1、绿色开采在采矿工程中的重要应用分析摘要: 从矿产绿色开采技术的发展现状出发,阐述绿色开采技术的应用及发展前景。 进一步阐述了矿物资源绿色开采的内涵和体系框架,并在基础上提出了一些各方重视绿色开采的举措。 关键词: 采矿工程;环境保护;绿色开采;重要性 中图分类号: D922 文献标识码: A 前言:矿业开采对原有地表进行破坏,必然会引发一系列的生态破坏和环境污染。然而国外已经对矿业开采的生态保护工作提高了认识,并投入了大量的资金和技术。我国由于对矿业开采的认识不足,导致环境破坏愈演愈烈,因此及时调整矿业开采的观念,建立绿色开采模式,是未来我国矿业开采的一个必然发展方向。 一、矿产绿色开采的含义
2、 从字面的意思我们很容易就联想到,绿色开采肯定和环境保护有直接关系,绿色开采就是在矿产开采时要防止或尽可能减轻开采矿物对环境和其他资源的不良影响,这样在开采过程中就减少对周边环境的破坏,主要表现就是绿色开采技术可以减轻对当地水土的破坏和地表的改变,可以减少矿产开采过程中废弃物的排放,加大对废弃物的二次利用,实现变废为宝,目标是取得最佳的效益、环境效益和社会效益。 二、我国矿产绿色开采技术的发展现状 就我国传统的矿产开采技术来看,风力充填、离层区注浆、水砂充填、条带开采、村庄搬迁等手段的应用使得矿产开采活动的具体实施面临着产出率低、实施难度大等困难,严重阻碍着矿产产业的进步和发展。这就要求必须深
3、化研究、创新开采技术,将固体废弃物利用与采动破坏以及地表沉陷控制进行有机结合,从而解决目前矿产开采中存在的问题,实现降低地表破坏程度、减少废弃物排放,以提高矿产资源的利用率。 矿产绿色开采技术是以现代科学技术进步为依据,将提高资源利用率、减少环境污染作为核心目标的新型矿产开采技术,主要涉及到矿物、水等可利用资源,对于实现资源开采的高效性有着重要意义。目前,我国矿产绿色开采技术已得到了极大发展,并逐渐推广应用到了矿产开采的具体实施中。根据我国矿产绿色开采的实际实施现状来看,我国充填开采技术、绿色开采技术已较为成熟。其中,充填开采技术对于控制地表下沉具有较高的有效性。 三、矿产开采对环境的污染 我
4、国矿产开采主要对水、土地和空气造成严重污染,其主要表现为以下几个方面: 1.矿产开采对水体的污染 在我国,许多地方都严重缺水,我国人均水资源占有量远低于世界人均占有量,并且水资源呈现南方丰富,北方缺乏的格局,但是富含矿产的地区大多分布在北方,拒不完全统计,全国 91 个国有重点矿产中有75% 的矿产缺水,其中 44%的矿产严重缺水。矿产开采过程中破坏了地下含水层的原始径流,大量排出地下水,造成区域含水层水位下降,形成大规模地下水降落漏斗,直接影响到区域水文地质条件,同时水位的下降也严重影响了当地居民的正常生产生活,严重的甚至导致地表的绿化受到影响,植被大量死亡,给生态环境造成严重破坏。另一方面
5、由于矿产开采需要用到水,矿井水中普遍含有煤粉、岩粉悬浮物及可溶性的无机盐类,但是水处理设备和费用都很高,许多矿产企业为了降低成本,获得更大利益,对未处理的污染水就直接排放到大自然中,严重的污染了当地的水资源,严重影响了当地居民的生活质量和当地的可持续性发展。 2. 矿产开采对土地资源的破坏 我国矿产的开采形式主要是露天开采和地下开采两种形式。露天开采以剥离挖损土地为主,明显地影响土地耕作和植被生长,改变地貌并引发景观生态的变化;地下开采则需要经过深挖大量的岩石隧道进行开采,这样在开采过程中就形成了很多的隧道和采空区,逐渐的因为人为或者地质原因,就导致顶部和周边岩层的松动和坍塌,这样就直接影响到
6、地面,引起地面的塌陷,土地遭到严重破坏,甚至导致村庄和城市的毁坏。严重的塌陷会导致当地山体坍塌,造成岩石的大量滑落,遇到大雨时极易出现泥石流,破坏周边的自然环境,损害人民以及国家财产的安全。同时在开采的过程中,废弃物的产生和存放势必会占用大量的土地资源,在长期存放过程中,形成的粉尘和硫化物严重污染了土地,久而久之土地就会失去耕种价值,严重的破坏了土地资源。 3. 矿产开采对空气的破坏 在矿产的开采过程中,矿井会释放大量的有害气体,如二氧化碳和二氧化硫,不但会污染空气,还会导致所谓的温室效应问题的出现,可见,在我国的采矿工程中,存在着严重的环境污染问题,这也是矿区的环境容量无法承受的。而煤矿又是
7、我国最重要的能源,在短时间里根本无法改变这个现状,所以应更新开采理念,应用绿色开采技术,最大程度的降低开采活动对环境个资源带来的破坏。 四、矿产绿色开采技术的应用与发展 1. 针对水资源保护的绿色开采 采用合理的采矿工艺方法和地面注浆等措施,在矿物开采过程中使地表和地下水资源不受破坏,实现矿井水资源的保护和综合利用。矿层开采后,随着上覆岩层中关键层的断裂,在该区域内地下水将形成下降漏斗,造成水资源的浪费。现在针对这个问题,相关的专家开展隔水层稳定性研究,即通过合理控制岩层运动,实现隔水层“O”形集中裂缝带的“裂隙弥散” ,防止或减弱导水裂隙带的形成。 2. 针对采空区的绿色开采 矿产进行开采之
8、后,采空区如果不能进行填充,那么后果是很严重的,但是填充材料填充量大,来源较窄,而且相对而言,成本较高,在实际操作中不易被采纳和实现。针对填充的问题,相关的技术人员也提出“关键层理论” ,提出了部分充填控制开采沉陷的思路,并推广应用。在采空区上方离层裂隙注浆充填法也起到了减缓下沉速度和下沉量的作用,当前最主要就是寻找到价格低廉,来源广泛的填充材料,这是最终的解决方法。 3.矿产绿色开采综合治理 在矿产的开采中,要提高水资源的利用率,并进行科学用水是十分关键的,运用技术隔 离,将矿业开采的用水和生活用水隔离开,减少矿业开采对水资源的破坏和污染,矿业开采利用之后的废弃水资源可以二次利用,用于农业灌
9、溉,在疏干层保持水层的独立性,避免互相沟通与优质水源的污染,应用阻水或者截留技术,封闭进水的通道。减少矿井的漏水,增加矿区外围的供水。净化已污染的矿井水。防止水质的恶化和污染,针对被污染水的性质,污染物的物理化学性质,采用综合的方法,分阶段治理污染水质,使污染水得以净化。深入研究矿区岩矿的产状,力学性质,以及构造对矿区的影响,预测采矿造成的负效应,预防在开采过程中发生岩体移动,对已经他显的,移动的岩体进行加固或者填充,防止扩大,矿区的环境破坏的程度具体不相同,同时原有的生条件也存在差异性,为此,在进行矿区的生态建设时需要结合矿产地的实际情况,进行系统综合的治理。 五:结束语 在经济发展和生态环
10、境问题全球化的今天,可持续发展逐渐成为现代社会进步的发展核心理念和根本要求。矿产行业绿色化生产也越来越受到人们的普遍关注,矿产绿色开采技术应运而生并得到了迅速推广。目前,我国矿产绿色开采技术的研究和应用尚处于起步阶段,这就要求必须制定相关政策、推广技术水平、鼓励技术创新和现实化技术研究应用,从而促进资源节约、环境友好和创新型社会的建设和发展。 参考文献 1 白守明. 试析我国矿产开采技术的发展方向J. 黑龙江科技信息. 2010(30) 2 孙明斌. 对我国矿产绿色开采技术的认识与分析J. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2010(06) 3 张锦山. 矿产绿色开采的几点思考J. 价值工程. 2011(12)