现在山西忻州神达卓达煤业有限公司
摘要:露天开采是当今煤炭工业中一种重要的采煤方式,因其成本低、效率高、开采方便而被广泛使用。然而,煤炭开采会造成严重的环境破坏和一系列环境问题,以及水流失、噪音、地下水位下降、有机污染以及地下水和地表水的重金属污染。煤炭开采造成的环境污染严重阻碍了煤炭工业的可持续发展。因此,煤炭行业迫切需要在保证煤炭开采效益的同时,采取有效措施解决环境污染问题。
关键词:露天煤矿;开采工艺
就我国目前的情况来看,大部分露天煤矿开采效率不高,主要是落后的采矿设备数量有限。我国露天煤矿一般按物料流动的连续性分类,主要分为连续式、间歇式和半连续式三种。根据采矿工艺的不同,所选择的采矿设备会有一些差异,一般采用独立采矿工艺和组合采矿工艺两种,每种采矿工艺都有自己的特点。在露天煤矿的实际开采过程中,需要在表土裸露的情况下,选择最合适的时间使用连采工艺进行施工,半连采工艺更适合煤炭开采,而综合开采工艺更适用于一些比较大的煤矿的开采。
1 煤炭工业的意义
煤炭工业在我国国民经济中占有重要地位,我国也是世界上最大的煤炭消费国。煤炭是一次能源消费的主要组成部分,例如煤炭发电。从目前情况看,我国煤炭消费结构呈现多元化趋势。煤炭消费大户众多,主要包括电力、建材、钢铁、化工等,煤炭行业发展前景广阔。进入重工业化阶段,能源需求快速增长,民用煤需求潜力巨大。虽然煤炭工业在经济发展中发挥着重要作用,但煤炭开采带来的危害也应引起重视。大多数煤炭企业的生产技术相对落后,在开采过程中造成严重的浪费和环境破坏。因此,煤炭企业必须从资源和环境两个方面入手,引进创新的采矿技术。与地下开采相比,露天开采具有资源利用完全、回收率高、稀释率低、适合大型工程、矿山建设快、生产率大、劳动生产率高、成本低等优点。但需要除石除土,弃石量大,特别是深坑往往占用较多农用地,设备购置成本高,初期投资大。此外,露天开采受气候影响较大,对设备效率和劳动生产率有一定影响。
2 目前露天煤矿现场施工存在的问题
2.1 环境问题
露天煤矿对环境造成了一定的破坏,首先是地球资源的破坏。对于矿业公司来说,在采矿过程中直接开挖道路,不仅会破坏现有土地,还会影响周边土地的开发。同时,在采矿过程中,经常会占用部分土地,导致土地逐渐流失,对原有景观造成严重破坏。此外,掘进机开采后,弃岩无法正确定位,岩土结构被削弱,煤层序列逐渐混乱,不利于煤矿建设。二是水污染。在露天开采方面,许多工作面位于干旱地区。因此,施工期间可能会出现局部缺水的情况。在整个在采矿中,由于矿井水没有完全净化,工人直接排放,造成水污染。此外,水位下降不仅会影响矿山地下水资源,这将使供水变得特别困难。
2.2 安全风险
安全问题也是煤矿建设中出现的问题。一是山坡陡峭。由于许多采矿作业位于相对偏远的地区,环境相对孤立,因此对采矿作业的监管监督不足。同时,由于监管人员对煤矿建设过程中的安全问题不了解,没有进行认真的监管。此外,山坡又大又陡,在缺乏规章制度的情况下,会给煤矿建设带来严重的风险。其次,如果操作条件不规范,采矿安全风险会增加。电气设备不良不仅干扰矿山企业的安全运行,还会干扰采石场的建设。一些矿山企业在工作场所使用旧线无法及时更换,没有标准接线盒,有的厂家更换旧开关,导致旧线不符合安装要求。
3 现代露天煤矿开采技术
3.1 表土剥离工艺
表土剥离工艺存在两种方法:采用单斗或卡车进行间断开采;采用轮斗、排土机或者带式运输机进行连续开采。第一个过程适用于硬表土。例如,剥离物是结构致密、硬度大的岩石,如果采用连续开采方式,排水困难,容易堵塞表土,因此应采用间接开采方式。在这种情况下,应使用爆破技术进行采矿。第二种工法适用于硬度较低的松散表土,可用斗式挖掘机直接开采。另外,如果表层土壤或黏土黏度高、含水量高,则应使用单斗或卡车进行开采,不得使用皮带输送机,否则会降低排土场的稳定性。
3.2 泥灰岩剥离工艺
在采煤过程中,泥灰下部颜色较深,岩层较脆,密度均匀,有贝壳状裂缝。剥采泥灰岩时,可采用以下方法:一是间歇式开采采用单斗,连续开采采用轮式铲斗,两种开采工艺相结合。其次,铲车用于间歇性采矿;最后,铲车或皮带输送机用于半连续或破碎采矿。首采工艺将连续开采和间歇开采相结合,综合运用各种机械设备,提高开采效率。第二种开采过程非常可靠、灵活、适应性强且易于管理。第三种采矿工艺适用于汽车采矿,利用汽车的灵活性。
4 露天煤矿开采工艺优化
4.1 加强现场工作环境管理
露天矿山的工作条件尤为重要。如果工作条件符合安全标准,不仅可以提高采矿作业的安全性,还可以提高煤矿的建设质量。首先,需要检查露天矿山的大量电气设备,并在开关上安装适当的联锁装置,以改善地面设备并使其高效。更重要的是,必须将安全管理系统纳入某些采矿流程的设计中,并加强对这些流程的控制以确保其安全。此外,需要改进电气布线,以简化机械化操作,减少工人接触危险,并确保现场工人的安全。例如,轮式推土机可用于矿山或道路的修复,有效修复采石场道路,并确保道路的宽度和平整度符合设计要求。此外,机器必须配备防撞系统,当机器接近安全距离时,应向驾驶员发出多次警告,并作为预防机械事故的警告。在此期间,可以安装卡车交通控制系统,现场检查设备,维护现场秩序。此外,管理层必须带头领导施工现场,能够带头执行过程控制标准、管理、设备监控和操作程序,确保管理具有一定的可预见性,并在同时,加强安全培训和安全考核,强化风险防控能力,提升安全意识。
4.2 与煤电、煤化工企业一体化发展
目前,一些煤矿正逐渐成为燃煤电厂和煤化工企业的一部分。由于大部分煤矿所在地区的经济发展水平有待提高,运输资源成本较高。因此,为了获得更大的经济效益,一些矿山企业与合作企业附近的煤矿进行了合作,既可以提高煤炭利用效率,提高企业经济效益,又可以促进共同能源的发展。
4.3 提高员工的安全意识
安全意识会影响煤矿建设。因此,要进一步提高工人自身的安全意识,真正转变思想,科学防范一切安全隐患,确保施工阶段的整体安全。例如,可以在现场安装适当的危险标志并显示为公告板,让工作人员随时看到并更好地理解它。同时,安全人员可以分发一些培训资料,让现场工作人员可以看到和阅读这些风险管理知识,了解危险的来源。一旦在施工过程中发现了这些危害,就可以采取有效的预防措施,防止施工事故的发生。尤其应印制安全管理制度或制度中应采取的注意事项,以利于对现场人员进行煤矿安全管理活动的培训。其次,在企业中培养安全文化。对于一些矿业公司来说,加强安全文化是一个非常积极的发展。一方面,可以改善矿工的心态,增加他们对安全管理的兴趣,提高他们的自学能力。另一方面,有助于安全文化的研究,丰富工作内容。还可以开展与安全相关的活动,例如组织安全月、组织培训、推广安全文化和提高管理效率。
5结论
综上所述,我国煤炭总产量逐年增加,露天煤矿开采技术不断发展,煤炭开采理论逐步完善,煤炭开采事业长足发展。采矿过程正逐步向集中采矿和大型设备、连续采矿过程、智能矿山建设、环境保护和安全生产规划方向发展。因此,有必要对露天煤矿开采技术进行深入研究,以提高开采速度,从而促进我国煤炭开采业经济的可持续发展。
参考文献:
[1]曹雨.我国露天煤矿开采工艺研究[J].化工设计通讯,2020,46(03):14+23.
【作者简介】白志华1989年1月,男,汉族,山西宁武人。2021年毕业于中国矿业大学,采矿工程,本科学历。助理工程师职称;现在山西忻州神达卓达煤业有限公司,从事安全生产建设副总工程师职务。
工作单位:山西忻州神达卓达煤业有限公司
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