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绿色矿山理念下的矿山开采技术与调度优化策略

辛佩娟 高强

山东宏河控股集团有限公司,山东省济宁邹城市,273500

摘要: 随着全球环境问题的日益严峻,可持续发展已成为各国政府和企业关注的焦点。在矿业领域,传统的开采方式对环境造成了极大的破坏,因此,绿色矿山理念应运而生。绿色矿山不仅要求在开采过程中减少对环境的负面影响,还要求实现资源的高效利用和生态的可持续发展。本文将探讨在绿色矿山理念下,如何通过先进的矿山开采技术和调度优化策略,实现矿业的可持续发展。
关键词: 色矿山理念;矿山开采技术;调度优化策略
DOI:10.12721/ccn.2024.157242
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1绿色矿山理念概述

绿色矿山理念的核心在于强调在矿产资源的开发过程中,必须严格遵循一系列重要的原则,以确保可持续发展。这些原则包括“保护优先、科学开发、综合利用、持续发展”。具体来说,这意味着矿山企业在进行矿产资源开采时,必须采取一系列措施,以最大限度地减少对生态环境的破坏。这不仅包括在开采过程中采取环保措施,减少污染物排放,还要求企业在开采过程中合理规划,避免对生态系统的过度干扰。

此外,绿色矿山理念还要求矿山企业提高资源的利用率,通过采用先进的技术和设备,实现资源的高效开发和综合利用。这意味着在开采过程中,企业应尽可能地回收和利用废弃物,减少资源浪费,提高整体经济效益。

同时,绿色矿山理念还强调矿山的生态修复和环境保护的重要性。矿山企业在开采结束后,应积极进行生态修复工作,恢复受损的生态环境,确保矿区周边的生态系统能够逐步恢复到自然状态。这包括植被恢复、土壤修复、水体治理等多个方面,以确保矿区周边的环境质量得到长期保障。 

2矿山绿色开采技术

2.1低影响开采技术

低影响开采技术,作为绿色矿山理念下的一项重要技术,致力于最大限度地减少开采活动对环境所造成的破坏。这些技术涵盖了精确爆破、地下采矿以及露天采矿的最小化剥离等多个方面。具体来说,精确爆破技术通过精确控制爆破参数,如炸药的用量、爆破的时间和顺序等,有效地减少了爆破过程中产生的振动和飞石,从而显著降低了对周围环境和生态系统的干扰和破坏。此外,地下采矿技术通过在地下进行矿石的提取,极大地减少了对地表的破坏,避免了大面积的植被破坏和土地退化。与此同时,地下采矿还可以有效控制污染物的排放,减少对地下水和土壤的污染,进一步保护了生态环境。通过这些低影响开采技术的应用,矿业活动能够在追求经济效益的同时,兼顾环境保护,实现可持续发展。

2.2废弃物综合利用技术

矿山废弃物是指在矿产资源开发过程中产生的各种副产品,主要包括尾矿、废石和废水等。具体来说,尾矿的再选技术通过对尾矿进行精细的筛分、浮选、磁选等工艺处理,可以进一步回收其中的有用矿物,如金属、非金属矿物等,从而提高资源的回收率。这不仅有助于降低资源浪费,还能为企业带来额外的经济收益。

废石的建材化利用则是一种创新的资源转化方式。通过破碎、筛分、成型等工艺,废石可以被加工成各种规格的骨料、砖块、砌块等建筑材料,广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。这种利用方式不仅减少了废石对土地的占用和环境的破坏,还降低了建材生产的原材料成本,推动了循环经济的发展。

废水的循环利用是矿山环保的又一重要举措。通过采用先进的废水处理技术和设备,对废水进行净化、过滤、消毒等处理,使其达到排放标准或回用标准。处理后的废水可以用于农田灌溉、工业生产用水、矿山生态修复等多个领域,实现了水资源的循环利用。这不仅减少了废水对环境的污染,还节约了水资源,提高了水资源的利用效率。

2.3生态修复技术

生态修复技术在绿色矿山理念中扮演着至关重要的角色,其核心目标是在矿山开采活动结束后,对那些因开采而遭受破坏的生态环境进行有效的修复和重建。这一过程涵盖了多个方面,包括但不限于植被恢复、土壤改良以及水体治理等关键环节。具体来说,植被恢复技术致力于通过科学地选择和种植适宜的植物种类,不仅能够有效地改善受损土壤的结构,减少水土流失的风险,还能为各种野生动物提供一个安全的栖息环境,从而促进生物多样性的恢复。与此同时,土壤改良技术则侧重于通过向土壤中添加有机质和必要的营养物质,来显著提升土壤的质量和肥力,进而为植被的生长和繁茂创造有利条件。此外,水体治理技术则专注于对那些因矿业活动而受到污染的水体进行净化和修复,旨在恢复水生生态系统的健康状态,确保水质达到适宜生物生存的标准。通过这些综合性的生态修复措施,可以有效地恢复和提升矿区及其周边地区的生态环境质量,实现矿业开发与环境保护的和谐共生。 

3调度优化策略

3.1优化生产计划

为了实现绿色矿山理念下的调度优化,首先需要对生产计划进行优化。生产计划的优化应基于对矿山资源的详细调查和评估,确保开采活动在满足市场需求的同时,最大限度地减少对环境的影响。这包括合理安排开采顺序、优化开采区域的布局以及制定灵活的生产计划以应对市场波动。

在优化生产计划的过程中,应采用先进的计算机模拟和优化算法,如线性规划、遗传算法等,以提高计划的科学性和准确性。通过模拟不同开采方案对环境的影响,可以筛选出最佳的开采方案,确保资源的高效利用和环境的最小破坏。

3.2实施动态调度管理

动态调度管理是调度优化策略中的重要组成部分。在绿色矿山理念下,调度管理应具备高度的灵活性和响应能力,能够根据实际开采情况和环境变化进行实时调整。动态调度管理可以通过建立实时监控系统,对矿山生产过程中的关键参数进行实时监测,如设备运行状态、污染物排放量等。

通过实时监控系统,调度人员可以及时发现生产过程中的问题,并迅速采取措施进行调整。例如,当监测到某个区域的污染物排放超标时,调度人员可以立即调整该区域的开采计划,减少污染物的产生,或者采取相应的环保措施,以确保符合绿色矿山的要求。

3.3强化资源综合利用

在绿色矿山理念下,调度优化策略还应强化资源的综合利用。这意味着在调度过程中,应充分考虑矿山资源的综合利用,提高资源的回收率和利用率。例如,可以将开采过程中产生的废石、尾矿等废弃物进行分类处理,从中提取有价值的矿物成分,实现资源的循环利用。

3.4强化设备管理

为了确保矿山设备能够高效、稳定地运行,必须对其进行科学的管理和维护。这包括制定详细的维护计划,并严格按照计划执行定期的保养工作,以确保设备始终处于最佳的工作状态。通过这种方式,可以有效预防设备的潜在故障,延长设备的使用寿命,从而提高整体的生产效率。

此外,采用先进的设备管理技术也是至关重要的。例如,通过实施设备状态监测系统,可以实时监控设备的运行状况,及时发现设备的异常情况。这样不仅可以提前采取措施,防止设备故障的发生,还能为设备的维护和修理提供科学依据。同时,引入故障预警系统可以在设备出现故障征兆时,提前发出警报,从而减少设备故障对生产过程的影响,确保生产的连续性和稳定性。 

结语:

绿色矿山理念为矿业的可持续发展提供了新的思路和方法。通过采用先进的矿山开采技术和实施有效的调度优化策略,不仅可以减少对环境的破坏,还能提高资源的利用率,实现经济效益和环境效益的双赢。未来,矿山企业应继续探索和创新,为实现绿色矿山目标而不懈努力。 

参考文献:

[1] 陆宇.新时代下可持续发展的绿色矿山开采技术[J].世界有色金属,2023(15):40-42.

[2] 张华,和福平,訾睿.绿色开采技术在传统矿山中的应用[J].有色金属设计,2023(4):7-11.

[3] 李召朋.利用人工智能技术矿山开采生产调度优化策略[J].新疆钢铁,2024(2):76-78.