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摘要:我國(guó)礦產(chǎn)資源分布廣泛,儲(chǔ)量豐富,大量的礦業(yè)開采也導(dǎo)致了礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境受到破壞,不僅造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,甚至有可能危及生命。因此,綠色采礦技術(shù)的出現(xiàn),有效解決礦山環(huán)境問題,具有重要意義。在此基礎(chǔ)上,探討了綠色采礦技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用,希望本次的研究能夠?yàn)橥袠I(yè)的相關(guān)人員提供參考。
關(guān)鍵詞:綠色開采;采礦工程;應(yīng)用
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的要求。為了滿足這一需求,我們必須加倍努力開發(fā)礦產(chǎn)資源。在這種情況下,環(huán)境污染和采礦造成的破壞越來(lái)越嚴(yán)重。要解決這一問題,必須采用有效的綠色開采技術(shù)。近年來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,對(duì)能源的需求明顯增加。根據(jù)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求,現(xiàn)代采礦技術(shù)能夠滿足需要。低碳、綠色的可持續(xù)發(fā)展也提高了礦山生產(chǎn)效率。現(xiàn)代采礦技術(shù)在礦業(yè)中的應(yīng)用,礦山企業(yè)應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)。此外,我們重視礦山安全,提高礦工的技能和專業(yè)知識(shí),加強(qiáng)管理。
1.綠色采礦技術(shù)的概念
綠色采礦技術(shù)是在礦山環(huán)境問題逐步形成的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種采礦技術(shù),其支持原則十分嚴(yán)格。安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,最終實(shí)現(xiàn)綠色、安全、高效的目標(biāo)。在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),要注重環(huán)境保護(hù),堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。在傳統(tǒng)采礦技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)原有采礦技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)和改造?,F(xiàn)代采礦技術(shù)的應(yīng)用,提高了采礦率和資源利用率,滿足了礦業(yè)的發(fā)展需求。而低滲透現(xiàn)代采礦技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了以生產(chǎn)和保護(hù)為主的傳統(tǒng)技術(shù)的目標(biāo)。此外,根據(jù)不同的開采資源,采用合適的開采技術(shù)不僅具有專業(yè)性,而且具有地域分布性。
2.礦產(chǎn)開發(fā)可能造成的環(huán)境問題
據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),我國(guó)因開采沉陷造成的土地面積超過4000公頃,同時(shí)煤礦開采對(duì)水資源的破壞也非常的嚴(yán)重,不僅會(huì)對(duì)地下水造成污染,還會(huì)降低了該地區(qū)的水位。另外在煤礦開采中也會(huì)造成空氣污染,釋放大量有害氣體,如二氧化碳和二氧化硫,不僅造成空氣污染,而且還產(chǎn)生溫室效應(yīng)。顯然,中國(guó)礦業(yè)存在嚴(yán)重的環(huán)境問題。煤炭是我國(guó)最重要的能源,短期內(nèi)不可能完全改變。隨著國(guó)內(nèi)相關(guān)部門的需求和推廣,我們不斷更新觀念,采用綠色開采技術(shù)減少對(duì)環(huán)境和資源的影響。
3.綠色開采的主要技術(shù)
(1)充填采礦技術(shù)綠色填充技術(shù)主要包括水泥接縫填充和置換方法,充填采礦技術(shù)的主要目的是防止地表沉陷、改善礦柱受力狀態(tài)、提供繼續(xù)向上回采的工作平臺(tái)等。充填采礦技術(shù)主要是利用工業(yè)固體廢棄物、煤矸石等,不僅可以有效控制礦區(qū)的采礦廢棄物和土壤沉降,經(jīng)濟(jì)效益得以保證,同時(shí)還保護(hù)了礦區(qū)的地質(zhì)生態(tài)環(huán)境,避免地質(zhì)災(zāi)害引起的礦山利用問題。在礦業(yè)領(lǐng)域,礦產(chǎn)資源開采技術(shù)與環(huán)境保護(hù)密切相關(guān)。傳統(tǒng)工藝的污染不僅污染環(huán)境,而且生產(chǎn)成本高,不適宜使用。為了提高信息技術(shù)的使用效率,國(guó)家高度重視礦山和礦山的技術(shù)創(chuàng)新。在礦區(qū),礦產(chǎn)資源開采技術(shù)與環(huán)境保護(hù)密切相關(guān)。傳統(tǒng)技術(shù)的嚴(yán)重污染不僅會(huì)污染礦區(qū)的環(huán)境,還會(huì)造成一定的成本。充填開采技術(shù)根據(jù)填充材料與運(yùn)輸方式的不用分為干式充填法、水力充填法、膠結(jié)充填法。干式充填法應(yīng)用最早,它的生產(chǎn)效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,采礦成本高。充填開采技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)如下:第一,對(duì)礦體進(jìn)行劃分,劃分盤區(qū),在盤區(qū)內(nèi)進(jìn)行礦段劃分;第二,實(shí)施采礦環(huán)境再造;第三,在人工頂柱中預(yù)留一定規(guī)格的小井作為填充、人行以及通風(fēng)井;第四,下部的人工底柱中預(yù)留放礦口;第五,采用落礦方法進(jìn)行回采;第六,通過運(yùn)輸機(jī)將煤礦運(yùn)送到地面,然后在完成采礦工作之后,通過人工頂住中預(yù)留的填充井下方填充物。(2)地下水優(yōu)化處理技術(shù)在煤礦開采過程中需要排放大量的水資源,若不對(duì)其進(jìn)行處理勢(shì)必會(huì)對(duì)礦區(qū)周邊環(huán)境造成影響,同時(shí)也會(huì)造成大量水資源的浪費(fèi),從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。如果地下水得以優(yōu)化處理,煤礦企業(yè)可以降低開采過程中的水污染程度。在煤礦污水出來(lái)中回用是必然發(fā)展趨勢(shì),將防污與回采有效結(jié)合,不僅可以解決煤礦生產(chǎn)中水源供需矛盾,同時(shí)還可以有效減少地表水體污染。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)煤礦污水處理的方法有沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀過濾等。若只是將處理后直接排放的污水則會(huì)選用沉淀或混凝沉淀處理技術(shù),若是將處理后作為生產(chǎn)用水則選用混凝沉淀過濾處理技術(shù);若是將處理后的污水作為生產(chǎn)用水那還需進(jìn)行消毒、精華以及淡化處理。(3)節(jié)水技術(shù)大量開采地下水,不僅給開采帶來(lái)不便,而且增加了生產(chǎn)成本。結(jié)果表明,各地區(qū)水位下降,地下水污染嚴(yán)重,地下水資源豐富。節(jié)水開采技術(shù)可以有效地解決這一問題,充分利用水資源,保護(hù)和控制水資源。避免環(huán)境污染礦區(qū)富水主要是為了保護(hù)水資源。我國(guó)煤礦大多集中在北方干旱半干旱地區(qū)。在具體病例中,采用適當(dāng)?shù)恼{(diào)整技術(shù),對(duì)預(yù)防和治療起著重要作用。(4)礦層自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制技術(shù)在采礦層全自動(dòng)化采礦過程中,對(duì)于三維確定采礦機(jī)的位置,自動(dòng)平整工作面等可利用自動(dòng)遙控技術(shù)進(jìn)行,以及遠(yuǎn)程控制采礦技術(shù)的自動(dòng)監(jiān)測(cè),和采礦的引進(jìn)的割礦自定位設(shè)備的導(dǎo)航技術(shù),礦物自動(dòng)識(shí)別技術(shù),電液控制液壓支架技術(shù),刮板輸送機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)移技術(shù),工作面自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)技術(shù),地下礦井高速雙向通信技術(shù)等,使采礦實(shí)現(xiàn)無(wú)人化,智能化,信息化和自動(dòng)化技術(shù)。(5)分層注漿采礦技術(shù)注漿技術(shù)是保護(hù)煤礦周邊土地資源的有效手段。通過對(duì)隧道的相應(yīng)技術(shù)支持,保護(hù)了煤礦工作人員的安全。降低煤巖應(yīng)力合理應(yīng)用開采技術(shù),不僅可以實(shí)現(xiàn)煤礦周邊的土地保護(hù),還可以降低土壤破壞的概率,避免噪音。通過有效填充煤礦區(qū),有效避免地面塌陷。最后,節(jié)約能源,減少污染,綠色開采,保護(hù)環(huán)境。圖3分層注漿采礦技術(shù)(6)共采技術(shù)在傳統(tǒng)煤礦開采過程中,經(jīng)常會(huì)受到瓦斯的威脅。若僅僅是將瓦斯抽放,雖然是保障了煤礦開采的安全,但是也造成了瓦斯的浪費(fèi)。幾年來(lái)逐漸興起煤與瓦斯共采的理念。煤與瓦斯共采技術(shù)核心思想可以總結(jié)為一井三用。首先,對(duì)煤炭開采區(qū)進(jìn)行規(guī)劃,將其劃分為規(guī)劃區(qū)、采動(dòng)區(qū)及采空區(qū)三個(gè)部分。規(guī)劃區(qū)瓦斯的抽采方法是地面井進(jìn)行抽采;采動(dòng)區(qū)由于采動(dòng)的影響,地層壓力急劇降低,同時(shí)地層產(chǎn)生大量裂隙,有利于瓦斯的抽采;從傳統(tǒng)意義上來(lái)講,采空區(qū)瓦斯主要是依靠采空區(qū)埋管進(jìn)行抽取,對(duì)于采空區(qū)瓦斯的抽取技術(shù)有地面直井抽采采空區(qū)瓦斯、井下穿層鉆孔抽采采空區(qū)瓦斯等。(7)高效開采礦產(chǎn)資源技術(shù)的應(yīng)用在礦產(chǎn)資源開采中,有的礦產(chǎn)資源豐富,質(zhì)量高。但是,由于采礦技術(shù)的局限性,這些高質(zhì)量的采礦效率會(huì)下降。在開采過程中,因技術(shù)原因?qū)е麓罅棵旱V被廢棄,造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和森林環(huán)境污染。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)礦產(chǎn)資源開發(fā)技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。
4.結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)礦山生態(tài)環(huán)境污染水平比較嚴(yán)重,為了響應(yīng)國(guó)家環(huán)保要求,煤礦企業(yè)也在不斷加快綠色開采技術(shù)的研究,從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。另外,在實(shí)踐中煤礦企業(yè)應(yīng)對(duì)各礦區(qū)特點(diǎn)進(jìn)行分析,結(jié)合礦區(qū)的特點(diǎn)選擇相應(yīng)的綠色開采技術(shù),本文對(duì)煤礦污染的危害進(jìn)行了闡述,同時(shí)系統(tǒng)地研究了綠色采礦技術(shù)的應(yīng)用。眾所周知,采礦工程礦業(yè)工程的可持續(xù)發(fā)展環(huán)境對(duì)人類的生存和發(fā)展起著重要的作用。此外,露天煤礦開采也要學(xué)會(huì)運(yùn)用開采技術(shù),減少環(huán)境污染和生態(tài)破壞的風(fēng)險(xiǎn),在促進(jìn)煤炭長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的同時(shí),實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升。
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作者:帥志紅 單位:同煤集團(tuán)挖金灣煤業(yè)公司
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