摘要：由于礦業(yè)開采作業(yè)往往建立在對原有地表進行破壞的基礎(chǔ)上，因此采礦工程勢必會引發(fā)一系列生態(tài)破壞，并造成相應(yīng)的環(huán)境污染。海外發(fā)達國家經(jīng)過長足的發(fā)展以及思想上的變革，投入大量資金與技術(shù)進行礦業(yè)開采過程中的生態(tài)保護工作。但我國在這方面的重視程度尚顯不足，由此對環(huán)境造成的負擔也越來越大。為使社會的發(fā)展實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，在采礦過程中應(yīng)用綠色開采技術(shù)已經(jīng)成為我國礦業(yè)開采必然的發(fā)展方向。本文將對采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用進行分析。

　　關(guān)鍵詞：采礦工程;綠色開采;可持續(xù)發(fā)展

　　引言：礦產(chǎn)資源與石油資源、電力資源一并支撐起了我國社會的發(fā)展，但也是因為社會發(fā)展的速度越來越快及城市化進度的加深，當前社會對礦產(chǎn)資源的需求量也越來越大。從實際情況來看，我國傳統(tǒng)采礦工程由于工藝技術(shù)落后，作業(yè)流程往往對環(huán)境造成了較高程度的破壞，這種現(xiàn)象有悖于可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標[1]。因此，為使礦產(chǎn)資源行業(yè)的發(fā)展順應(yīng)時代發(fā)展的潮流，就必須大力發(fā)展綠色開采技術(shù)，構(gòu)建人與自然的和諧共處。

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　　傳統(tǒng)開采方式帶來的問題

　　受當時技術(shù)條件及思維觀念影響，傳統(tǒng)開采方式往往會對環(huán)境產(chǎn)生嚴重破壞，主要體現(xiàn)在對水資源、土地資源的破壞及對大氣的污染。

　　1.1對水資源的危害

　　由于傳統(tǒng)開采方式使地下含水層原本的徑流發(fā)生變化，致使地下水大量滲出，造成區(qū)域含水層的水位大幅下降并直接導致地下水降落漏斗形成。這種情況使得所處區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)條件被人為更改[2]。除此之外，傳統(tǒng)開采方式并不注重對水資源的保護，因此在開采過程中使地表水體產(chǎn)生了相應(yīng)的變化，部分飲水或灌溉用的溝渠及泉水發(fā)生流量減小甚至干涸的情況，使流經(jīng)區(qū)域的居民缺少應(yīng)有的生活生產(chǎn)用水，造成人文因素的遷徙，嚴重情況下甚至形成土地沙漠化現(xiàn)象。

　　1.2對土地資源的破壞

　　采礦工程對土地資源的破壞，主要是由于采礦作業(yè)致使地表植被覆蓋率下降，導致土地出現(xiàn)嚴重的水土流失現(xiàn)象。此外，由于傳統(tǒng)采礦過程中將大量廢棄物隨意擱置在地表，也造成可利用土地資源的急劇減少。受采礦工程作業(yè)特性的影響，礦石的大量開采致使地下形成較大的空間，造成地表上覆蓋層受地心引力影響，產(chǎn)生形變、下沉的現(xiàn)象，地表因此變得坑坑洼洼，而地表洼陷又使地表腐殖土流入地下，使正常耕種用地大量減少。最后，由于傳統(tǒng)采礦工程的技術(shù)較為粗放，致使大量有毒物質(zhì)或有害元素流入地下，給礦區(qū)周圍土地造成了嚴重污染[3]。

　　1.3對大氣環(huán)境的污染

　　傳統(tǒng)煤礦開采作業(yè)往往會用到瓦斯，而煤礦排放的瓦斯與矸石山自燃均會產(chǎn)生包括CO、CO2、SO2等氣體，就造成溫室效應(yīng)的強度而言，礦井瓦斯產(chǎn)生的CH4是CO2的二十余倍[4]。由于我國當前并不具備足夠先進的技術(shù)，因此對瓦斯的綠色處理及利用率僅僅只能達到20%左右，而我國每年排放的瓦斯就體積而言，至少有120億M2。因此，傳統(tǒng)礦井開采作業(yè)排放的氣體對大氣造成的污染，以及由此引發(fā)的溫室效應(yīng)是十分嚴重的。

　　采礦工程中綠色開采技術(shù)的應(yīng)用

　　2.1煤炭和瓦斯的共采技術(shù)

　　開采煤礦會產(chǎn)生瓦斯，瓦斯本身屬于溫室氣體，但也是一種清潔能源。盡管在礦業(yè)開采生產(chǎn)過程中由瓦斯導致的重大事故占了絕大多數(shù)，也無法否定瓦斯的合理利用能為社會發(fā)展帶來的巨大價值。因此，在采礦工程中對瓦斯氣體進行綠色處理，對于生產(chǎn)安全及環(huán)境保護而言均有著重大意義。因此可在對煤礦進行開采工作之前，先運用合理的技術(shù)從礦層中將瓦斯抽離出來。還可以運用煤炭瓦斯共采技術(shù)，其關(guān)鍵在于煤炭開采工作完成之后，于采空區(qū)會產(chǎn)生大量瓦斯，此時再根據(jù)瓦斯的特性進行抽取與其他氣體的填充工作，就能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭與瓦斯的共采。對瓦斯的采集在一定程度上緩解了大氣污染情況的同時，也使人們多了一種可以利用的清潔能源，能在一定程度上減輕當前社會對能源需求的壓力。

　　2.2保水綠色開采技術(shù)的應(yīng)用

　　保稅開采技術(shù)與防止?jié)⑺�技術(shù)在本質(zhì)上是不同的，防止?jié)⑺�技術(shù)的側(cè)重點是保證開采作業(yè)的安全進行，而保水開采技術(shù)則側(cè)重于對開采區(qū)域水文特征的保護。技術(shù)重點是對巖層地質(zhì)水文條件的變化進行監(jiān)測。由于很多礦區(qū)在開采作業(yè)完成后會使開采區(qū)域形成地下漏斗，但地下漏斗又會隨著一段時間內(nèi)降雨量的增加而消失，這就說明該區(qū)域巖層具有較好的隔水性。部分區(qū)域在開采作業(yè)完成之后會出現(xiàn)水洼，更有甚者能在河、湖甚至海底進行開采，這就說明開采工作沒有對水文條件產(chǎn)生較大影響。在礦業(yè)開采技術(shù)中，保水開采技術(shù)由于對開采工藝的改革及對地面灌漿工藝的運用，致使開采作業(yè)對地下水資源基本不產(chǎn)生影響，因此是一種環(huán)保、綠色的開采技術(shù)。

　　2.3采空區(qū)充填技術(shù)

　　采礦作業(yè)會挖走地表下的礦藏，這就使得原本由礦藏進行填充的空間被挖空，這片挖空的區(qū)域稱作采空區(qū)。對采空區(qū)一般需要進行相應(yīng)的支撐及充填技術(shù)，一是為了防止地表下陷給周圍的生態(tài)環(huán)境造成不可逆的影響，二是為了保證采礦工人生產(chǎn)過程中的人身安全。傳統(tǒng)煤礦采空區(qū)在進行充填時運用的技術(shù)包括水力充填、粉煤灰充填、風力充填等，這些充填方式都具備相應(yīng)的缺點，比如有些會消耗大量人力資源，有些會產(chǎn)生二次污染，有些充填效率太差等。受綠色開采概念的影響，當前采空區(qū)充填技術(shù)多有以下幾類：其一是交替膠結(jié)充填，主要方法是將河沙、工業(yè)爐渣、粉煤灰及煤研石等廢料進行混合，并加水攪拌使之成為狀如牙膏的漿體，將此材料即使填充后即可形成穩(wěn)定的支撐。該支撐除能夠有效控制地表沉降之外，在溫度過高的區(qū)域還能使井下溫度下降，從而避免火災(zāi)的發(fā)生;其二是采空區(qū)冒落研石空隙注漿膠結(jié)充填，該方式的特點則是對冒落帶的運用，注漿時機選擇在煤研石空隙被壓實之前，這種方法能夠使填充材料與冒落研石在短時間內(nèi)膠結(jié)，從而形成由兩者合力支撐的覆巖層，對充填區(qū)域的力學穩(wěn)定性做出了相應(yīng)的保障，同樣能夠有效減少地表變形。

　　2.4矸石處理技術(shù)

　　煤礦開采過程中排出量最大的氣體是瓦斯，排出量最大的固體廢棄物就是矸石。由于大量矸石的堆積會造成自燃現(xiàn)象，燃燒過程中產(chǎn)生的氣體也會造成大氣污染，此外，矸石的大量堆積同樣會使地表環(huán)境遭到污染。目前對矸石的處理依然沒有有效的方法，一般采用物理化學方法、覆蓋或綜合利用的方式。

　　物理化學方法是根據(jù)矸石的性質(zhì)，采用相應(yīng)的溶劑進行處理，這種方法耗費成本過高，且具有一定的危險性，因此采用率不如另外的方法;覆蓋是選擇合適的覆蓋物對干尸進行覆蓋處理，然后再進行復墾復林等相關(guān)恢復生態(tài)環(huán)境的工作，這種方法能夠有效減少矸石對周圍環(huán)境造成的二次污染，但會消耗一定人力;對矸石的綜合利用則表現(xiàn)在兩方面，一是將矸石作為建筑材料，在減少污染的同時也節(jié)省了相應(yīng)的建筑成本，二是提煉矸石中有一定價值的金屬元素，這種方法則使得矸石的重復利用率得到一定提升。

　　結(jié)語：綜合上述情況來看，采礦作業(yè)對環(huán)境造成了嚴重的污染，也使礦區(qū)周圍的生態(tài)平衡遭到破壞。因此，為了使采礦作業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，減少其對環(huán)境造成的負擔，各礦區(qū)應(yīng)重視對綠色開采技術(shù)的應(yīng)用，以貫徹當今社會可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展觀念，重視對生態(tài)平衡的保護，促進人類自身與環(huán)境的共同發(fā)展。

　　參考文獻：

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