绿色开采技术对采矿工程的作用

关键词：采矿工程;绿色开采技术;应用

社会经济的快速发展下人们更加重视环境保护问题，煤矿开采期间涉及较多环境相关问题，比如：土地资源问题、水资源问题、大气问题等。针对于此，采矿工程提倡绿色开采，可合理使用绿色开采技术，并且明确何为绿色开采技术及其应用的意义，然后对工程采矿中存在的问题加以分析。最后，能够有效运用适合的绿色开采技术于采矿工程中。

1绿色开采技术的基本概述及应用的重要性

绿色开采技术，即为结合开采期间产生环境问题之上，所形成的开采和环境保持协调技术，可以遵循绿色环保原则操作，加强对我国生态环境的保护。主要目标：绿色、无污染、安全等，可以有效维护我国的经济效益，并做好环境保护工作。随着我国社会经济的快速发展，我国国民经济水平得以提高，生态环境受到直接影响，不能合理的使用相关资源。这时，人们面对的问题较多，比如：环境污染问题、淡水资源匮乏问题，以及自然生物减少问题等。趋于这种情况下，有效应用绿色开采技术能充分利用并发挥出现有资源的最大作用，并做好环境保护工作，使经济、社会、环境，互为和谐关系、相辅相成[1]。值得一提的是，绿色开采技术可坚持经济增长为主、生态环境平衡为主，并且考虑到该项技术对于生态环境的影响，满足我国煤炭能源需求的同时，可以避免对生态环境造成影响。

2工程采矿现状分析

煤炭开采会对环境造成不同程度的影响，煤炭在开采后容易对矿区生态环境构成严重威胁，主要表现在农田及建筑物受到破坏、矸石堆积等多个方面，具体问题如下：

2.1土地资源问题

地表塌陷、固体废物堆积，以及水土大量流失、土地资源被破坏等问题比较常见，煤炭开采所致塌陷对土地资源会造成较大的影响，据相关调查显示我国采煤区地表塌陷所引发的土地破坏占据总量35万hm3左右，开采万吨原煤所致土地塌陷面积约为0.29hm3。同时，我国每年采煤对土地构成破坏在3万hm3左右。煤矿开采占煤炭产量15%左右，矸石、煤矸石堆存在38亿吨左右，占用的土地面积约为1.2万hm3。

2.2大气污染问题

需要注意的是，煤矿排放瓦斯、矸石山会释放较多SO2、CO2、CO等物质，对空气构成直接影响，使得空气质量下降[2—3]。与此同时，矿井瓦斯CH4所致温室效应远高于CO2，我国煤矿平均每年排放的瓦斯占100万hm3左右，但是利用率较低，仅为15%左右。

2.3水资源问题

进行煤矿开采期间，会对原地下含水层径流造成直接影响，基于此种情况，会排出较多地下水。与此同时，区域含水层水位不同程度降低，所以对区域水文地质状况造成威胁。开采过程中如果发生地表形态变形问题，不但会对河流、井泉及湖泊等构成影响，而且会导致部分沟泉水降低直至干涸[4]。如此一来，必然会对四周居民的生活构成威胁，使居民生活质量不同程度下降，而且区域植被生长速度受限、土地沙漠化，特别是西部缺水地区表现更加明显。

3采矿工程中绿色开采技术应用情况的探究

3.1煤、瓦斯共采技术的应用情况

瓦斯对矿井的安全危害较大，之前煤炭开采时处理方法为直接排入大气，这时引发温室效应的概率增加，无法充分使用各类型的资源。煤层气为瓦斯、高效能源，直接关系到经济效益、环境利益。我国煤层气储量较为丰富，而且应用前景较好，若是瓦斯抽放出使用，可发挥其最大的应用价值。需要注意的是，瓦斯抽放即为临近层及采空区抽放、该煤层预抽。使用绿色采矿技术可对开采煤层附近层面穿层钻孔处理，此时煤层发生破裂则会释放瓦斯，提纯后进行发电。该矿区通过这一方法采矿，抽采瓦斯量约为4.2万hm3，建立约为15万hm3民用储气罐。

3.2地表变形开采技术的应用情况

随着煤炭业的不断发展，开采技术越来越多、如：充填开采技术、联合开采技术。其中充填开采技术在国外比较常用，能够实行水力、风力处理，主要对采空区经河砂、煤矸石，以及电厂粉煤灰等充填。待完成充填工作后，地表下沉系数约为0.2左右，为有效避免发生地表下沉情况，建议通过条带开采+水砂对该采空区实行充填处理，处理效果较好。而且经较多承受煤炭资源开采试验成功、开采率约为65%[5]。地表下沉系数在0.008～0.035，美国一般会通过房柱式开采方法预防地表沉陷的发生，煤炭采出率在58%左右，地表下沉系数在0.36～0.69的范围。而德国使用膏体充填技术的概率较高，在煤矿中应用可实行工作面采空区充填处理。由此说明，当前地表变形开采技术的应用，可为金属矿山充填工作指明方向。

3.3地下气化技术的应用情况

为有效控制燃烧地下煤炭状况，产生能够燃烧的气体，将建井、采煤，以及气化等工艺相融合，可朝着物理采矿—化学采矿的方向发展。这时煤炭在地下会直接发生气化，于可燃气体转变。这一气化技术存在投入资金少、构成污染小，并且可有效维护采矿企业效益、操作安全等优势。在回收报废矿井中的煤炭资源、深部煤层开采中运用，均可获得较好的效果。

3.4保水开采技术的应用情况

为加强煤炭开采中地表、地下水资源的保护，使用适合的方法处理非常必要。同时加强对矿山的保护同样重要，应有效的控制煤层覆岩层中冒落带、导水裂缝带没有发展到水体受到疏降因素影响。水体容易疏降、于矿井渗漏，这时对在矿井的影响非常大。这种技术、控制底部呈现开采技术的关联性较大，应用重点为对岩层控制、开采的分析及研究，可以很好地处理煤炭开采所致环境问题。我国煤矿集中在北方区域，绝大多数于干旱、半干旱地带，因此应联系实际状况相应调整，从而避免发生水灾害状况。

3.5巷道维护技术、矸石排放技术的应用情况

绿色开采技术的应用有助于做好井下矸石处理工作，这时需合理使用煤巷维护技术，巷道于煤层中设置利于有效控制矸石。然而，需要特别注意的是井下地质条件存在一定差异，岩石巷道掘进不能避免，在这一条件下可使用矸石进行填充[6]。同时，应结合技术、经济方面状况，建议通过矸石对地面处理，可在回填、制砖和发电等运用。

4结语

社会经济稳定发展下，煤炭资源运用情况被越来越多的关注，需要注意的是煤炭资源的应用，直接关系到社会经济的发展、生态环境的维护。为此，为促进煤矿开采良好发展、加强环境保护，需要在采矿过程中合理运用开采技术，从而实现绿色、经济、安全开采。

参考文献：

[1]吴登先.采矿工程中绿色开采技术的应用分析[J].能源与节能,2019(05):92-93+97.

[2]孙鹏.采矿工程中绿色开采的应用探究[J].山东工业技术,2018(01):60-60.

[3]李斌,吴红云,李文相,等.爆破技术在采矿工程中的应用探析[J].世界有色金属,2019(04):231+233.

[4]魏建平.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探索[J].冶金管理,2019(07):8-8.

[5]董泽强.采矿工程中现代化采矿工艺技术应用分析[J].能源与节能,2018(01):162-163.

[6]孙喜鹏.爆破技术在采矿工程的应用探讨[J].陕西煤炭,2019,38(05):163-165.

作者：苏海霞 李海霞 徐磊 单位：鄂尔多斯市自然资源局