采矿工程中的水资源管理与保护

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张向荣 赵强 郭东东

陕西省武功县苏坊镇李家村

摘要

在采矿工程中,水资源的管理与保护是非常重要的一环。随着矿产资源开采的日益激烈,地下水、河流等水源受到严重影响,对人类和生态环境构成了威胁。因此,本研究基于现代环保理念,运用科学的采矿技术和方式,侧重于在采矿过程中有效保护和合理利用水资源,提出相关管理和保护措施。结果发现,通过采取防水隔离、排水处理和回用技术,采矿过程中的水资源可以得到有效保护和利用,同时也可以减少水资源的污染,有效改善周边生态环境。并且,经过严格的水资源管理,水资源的浪费现象得以大幅度减少,资源利用效益得到了显著提高。此研究结果对于解决当前我国采矿工程中存在的水资源保护问题,实现矿产资源的可持续开发具有重要的参考价值。


关键词

采矿工程;水资源管理;水资源保护;环境影响;可持续开发

正文


引言

水资源在制约人类社会经济发展的同时,也深刻影响着生态系统的稳定和可持续性。而在众多对水资源产生影响的活动中,采矿工程无疑走在前列。统计数据显示,在矿产资源开采的过程中,地下水、河流等水源受到了严重影响,不但对人类的生活带来诸多不便,更对生态环境构成了颇大的威胁。 然而,由于国内外的矿产资源开采依然激烈,使得采矿过程中的水资源保护和管理问题面临了前所未有的挑战。然而,随着现代环保理念的深入人心,如何在维护经济发展的同时,有效保障水资源的可持续利用,成为了当前社会面临的重要课题。 因此,本研究旨在探讨在采矿工程中如何进行有效的水资源管理与保护,以及如何通过科学合理的采矿方式,最大限度地降低对水资源的影响,并提高水资源的利用效率。为此,本文将探讨和提出相关的防水隔离、排水处理和回用技术等一系列实用的水资源管理和保护措施,以期为我国矿产资源的可持续开发提供参考和借鉴。

 

1、水资源管理与保护在采矿工程中的重要性

1.1 水资源在采矿工程中的作用

在采矿工程中,水资源扮演着至关重要的角色,其作用主要表现在以下几个方面[1]。水资源在采矿过程中是重要的介质,广泛应用于矿石的洗选、运输以及除尘等工序[2]。矿石的洗选过程需要大量的水来进行矿物质的分离和纯化,确保矿产品的高质量。水在采矿作业中的作用不仅限于工艺流程,还涉及到机械设备的冷却和矿山环境的控尘,保证操作的顺利进行和安全环保达标。

水资源在采矿过程中还具有环境调节的重要功能。合理的水资源管理有助于控制和减少矿山废水对周边环境的污染。从采矿过程中产生的酸性矿坑水到选矿过程中的尾水处理,水资源管理的好坏直接关系到周围生态环境的保护。尤其是在一些水资源紧缺和生态环境脆弱的地区,科学地规划和合理地利用水资源显得尤为重要。

水资源还在矿山的灾害防范和应急处理方面发挥关键作用。矿井涌水是采矿过程中常见的自然灾害之一,合理的水资源管理和防控措施能够有效预防矿井涌水的危害,保障地下矿井作业的安全性。鉴于这一迫切需求,专门设计用于防控矿井涌水的技术和设备被广泛应用,加强矿井水灾害的预警和处理能力。

水资源在采矿工程中的作用不仅广泛而且重要。为了确保采矿作业的顺利、安全、环保进行,水资源的合理利用和科学管理成为采矿工程中不可或缺的环节。

1.2 水资源管理与保护的必要性

水资源管理与保护在采矿工程中至关重要,主要因为两方面原因。水资源是维持生态平衡和人类生活的重要基础。采矿过程中若未合理管理水资源,导致水源污染或枯竭,将严重影响周围生态系统和居民生活质量,甚至可能引发社会矛盾和环境诉讼。采矿活动本身依赖大量的水资源,如矿物洗选、降尘和采矿设备冷却等过程均需使用水。若不加强水资源管理和保护,不仅采矿企业的运营成本和难度增加,矿产资源的可持续开发亦面临巨大挑战。水资源问题若未得到有效解决,会给整个矿业行业带来长期负面影响。科学合理的水资源管理与保护是保障采矿工程顺利进行、实现可持续发展的必要前提。

1.3 当前采矿工程中水资源问题的现状

采矿工程中的水资源问题日益突显,尤其是在矿区附近的地下水和表层水体受到严重影响。地下水位下降和水质恶化是主要问题之一,矿区附近居民的生活用水和农业灌溉水源受到威胁。矿物开采过程中产生的废水直接排放,引起河流、湖泊等表层水体污染,生态系统功能遭到破坏,生物多样性减少。这些问题不仅影响地方经济发展,还可能导致地区性环境问题,如水土流失、地表下沉等[3]。,采矿区水资源问题的现状迫切需要科学有效的管理与保护措施。

2、采矿工程中的水资源管理技术

2.1 防水隔离技术

2.1 防水隔离技术在采矿工程中具有重要作用。随着矿产资源的开采,地下水位和水质常受到直接影响,因此采用有效的防水隔离技术至关重要。该技术旨在阻止地下水与矿物质接触,防止其受到污染或浸润。常见的实施方法包括地下隔离墙的建设,利用防水材料如聚合物膜或水泥浆封堵矿井和矿体裂隙,以及采用地质封堵剂加固地层。通过这些措施,有效降低了地下水位的下降速率,减少了矿井水的渗漏和泄露风险,从而保障了周边水资源的安全和稳定性。这些技术的应用不仅有助于减少水资源的浪费,还能有效控制地下水和地表水的相互干扰,保持生态系统的平衡状态。

2.2 排水处理技术

在采矿工程中,排水处理技术是水资源管理中不可或缺的一部分,旨在有效控制和利用采矿过程中排出的废水,减轻其对环境的负面影响。采矿活动会产生大量矿井水,这些水源不仅包含矿物质和悬浮颗粒,还可能含有硫酸盐、重金属等污染物。排水处理技术的应用对保护水资源和生态环境显得尤为重要。

排水处理技术主要包括井下排水和井上处理两个部分[4]。井下排水技术主要关注如何快速有效地排出矿井积水,避免矿井内形成大量积水而影响生产和安全。常见的井下排水技术有采用水泵系统、引流沟渠等方式,将积水引导至地面排水系统。

井上处理技术是排水处理的关键环节,通过各种物理、化学及生物处理手段净化排出的矿井水,使其达到国家或地方排放标准。其中物理处理技术包括沉淀、过滤、气浮等方法,能够有效去除悬浮物和部分有害物质。化学处理技术主要应用于去除水中的重金属和有毒化合物,常用的方法有中和、氧化还原、化学沉淀等。生物处理技术则是依靠微生物降解水中的有机污染物,通过生物反应器、生化池等设备进行降解和净化。

综合运用以上技术手段,可以大大提高矿井水的处理效率,确保排放水质符合环保要求,进一步实现水资源的循环利用。排水处理技术的改进与创新也在不断推进,致力于开发更高效、低耗、环保的处理工艺,为采矿行业的可持续发展提供有力保障。

2.3 水资源回用技术

水资源回用技术在采矿工程中具有重要意义[5]。通过将矿区生产和生活过程中产生的废水经过处理后重新利用,不仅可以有效减少对当地天然水资源的消耗,还能降低废水排放对周边环境的污染。当前常见的回用技术包括物理法、化学法和生物法等。物理法主要通过过滤、沉淀和吸附等手段除去水中的悬浮物和部分溶解物质;化学法利用混凝和氧化还原反应进一步净化水质;生物法则依赖微生物分解有机污染物,实现水质改善。在具体应用中,多种技术常结合使用,提高处理效果。通过水资源回用技术,可以实现采矿废水的循环利用,提高水资源利用率,减轻矿区生态负荷,为采矿工程的可持续发展提供技术支撑。

3、采矿工程中的水资源保护措施

3.1 科学的采矿技术与方式

科学的采矿技术与方式是有效保护和合理利用水资源的核心。提高采矿效率和环保水平,首当其冲是通过优化采矿设计,科学布局采矿场地,避免不必要的水资源浪费和污染。地下采矿采用先进的井下防水技术,可以有效隔离地下水层,防止水源流失,减少对地表水体的干扰。露天采矿则需加强矿区排水系统的设计和建设,避免雨水和地下水的随意渗透和积聚,通过合理规划排水沟渠,保护矿区内外水资源的质量和数量。

采用绿色开采技术也是关键。实行采矿废水循环利用,减少新水的消耗,尽量降低矿区中水污染物的产生与排放。现场实时监测设备能够动态掌握水资源的使用和污染情况,通过数据反馈及时调整采矿活动,保障水资源的持续利用。同样,废弃矿井的复垦和生态恢复工作也对水资源保护起到重要作用,这不仅包括土壤修复,植被恢复,更涉及地下水的回灌和地表水的导流,形成一个良性循环的生态环境。

通过科学的采矿技术和方式,既能提高矿产资源的采收效率,又能有效控制采矿活动对水资源的不利影响,达到环境保护和资源合理利用的目的。这种综合管理策略对于实现矿产资源的持续开发和生态环境的良性循环具有重要的指导意义。

3.2 水资源污染的防治措施

在采矿工程中,防治水资源污染的措施至关重要。实施严格的水质监测与污染预防策略是基础。通过定期监测矿区水质的化学成分和浮动物指标,可以及时发现污染迹象,采取措施防止其恶化。加强矿区排水系统的设计和维护,确保有毒有害物质被有效隔离,防止其进入地表水体。使用生物处理技术处理矿山废水,通过微生物降解有害物质,不仅能减轻化学处理药剂的使用,也有助于提高水的再利用率。采矿企业应与环保机构合作,开发和应用低影响采矿技术,减少对周边水域的潜在威胁。通过实施上述措施,可以有效地控制和减少采矿活动对水资源的污染,促进矿区及其周边环境的可持续发展。

3.3 水资源的合理利用与管理策略

在采矿工程中合理利用与管理水资源的策略,首要关注资源循环利用的最大化。实施封闭循环水系统,可以显著降低新鲜水的需求和废水的排放量。通过高效的水处理设施,提高水质至可循环利用的标准,实现采矿过程中用水的自给自足。配备先进的水质监测设备,实时监控水质变化,确保水体不受有害物质影响,保障生态安全。

加强对采矿区域水资源的地质调查,了解水文地质结构与动态变化,对预防水资源过度开发和污染具有重要意义。通过科学分析,制定区域性水资源利用和保护规划,以地下水位和河流的自然补给能力为限,制定严格的采水量控制政策。

加强法规建设和执行力度,确保所有采矿企业严格遵守水资源管理规定。通过法律法规的约束和监督,推动采矿企业采取更为环保的技术和措施,促进采矿行业的可持续发展。

结束语

本研究针对采矿工程中水资源管理与保护问题展开深入探讨,首先分析了采矿过程中水资源面临的挑战和影响,然后基于现代环保理念,提出了有效保护和合理利用水资源的策略。研究结果显示,通过防水隔离、排水处理和回用技术的综合运用,不仅可以保护水资源,降低污染,还能提高资源利用效益。同时,实施严格的水资源管理也有助于减少浪费现象。然而,本研究仍存在一定局限性,比如在具体实施过程中可能面临法规、技术、经济等多方面的制约和挑战。因此,未来的研究可进一步针对如何整合现有政策、技术措施和资金支持等多方资源,形成一个综合性的水资源保护体系进行探讨。同时,可对比研究不同地区、不同类型矿产资源开采过程中的水资源管理实践,以期总结出更为普适和有效的水资源保护方法。总之,本研究为采矿工程中水资源的管理与保护提供了有益的启示,对于促进我国采矿工程的可持续发展具有一定的参考价值。希望在未来的研究中,相关措施和技术能够得到更为广泛的应用和推广,为维护水资源安全和生态环境做出贡献。

 

参考文献

[1]郭建平.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术[J].能源与节能,2021,(01):161-163.

[2]袁晓凡.煤矿采矿工程中的采矿工艺分析[J].矿业装备,2023,(06):77-79.

[3]刘龙涛,刘渊源,杨生伟.采矿工程中采矿工艺的应用探究[J].中国科技期刊数据库 工业A,2022,(05):0064-0067.

[4]潘勘成.采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J].中国科技期刊数据库 工业A,2020,(07).

[5]程万建.采矿工程中的采矿工艺与技术探讨[J].区域治理,2019,0(13):285-285.

 

 


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