露天煤矿开采理论及工艺技术研究

露天煤矿开采理论及工艺技术研究

赵利强

大兴安岭古莲河露天煤矿 黑龙江 大兴安岭 165000

摘要：本文首先阐述了露天煤矿开采技术，接着分析了露天煤矿开采技术发展趋势。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：露天煤矿；开采理论；工艺技术；发展趋势

引言：

开采行业在开采的过程中，因工作环境的影响，导致具体开采工作环节很难顺利进行，会严重降低开采工作的稳定性，并且由于开采稳定性差，极易出现安全隐患。露天开采方式与传统开采方式相比，将开采位置从地下转移到了地上，通过露天开采可大大提高开采效率，同时开采环境有较高的安全性，空间利用灵活、自由。目前，在露天开采中，开采技术与设备的应用一直是研究的重要内容，并且提升空间巨大，所以对露天开采技术与设备有较高的研究价值。

1露天煤矿开采技术

1.1间断开采技术

间断开采技术主要是在进行煤矿开采期间使用大型机械设备，但是在运行的过程中往往会出现成本增加的情况。在采用间断开采技术生产期间，在运输煤炭资源时主要采用卡车，因卡车由于自身运输功率大，并且会增加耗油量，导致运输期间的成本增加。此外，在运输的过程中如果对煤炭覆盖不当，极易出现环境污染的情况发生，所以为了响应国家节能减排、绿色环保理念，企业在降低污染、节能减排方面进行了深入的试验与研究，研发出了一种降低油耗的技术，该技术便是卡车辅助架线技术，卡车启动后使用电能驱动车辆，在此期间车辆发动机处于一种怠速状态，以此达到节油的目的。

1.2半连续与连续开采技术

半连续与连续开采技术与传统开采技术相比，采用了低碳理念，绿色能源，可有效保护环境，并且在此基础上满足运输作业要求。但是，该技术在应有的过程中有自身的适应范围，需要在特定的环境中才能进行开采作业，否则很难完成爆破流程，同时对地质也有较高要求，会导致开采成本有不同程度的增加。机械设备在使用与运行期间，对设备类型与工作方式有较高要求，需要选择与施工环境相适应的仪器，比如自动式破碎剥离仪器，把碎石运输到排土场中，能够有效提高工作效率。半连续开采技术是在连续开采技术的基础上，利用其优越性能进行半连续开采，在此过程中需要确保物料输送的连续性，以此使自卸车运输距离减少，确保在于其的距离之内运行，并且在此基础上还需要体现出自卸车自身的机动性以及适应性特点，从而确保物料输送的连续性。该开采技术结合了信息化技术，具有较高的自动化优势。由于半连续开采技术物料的输送是利用带式输送机完成输送工作，工作效率高，能够保证系统长时间的运行，同时工作强度低。我国其他开采工作也有效印证了该技术的优势。半连续开采技术有两种，一种是上述工作原理，另一种是主要是通过单斗挖掘机进行物料的开采，通过移动式破碎站，再有带式输送机系统输送物料。此种技术在规模较小的开采区使用，不建议在规模较大的开采区应用。有目前开采技术而言，一般采用带式输送机软启动方式，其中变频驱动最为适用，主要是因变频驱动体积小，结构紧密，能够较好的应用在半固定式带式输送机与移动式带式输送机。

1.3爆破技术

在进行矿山开采的过程中，需要通过较强的冲击力击碎一些岩层，因此爆破技术在开采中是必须实施的环节，较为常用的推广技术有孔内微差爆破技术、微孔爆破技术等，通过以上技术可有效粉碎采剥中块度。目前，对爆破装置以及爆破材料进行了创新，不但能够提升爆破效率，而且还可在爆破期间避免安全隐患。其中微差爆破技术应用较为广泛，该技术采用的是塑料导爆管非电爆系统，适用于一些小面积的爆破，主要是因微差爆破技术有自身的应用条件。预裂爆破技术一般在边坡位置应用，在较大程度上对边坡起到一定的保护作用，避免在边坡位置出现震动效应，确保不同坡面的平整度。二次破碎是通过机械设备在凿岩中打眼，再进行爆破，以此提高矿大块产出率。

1.4排土与防排水技术

在露天采矿开采的过程中，排土是必不可少的环节，并且排土效率直接关系到生产规模。在排土期间排土方式的选择尤为重要，需要根据运输方式而定，其中排土场结构稳定性会对其使用时间造成一定影响。如果采矿地形不平或者有一定的坡度，一般情况下采用排土机，主要是因排土机能够适应多种复杂环境，同时受自身机械能的影响，爬坡能力较强，并且具有较高的灵活性，最为重要的是此种排土方式与其他方式相比产生的费用低，且后期维修难度低，应用在较多采矿工作中。此外，由于露天采矿开采工作均是露天作业，当遇到阴雨天气时，工作面易受到雨水的冲刷，会在较短时间内增加工作难度。为此，为了确保工作能够正常进行，需要应用防排水技术设置排水设施，若出现汛期能够将雨水通过排水沟顺利排出，减少地面出现积水的情况，使矿石含水量与人工排水量有效降低。该技术一般是设置一些防洪堤、截水沟以及河流改道等设施对水进行疏导。

1.5陡帮开采技术

我国传统采矿开采技术在运用的过程中，很难满足社会对资源的需求。目前，露天采矿技术的应用优势逐渐凸显，并且在开采期间对露天开采技术有一定的依赖性，有较好的应用效果，在其他一些开采中也逐渐采用此种技术。但是，在采用此种技术开采期间也有自身的局限性，比如会受环境因素的影响，如果开采环境恶劣以及地形不便的情况下，采用该技术会增加开采难度，很难提高开采效率。为此，需要具体情况深入分析采用露天开采技术的适应范围，创新出了一种陡帮开采技术。此种技术在应用期间能够以最小的工程量完成预期工作，并且可在预期时间内完成工作，在一定程度上弥补了露天采矿技术无法发挥的优势，可大大提升露天矿产开采能力与效率。

2露天煤矿开采技术发展趋势

2.1车载监控系统

在露天开采开采期间，车载监控系统的应用是未来的一个发展方向，该系统主要是对设备运行状态进行监控，在监控的过程中观察设备是否出现运行故障，如果产生故障能够在第一时间维修。此外，在一些大型化设备中还有报警监控功能，此种功能不但会对设备进行实时性监控，而且还及时维修，能够使维修成本有效降低，同时降低损耗。

2.2高坡位移监测

高坡位移监测离不开定位系统，主要是与GPS定位系统相结合实现对目标物的精准定位与监控，能够不间断向计算机中传送边坡中的相关数据，计算机自动保存数据，再深入分析，以此帮助工作人员全面掌握不同边坡是否的稳定，同时有报警功能。

2.3增加设备环保性

我国经济在发展的过程中，对于较多能源短缺，需要依靠进口满足国内需求，在此环境中更需要研发环保设备，不但能够增加产出量，而且还可避免我国环境恶化。所以，在未来开采设备生产与应用时，应关注使用年限、能耗等因素，使设备向环保方向发展。

结束语：

为了不被排除在社会之外，并有更大的扩展空间，煤炭行业应侧重于创新发展和积极利用现代技术和设施进行资源优化，这要求煤炭行业认识到与建筑行业和建筑安全不同的价值，以及明确开采山是一项更复杂和危险的事业，这会有助于通过使用现代协同技术来促进工作。因此，煤矿需要根据各自的实际情况，寻找更有针对性的安全管理手段，以增加煤炭开采的安全性，不断提高煤炭人的安全意识,使煤炭产业平稳运行，更要注重预防、技术改进、安全投入，为煤炭行业的健康发展创造坚实的基础。

参考文献：

[1]露天煤矿开采工艺现状及发展方向[J].王继国.价值工程.2019(36)

[2]露天煤矿开采工艺现状及发展方向[J].张宇,王永伟,石磊.当代化工研究.2020(08)

[3]我国露天煤矿开采技术综述及展望[J].李浩荡,佘长超,周永利,黄玉凯.煤炭科学技术.2019(10)