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[摘 要]随着我国社会经济的快速发展，矿产资源需求量持续增加，同时矿产资源的大量开采也对矿区生态环境造成了严重的污染和危害。传统矿采开采方式会对矿区环境造成一系列的水污染、土地污染和大气污染问题，对矿区生态环境和人们生命健康都产生严重威胁，为此必须应用和推广绿色开采技术，进一步加快推进绿色生态文明建设。本文针对采矿工程中绿色开采技术及其应用进行深入探讨和研究，希望对实现生态文明建设提供必要的帮助。
[关键词]采矿工程；绿色开采；应用
中图分类号：J62.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）48-0221-02
近年来，我国矿产资源开采量不断增加，但采矿过程造成的环境污染问题也愈加严重，不利于绿色生态文明建设目标的实现。绿色开采技术符合采矿工程现代化发展的要求，与传统开采方式相比能够有效控制污染源，大幅降低或避免环境污染问题的发生。为更好的解决采矿工程造成的生态环境破坏，还需要对绿色开采技术的应用进行深入探究，同时这也是我国采矿工程未来发展的重要趋势。
一、采矿工程绿色开采应用条件和价值分析
目前采矿工程中有效应用绿色开采需要具备完善的条件，这样才能使得各项工作的开展具有较高的效率，才能获取更大的建设效益。从应用绿色开采方式的基本满足条件来说，首先需要从环境角度来进行分析，因为采矿项目实际建设过程中与地质环境之间联系较为紧密，相关部门需要加强分析，这样才能在后续的各项开采环境中有效实践绿色开采方式。需要对相关技术人员综合素质进行培养，确保从业人员能够具备绿色开采的执行能力，这样才能有效提升绿色开采的效果。除了这两点关键的影响要素之外，还需要根据开采工程的具体要求对开采技术进行强化，能够全面提升绿色开采的效果。当前绿色开采模式得到高度关注以及广泛应用的主要原因是因为其自身具有较高的应用价值。在对各类金属矿物资源开采的过程中，通过绿色开采模式能够有效降低开采过程中对自然生态环境的破坏性，在全面提升开采效率的同时，能够促进开采项目的长远发展，提高相关企业的建设效益，所以当前推广绿色开发模式具有重要意义。
二、采矿工程中存在的环境问题
2.1土地资源遭到严重破坏
就目前的情况来看，采矿工程导致土地资源受到破坏的形式有很多种，例如土地沙漠化、水土流失等，其都会对土地资源产生很大的破坏，对此必须要采取有效的措施进行整治和维护。但是在整个应用的过程中可能产生的一些破坏是不能够挽回的，特别是地表塌陷对土地资源的破坏，土地资源一旦受到破坏，就不能够进行农业的生产和操作，并且也会对周边的环境产生影响，例如生物、植物以及水资源方面，产生直接影响，因此需要引起我们的重视。
2.2水资源受到破坏
在对矿石的开采过程中，地下的含水层会受到相当程度的破坏，地下水大量的增加，这不仅会使区内环水层的水位降低，而且会使地下水降落，对当地的地质水文条件造成大量的负面影响。在矿山开采的过程中，有些时候因为方法不恰当，或者是技术不到位，或者是对于环境的保护的措施不够完善，会造成对于地下水产生破坏，使沟泉、河流出现干枯的现象。严重情况下，还会使土地沙漠化。一旦地下水受到破坏，对于当地区域内的水资源的影响往往是不可逆转的过程。在矿石的开采过程中，固体废弃物堆积不仅会造成地下水的污染，还是地表水污染的重要原因。
2.3大气污染
传统开采中缺乏对污染气体有效处理措施，导致严重的大气污染，例如瓦斯处理和煤矸石处理不当导致大量的 SO2、CO2、CO 等排放污染大气，而瓦斯中的甲烷气体的温室效应为二氧化碳的 25 倍，我国当前瓦斯绿色处理技术较为落后，每年约有120 亿 m? 的瓦斯排放，但是利用率仅为 20% 左右。
三、采矿中绿色开采的核心技术
3.1采空区的充填技术
传统的煤矿采空区充填工艺有水力充填、粉煤灰充填、风力充填、煤矸石自溜充填、矸石带状充填等，这些传统的采空区充填技术有的投入成本过高，有的产生二次污染，或者充填效率较差等缺点。而基于绿色开采理念的充填技术进行了很大改进，现代煤矿采空区充填技术应用较为广泛的以下几类：（1）采空区冒落矸石空隙注浆胶结充填，主要应用了冒落带的特点，在煤矸石空隙被压实前进行注浆，在短时间内使得填充材料和冒落矸石膠结，形成两者共同支撑的覆岩层，有效提升了充填区的力学稳定性，减少地表变形；（2）交替胶结充填，将河沙、工业炉渣、粉煤灰和煤矸石等进行混合，加水成为牙膏状浆体，及时填充后形成稳定的支撑体，有效控制地表沉降，对于温度较高的地区这种方法还能降低井下温度，降低火灾危险。
3.2瓦斯与采矿共采技术
该技术能够极大的解决瓦斯带来的空气污染问题，同时也能提高对瓦斯的利用率。但是由于我国煤矿的地质特点，煤层渗漏率低且变质程度较高，开采前的瓦斯预抽工作有一定的难度。但是从开采过程来看，通过开采中的岩层移动可能增加渗漏率，改善瓦斯抽放和运移的条件，从而实现瓦斯和采矿共采技术体系。
3.3煤矸石的处理
针对矸石，主要的绿色处理技术有覆盖，第一是在废弃物上进行覆盖，减少风吹等作用下对环境的污染；第二是根据矸石的化学物理性质选择相关的溶剂进行处理；第三是对矸石进行综合利用，将其中具有利用价值的金属等提炼出来，提高经济效益；第四是将矸石作为建筑材料，开采得到的尾矿以及被提炼之后的废石都具有作为建筑材料的价值，尤其是当下我国建筑材料成本不断上升，使用矸石能够较好地缓解资源紧张的现象。
3.4保水技术
保水技术核心思想是充分的调查煤矿开采区域内的水资源分布，合理的选择开采区域。对于不存在含水层或者隔水层的区域，需要注意开采中不能将水断裂带和开采垮落带发育到含水层底部。对于有含水层隔水层的区域，需要充分的研究地下水位下降和煤层采动覆岩破坏规律。在开采中留设防水煤岩柱，积极的采用保水采煤的方法，例如：减小导水断裂带高度、底板加固保水、浅埋煤层长壁工作面保水等方法。 3.5煤炭地下气化技术
该技术可以说是对传统采煤的革命性创新，是通过热化学反应将煤炭直接在地下转化成可燃性气体，并通过有效地污染控制措施有效地减少对环境的危害。该技术极大地改善了煤矿开采的环境以及机械化程度，是未来煤矿开采技术的重点研究方向。
四、采礦工程绿色开采的应用方法
4.1无煤柱开采技术的应用
该技术实现的主要原理是通过一条充填带预留在上一开采区段的运输巷下端，从而当对下一阶段的材料巷进行挖掘开采时，能够沿着设置好的充填带进行从而不用预留煤柱，实现无煤柱开采。实现的重点是注浆填充系统的构建，需要在井下设置专门的搅拌站和车场，并在专用回风巷的上部设置注浆泵硐室，实现搅拌 - 泵送 - 填充的连续作业。其中填充带的规格则需要结合工作面的运输巷长度以及充填带的矿压、凝固时间、断面综合确定。
4.2煤矸石填充支护技术的应用
该技术主要减少了煤矸石排放量，实现主要过程是通过奇数点的顺槽的填充桥墩，并利用注浆填充填充桥墩之间的空间，从而实现煤矸石的利用问题。具体的应用方法为：首先使用矿车将煤矸石运送到井下车场，随后将煤矸石传送到顺槽填充的运输带上，在混凝土浇筑的同时加入煤矸石，从而完成煤矸石混凝土带。需要注意是该技术中还需要一定的煤矸石筛选技术，并对筛选出来的煤矸石进行粉碎。具体的应用效果是有效的减少了煤矸石的排放问题，并有效的增加了煤矿的服务年限，减少了煤矿安全事故的发生率，且大量的煤矸石填充和使用也有效的减少了地面下沉的问题。
4.3保水开采技术的应用
采矿保水开采技术是新兴的煤矿绿色开采技术，核心思想是在保障煤矿资源的高效开发利用的基础上实现了对地下水和地面环境的保护效果。采矿保水技术的主要实现过程是通过特殊的地面灌浆技术和采煤工艺减少对水资源的破坏。在传统的采煤方式中由于不重视煤层对水文的破坏作用，常导致水位形成下降漏斗严重影响地下水的分布。而保水开采技术则充分地研究了煤矿开采对岩层和水文地理的破坏作用，提高了对水资源和环境的保护。
4.4矿产资源的高效开采技术应用
在矿产的开采中，一些矿层的资源比较丰富，质量高，但是由于开采技术的限制，导致这些优质的矿产开采效率低，在开采的过程中矿物大量的的排放，造成严重的资源浪费，同时也会造成环境的污染。通过绿色高效开采技术在矿产开采中的应用，能够更加充分的利用矿物。当前随着科技的发展，我国矿物技术也不断的创新，例如低浓度瓦斯发电技术也逐渐成熟，同时将矿井中搜集的瓦斯进行提浓来提高瓦斯的利用性，并通过管道提供给民用或者工业利用。还有通过对矿层中矿物的提炼还能够提升矿物的应用效率，进而实现矿产资源的处理，不仅有效的提升了能源的利用率，同时也降低了矿物对环境的污染。
4.5对固体废弃物进行综合利用
在矿山资源开采的过程中会产生许多的矿渣，矸石等固体废弃物，这些废弃物会占用许多土地资源，并且在堆放的过程中还会释放出二氧化硫等有害气体，对环境造成严重的污染。而采用绿色开采技术可以使这些废弃物得到有效的处置。对于这些固体废弃物的处理主要方法是进行再次的提炼和利用，例如：对矸石进行较为合理的提炼可获得有价值的资源，将固体废弃物中的矿渣在建筑材料或者是道路工程中进行应用，这不仅可以使公路建筑行业的原成本降低，还可以减少矿石固体废弃物对土地资源的破坏，减少对环境造成的污染，将固体废弃物进行综合利用之后，可以顺利的将矿场恢复成耕地、森林或者草地，能够更好地使土地资源得到开发与利用。
五、结论
综上所述，绿色开采技术是时代发展的产物，符合我国建设生态文明社会的具体要求，对于环境保护和可持续发展战略的实现有着十分重要的意义。绿色技术的应用，有效解决了传统开采方式的不足和弊端，更好的实现生态环境保护，促进矿产开采行业的转型和升级。
参考文献：
[1]李金龙.采矿工程中绿色开采技术的应用研究[J].世界有色金属，2017（17）.
[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）.
[3]李安，丁锐.采矿工程中绿色开采的应用浅述[J].科技风，2017（17）.
[关键词]采矿工程；绿色开采；应用
中图分类号：J62.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）48-0221-02
近年来，我国矿产资源开采量不断增加，但采矿过程造成的环境污染问题也愈加严重，不利于绿色生态文明建设目标的实现。绿色开采技术符合采矿工程现代化发展的要求，与传统开采方式相比能够有效控制污染源，大幅降低或避免环境污染问题的发生。为更好的解决采矿工程造成的生态环境破坏，还需要对绿色开采技术的应用进行深入探究，同时这也是我国采矿工程未来发展的重要趋势。
一、采矿工程绿色开采应用条件和价值分析
目前采矿工程中有效应用绿色开采需要具备完善的条件，这样才能使得各项工作的开展具有较高的效率，才能获取更大的建设效益。从应用绿色开采方式的基本满足条件来说，首先需要从环境角度来进行分析，因为采矿项目实际建设过程中与地质环境之间联系较为紧密，相关部门需要加强分析，这样才能在后续的各项开采环境中有效实践绿色开采方式。需要对相关技术人员综合素质进行培养，确保从业人员能够具备绿色开采的执行能力，这样才能有效提升绿色开采的效果。除了这两点关键的影响要素之外，还需要根据开采工程的具体要求对开采技术进行强化，能够全面提升绿色开采的效果。当前绿色开采模式得到高度关注以及广泛应用的主要原因是因为其自身具有较高的应用价值。在对各类金属矿物资源开采的过程中，通过绿色开采模式能够有效降低开采过程中对自然生态环境的破坏性，在全面提升开采效率的同时，能够促进开采项目的长远发展，提高相关企业的建设效益，所以当前推广绿色开发模式具有重要意义。
二、采矿工程中存在的环境问题
2.1土地资源遭到严重破坏
就目前的情况来看，采矿工程导致土地资源受到破坏的形式有很多种，例如土地沙漠化、水土流失等，其都会对土地资源产生很大的破坏，对此必须要采取有效的措施进行整治和维护。但是在整个应用的过程中可能产生的一些破坏是不能够挽回的，特别是地表塌陷对土地资源的破坏，土地资源一旦受到破坏，就不能够进行农业的生产和操作，并且也会对周边的环境产生影响，例如生物、植物以及水资源方面，产生直接影响，因此需要引起我们的重视。
2.2水资源受到破坏
在对矿石的开采过程中，地下的含水层会受到相当程度的破坏，地下水大量的增加，这不仅会使区内环水层的水位降低，而且会使地下水降落，对当地的地质水文条件造成大量的负面影响。在矿山开采的过程中，有些时候因为方法不恰当，或者是技术不到位，或者是对于环境的保护的措施不够完善，会造成对于地下水产生破坏，使沟泉、河流出现干枯的现象。严重情况下，还会使土地沙漠化。一旦地下水受到破坏，对于当地区域内的水资源的影响往往是不可逆转的过程。在矿石的开采过程中，固体废弃物堆积不仅会造成地下水的污染，还是地表水污染的重要原因。
2.3大气污染
传统开采中缺乏对污染气体有效处理措施，导致严重的大气污染，例如瓦斯处理和煤矸石处理不当导致大量的 SO2、CO2、CO 等排放污染大气，而瓦斯中的甲烷气体的温室效应为二氧化碳的 25 倍，我国当前瓦斯绿色处理技术较为落后，每年约有120 亿 m? 的瓦斯排放，但是利用率仅为 20% 左右。
三、采矿中绿色开采的核心技术
3.1采空区的充填技术
传统的煤矿采空区充填工艺有水力充填、粉煤灰充填、风力充填、煤矸石自溜充填、矸石带状充填等，这些传统的采空区充填技术有的投入成本过高，有的产生二次污染，或者充填效率较差等缺点。而基于绿色开采理念的充填技术进行了很大改进，现代煤矿采空区充填技术应用较为广泛的以下几类：（1）采空区冒落矸石空隙注浆胶结充填，主要应用了冒落带的特点，在煤矸石空隙被压实前进行注浆，在短时间内使得填充材料和冒落矸石膠结，形成两者共同支撑的覆岩层，有效提升了充填区的力学稳定性，减少地表变形；（2）交替胶结充填，将河沙、工业炉渣、粉煤灰和煤矸石等进行混合，加水成为牙膏状浆体，及时填充后形成稳定的支撑体，有效控制地表沉降，对于温度较高的地区这种方法还能降低井下温度，降低火灾危险。
3.2瓦斯与采矿共采技术
该技术能够极大的解决瓦斯带来的空气污染问题，同时也能提高对瓦斯的利用率。但是由于我国煤矿的地质特点，煤层渗漏率低且变质程度较高，开采前的瓦斯预抽工作有一定的难度。但是从开采过程来看，通过开采中的岩层移动可能增加渗漏率，改善瓦斯抽放和运移的条件，从而实现瓦斯和采矿共采技术体系。
3.3煤矸石的处理
针对矸石，主要的绿色处理技术有覆盖，第一是在废弃物上进行覆盖，减少风吹等作用下对环境的污染；第二是根据矸石的化学物理性质选择相关的溶剂进行处理；第三是对矸石进行综合利用，将其中具有利用价值的金属等提炼出来，提高经济效益；第四是将矸石作为建筑材料，开采得到的尾矿以及被提炼之后的废石都具有作为建筑材料的价值，尤其是当下我国建筑材料成本不断上升，使用矸石能够较好地缓解资源紧张的现象。
3.4保水技术
保水技术核心思想是充分的调查煤矿开采区域内的水资源分布，合理的选择开采区域。对于不存在含水层或者隔水层的区域，需要注意开采中不能将水断裂带和开采垮落带发育到含水层底部。对于有含水层隔水层的区域，需要充分的研究地下水位下降和煤层采动覆岩破坏规律。在开采中留设防水煤岩柱，积极的采用保水采煤的方法，例如：减小导水断裂带高度、底板加固保水、浅埋煤层长壁工作面保水等方法。 3.5煤炭地下气化技术
该技术可以说是对传统采煤的革命性创新，是通过热化学反应将煤炭直接在地下转化成可燃性气体，并通过有效地污染控制措施有效地减少对环境的危害。该技术极大地改善了煤矿开采的环境以及机械化程度，是未来煤矿开采技术的重点研究方向。
四、采礦工程绿色开采的应用方法
4.1无煤柱开采技术的应用
该技术实现的主要原理是通过一条充填带预留在上一开采区段的运输巷下端，从而当对下一阶段的材料巷进行挖掘开采时，能够沿着设置好的充填带进行从而不用预留煤柱，实现无煤柱开采。实现的重点是注浆填充系统的构建，需要在井下设置专门的搅拌站和车场，并在专用回风巷的上部设置注浆泵硐室，实现搅拌 - 泵送 - 填充的连续作业。其中填充带的规格则需要结合工作面的运输巷长度以及充填带的矿压、凝固时间、断面综合确定。
4.2煤矸石填充支护技术的应用
该技术主要减少了煤矸石排放量，实现主要过程是通过奇数点的顺槽的填充桥墩，并利用注浆填充填充桥墩之间的空间，从而实现煤矸石的利用问题。具体的应用方法为：首先使用矿车将煤矸石运送到井下车场，随后将煤矸石传送到顺槽填充的运输带上，在混凝土浇筑的同时加入煤矸石，从而完成煤矸石混凝土带。需要注意是该技术中还需要一定的煤矸石筛选技术，并对筛选出来的煤矸石进行粉碎。具体的应用效果是有效的减少了煤矸石的排放问题，并有效的增加了煤矿的服务年限，减少了煤矿安全事故的发生率，且大量的煤矸石填充和使用也有效的减少了地面下沉的问题。
4.3保水开采技术的应用
采矿保水开采技术是新兴的煤矿绿色开采技术，核心思想是在保障煤矿资源的高效开发利用的基础上实现了对地下水和地面环境的保护效果。采矿保水技术的主要实现过程是通过特殊的地面灌浆技术和采煤工艺减少对水资源的破坏。在传统的采煤方式中由于不重视煤层对水文的破坏作用，常导致水位形成下降漏斗严重影响地下水的分布。而保水开采技术则充分地研究了煤矿开采对岩层和水文地理的破坏作用，提高了对水资源和环境的保护。
4.4矿产资源的高效开采技术应用
在矿产的开采中，一些矿层的资源比较丰富，质量高，但是由于开采技术的限制，导致这些优质的矿产开采效率低，在开采的过程中矿物大量的的排放，造成严重的资源浪费，同时也会造成环境的污染。通过绿色高效开采技术在矿产开采中的应用，能够更加充分的利用矿物。当前随着科技的发展，我国矿物技术也不断的创新，例如低浓度瓦斯发电技术也逐渐成熟，同时将矿井中搜集的瓦斯进行提浓来提高瓦斯的利用性，并通过管道提供给民用或者工业利用。还有通过对矿层中矿物的提炼还能够提升矿物的应用效率，进而实现矿产资源的处理，不仅有效的提升了能源的利用率，同时也降低了矿物对环境的污染。
4.5对固体废弃物进行综合利用
在矿山资源开采的过程中会产生许多的矿渣，矸石等固体废弃物，这些废弃物会占用许多土地资源，并且在堆放的过程中还会释放出二氧化硫等有害气体，对环境造成严重的污染。而采用绿色开采技术可以使这些废弃物得到有效的处置。对于这些固体废弃物的处理主要方法是进行再次的提炼和利用，例如：对矸石进行较为合理的提炼可获得有价值的资源，将固体废弃物中的矿渣在建筑材料或者是道路工程中进行应用，这不仅可以使公路建筑行业的原成本降低，还可以减少矿石固体废弃物对土地资源的破坏，减少对环境造成的污染，将固体废弃物进行综合利用之后，可以顺利的将矿场恢复成耕地、森林或者草地，能够更好地使土地资源得到开发与利用。
五、结论
综上所述，绿色开采技术是时代发展的产物，符合我国建设生态文明社会的具体要求，对于环境保护和可持续发展战略的实现有着十分重要的意义。绿色技术的应用，有效解决了传统开采方式的不足和弊端，更好的实现生态环境保护，促进矿产开采行业的转型和升级。
参考文献：
[1]李金龙.采矿工程中绿色开采技术的应用研究[J].世界有色金属，2017（17）.
[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）.
[3]李安，丁锐.采矿工程中绿色开采的应用浅述[J].科技风，2017（17）.