綠色礦山環(huán)保設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新加強(qiáng)

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隨著煤礦企業(yè)的不斷發(fā)展，煤礦開采對環(huán)境的危害也越來越嚴(yán)重，綠色礦山的建設(shè)已經(jīng)成為煤礦企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，在煤礦開采的同時，保持生態(tài)環(huán)境平衡是煤礦企業(yè)未來發(fā)展的方向。本文研究了環(huán)保技術(shù)在綠色礦山建設(shè)中的應(yīng)用，分析了煤礦開采對環(huán)境的影響，提出了相關(guān)的煤礦開采技術(shù)，并對煤礦開采中產(chǎn)生的廢物的治理提出了建議。

1礦產(chǎn)資源對環(huán)境造成的影響

1.1水體污染

水資源是人類賴以生存的基礎(chǔ)，水資源對我們的生產(chǎn)和生活十分的重要，一旦水資源受到污染，將嚴(yán)重影響人類的生產(chǎn)生活和健康。煤礦開采主要以地下開采為主，在開采的過程中會對地下水產(chǎn)生影響，地下水一旦被污染，會導(dǎo)致地下水系統(tǒng)失衡，造成整個區(qū)域地表水滲漏，水資源污染，地下水位下降，河流斷流，對整個區(qū)域的生產(chǎn)生活帶來嚴(yán)重的影響。另外，煤礦開采的過程中會產(chǎn)生大量的污水以及未經(jīng)過處理的污染物，這些污水和污染物含有大量的有害物質(zhì)，一旦排入水體，將直接污染水源，甚至對當(dāng)?shù)氐耐寥酪灿衅茐淖饔茫绊懼脖坏脑偕?/p>

1.2破壞土地結(jié)構(gòu)

煤礦開采過程中，土地結(jié)構(gòu)被破壞也是值得關(guān)注的問題。煤礦開采大都是地下開采，地下開采雖然可以提高煤礦的開采率，但同時面臨地表塌陷，土地結(jié)構(gòu)破壞的問題，這是煤礦開采中常見的問題之一。地表塌陷不僅給煤礦開采工作帶來困難，也破壞了當(dāng)?shù)氐牡乇斫Y(jié)構(gòu)。因此在開采的過程中，不僅要提高開采技術(shù)和開采手段的進(jìn)步，也要加強(qiáng)關(guān)注由于使用地表設(shè)備造成地表塌陷的相關(guān)問題。1.3產(chǎn)生大量的固體廢棄物煤矸石是煤礦開采中產(chǎn)生的一種固體廢棄物，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國煤礦開采的數(shù)量也逐年增加，而煤矸石的排放量也不斷的增長，大量煤矸石堆積，對環(huán)境造成了嚴(yán)重的損壞。煤矸石堆積占用了耕地資源，耕地資源減少產(chǎn)生了社會經(jīng)濟(jì)問題，同時煤矸石大量堆積增加了泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的幾率。另外煤矸石等固體廢棄物長期堆積污染水資源和土壤，并且經(jīng)過長期的風(fēng)化作用，對大氣也產(chǎn)生了不可逆的污染。因此煤礦企業(yè)要加大煤礦固體廢棄物的治理力度。

2綠色礦山及環(huán)保開采技術(shù)

2.1綠色礦山

“綠色礦山”是一種嶄新的礦業(yè)形象。是指在礦山開采的過程中，將煤礦開采和生態(tài)平衡可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合，在開采過程中要實(shí)現(xiàn)環(huán)境生態(tài)化，通過科學(xué)的設(shè)計(jì)和先進(jìn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)礦山開采與環(huán)境保護(hù)的和諧發(fā)展。綠色礦山建設(shè)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，其核心包括煤礦開采和環(huán)境保護(hù)，著力于在進(jìn)行科學(xué)的煤礦開采過程中，將各種污染和損壞予以治理和恢復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)煤礦開采和環(huán)境保護(hù)的和諧共同發(fā)展。

2.2保水開采技術(shù)

保水開采技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種保護(hù)水資源的技術(shù)，其目的在于防治采煤工作面突水的同時，有意識的對水資源進(jìn)行保護(hù)，減少煤礦開采工作對環(huán)境的影響程度。保水開采技術(shù)在全面掌握開采后上覆巖層的破壞規(guī)律以及地下漏斗的形成規(guī)則后，采取地面注漿的方法并結(jié)合合理的開采方法等措施，對水資源進(jìn)行保護(hù)和利用。另外利用保水開采技術(shù)要結(jié)合煤礦的特點(diǎn)，對開采區(qū)域進(jìn)行合理選擇，對不同含水層的地區(qū)要進(jìn)行分層開采，在開采時遇到松散含水層時，要留設(shè)防水煤柱，充分保護(hù)水資源，實(shí)現(xiàn)保水開采。

2.3減沉開采技術(shù)

煤礦開采帶來最大的問題是地表沉陷，地表沉陷的有效解決辦法就是減沉技術(shù)與復(fù)墾技術(shù)相結(jié)合，地表沉陷嚴(yán)重破壞了生態(tài)平衡，因此需要采取復(fù)墾的方法來對沉陷的地面進(jìn)行填充。當(dāng)今常用的復(fù)墾方式是挖深墊淺。挖深墊淺就是通過人工或者機(jī)組的方式，將塌陷較深的地面繼續(xù)挖深，使之形成魚塘，在旱季也能保持一定的水量，并將挖出的土墊在塌陷較淺的區(qū)域，墊高地面，改造成水田或者梯田進(jìn)行種植。這種方式使得被破壞的地表得到了恢復(fù)，同時還調(diào)整了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，將單一的土地轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)種植與養(yǎng)殖相結(jié)合的方式，提高了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)效益。條帶開采是開采“三下”煤層的重要開采方法，主要是在煤層采出之后，在頂板冒掉落之前，利用膏體膠結(jié)材料對采空區(qū)進(jìn)行填充的方式，其主要形成填充條帶—上覆巖層—主關(guān)鍵層的結(jié)構(gòu)。條帶填充開采技術(shù)主要對上覆巖層主關(guān)鍵層進(jìn)行填充，利用條帶填充保證主關(guān)鍵層的變形在建筑物可承受的范圍內(nèi)，達(dá)到減沉的效果。

3開采問題的綜合解決措施

3.1加強(qiáng)選煤技術(shù)的發(fā)展

選煤是煤礦開采污染環(huán)境的源頭，傳統(tǒng)的煤礦開采中忽視了選煤技術(shù)，導(dǎo)致煤炭中二氧化硫等物質(zhì)污染環(huán)境。隨著社會的發(fā)展，選煤技術(shù)不斷的智能化和節(jié)能化，使得國內(nèi)開始重視選煤技術(shù)，脫硫降灰工藝受到了煤礦企業(yè)的關(guān)注，然而現(xiàn)實(shí)中我國脫硫技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠成熟，脫硫率較低，與發(fā)達(dá)國家之間存在較大的差距，可見我國選煤工藝仍需要不斷的改進(jìn)和發(fā)展。到目前為止，常用的選煤方法包括重介選煤技術(shù)、跳汰技術(shù)、浮選技術(shù)。重介選煤和跳汰選煤是大型煤礦企業(yè)常用的選煤技術(shù)。重介選煤技術(shù)的選煤效率較高一般在95%左右，并且重介選煤技術(shù)也不斷的成熟和發(fā)展，其憑借高效的生產(chǎn)效率和資源利用率在我國得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，但是重介選煤技術(shù)設(shè)備磨損嚴(yán)重，介質(zhì)回收難，從這一角度來看，重介選煤技術(shù)難以應(yīng)用于綠色礦山的建設(shè)中。浮選選煤技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是浮選柱的有效分選下限至10μm，分選煤炭的顆粒較小，并且在浮選技術(shù)的不斷發(fā)展中，人們通過選擇不同的浮選劑，在獲得理想浮選效果的同時，減少了浮選的成本。

3.2治理煤礦廢料，實(shí)現(xiàn)廢物循環(huán)利用

煤礦開采過程中會產(chǎn)生大量的廢水、廢氣和固體廢棄物等，這些廢棄物如不及時處理，將會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。建設(shè)綠色礦山就是要在煤礦開采的同時，保持生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)”零排放”的目標(biāo)，因此煤礦企業(yè)要加強(qiáng)對廢氣、廢水、固體廢棄物的治理。（1）廢水的處理和回收。對于煤礦中產(chǎn)生的大量廢水，煤礦企業(yè)可以選擇對廢水進(jìn)行凈化和回收，將廢水經(jīng)過處理之后，加以利用，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。建設(shè)選礦回水處理站，將污水集中排放到污水沉淀池，經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)之后，再進(jìn)行排放，并將沉淀的淤泥中的重金屬物質(zhì)進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)廢物利用。對于選廠的生產(chǎn)用水，可以利用井下坑內(nèi)水，建設(shè)坑內(nèi)水凈化站，通過對井下水進(jìn)行過濾和澄清，使之用于提供生產(chǎn)用水。（2）廢氣、粉塵的處理。煤礦中的廢氣主要時瓦斯，瓦斯爆炸也是煤礦常見的生產(chǎn)安全事故，因此在煤礦生產(chǎn)時要嚴(yán)禁明火，同時煤礦企業(yè)可以對瓦斯進(jìn)行回收和利用，通過對瓦斯?jié)舛鹊目刂苼頊p少安全事故的發(fā)生。對于煤礦中粉塵的處理，可以在主要產(chǎn)塵區(qū)進(jìn)行降塵處理，可以利用噴霧水簾降塵、向塵堆進(jìn)行噴霧灑水來降塵。（3）固體廢棄物的處理。煤礦開采過程中常伴隨著固體廢棄物的產(chǎn)生，廢石料和煤矸石是常見的固體廢棄物，如果不及時處理這些廢棄物，對環(huán)境有嚴(yán)重的污染和破壞。廢棄物再利用是當(dāng)前較為廣泛應(yīng)用的處理方式，將采出的廢石填充再利用，采礦過程中產(chǎn)生的廢石不出井，將廢石填充到采空區(qū)，即減少了廢石的堆放量，又解決了采礦區(qū)塌陷的問題，實(shí)現(xiàn)了煤礦開采無廢開采的目標(biāo)。利用廢石填充系統(tǒng)進(jìn)行廢石的填充，在進(jìn)行填充時，先采用膠結(jié)填充并且要充填到頂，填充體起支撐作用，其次在二次回采時，將煤礦開采產(chǎn)生的廢石倒入采空區(qū)，再次進(jìn)行膏體填充，在填充過程中加入砂石起支護(hù)材料的作用。

4結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，對煤礦的需求量不斷增加，煤礦企業(yè)開采的數(shù)量也逐年上升，然而煤礦開采給自然環(huán)境也帶來了嚴(yán)重的破壞，隨著科技的進(jìn)步，人們對環(huán)保的意識也逐漸增強(qiáng)，因此環(huán)保技術(shù)應(yīng)用于綠色礦山的建設(shè)中滿足了當(dāng)前環(huán)保的需要。本文分析了煤礦開采對環(huán)境的影響，并對各種的廢物的治理提出了相關(guān)的建議，保證了在煤礦開采的同時，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)“零排放”的目標(biāo)，貫徹綠色礦山的環(huán)保理念。

作者：王君 單位：晉能控股煤業(yè)集團(tuán)忻州窯礦