采矿工程中绿色开采技术的运用分析

摘要；本研究聚焦采矿工程中的绿色开采技术。首先阐释了其理论基础，明确绿色开采技术的内涵为在采矿进程中兼顾资源高效获取与生态环境最小损害，其特征包括系统性、环保性与可持续性。进而深入探讨该技术在采矿工程里保水采煤、煤与瓦斯共采、矸石减排、减沉开采与环境修复等方面的应用实践，剖析其对生态环境在空气、土地、水资源等维度的影响。绿色开采技术能有效降低有害气体排放、减少土地破坏与沉陷、保护地下水资源，有力促进采矿行业与生态环境的协调发展，为资源开发与环境保护的平衡提供关键技术支撑与实践参照。

关键词；采矿工程；绿色开采技术；生态环境影响

引言

随着全球对环境保护和可持续发展的关注度不断攀升，传统采矿工程所带来的资源耗竭与环境恶化问题愈发凸显。采矿活动往往伴随着大量废弃物排放、土地破坏、水资源污染以及瓦斯等有害气体释放，严重威胁生态平衡与人类生存环境。在此背景下，绿色开采技术应运而生并成为采矿工程领域的研究焦点。它旨在从源头上变革采矿模式，通过创新技术手段与工艺方法，实现矿产资源的绿色、高效开采。

一、绿色开采技术的理论基础

1.1 绿色开采技术的内涵

绿色开采技术是一种在采矿工程中，综合考虑资源开发与环境保护相协调的新型技术理念与实践体系。其内涵在于通过一系列先进技术手段与合理的开采工艺设计，在确保矿产资源高效回采的同时，最大程度降低对生态环境的负面影响，实现资源开采与生态保护的良性互动。在开采过程中运用保水采煤技术，减少对含水层的破坏，维持区域水资源平衡。采用煤与瓦斯共采技术，将原本视为灾害源的瓦斯进行有效回收利用，既提升了能源综合利用效率，又降低了瓦斯对大气环境的温室效应贡献。绿色开采技术贯穿于采矿活动的各个环节，从矿床勘探规划、开采方法选择到矿石加工处理以及废弃物处置，均以可持续发展为导向，追求经济效益、社会效益与环境效益的有机统一。

1.2 绿色开采技术的特征

绿色开采技术具有多方面显著特征。系统性特征明显，它并非单一技术的简单应用，而是涵盖地质、采矿、环境、生态等多学科交叉融合的技术体系，各个环节相互关联、相互影响，共同构成完整的绿色开采技术框架。环保性突出，以减少对空气、土地、水资源等生态要素的污染和破坏为核心目标，积极采用环保材料与工艺，如矸石减排技术中的矸石回填或资源化利用，有效控制固体废弃物对土地的占用与污染。可持续性是其关键特征，注重资源的长期可利用性，通过优化开采方式提高资源回收率，并且在开采过程中为矿区生态修复与后续土地复垦等可持续发展举措创造有利条件，保障采矿工程在较长时间跨度内与生态环境和谐共生。

二、绿色开采技术在采矿工程中的应用

2.1 保水采煤技术

保水采煤技术主要应用于解决采煤过程中地下水流失和地表生态受影响的问题。在开采前，通过详细的地质勘查，精准确定含水层位置、厚度以及其与煤层的空间关系等关键信息。开采过程中，采用合理的采煤工艺，如留设防水煤岩柱，根据煤层赋存条件和含水层特性，确定煤岩柱的尺寸与形状，使其能够有效阻挡采动对含水层的破坏，防止地下水大量涌入采空区。在我国西北一些干旱半干旱地区的煤矿，保水采煤技术的应用确保了当地有限的地下水资源不被过度破坏，维持了矿区周边植被的正常生长，减少了因采煤导致的土地沙漠化风险，保障了当地生态系统的基本稳定。

2.2 煤与瓦斯共采技术

煤与瓦斯共采技术实现了瓦斯资源的有效回收利用与煤炭安全开采的协同。在煤层开采前，先进行瓦斯预抽采，通过在煤层中布置密集的钻孔网络，利用抽采设备将煤层中的瓦斯抽出，降低煤层瓦斯含量与压力，这不仅减少了采煤过程中瓦斯突出、爆炸等安全隐患，还为瓦斯的后续利用提供了资源基础。在采煤过程中，随着采动影响，煤层中的瓦斯进一步解吸释放，此时采用采动区瓦斯抽采和采空区瓦斯抽采相结合的方式，提高瓦斯抽采率。抽出的瓦斯可用于发电、民用燃气供应或作为化工原料生产甲醇等产品。一些高瓦斯煤矿采用煤与瓦斯共采技术后，瓦斯抽采量大幅提升，瓦斯发电为煤矿自身提供了部分电力资源，降低了生产成本。

2.3 矸石减排技术

矸石减排技术致力于减少煤矸石的排放量及其对环境的危害。在煤炭开采源头，通过优化开采工艺，提高煤炭的采出率，降低矸石混入率，如采用智能化采煤设备，精准识别煤层与矸石界面，减少不必要的矸石采出。对于产生的矸石，积极开展资源化利用。将煤矸石破碎后用于生产建筑材料，如矸石砖、矸石水泥等，既消耗了大量矸石，又创造了新的经济价值。部分煤矿还将煤矸石回填至采空区，既解决了矸石堆放占地问题，又能有效控制地表沉陷。

2.4 减沉开采与环境修复技术

减沉开采与环境修复技术主要针对采矿引起的地表沉陷和生态破坏问题。在开采过程中，采用条带开采、充填开采等减沉开采方法。条带开采是将煤层划分为条带状进行间隔开采，保留部分煤柱支撑上覆岩层，从而减小地表沉陷幅度。充填开采则是将矸石、粉煤灰等充填材料填充至采空区，支撑上覆岩层，有效控制地表沉陷。在开采结束后或开采过程中同步开展环境修复工作，对沉陷区进行土地复垦，根据当地土壤条件和气候特点，选择合适的植被进行种植，恢复土地的生产力和生态功能。

三、绿色开采技术对生态环境的影响分析

3.1 对空气环境的影响

绿色开采技术在多方面改善了采矿工程对空气环境的影响。传统采矿中，瓦斯直接排放会加剧温室效应，而煤与瓦斯共采技术的应用有效减少了瓦斯向大气的排放量，将瓦斯转化为能源资源加以利用，降低了其对全球气候变暖的潜在贡献。瓦斯发电项目的实施，使得原本排空的瓦斯得到有效利用，在提供电力的同时减少了温室气体排放。

3.2 对土地资源的影响

在土地资源方面，绿色开采技术发挥了积极的保护和修复作用。减沉开采技术，如充填开采和条带开采，有效控制了地表沉陷范围和程度。与传统的全部垮落法开采相比，充填开采将充填材料注入采空区，支撑上覆岩层，避免了大规模的地表塌陷和土地裂缝，减少了对耕地、林地等土地资源的破坏，最大程度保持了土地的原有形态和使用功能。对于已经产生沉陷的区域，环境修复技术通过土地复垦措施，根据土地适宜性评价结果，选择种植农作物、树木或草类植被，改善土壤结构，增加土壤肥力，逐步恢复土地的生产力，使受损土地能够重新被利用。

3.3 对水资源的影响

绿色开采技术对水资源的保护具有重要意义。保水采煤技术通过留设防水煤岩柱、优化开采工艺等手段，减少了采煤过程中对含水层的破坏，防止地下水大量涌入采空区，维持了区域地下水位的相对稳定。这确保了矿区及周边地区的水资源量不至于因采矿活动而急剧减少，保障了居民生活用水、农业灌溉用水以及生态用水的供应。

结语

绿色开采技术为采矿工程开辟了可持续发展的新路径。其理论基础为实践提供了指引，多种应用技术从不同方面降低了采矿对环境的冲击。在空气、土地和水资源保护上成效显著，减少污染与破坏，促进资源循环利用。未来，需持续深化绿色开采技术研究与应用，以实现矿业开发与生态环境的和谐共生，推动整个行业迈向绿色发展新纪元。

参考文献

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