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绿色开采技术在采矿工程中的应用研究论文

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2024-06-12 10:11:57    来源:    作者:zhoudanni

摘要:矿产资源是社会发展中非常重要的资源之一,在国家经济发展中有着举足轻重的地位。但是传统矿产开采方式也是一种高消耗、高污染的产业,在开采过程中会对生态环境造成很大程度上的破坏,从而产生一系列的环境问题。因此,要想保证采矿工程在社会可持续发展中发挥更大的作用,就需要对绿色开采技术进行深入研究,并将其运用到采矿工程中去。在采矿工程中使用绿色开采技术能够有效地减少对环境造成的污染,并可以实现对矿产资源的高效利用,提高矿产资源的利用率,从而为我国社会可持续发展奠定坚实的基础。

  摘要:党的十八大以来,我国经济由高速增长向高质量发展转变,追求绿色经济与可持续发展。矿产资源是国家经济发展中非常重要的一个组成部分,矿产开采的重要性不言而喻。然而传统矿业开采方式会对环境造成污染,不仅对人们的日常生活造成影响,还会对生态环境造成严重的破坏。因此,绿色开采技术作为一种可持续发展的重要理念越来越受人们重视,它能够减少污染,有效地保护生态环境。文章结合绿色开采技术的重要性,阐述传统采矿技术对环境的污染,分析绿色开采技术在采矿工程中的应用,以期采矿工程在社会可持续发展中发挥更大的作用。

  关键词:采矿工程;绿色开采技术;应用分析

  矿产资源是社会发展中非常重要的资源之一,在国家经济发展中有着举足轻重的地位。但是传统矿产开采方式也是一种高消耗、高污染的产业,在开采过程中会对生态环境造成很大程度上的破坏,从而产生一系列的环境问题。因此,要想保证采矿工程在社会可持续发展中发挥更大的作用,就需要对绿色开采技术进行深入研究,并将其运用到采矿工程中去。在采矿工程中使用绿色开采技术能够有效地减少对环境造成的污染,并可以实现对矿产资源的高效利用,提高矿产资源的利用率,从而为我国社会可持续发展奠定坚实的基础。

  1绿色开采技术的作用

  1.1绿色开采技术

  绿色开采技术指的是在矿产开采的过程中,最大限度地保护生态环境,有效地减少对生态环境的污染的前提下进行开采,其具体的表现形式包括以下几个方面:首先,采矿工程在进行开采的过程中,应该尽量减少对周围生态环境的影响,避免对水、空气等造成污染;其次,采矿工程在进行开采过程中要尽可能减少对水资源的浪费;最后,采矿工程在进行开采的过程中要尽量减少对土地资源的破坏。充分利用绿色开采技术,可以减少对生态的破坏、提高资源利用率、使企业经济效益与社会效益实现协同发展。

  绿色开采技术不仅能够保护环境,还能够保证矿产资源在社会可持续发展中发挥更大的作用。随着人们生活水平不断提高,人们对矿产资源需求越来越大,这也促使矿产企业在发展过程中更加重视绿色开采技术。绿色开采技术不仅是我国发展矿产行业必不可少的一个环节,还是未来采矿行业发展的重要趋势。因此在今后采矿工程发展过程中要不断研究和创新绿色开采技术,以满足人们对矿产资源需求。

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  1.2有助于减少因采矿行为造成对周边生态环境的破坏

  在矿产开采过程中,如果采用的技术不够科学,那么就会对周围的生态环境造成破坏,对周围的土地、水资源、空气等造成影响。因此,在进行矿产开采时,一定要充分结合实际来进行开采,不能盲目、粗放地进行开采。例如在对地下矿区进行开采时,如果不能采取科学有效的技术措施就会导致土地塌陷以及地表变形等问题,继而引发地质灾害隐患,严重破坏生态环境。所以,在进行矿产开采时一定要对地下矿区和地表变形情况进行充分的研究和分析,从而制定科学合理的开采方案。另外,在矿产开采过程中还可以采用废石资源化利用、土地复垦等方法来减少矿产开采对周边生态环境造成的影响。例如在对矿山进行开采时可以采用充填采矿技术来减少开采对周围环境的影响。另外还可以将尾矿和废石用于修建矿山道路、平整土地、支援地方建设中,这样既可以减少对生态环境造成破坏,还可以避免土地资源浪费。

  1.3共伴生资源综合利用,以提高企业效益与竞争力

  绿色采矿技术在我国采矿行业的应用能够有效地提高企业的竞争力,这主要是因为绿色采矿技术能够有效地减少企业的能源消耗,还能够促进企业进行技术革新,从而有效地提升企业的竞争力。由于目前我国矿产资源的需求量非常大,利用传统矿产开采方式大规模开采会对生态环境造成严重的破坏。而绿色采矿技术的出现可以在一定程度上缓解这一问题,其主要就是通过对矿产资源进行绿色开发利用的方式来降低对生态环境的破坏。因此,在我国矿业企业中推广绿色采矿技术可以有效地提高企业的核心竞争力,且能实现对矿山共伴生资源综合利用,如对围岩、夹石、废石加工利用,进一步提高企业经济效益与竞争力,从而使其在市场中更好地生存下去。同时这也是我国实现可持续发展战略的一种有效途径。

  2传统采矿技术对环境的污染和破坏

  2.1矿产开采对水资源造成严重的破坏

  矿产资源开采过程中会对水资源造成严重的破坏,地裂缝是破坏水资源的一种情况,还有一种情况是采矿过程中需对地下水进行抽排,抽排会影响地下水水位,进而影响地表植被;矿井水排放前也需要进行无害化处理,避免含重金属或矿物的废水排放导致生态环境问题,这些都会影响矿区周边生态环境。由于矿产资源的开采会导致地表岩层移动和变形,这就会影响到周围地下水资源的流动性,从而导致地表河流干涸或者引起河水污染,地表水是人类正常生产生活的重要资源,对地表水的破坏,会影响人类身体健康,并导致严重的经济损失,从而影响正常的生产生活。因此,在矿产开采过程中要对采矿工业场地进行合理的规划和设计,减少采矿作业对周围水资源的影响。

  2.2矿产开采会产生严重的大气环境污染

  矿产资源在开采的过程中,会产生大量的粉尘以及有害气体,这就使得矿产资源开采对环境造成了严重的污染。据相关数据显示,我国每年有30%左右的空气质量是不达标的,这严重影响了人们的日常生活和工作。而长期生活在不达标大气中的人们会出现咳嗽、头痛等症状。如果长期生活在这种环境中会对人体健康造成很大的危害。因此,矿产开采过程中应采取有效措施减少矿区周围大气环境污染,改善当地大气环境。同时,矿山开采企业应加强对矿区周围空气环境的检测力度和频率,采取降尘、减排等措施减少矿区周围大气环境中污染物数量。

  2.3矿产开采会对土地资源形成严重破坏

  大多数矿产开采以井工开采的形式为主,井工开采会造成地表严重塌陷,塌陷主要形成于采空区上方,且整体塌陷区域要远大于采空区,造成土地资源大量塌陷。除此之外,矿山开采而形成的废弃物、过滤物等大多会堆积在矿山开采区周围的地表层,这些废弃物在地表水和雨水的影响下会直接改变堆积所在区域的土壤结构,导致土壤结构恶化,生态植物难以生长,即使土地资源可以通过自我净化恢复正常,但是恢复周期较长,毁坏严重会促使恢复周期高达300年~500年,这些土地资源被严重毁坏。

  2.4矿产开采会产生极大的噪音污染

  在矿产开采过程中会运用大量的大型机械,这些机械可以保证开采效率,然而这些机械在运行时会产生极大的噪音,这就对自然环境造成了极大的噪音污染。噪音污染不仅仅影响矿产开采的工作人员,同时也会对周围人们的睡眠、生活、工作等造成严重影响。

  3采矿工程中绿色开采技术

  3.1采矿废弃物综合利用

  由于矿产资源的开采会产生大量的废弃物,如果不及时进行处理就会对土地资源造成污染。在进行矿产开采的过程中,会产生大量的废弃物,对此,在进行矿产开采时,要做好废弃物的处理工作。比如对废石、废渣进行妥善的处理,通过合理地处理这些废弃物,可以有效地减少对土地资源的污染。此外,还可以将这些废弃物作为建筑材料,用来修建房屋和道路。比如在开采石灰石时,会产生大量的石灰石废渣,如果不加以利用就会对土地资源造成严重的污染,造成土地荒漠化、盐碱化。因此,可以将这些废渣资源化利用不仅可以节约成本,还能有效地保护土地资源。

  矿山在开采时产生的固体废弃物不仅占用了大量的土地,还会对周围环境造成一定程度上的影响,因此,必须要采取一些有效措施来处理固体废弃物。目前,我国对于这些固体废弃物的处理方式主要有两种,一种是覆土造田,另一种是井下充填。井下充填技术具有非常强的经济性和可行性,也是目前我国应用较多的一种方式。在具体进行井下充填技术之前,必须要对固体废弃物进行分类处理。此外,对于可能含有的重金属元素和有害物质的固体废弃物必须要采取一定的技术手段进行无害化处理。

  3.2智能化开采技术

  智能化开采技术集机械化、信息化、自动化于一体,应用自动化网络技术和智能仪器设备,对相关的采掘机械进行有效控制,并实现采掘任务的合理分配。智能化开采技术通过计算机技术、通讯技术、传感器技术等高科技的手段进行综合利用,基于这些技术对矿产资源进行检测和分析。其能够实现矿产资源开采和管理的科学化,这对于企业来说是非常重要的。其不仅可以提高开采效率,还可以减少开采成本。因此,在未来的发展中,需要对数字采矿技术进行不断地研究和创新,从而为我国的矿产开采事业作出更大的贡献,进而推动我国经济社会更好地发展。

  4露天矿山的绿色开采技术应用

  4.1建立完善的绿色开采体系

  建立完善的绿色开采体系是促进绿色开采技术应用的重要手段,它在很大程度上会提高采矿工程的质量,也会提高企业经济效益。绿色开采体系主要包括以下几个方面:首先是建立健全的矿山开采管理制度,有效控制开采成本,减少对周围环境的破坏。其次是严格按照绿色矿山建设规范进行矿山建设与生产,以此来规范矿山生产行为,同时也是对矿山开采过程中造成的环境污染、生态破坏等问题进行有效预防。最后是严格落实环境保护、生态保护要求,在确保矿山正常生产运行的基础上,有效提高对矿石资源、废石资源、水资源、土地资源等的开发利用与保护力度,避免造成不必要的浪费和污染。

  4.2强化人员意识

  强化人员安全意识,强化企业生产安全管理,首先需要明确采矿工程中绿色开采技术的管理要点,落实好对采矿人员的安全教育培训,并将培训效果落实到日常的采矿工作当中去,以提高员工的安全意识、责任意识、主人翁意识。其次需要强化企业管理人员的环保意识,加强对企业管理人员的培训教育,以确保其可以将绿色开采技术作为工作中的重要内容,并积极地进行宣传教育,将绿色开采技术应用到实际的采矿工程当中去。要强化企业管理人员对绿色开采技术的重视程度,不断地提高人员环保意识,确保其可以主动地参与到绿色开采技术的实际应用当中。

  4.3对绿色开采技术管理与更新

  绿色开采技术管理需要强化技术的管理和应用,以确保绿色开采技术可以得到有效地应用。首先需要将绿色开采技术作为核心内容,需要根据具体的采矿工程实际情况进行绿色开采技术的应用。另外还需要加强对绿色开采技术的监管,将绿色开采技术的应用落实到具体的管理工作当中去,并要积极地做好监督管理工作,确保绿色开采技术可以在采矿工程中得到有效地应用,实现企业经济效益和社会效益的最大化。与此同时,还需要做好露天矿山开采技术的研究工作,其次还需要对绿色开采技术进行及时更新、创新、革新,确保绿色开采技术能够在露天矿山开采工程中发挥出应有的作用。

  4.4自动式破碎站开采技术

  自动式破碎站开采技术是一种新型的露天绿色开采技术,该技术主要包括筛分履带式移动破碎站和反击破履带式移动破碎站。自动式破碎站开采技术应用后极大程度上降低了汽车使用率,生产成本降低的同时,还起到保护环境的作用。汽车在使用时会产生大量的废气,而使用率降低促使废气减少,极大程度上减少大气环境污染。自动式破碎站开采技术的最大优势在于适用于任何地形条件,且能根据矿山实际情况选择最佳破碎模式,从根本上保证开采质量和效率。自移式破碎站开采技术耐久性很强,同时还具有功能多、破碎效率高的特点,能够合理地设计结构,实现许多企业的不同物料破碎需求,比如能够满足对细物料破碎的筛分需求、对粗物料的筛分需求以及对中物料的筛分需求等,能够有效提高矿山开采工作的效率。应用自移式破碎站开采技术能够减少矿石开采过程中的粉尘污染,有效降低噪声,从而有利于提高矿山的经济效益和社会效益。

  5地下矿山采矿工程中绿色开采技术

  5.1覆岩隔离注浆充填技术

  在对矿山进行开采时,需要先将其开采区域内的地下水位降到最低,然而如果地表沉降较大时,地表的建筑物就会受到一定程度上的损害。为了减少地表沉降的程度,可以利用覆岩隔离注浆充填的原理将采空区上方的岩层进行隔离,能够有效地保护周围环境不被破坏。

  (1)覆岩隔离注浆充填原理。是指在地表不留任何建筑物或者是其他构筑物时,利用对采空区进行注浆充填的方法来防止地表出现下沉现象。这种方法的核心就是对采空区上方的岩层进行隔离,将其与周围岩层之间进行隔离,避免采空区上方岩层出现变形或者是断裂现象。

  (2)覆岩隔离注浆材料及工艺。需要根据实际情况,选择合适的注浆材料,然后利用水泥和水按照一定比例进行混合,利用高压水泵将其搅拌均匀,并通过钻机进行钻孔工作。当地层中出现一定程度上的压力时,就能够通过注浆管和注浆嘴之间的压力差将水泥浆液输送到岩层中,从而起到加固的作用。

  5.2地下水处理技术

  地下水处理技术指的是利用物理、化学和生物等方法对开采过程中产生的废液进行处理,以达到回灌地下水的目的,从而保证水资源的可持续利用。在采矿工程中应用地下水处理技术主要是防止矿产资源开采对地下水源造成污染,同时可以有效地保护自然环境,还可以有效地避免环境受到破坏。在矿产资源开采过程中,其会产生大量的废水,如果处理不当会对水资源造成严重的污染,对环境造成严重的破坏。因此,在采矿工程中应用地下水处理技术能够有效地避免对水资源造成污染。在具体操作过程中采用化学沉淀法、过滤法、吸附法等方式对废液进行处理,从而保证水资源的可持续利用。

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  6结语

  综上所述,绿色开采技术目前最为大力推广应用的开采方式,应用后能够有效地减少对环境的污染和破坏,提高矿产资源利用率,最重要的是能够有效地保护生态环境,促进采矿行业的可持续发展。采矿工程、露天矿山及地下矿山应用的绿色开发技术存在明显差异性,在不同采矿工程中应用适宜绿色采矿技术,保证矿产资源得到更好地开发和利用,提高矿产资源的利用率的同时,对周围环境进行有效保护,进而实现采矿工程行业可持续发展的根本目标。