摘要：随着社会的快速发展，矿产开采得到了广泛关注，在能源开发过程中占据十分重要的位置。以往的煤矿开采期间存在较多问题，对土壤与水资源造成了严重的影响，甚至威胁了人们的身体健康。对此，煤矿企业应在开采期间采用绿色开采技术，引入更多的新型开采设备，为资源型社会的构建贡献更多力量。
关键词：采矿工程；绿色；开采技术
矿产资源可以有效推动我国社会的稳定发展，但开采期间也极易造成严重的环境污染问题，尤其是粗放式的开采模式会降低煤矿资源的利用率，严重干扰了居民的正常生活，阻碍了可持续道路的发展。对此，本文分析了采矿期间出现的环境污染问题，提出了环保且具备实际应用作用的开采技术，以促进采矿工程的绿色健康发展。
1绿色开采理念及内涵
采矿工程为了保证开采工作的绿色性与环保性，其应保证绿色开采与工程设计、工程施工以及工程投产等工作的同时开展。首先，在开采期间摒弃以往先污染后治理的模式，整个采矿过程中最大可能的降低对环境的污染程度。其次，及时采用新型开采设备与技术，淘汰落后的开采工艺与设备，在技术层面上减少污染物的排放量，真正实现绿色开采。最后应保证矿产品的多样化，实现资源开采产业的协同发展，提高资源的利用率。
2采矿工程对生态环境的影响
首先会导致土地资源污染，煤矿开采期间会导致采空区域的出现，加之开采期间对土质结构的破坏，采空区很容易出现沉降问题，甚至还会出现地面坍塌的危险。大多煤矿资源存在地表深处，钻井作业会严重破坏植被，导致矿产区的荒漠化，加剧了水灾害的危害程度。其次会导致大气污染，矿产资源开采期间会导致地下各种气体的释放，比如甲烷、二氧化碳以及二氧化硫等，其中甲烷与二氧化碳会导致温室效应，二氧化硫溶于水会形成酸雨，会严重污染与腐蚀地表植被与地表水资源，甚至还会导致开采设备的故障问题，为开采过程带来了安全隐患。再次是水资源污染，除了酸雨污染外，煤矿开采期间也会破坏开采区域地下水质与水文环境。开采会导致地质结构的改变，使得地下水流河道发生变化，甚至还会导致河流干涸问题，干扰了当地居民的正常生活。最后是重金属污染，这也是矿产资源开采中较为常见的额污染源，受风化腐蚀作用，原生矿石资源开采后会出现化学与物理分解，形成重金属盐，在溶于水后进入到地下水与土壤中，对当地的农作物带来了严重危害，甚至还会威胁人与动物的健康。
3绿色开采技术在采矿工程中的应用
3．1采空区充填技术
以往煤矿企业采用风力充填、矸石充填、煤矸石自溜充填以及粉煤灰充填等技术对采空区进行充填，但这些技术的充填效率较低，且需要投入大量资金费用，对周围的环境具有严重的污染。对此，煤矿企业应在充填采空区时采用绿色环保技术，比如采空区冒落矸石空隙注浆胶结充填技术以及交替胶结充填技术等，其中交替胶结充填技术主要加水混合河沙、煤矸石以及粉煤灰等，使其形成膏状浆体，在充填后可以形成稳定性较强的支撑体，通过支撑地表避免大幅度的沉降问题。在高温区域，为了降低火灾事故的发生几率，企业还应采用采空区冒落矸石注浆胶结充填技术，在压实煤矸石空隙前，根据冒落特点进行注浆，注入的充填材料与冒落矸石可以在短时间内胶结，形成支撑力较大的覆岩曾，在保证充填区稳定性的基础上，避免地表出现变形问题。
3．2保水开采技术
保水开采技术最为关键的施工原则就是在煤矿开采前，相关工作人员实地勘察开采区域周边的水资源分布情况，合理选择开采范围。当开采区域存在含水层且无法避开时，施工人员应结合煤层采动覆岩以及地下水位规律严格采用保水采煤技术，包括煤层长壁工作面浅埋保水以及底板加固保水等。以往煤矿开采期间，企业不具备较强的环保意识，以致严重破坏了地下水资源与地表环境。为了充分保护水资源，采矿期间工程人员应强化保护水资源意识，积极采用绿色开采技术，以降低对水资源的污染程度。同时，还可以直接采用水资源的保护措施，通过地面灌浆技术形成地下水的保护结构，避免水资源受到采矿施工影响，杜绝破坏地下水结构。除此之外，煤矿开采期间还应有效采用污水处理技术，将污水集中至中央水仓，并采用无害化处理模式，以充分脱除重金属离子。处理后的污水可以直接排放，也可以灌溉农田。
3．3煤炭与瓦斯的共采技术
瓦斯属于有毒气体，达到一定浓度后可以使人窒息，且其具备较强的可燃性，较易燃烧甚至还会出现爆炸事故，直接导致了温室效应的出现。对此，煤矿开采期间还应充分降低瓦斯危害。期间施工人员可以在煤矿开采前便采用抽采技术，在煤层中抽离瓦斯气体，在降低安全事故法神几率的基础上，保证煤矿开采工作的安全性与可靠性。我国煤炭资源变化程度较大，且煤层渗透率较低，在开采前预抽瓦斯存在较大的技术难度。由此，可以采用煤炭与瓦斯共采技术。煤矿开采期间，随着开采程度的增大，围岩压力会逐渐降低，以致释放出大量的瓦斯，此时便可以开始抽取。同时，废弃矿井煤层中也存在较多的瓦斯气体，此时施工人员可以结合岩体内裂隙场的分布情况充分抽取瓦斯气体。
3．4煤矸石填充支护技术
我国地形地貌的主要影响因素便是煤矸石，但其属于可自燃气体，严重污染了大气环境。煤矿的开采量较大，每年约存在超过5亿吨的煤矸石排出，为了降低煤矸石的排放量，开采期间应尽量采用煤矸石填充支护技术，利用奇数点顺槽填充桥墩，并在填充桥墩的空间注浆，提高煤矸石的利用率。施工人员先利用机车将煤矸石运输至罐笼硐室内，并将其放置于顺槽填充运输带，在混凝土浇筑时加入煤矸石。但需要注意的是，在填充煤矸石前，相关工作人员应做好筛选工作，并进行充分粉碎。煤矿开采期间采用煤矸石填充技术可以降低安全事故的发生几率，并减少煤矸石的排放量，避免了地面下沉问题，有效保护了周边的开采环境。
3．5钻井技术
钻井技术主要针对已结束开采范围的煤炭运输工作，开采期间可以利用填充带进行下阶段的材料开采，无需预留。钻井技术最为关键的组成部分便是定向钻井，使得向地下竖着的井转个弯，并沿着煤层横向打井。类似于传统的煤层气采集方法，定向钻井也主要利用抽水减压方法逼出煤气，在进行有效采集。但传统的煤气采集只利用竖井穿到煤层采集区域，而定向钻井主要沿着煤层走势钻井，增大了采气面积，提高了煤矿的开采效率。随着进一步的研究与开发，定向钻井技术获得了更大的发展，其可以在煤层间构造多个采气分支井，构成完整的采气网络系统。或者也可以连接多个煤层间的气井，以实现高效集中采气。为了保证应用效果，实际开采期间还可以将定向钻井与煤层钻孔连接工具以及钻井测距技术等联合使用。除此之外，钻井技术可以构造专门的注浆填充系统，在回风巷上设置注浆泵硐室，形成完整的循环系统，以确保采气工程的顺利进行。需要注意的是，开采期间应考虑充填带凝固以及工作面输送长度等因素，以充分发挥钻井技术的效果。
4结束语
新的社会发展背景下，我国持续推进环境友好型社会的发展战略。由此，煤矿企业应遵循此开发原则，有效采用固体残渣处理技术、采空区填充技术等，以更好的促进企业的稳定发展，获得更多社会与经济效益。
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作者:张宏 单位:汾西矿业集团营运分公司煤质科
