露天煤矿排土场工程质量优化措施

露天煤矿排土场工程质量优化措施

朱 伟

准格尔旗金正泰煤炭有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯 017000

摘要：我国是一个人口众多的国家，对煤矿能源的需求量不断增加。为了提高露天煤矿排土场的工程质量，降低卡车轮胎损耗，避免排土场返工整改工程质量的困境。本文提出了露天煤矿排土场作业中存在的诸多弊端，从排土作业人员的工作方法及排弃的整体规划出发，提出了排土场管理的方法。经过实践应用，排土场工程质量得到改善，避免了迎接检查而集中整改排土场工程质量的难题，有效地降低了卡车的轮胎单耗。

关键词：露天煤矿；排土场；管理；工作线；原因

引言

露天煤矿在我国煤炭生产中占有重要地位，我国大型露天煤矿主要分布在内蒙古、山西、新疆等干旱半干旱地区，露天矿挖掘、运输和排土场堆放过程中的扬尘将影响周边大气环境质量。位于人口密集地区的露天矿造成的影响可能更为严重，如内蒙古自治区锡林浩特市郊区分布的较多大型露天煤矿对市区空气质量造成了一定影响。露天矿外排土场土质是由露天矿排出的页岩、砂岩构成。由于采矿活动中，排弃沿途的无序性，造成土石混堆、物质组成复杂土体结构松散、粒径大小不均、土壤胶结性差。因此，在风速较大的情况下，外排土场极易起尘。近年来我国空气环境质量日益恶化，广大民众对空气质量关注度高涨。因此，研究露天煤矿外排土场扬尘污染与生态整治之间关系，为我国露天煤矿外排土场无组织扬尘污染防治管理提供依据具有重要意义。

1研究的背景

某露天煤矿田位于准格尔煤田中部，设计生产能力20.00Mt/a。地表境界南北宽7.03km，东西长9.59km，面积67.45km2，露天煤矿境界内可采原煤储量为1710.97Mt。首采区原煤储量635.62Mt，平均剥采比为4.099m3/t。其煤质为中灰、低硫、特低磷、高挥发分、中高发热量、灰熔点高的优质动力煤近年来，随着产能的不断扩大，排弃量相应地也在逐年递增，排土场排弃压力加大，而设备又逐年趋于老化，故障率高，设备出动率滞后。设备完好率利用率与现实需要不匹配的矛盾日益突出，这就加剧了现场排弃的困难，由于以上客观条件的制约，各排土场工程质量要提高确实面临着很大的困难，如何实现排土场工程质量要求是一个必须解决的矛盾，否则要提高工程质量，那就只能通过过度使用成本改善质量，即通过频繁地调整，大面积的调整来满足质量要求，这已成为历年来抓工程质量的唯一选择。而造成频繁调整场地的原因有：①设备故障率高，使用率下降，无法保障满足正常的排弃要求，导致排弃压力加大，在高强度、高负荷作业状况下，不可能实现在一次性排弃推进中高质量地控制好场地质量，这是由排弃能力与现场进入的量在平衡上被打破，均势上失衡造成的。②长期形成的作业习惯、工作方式方法与人为的因素密切相关，即过度存量造成排弃压力很难缓解，人为地制造了排弃紧张，在这种紧张的局面下，清理存量的任务就比较困难，再加上不间断的流量进入场地，更加剧了场地排弃的压力，在异常紧张的排弃压力下，工作量超常规、常能力的情况下仍然保持场地质量按要求推进，那几乎是不可能的，因为不论是人的能力、技能的发挥，以及设备的能力，都是有限度的，而不是无限的，这是基本的常识。

2排土场管理的具体措施

2.1植被重建技术

露天矿区排土场环境条件极端恶劣，其受损生态系统自我恢复将难以实现，或实现过程漫长。如果采用生态恢复措施，排土场中受破坏的生态系统可在相对较短的时间内得以恢复。植被重建是露天矿排土场生态恢复的首要工作。植被重建除了本身起着构建退化生态系统初始植物群落的作用外，还能促进土壤结构与肥力以及土壤微生物与动物的恢复，从而促进整个生态系统结构与功能的恢复与重建;因此，研究排土场植被重建问题具有十分重要的现实意义。

2.2监测措施

在排土场的最终边坡上，每个台阶设置1条监测线，并在排土场下部境界外侧100m范围内布置2条位移监测线，监测周期与采场边坡监测的周期相同。普阳露天煤矿为正常生产矿山，一号排土场到界边坡已布设了监测点，采用RTK全天候实时动态GPS测量仪器进行监测，具有精度高，兼容性强的特点，通过每次监测的数据来分析，排土场三维数据变化年均在20~40mm之间，属于正常蠕动，排土场边坡稳定。

2.3外排土场整治中影响扬尘污染的关键环节

无论是排土场生态整治工程措施还是生态措施都能明显改变平台、边坡表层土壤的理化性质。根据有关研究，植物措施后或覆土后土壤含水率能从１６％提高至２６％左右，土壤容重由１７％下降至１４％，土壤容重由３８％提高至５０％。并且排土场生态整治能明显提高表土土壤中大于２０μｍ粒径比例，生态整治后边坡土壤粒级２０μｍ以上的占４６％，而未进行生态整治中的边坡土壤粒级２０μｍ以上的仅占２７％。因此，结合外排土场扬尘影响因素分析，可知露天矿外排土场生态整治能在很大程度上影响其扬尘产生量。由于各种因素的制约，我国露天煤矿的生态整治工作始终滞后于采矿工程。现有尤其是新建露天矿外排土场的服务年限通常在１０年以上，若不及时进行生态整治，在此期间排土场将会造成较为严重的扬尘大气污染以及水土流失问题。因此，对外排土场应在排弃到界形成第一个稳定平台开始起及时复垦，以减少地表裸露时间。

外排土场生态整治是集预防控制与工程措施、生物措施为一体的复杂系统工程。其生态整治措施将很大程度上影响扬尘污染。根据《水土保持法》、《土地复垦条例》等相关要求，在预防为主原则的指导下，首先应在排土前将外排土场表层土壤（含草皮）单独剥离、单独保存，及时回覆；在排土场外围先修筑拦渣堤，然后在围埂内弃土，以减轻排土对周边的扰动外；排土场排弃过程中应合理安排岩土次序，将含不良成分或易自燃的矸石等排弃于下部，采取土石混排－粘土－砂壤土分层排弃，既保证了土壤水分的入渗，防止地表径流的形成，又保证了土壤的通透性，易于植物生长。工程措施完工后，根据当地自然气候条件，选择适宜树草种进行植被重建，在平台进行撒播草籽种草，边坡采用沙障网格护坡并在其内种植灌木、播撒草籽恢复植被，排土场坡底种植防护林以固定剥离物的表面层，减少起尘。

结语

严格执行生产技术部的排土规划，有的放矢的逐步排弃，可实现排土场始终维持在未饱和状态，始终维持在减量排土的状态，排土作业人员可以有足够的时间调整排土场工程质量，也避免了疲惫应付的局面，提高排弃的工程质量［8］。此外，班组充分发挥战斗堡垒作用，引导员工做好班前休息。制定明确的排土场考核、检查、整改、逐步完善排土工程考核分配体系。

参考文献

［1］马培忠，董宝弟，于正义，等．哈尔乌素露天煤矿初步设计［Z］.沈阳：中煤国际工程集团沈阳设计研究院，2004．

［2］王同智，薛焱，包玉英，等.不同复垦方式对黑岱沟露天矿排土场土壤有机碳的影响［J］.安全与环境学报，2014，14（2）：174-178.

［3］王志宏，刘志斌，陈建平．黑岱沟露天煤矿土地复垦及生态重建规划研究［J］．环保与安全，2003(1):19-21.

［4］张树礼，曹江营，薛玲，等．准格尔煤田黑岱沟露天煤矿排土场植被恢复的生态效应研究［J］．内蒙古环境保护，1996，8(1):24-28.