來非煤礦山技術(shù)發(fā)展的重要方向。
2.4.3 殘留礦體綜合開采工藝。此類資源的_采使用應(yīng)進(jìn)一步完善針對(duì)殘留礦體開采工藝及采場(chǎng)布設(shè)方式的優(yōu)化升級(jí);增強(qiáng)針對(duì)殘留礦體的勘測(cè)方法的研究;強(qiáng)化殘留礦體開采損失貧化控制工藝;強(qiáng)化殘留礦體開采圍巖控制措施;分析境界外礦體開采對(duì)采場(chǎng)穩(wěn)定性的影響;增強(qiáng)對(duì)露天礦殘留礦體開采時(shí)巖層破壞變形的監(jiān)測(cè);分析露天開采殘留礦體的安全性等。
3 結(jié)語
采礦是礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中必需的、不可逾越的手段,如何在采礦過程中減少負(fù)效應(yīng),減少對(duì)環(huán)境的破壞,對(duì)已開發(fā)礦山所產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)進(jìn)行綜合治理是必要的,其意義深遠(yuǎn)。所以,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)礦床開采過程中所誘發(fā)的地質(zhì)環(huán)境負(fù)效應(yīng)及其綜合治理研究工作,推廣使用采礦工程中的綠色開采技術(shù),保護(hù)我們?nèi)祟愘囈陨娴牡厍颦h(huán)境。
作者簡(jiǎn)介
張丹丹,男,1983年出生,籍貫浙江,采礦工程師,國(guó)家二級(jí)安全評(píng)價(jià)師,從事采礦設(shè)計(jì)、安全評(píng)價(jià)及現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)工作。
摘 要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的迅速發(fā)展,我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作提上日程,而在煤礦開采過程中,面臨著很多的環(huán)境問題,為了有效地解決這些環(huán)境問題,煤礦綠色開采應(yīng)運(yùn)而生。只有充分地認(rèn)識(shí)到綠色開采技術(shù)的重要意義,加快探索的步伐才有可能解決造成的一系列環(huán)境問題。該文首先介紹了采礦工程中的綠色開采技術(shù),重點(diǎn)論述采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用方法。
關(guān)鍵詞:煤礦 采礦工程 綠色開采技術(shù)
綠色開采指的是在開采煤礦的時(shí)候,盡量減少破壞與污染的環(huán)境,堅(jiān)持穩(wěn)定與健康發(fā)展之路,進(jìn)而有效地統(tǒng)一環(huán)境效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益。為此,在開采煤礦的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)保護(hù)和開發(fā)的統(tǒng)一以及治理和預(yù)防的統(tǒng)一,從而實(shí)現(xiàn)治理與應(yīng)用的綜合性。下面,筆者對(duì)采礦工程的中綠色開采技術(shù)及其應(yīng)用問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。
1 采礦工程中的綠色開采技術(shù)
對(duì)當(dāng)今的采礦作業(yè)技術(shù)進(jìn)行分析,其中存在比較多的煤礦綠色開采技術(shù),如潔凈煤技術(shù)、三下采煤和減沉技術(shù)、保水開采技術(shù)等,這一系列開采技術(shù)的設(shè)計(jì)都滲透了綠色環(huán)保的思想,在煤礦開采實(shí)踐中,綠色開采技術(shù)的應(yīng)用不但降低了污染、提高了開采效率,而且實(shí)現(xiàn)了環(huán)境和采礦兩者之間的平衡性。
1.1 煤礦采空區(qū)充填技術(shù)
傳統(tǒng)的煤礦開采采空區(qū)充填技術(shù)是矸石帶狀充填、風(fēng)力充填、水力充填、矸石自溜充填、粉煤灰充填等,這一系列的采空區(qū)充填技術(shù)要么充填效率低、要么形成二次污染、要么費(fèi)用投入太大等,而滲透綠色開采技術(shù)的采空區(qū)充填技術(shù)有了比較大的完善,普遍應(yīng)用現(xiàn)代化采空區(qū)充填技術(shù)的種類有:(1)交替膠結(jié)充填,在混合煤矸石、工業(yè)爐渣、河沙、粉煤灰之后,再加水變成牙膏樣的漿體,實(shí)時(shí)進(jìn)行填充,以使穩(wěn)定的支撐體形成,從而對(duì)地表的沉降進(jìn)行有效控制,針對(duì)高溫度區(qū)域,該技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)井下溫度和火災(zāi)危險(xiǎn)的降低。(2)采空區(qū)冒落矸石空隙注漿膠結(jié)充填,其中重點(diǎn)對(duì)冒落帶的特點(diǎn)進(jìn)行了應(yīng)用,在壓實(shí)煤矸石空隙之前進(jìn)行注漿,這樣可以迅速地膠結(jié)冒落的矸石與填充材料,從而使兩者一起支撐的覆巖層形成,最終大大地提高充填區(qū)的力學(xué)穩(wěn)定性以及降低地表變形的可能性。
1.2 瓦斯與采礦共采技術(shù)
瓦斯與采礦共采技術(shù)可以有效地緩解瓦斯導(dǎo)致的空氣污染現(xiàn)象,并且也可以實(shí)現(xiàn)瓦斯應(yīng)用效率的提升。然而,因?yàn)閲?guó)內(nèi)煤礦地質(zhì)的特點(diǎn),煤層的變化程度高、滲透率低,在進(jìn)行開采之前較難預(yù)抽瓦斯。對(duì)于縱觀開采過程而言,結(jié)合開采過程中移動(dòng)的巖層能夠?qū)崿F(xiàn)滲漏率的增加,從而實(shí)現(xiàn)抽放瓦斯與運(yùn)移瓦斯條件的優(yōu)化,最終建立瓦斯和采礦共采的技術(shù)體系。
1.3 采礦保水技術(shù)
保水技術(shù)的中心理念是對(duì)開采煤礦范圍分布的水資源進(jìn)行有效的調(diào)查,科學(xué)地選擇開采的范圍。針對(duì)不涵蓋隔水層或者是含水層的范圍,應(yīng)當(dāng)注意的是,在進(jìn)行開采時(shí)不可以將開采垮落帶與水?dāng)嗔褞Оl(fā)育至含水層底部。針對(duì)涵蓋隔水層、含水層的范圍,應(yīng)當(dāng)對(duì)煤層采動(dòng)覆巖破壞特點(diǎn)與地下水位下降規(guī)律進(jìn)行有效分析。在進(jìn)行開采時(shí)設(shè)置防水煤巖柱,貫徹實(shí)施保水采煤的技術(shù),像是煤層長(zhǎng)壁工作面淺埋保水、底板加固保水、導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨鹊臏p小等技術(shù)。
1.4 處理煤殲石技術(shù)
在煤層堆放煤矸石設(shè)計(jì)巷道是目前降低煤矸石排放的一種關(guān)鍵方式,因?yàn)槊喉肥瘒鷰r的構(gòu)造往往會(huì)出現(xiàn)比較大的變形情況,所以,務(wù)必持續(xù)優(yōu)化支護(hù)巷道的技術(shù),借助可縮性支架和填充巷道的方式實(shí)現(xiàn)煤矸石應(yīng)用效率提升,從而控制煤矸石含量。
1.5 煤炭地下氣化技術(shù)
煤炭地下氣化技術(shù)大大地創(chuàng)新了傳統(tǒng)的采煤技術(shù),是借助熱化學(xué)反應(yīng)在地下直接轉(zhuǎn)化煤炭為能夠燃燒的氣體,且在控制污染的基礎(chǔ)上降低對(duì)環(huán)境的危害性。煤炭地下氣化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了煤礦開采機(jī)械化水平與開采環(huán)境的優(yōu)化,其屬于煤礦開采技術(shù)以后的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。
2 采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用方法
采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用能夠降低對(duì)環(huán)境的破壞性,根據(jù)區(qū)域巖層分布、應(yīng)力場(chǎng)、地壓、瓦斯水體運(yùn)移場(chǎng)等理論,煤礦企業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵在于采礦工程綠色開采技術(shù)的應(yīng)用。
2.1 應(yīng)用煤矸石填充支護(hù)技術(shù)的方法
煤矸石充填支柱技術(shù)的應(yīng)用能夠降低排放的煤矸石數(shù)量,其實(shí)現(xiàn)過程重點(diǎn)是借助奇數(shù)點(diǎn)順槽填充橋墩,且對(duì)橋墩間的空間進(jìn)行注漿填充,進(jìn)而有效的應(yīng)用煤矸石,其具體的使用技巧是通過機(jī)車向罐籠硐室當(dāng)中傳送煤矸石,再在順槽填充輸送帶上傳送煤矸石,在澆筑混凝土的過程中將煤矸石加入,進(jìn)而使煤矸石混凝土帶形成。應(yīng)當(dāng)明確的是由于煤矸石充填技術(shù)還要求相應(yīng)的煤矸石篩選技術(shù),且粉碎篩選出的煤矸石。其實(shí)際應(yīng)用成效是降低了排放的煤矸石數(shù)量,且實(shí)現(xiàn)了煤礦服務(wù)時(shí)間的延長(zhǎng),以及降低了煤礦出現(xiàn)安全事故的概率,另外,填充的大量煤矸石也使地面下沉的現(xiàn)象減少。
2.2 應(yīng)用無煤柱開采技術(shù)的方法
無煤柱開采技術(shù)的應(yīng)用原理是在上個(gè)開采范圍的輸送巷下面預(yù)留一條充填帶,進(jìn)而在開采挖掘下一個(gè)階段材料巷的情況下可以順著設(shè)計(jì)好的充填帶,進(jìn)而不需要對(duì)煤柱進(jìn)行預(yù)留,最終使無煤柱開采實(shí)現(xiàn)。無煤柱開采技術(shù)的應(yīng)用主要在于建構(gòu)注漿填充系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)將專用的車場(chǎng)與攪拌站設(shè)計(jì)在煤礦井下,且將注漿泵硐室設(shè)計(jì)在專門回風(fēng)巷的上面,從而使攪拌―泵送―填充的不間斷作業(yè)形成,其中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)充填帶凝固時(shí)間、礦壓、階段面與工作面輸送巷的長(zhǎng)度來確定充填帶的規(guī)格。
2.3 應(yīng)用高效開采礦產(chǎn)資源的方法
不少煤礦煤層會(huì)產(chǎn)出比較多高價(jià)值的煤炭資源,因?yàn)槭艿介_采效率與技術(shù)的影響,難以提高這一部分資源的應(yīng)用效率,其中顯著的問題就是開采煤礦過程中排放瓦斯的現(xiàn)象,排放瓦斯不但使很多的資源浪費(fèi),還會(huì)污染環(huán)境,而綠色高效開采技術(shù)會(huì)在開采煤礦中過程中有效地應(yīng)用瓦斯。近些年以來,國(guó)內(nèi)應(yīng)用瓦斯的技術(shù)不斷發(fā)展,經(jīng)常應(yīng)用的是低濃度瓦斯發(fā)電,基于該技術(shù)的進(jìn)步,低濃度20%的瓦斯發(fā)電技術(shù)業(yè)已可以實(shí)現(xiàn),甚至可以應(yīng)用更低濃度的瓦斯技術(shù),再者是瓦斯提濃,把煤礦當(dāng)中搜集的瓦斯進(jìn)行提濃,從而使瓦斯的應(yīng)用效率提升,且借助管道應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與工業(yè)生產(chǎn),除此之外,對(duì)于濃度較高的瓦斯還能夠應(yīng)用煤礦瓦斯液化技術(shù)。
2.4 應(yīng)用保水開采技術(shù)的方法
作為一種新型采礦工程綠色開采技術(shù)的保水技術(shù)的中心理念是在高效開發(fā)應(yīng)用煤礦資源的前提條件下,最大程度地保護(hù)地面的環(huán)境與地下水的環(huán)境。使用采礦保水技術(shù)重點(diǎn)是借助獨(dú)特的采煤技術(shù)與地面灌漿技術(shù)降低破壞水資源的程度。傳統(tǒng)的采煤技術(shù)中因?yàn)楹鲆暳嗣簩訒?huì)破壞水文,往往造成水位下降漏斗的形成,從而對(duì)分布的地下水產(chǎn)生影響作用,保水開采技術(shù)的應(yīng)用兼顧到了開采煤炭會(huì)破壞水文地理與巖層,因而能夠有效地保護(hù)環(huán)境與水資源。
摘要:通過分析傳統(tǒng)采礦工程對(duì)環(huán)境的不利影響,闡述了綠色開采在采礦作業(yè)過程中的重要意義,研究分析了礦產(chǎn)與瓦斯共采技術(shù)、綠色處理矸石的技術(shù)、保水開采技術(shù)組成的綠色開采技術(shù)體系。
關(guān)鍵詞:綠色環(huán)保;采礦技術(shù);工程技術(shù)
引言
由于礦產(chǎn)開采會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成一定程度的破壞,政府環(huán)保部門和礦產(chǎn)相關(guān)企業(yè)要及時(shí)對(duì)采礦施工方法進(jìn)行改善,對(duì)已經(jīng)開采的礦區(qū)制定后期修復(fù)方案。礦產(chǎn)開采過程中綠色開采技術(shù)的運(yùn)用,減少對(duì)周邊環(huán)境的破壞,有助于人與自然和諧相處的可持續(xù)發(fā)展。
1傳統(tǒng)采礦工程對(duì)環(huán)境的不利影響
1.1采礦工程對(duì)水資源的破壞
在采礦作業(yè)過程中,由于破壞了地層結(jié)構(gòu)造成大量地下水排至地表,導(dǎo)致地下水水位大幅下降。同時(shí),由于開采造成的地表破壞,周邊地下河流或地上河流干涸,導(dǎo)致人們?nèi)粘I詈娃r(nóng)業(yè)種植嚴(yán)重缺水。周邊地表植被也因缺水而干枯,進(jìn)而形成沙漠化。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年由于采礦工程而受破壞的水資源有24億m3;而在西部地區(qū),人們?nèi)粘I钣盟艿狡茐某潭缺容^嚴(yán)重[1]。
1.2采礦工程對(duì)土地資源的破壞
采礦工程對(duì)土地資源的破壞形式有多種,主要有:水土流失、土地沙漠化和地表塌陷等。據(jù)國(guó)土資源管理局的調(diào)查顯示,目前我國(guó)因采礦工程導(dǎo)致的地表塌陷面積已經(jīng)超過40萬公頃,這相當(dāng)于每開采1萬t的原煤,就有0.3公頃的土地塌陷,這一數(shù)據(jù)正在以每年0.05%的速度在增長(zhǎng)。在煤礦的開采過程中,一般都會(huì)有矸石,其含量約為煤炭總量的20%,不進(jìn)行及時(shí)的處理,矸石積累量會(huì)越來越多。目前我國(guó)存放矸石所占用的土地面積遠(yuǎn)超1萬公頃,政府相關(guān)環(huán)保部門要督促相關(guān)礦產(chǎn)企業(yè)合理處理矸石閑置問題。
1.3采礦工程對(duì)大氣的破壞
在采礦過程中由于環(huán)境的變化,會(huì)產(chǎn)生大量有毒有害的氣體,如CO2、CH4、SO2等。這些氣體不但會(huì)增加開采的難度,也會(huì)污染大氣環(huán)境,其中CO2等氣體是導(dǎo)致全球性變暖的主要成分。由上述可見,我國(guó)礦產(chǎn)開采過程中所導(dǎo)致的大氣問題,且礦區(qū)環(huán)境容量不能承受如此巨大的污染量,而礦產(chǎn)又是國(guó)家發(fā)展必不可少的資源。因此,我國(guó)環(huán)保部門要積極敦促礦產(chǎn)企業(yè),及時(shí)研發(fā)綠色開采機(jī)械設(shè)備,采取綠色采礦措施,最大限度的降低采礦工程對(duì)周邊環(huán)境的破壞。
2應(yīng)用綠色開采技術(shù)的必要性和重要意義
2.1礦井中資源的再利用
在礦產(chǎn)開采過程中,要盡量避免對(duì)周邊土地資源的破壞。廣義上的礦區(qū)資源主要包括煤層內(nèi)存在的瓦斯、矸石、地下水及周邊礦床等。對(duì)于礦區(qū)資源要做到物盡其用,在保證礦區(qū)周邊環(huán)境不被破壞的情況下,對(duì)礦區(qū)資源進(jìn)行合理開采、利用[2]。以往礦產(chǎn)企業(yè)在開采過程中,只專注對(duì)瓦斯進(jìn)行防治,保證在礦產(chǎn)開采過程中不出現(xiàn)安全事故。但在這過程中,卻忽略了瓦斯的益處。礦井水和地址類型,通常是根據(jù)礦井的涌水量、地質(zhì)水文條件等相關(guān)參數(shù)來進(jìn)行劃分。在開采過程中,礦井水通常被當(dāng)做水害來處理,這是對(duì)水資源的浪費(fèi)行為。因此,礦產(chǎn)企業(yè)在對(duì)地下水進(jìn)行防治時(shí),要對(duì)其他資源進(jìn)行合理的利用,這不僅可以為公司節(jié)約采礦成本,還可為公司帶來巨大的副產(chǎn)值。
2.2綠色開采技術(shù)的相關(guān)理論問題
礦產(chǎn)開采過程導(dǎo)致的一系列環(huán)境問題,是對(duì)地層破壞帶來的結(jié)果。如果地層被破壞導(dǎo)致巖層運(yùn)動(dòng),不僅增加了礦產(chǎn)開采的難度,還會(huì)形成裂隙巖體。礦產(chǎn)綠色開采技術(shù)的主要理論基礎(chǔ)是:對(duì)開采過程中出現(xiàn)的各類巖層變化規(guī)律進(jìn)行總結(jié)分析,從防護(hù)的角度總體開展工作,進(jìn)而利用先進(jìn)設(shè)備或措施對(duì)礦區(qū)資源進(jìn)行科學(xué)、合理的處理,使得物盡其用,以減少因采礦工程而產(chǎn)生的一系列環(huán)境問題。
3綠色開采技術(shù)的相關(guān)技術(shù)體系
3.1礦產(chǎn)與瓦斯共采技術(shù)
瓦斯是導(dǎo)致全球變暖的一種氣體,同時(shí)也是綠色環(huán)保的清潔能源。在礦區(qū)由于存在大量瓦斯氣體,采礦過程中稍不注意便會(huì)引發(fā)重大安全事故。因此,要盡量將瓦斯氣體合理進(jìn)行資源化,建議采取以下措施、技術(shù)進(jìn)行開采:一是開采前的瓦斯抽采技術(shù),在全面開采工程開始之前,對(duì)礦井內(nèi)、煤層內(nèi)的瓦斯氣體抽出,這很大程度上降低了礦井安全事故的發(fā)生機(jī)率。但由于我國(guó)礦井內(nèi)透氣性普遍不高,針對(duì)這種情況,瓦斯抽采技術(shù)需要更進(jìn)一步的改進(jìn)。二是礦產(chǎn)、瓦斯共采技術(shù),在開采完礦產(chǎn)之后,采空區(qū)會(huì)產(chǎn)生壓力差釋放大量瓦斯氣體,此時(shí)再進(jìn)行瓦斯的抽采。三是對(duì)開采完的廢棄礦井抽采瓦斯,廢棄的礦井煤層蘊(yùn)含大量瓦斯氣體,針對(duì)這種情況,可以利用巖層內(nèi)部的裂隙,科學(xué)地進(jìn)行瓦斯抽采。
3.2綠色處理矸石技術(shù)
我國(guó)采礦過程中,每年都至少有5億t的矸石廢棄。大量的矸石閑置沒有及時(shí)進(jìn)行處理,對(duì)地形地貌有嚴(yán)重的影響。同時(shí)由于矸石在40~50℃時(shí)會(huì)發(fā)生自燃,這不僅對(duì)大氣造成污染,還增加了火災(zāi)等事故的發(fā)生概率。如果政府環(huán)保部門不督促礦產(chǎn)企業(yè)對(duì)矸石及時(shí)進(jìn)行處理,就會(huì)增加事故的發(fā)生幾率,造成環(huán)境污染[3]。因此,各地政府環(huán)保部門要建立完善的監(jiān)督管理制度,以敦促相關(guān)礦產(chǎn)企業(yè)及時(shí)采取合理的措施,或是開發(fā)減少采礦工程中矸石排出的綠色開采技術(shù)。減少矸石排出量還可以從優(yōu)化巷道布置結(jié)構(gòu)入手,但相關(guān)挖掘技術(shù)又涉及到對(duì)巷道的維護(hù)技術(shù)上,而隨著采礦的不斷深入開展,就不得挖掘巖石巷道。因此,要避免安全事故和污染的產(chǎn)生,就要對(duì)現(xiàn)行采礦措施或技術(shù)及時(shí)進(jìn)行更新,同時(shí)根據(jù)不同礦層情況,采取不同的采礦措施,盡可能減少矸石的排出量。
3.3保水開采技術(shù)
保水開采技術(shù)和防止?jié)⑺_采技術(shù)有很大的不同,防止?jié)⑺_采技術(shù)要求開采工作嚴(yán)格按照規(guī)章進(jìn)行的預(yù)防措施;而保水開采技術(shù)是在進(jìn)行礦產(chǎn)開采的同時(shí),保證周邊地質(zhì)水文不受很大影響。在某些地區(qū),在礦產(chǎn)開采完之后巖層還會(huì)發(fā)生間斷性運(yùn)動(dòng)形成地下漏斗,隨著降雨的增加會(huì)逐漸消失;但在一些地區(qū),由于地質(zhì)或開采方式的區(qū)別,礦產(chǎn)開采完之后會(huì)形成水洼,這對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成一定的影響。所以,礦產(chǎn)企業(yè)要嚴(yán)格按照政府環(huán)保部門的要求,采取合理的開采措施,不能為了利益就肆意破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,始終要堅(jiān)持科學(xué)、可持續(xù)的發(fā)展觀念。
4結(jié)語
開采過程中出現(xiàn)的一系列環(huán)境問題,需要各級(jí)政府環(huán)保部門和相關(guān)礦產(chǎn)企業(yè)積極落實(shí)綠色發(fā)展觀,針對(duì)各地不同的地質(zhì)條件,制定科學(xué)的開采措施,同時(shí)需要礦產(chǎn)企業(yè)加大對(duì)先進(jìn)開采設(shè)備的研發(fā)投入和加大對(duì)先進(jìn)綠色開采技術(shù)的研究投入力度,盡最大可能降低采礦工程對(duì)礦區(qū)周邊環(huán)境的影響。對(duì)已經(jīng)進(jìn)行礦產(chǎn)開采的地區(qū),要及時(shí)制定綜合性治理方案。
作者:鄭媛 單位:山西省煤炭建設(shè)監(jiān)理有限公司