采矿工程绿色开采技术应用研究

摘要：在矿产资源开采中，资源浪费、环境污染与破坏等问题较为严峻，迫切需要开发绿色开采技术，更好的兼顾开采效益与环境资源保护的关系，促进采矿工程综合效益提升。首先就绿色开采技术应用的重要性展开分析，并对常用的绿色开采技术及其应用效果予以探讨，旨在促进采矿行业可持续发展。

关键词：绿色开采技术;采矿工程;应用 

经济的高速发展，往往是建立在充足的矿产资源供应上的，这也凸显了采矿工程的重要性。然而受开采技术手段的限制，采矿环境破坏问题依然存在，相对粗放的开采方式显然不再适用于当前绿色开采新要求。所以，采矿企业要重视绿色采矿技术应用，积极拓展绿色采矿的范围，在提升矿产开采效率的同时，更好的去维护环境的健康。下面将针对绿色开采技术的重要性及其应用进行探讨。

1绿色开采技术应用的重要性

1.1采矿工程节能减排的需要

在传统采矿方式中，会排放大量的有害废弃物，对矿山环境构成威胁，而绿色开采技术能够变废为宝，发挥废弃物的利用价值，以煤炭开采中的矸石为例，由于煤炭开采会有大量的煤矸石，随意排放会破坏土地资源，因此控制矸石的排放很有必要。同时，绿色开采技术可将煤矸石有效利用，可作为采空区充填、支护的物料使用，发挥其实用价值，还避免了煤矸石的破坏作用。此外，还应积极开展矿区土地复垦工作，更好的保障土地资源。

1.2有助于伴生资源开发

通常来说，采矿工作实施前需要对矿层水文地质等有深入的了解，而且采矿作业中难免会破坏地下水环境，甚至出现大量的矿井水。按以往经验，矿井水的可利用价值低，一般会弃之不用，而绿色开采技术的发展，使得矿机水重新具有可利用价值，降低了采矿成本，也提高了资源利用率。同时，矿层瓦斯气体的存在，若直接排放，不仅浪费而且会破坏大气环境，通过采用绿色开采技术，使其可作为清洁能源使用，极大促进伴生资源开发。

1.3可有效保护采矿环境

由于矿产开采的实施，对于矿区环境来说往往是极大地破坏，而绿色开采技术的应用就是致力于采矿环境的保护与修缮，可以显著改善传统开采技术对地质环境的破坏。通常地下岩层的破坏，是导致矿区地表环境破坏的重要因素，绿色开采技术通过有效控制采矿对于岩层的破坏作用，能够起到很好的矿区环境保护作用。这也是绿色开采技术的发展方向。

2常用绿色开采技术分析

2.1采空区的充填技术

在采矿工程中，以往的采空区充填工艺，在成本和环保方面有很大劣势，如粉煤灰充填技术、风力充填技术等，而在绿色开采要求下，采空区充填技术得到了有效的改善，现就常用的两种充填技术进行介绍：一类是交替胶结充填技术，其原材料主要是粉煤灰、工业炉渣、煤矸石等，通过将其按照特定比例加水搅拌，能够呈现出膏状形态，将其应用于采空区充填，可以起到很好的支撑效果，较好的避免矿区地表沉降问题发生。另一类是冒落矸石空隙注浆胶结充填技术，通过有效的结合冒落带的结构特征，采取注浆的形式对冒落矸石的空隙进行填充，使其以较快的速度形成凝结，可对岩层形成有力支撑，以免因矸石空隙直接压实而影响采空区稳定。

2.2瓦斯与采矿共采技术

采矿工程中，对于瓦斯的处理常规做法是直接排空，但会对空气形成污染，而瓦斯与采矿共采技术的应用，即解决了瓦斯安全隐患，瓦斯开采也有较好经济效益，也为采矿企业带来双赢的局面。尽管因为采矿条件限制，瓦斯与采矿共采技术并未得到普及，但可通过技术手段来提升矿层瓦斯渗透率，这在许多煤矿已取得较好实用效果，瓦斯抽采效率得到显著提高，对采矿工程发展提供很大助力。

2.3煤矸石处理技术

在采矿工程中，煤矸石的处理通常会采取设置专用巷道的形式，然而围岩变形问题的存在，会产生较大安全隐患，要求采取有效支护措施，维持巷道的稳定，可以通过改进支架结构或者直接采取填充的方式，提升煤矸石的空间利用率。

2.4保水技术

由于采矿区域地下水的存在，要求开矿过程前科学勘察地下水资源分布情况，这样才能使采矿区域的选择更加安全。还要对煤层采动覆岩破坏规律有所掌握，结合煤层含水层实际情况，科学应用保水采煤技术，有效预防煤层渗水问题发生。

2.5煤炭地下气化技术

该技术借助于热化学反应，能够直接将煤炭气化，使之转换为可开发燃气，对比传统采煤形式，对于采矿工程是重大技术性突破，提高了煤炭资源利用率，但也对气体污染的控制有更高的要求，这已成为未来采矿行业的重点研发领域。

3绿色开采技术在采矿工程中应用效果

随着绿色矿山概念的提出，煤矿生产也更加倾向于绿色开采技术，采矿环境得以优化，经济效益也显著提升。其具体应用效果表现在：首先保水开采技术的应用，通过分析煤层水文地理情况，并研究采煤过程对其不利影响，能够对煤层渗水问题形成有效预防，进而更好的保护地下水资源及开采环境，确保煤炭开采高效顺利开展。其次，通过将煤矸石用于采空区的充填和支护，既解决了采空区充填高污染、高成本等难题，还有效降低煤矸石的排放，通过构造煤矸石混凝土带的形式，能够显著提升其支护效果，在采矿工程中发挥更大作用。最后实现了矿产资源的高效开采与利用，通常来说，煤矿中伴生资源较多，传统开采方式会将其他资源直接废弃，特别是对于煤炭瓦斯的处理，直接排放会带来较大的浪费和污染问题。为此，瓦斯与采矿共采技术得以广泛采用，瓦斯抽采技术有很大发展，而且具有较为广泛的瓦斯利用范围，缓解了天然气供应压力。

4结束语

综上所述，在煤矿行业可持续发展中，绿色开采技术有着很大的应用空间，对于保障煤矿环境、开采安全及其效益有显著效果。对于传统开采技术所存在的高污染、高能耗、高成本等问题，在绿色开采技术应用后得以有效改善。煤矿企业要认识到绿色开采的必要性，并结合自身采矿特点，积极探索可利用的绿色采矿技术，促进绿色煤矿建设。

参考文献

[1]张金钟.浅谈采矿工程中绿色开采技术的相关应用[J].西部资源，2018（1）：202-203.

[2]马宁，张雷.浅析采矿工程绿色开采与实践应用[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（11）：122-123.

[3]杨栋.采矿工程中绿色开采的应用浅述[J].能源与节能，2017（3）：157-158.

作者：刘杰 单位：阳泉市南庄煤炭集团有限责任公司