采矿工程中绿色开采的重要性分析
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇采矿工程中绿色开采的重要性分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
【摘要】: 本文详细介绍了目前煤炭资源的现状以及采矿引起的环境问题，从而提出了绿色开采，重点强调了绿色开采的必要性和意义，进一步阐述了煤炭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。
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
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、 采矿引起的环境问题
长期以来，煤矿开采成为掠夺环境的严重因素之一。煤矿开采后，形成了矿区独特的生态环境问题，如农田和建筑物的破坏、煤矸石堆积如山、河川径流、供水量减少以及土地荒漠化等。随着我国煤炭产量的不断增加，煤矿开采造成的环境问题也越来越突出，主要表现在以下几个方面。
1、水资源的破坏。在煤矿开采过程中，原有的地表径流含水层遭到破坏，大量排放地下水。同时，也导致区域含水层水位下降，形成地下水降落漏斗，直接影响区域水文地质条件。开采产生的地表变形往往影响到地表水体(河流、湖泊、井泉等)，从而使部分沟泉水量减少甚至干涸，影响当地居民正常的生产生活，进而影响区域植被生长，甚至土地沙漠化。这一问题在西部缺水地区显得尤为突出。我国每年采煤破坏地下水22亿m3/a。
2、土地资源的破坏。地表塌陷、水土流失、沙漠化、固体废弃物对土地的压占和污染严重破坏土地资源。煤炭开采所造成的沉陷对土地资源的破坏是十分严重的，我国因采煤区地表塌陷造成的土地破坏总量约为 40 万 hm2，开采万吨原煤造成的土地塌陷面积平均达0.20~0.33hm2，每年因采煤破坏的土地以 3~4 万 hm2的速度递增。此外，煤矿开采会产生占煤炭产量10%~20%的矸石，目前我国煤矸石累计堆存近40亿吨，占用土地1万hm2。
3、大气的污染。煤矿排放瓦斯及矸石山自燃释放大量的SO2、CO2、CO污染空气。矿井瓦斯CH4产生的温室效应是CO2的21倍。我国煤矿年排放瓦斯120亿立方米，平均利用率不到20%。
综上所述，煤炭开采造成的环境破坏是非常严重的，大大超出了矿区环境容量，因此我国的煤炭开采是以牺牲环境为代价的，而煤炭作为我国主要能源的状况在短期内难以改变。为了避免开采对矿区环境的继续破坏，国家和煤炭行业必须考虑煤炭资源与环境协调开采问题，按照国务院“关于促进煤炭工业健康发展的若干意见”的要求，转变煤炭开采理念，开展煤炭资源绿色开采技术研究，依靠技术进步，将煤炭生产活动对自然资源和生态环境的影响降低到最小程度。
二、绿色开采（资源与环境协调开采）的内涵
1、对原有矿井废弃物实现资源化和再利用。在矿区范围内除开采煤炭，应该减少对土地的破坏和矸石的排出。从广义资源的角度论，对矿区范围内的地下水、煤层内瓦斯、以至于煤矸石和在煤层附近的其他矿床都应该将其资源化，并视为这个矿区的开发对象而加以利用。
矿井水文地质类型：根据矿井水文地质条件、涌水量、水害情况和防治水难易程度等来划分类型，是将矿井水作为水害来对待的。可以在防治地下水的同时将矿井水资源加以利用。其它如塌陷地的复垦和矸石作为塌陷地的复垦材料以及制砖利用等。
2、绿色开采技术的理论基础问题。
开采的环境问题都由于采动所引起，所以与开采后导致的岩层运动有关(岩体不破坏上述问题都不会发生)。岩层运动不仅对工作面矿山压力有影响，而且造成岩体的松动，由此影响离层的发育状态及位置和地表沉陷，从而改变了瓦斯与地下水在裂隙岩体内的渗流规律。
绿色开采的理论基础：1）采动岩体“节理裂隙场”分布以及离层规律；2）开采对地表的影响规律；3）液体与气体在裂隙岩体中的渗流规律；4）岩层控制(主要是煤巷支护)与岩体应力场分布规律。岩层中的关键层对整个岩层运动及岩体内“裂隙场”起控制作用，因此与绿色采矿密切相关，岩层控制的关键层理论是绿色采矿的基础理论。
三、绿色开采(资源与环境协调开采)技术体系
1、煤与瓦斯共采。瓦斯是温室气体，又是矿井重大事故的起源，但也是洁净能源，因此应该使其资源化，其技术途径有：1）采前抽采，如果开采前能抽出煤气层中的瓦斯，是利用瓦斯提高煤矿安全的最佳方式。但由于我国大多数煤体的透气性低，所以抽离瓦斯是有一定困难的。2）煤与瓦斯共采，开采后围岩压力减少，采空区内瓦斯大量释放，导致瓦斯抽取的最佳时机，这就形成了煤与瓦斯共采体系。由关键层理论建立的关键层破断后形成“O”形通道理论，在一些矿区和废弃矿井中抽放卸压瓦斯对钻孔布置起到指导作用。3）废弃矿井抽采瓦斯，采动后，废弃矿井煤层充满瓦斯，因而可以利用采动后岩体内裂隙场的分布，合理布置瓦斯抽排管抽出瓦斯。4）回风井回收瓦斯。
2、保水开采技术。保水开采不同于防止溃水，后者是从安全角度考虑，而保水开采则必须关注开采前后岩层的水文地质变化。开采对水资源的影响随上覆岩层而异；在一些地区开采后地面形成水洼，甚至进行河、湖、海下采煤，显然这些地区开采对水文地质影响不大；在一些地区开采后暂时形成下降漏斗，随着雨水的补给，下降漏斗消失，说明上覆岩层隔水良好；在一些地区开采后有可能造成水文地质的很大改变，甚至地下水的流失。
3、矸石的处理。
我国矸石排量占原煤产量的 15%~20%，破坏了地貌，自燃引起大气污染，经雨水淋漓污染地下水和经风化扬尘而污染环境，因此企业应该研制有关技术，而地方政府为了保护环境应该有相宜的激励政策处理好矸石排放问题。绿色开采技术首先是少出或不出矸石，即优化巷道布置，在薄煤层中采用宽巷掘进，多开煤巷少开掘岩石巷，这样就涉及到少出矸石的关键技术———煤巷维护技术问题。但随着采深的增加，岩石巷的开掘将不可避免，处理好这样大量的矸石并非易事。
四、各方重视绿色开采
1、绿色开采是形成矿区绿色家园的重要技术组成，目前还仅仅是一个框架。能否实现决定于经济的合理与技术的可行。能否实现绿色开采，经济是根本，希望政府充分考虑我国煤炭作为主体和可靠能源，在产业链上又处于初级产品，分配上不合理等特点，对煤炭企业经济关心与支持，使煤炭企业健康发展。
2、在科学方面，应该将岩层运动对工作面的矿山压力影响转为研究开采后岩层运动对岩体内形成空隙及其对气、液体的渗流规律的影响，以及研究再次形成岩体结构用来保护地面的可能性。在技术上涉及到充填和复垦、瓦斯抽采、保水技术、矸石利用、煤巷支护和地下气化等。
3、各矿区应根据自身的特点，加强并重点突出其资源与环境协调（绿色）开采技术，形成各自的模式（例如：东部以保护地面为主，而西部则以保护水资源为主）。应该加强研究各类矿区保护生态环境的模式和经济评价体系及其与企业成本的关系，为政府应该制定的政策作出建议。
五、结 语
采矿是矿产资源开发过程中必需的、不可逾越的手段，如何在采矿过程中减少负效应，对已经开发矿山所产生的负效应进行综合治理是必要的，其意义深远。所以，应进一步重视采矿过程中绿色开采工作。
参考文献：
【1】史钟琦，绿色开采在采矿工程中的应用。民营科技，2013（03）
【2】武汉成，绿色开采在采矿工程中的重要应用。黑龙江科技信息，2013（01）
【3】秦雷，绿色开采在采矿工程中的重要应用。黑龙江科技信息，2012（05）