浅谈露天煤矿开采工艺

浅谈露天煤矿开采工艺

张文星,1

1. 西安科技大学，能源学院，陕西 西安，710054

摘要：煤炭是最重要和最基本的能源，随着煤炭行业的发展，各种大型的露天煤矿开始发展和建设，而露天煤矿的开采工艺对于露天煤矿的生产有着非常重要的影响，因此有必要对露天煤矿的开采工艺进行研究。 

关键词：露天煤矿；开采工艺；

    穿孔工作是露天矿山开采的首要工序，在整个露天开采过程中，穿孔费用约占其生产总费用的10%-15%。穿孔作业的设备包括潜孔钻机、牙轮钻机和凿岩台车。潜孔钻机钻孔角度变化范围大，机械化程度高，减少了辅助作业时间，提高了钻机的作业率，而且潜孔钻机机动灵活，设备重量轻，投资费用低，特别是可以通过钻凿各种斜孔来控制矿石品位，能消除根底、减少大块，提高爆破质量。因此，潜孔钻机目前在国内外中小型矿山广泛使用，适用于中硬矿岩穿孔。牙轮钻机是在旋转钻机的基础上发展起来的一种近代新型钻孔设备，具有穿孔效率高、作业成本低、机械化、自动化程度高等特点，适用于各种硬度的矿岩穿孔作业，目前，已成为世界各国露天矿普遍使用的穿孔设备。凿岩台车是随着采矿工业的发展而出现的一种新型凿岩作业设备。它是将一台或几台凿岩机连同自动推进器一起安装在特制的钻臂或台架上，并且有行走机构，使凿岩机作业实现机械化。

    爆破工作的目的是破碎坚硬的实体矿岩，为采装工作提供块度适宜的挖掘物。在露天开采的总费用中，爆破费约占15%-20%。爆破质量的好坏，不仅直接影响采装、运输、粗碎等设备效率，而且影响矿山总成本。爆破作业包括浅孔爆破和深孔爆破。

    浅孔爆破采用的炮孔直径较小，一般为30-75毫米左右，炮孔深度一般在5米以下，有时可达8米左右，如用凿岩台车钻孔，孔深还可增加。浅孔爆破主要用于生产规模不大的露天矿或采石场、硐石、隧道掘凿、二次爆碎、新建露天矿山包处理、山坡露天单壁沟运输通路的形成及其它一些特殊爆破。深孔爆破就是用钻孔设备钻凿较深的钻孔，作为矿用炸药的装药空间的爆破方法。露天矿的深孔爆破主要以台阶的生产爆破为主。深孔爆破的钻孔设备主要应用潜孔钻和牙轮钻。其钻孔可钻垂直深孔，也可钻倾斜炮孔。倾斜炮孔的装药较均匀，矿岩的爆破质量较好，为采装工作创造好的条件。为减少地震效应和提高爆破质量，在一定条件下可采取大区微差爆破，炮孔中间隔装药或底部空气间隔装药等措施，以便降低爆破成本，取得较好的经济效益。

    采装作业是使用装载机械将矿岩直接从地下或爆堆中挖掘出来，并装入运输机械的车厢内或直接卸到指定的地点。它是露天开采过程的中心环节，其他生产工艺如穿爆、运输等都是为采装而服务的。在露天矿开采过程中，矿山运输的基本建设投资约占矿山基建总投资额的60％，运输成本和劳动量分别占矿石总成本和总劳动量的一半以上，由此可见运输在露天矿开采中的重要地位。采装与运输密不可分，两者相互影响、相互制约。露天煤矿开采工艺的发展，主要是由相应开采设备的制造能力决定的。 目前采装运输工艺的发展趋势主要体现在采运设备的大型化，采装与运输环节的一体化与连续化，以及计算机自动化。

    排岩是运输终端的作业，将剥离下的表土和废石运输到废石场进行排弃。说到排岩，排土场这一工艺顺利进行的关键。它是堆放剥离物的场所，指矿山采矿排弃物集中排放的场所。排土场根据堆置顺序可分为：单台阶排土场、覆盖式多台阶排土场、压坡脚式多台阶排土场。

在介绍完露天采矿的五大工艺流程后，其他环节也是不可忽略的，如矿山防水排水工艺和环境治理。

    矿山防水排水是露天矿最重要的工程之一，对于整个矿区安全有着巨大的影响，因此，无论是进行设计以及施工过程中都要确保工程的科学性和有效性，确保其安全无误。在常规的矿区排水设计过程中，一般有以下四种排水设施：第一种是具有山坡特征的露天矿，我们一般采取自流排水系统。第二种则是适用于过水面积较小，水流量不大的矿区，他们可以使用底部集中排水系统。第三种适合那些开采较深，水流量较大的矿区，也就是使用分段截流排水系统。还有一种是适用于涌水量非常大的露天矿，这种矿区可以采取地下井巷排水系统。这四种排水系统可以相互使用，因实际情况而使用。除了排水需要注重以外，防水也要注重，在日常矿区运作中，对于一些防水的设施和防水材料也要经常性地进行检查，确保其在出现问题时能够第一时间派上用场。

    绿水青山就是金山银山，在获取矿产资源的同时，我们也要关注环境的保护。对于遭到重金属污染的矿山开发区而言，利用植被种植这种生态方式进行修复更具有效果。在矿山废弃场地种植植物，一般选择适应性强、生长速度快、抗逆性强等树种。比如重金属耐性植物，其可以适应废弃地土壤结构不良、极端贫瘠等不良环境，同时还能耐重金属毒性。另外，根据不同地区气候条件选择不同植物，有利于加快矿山重金属污染的修复进程。进行植被种植时，有两种操作方式：第一种，就是对矿山开发区直接进行植被覆盖。这种方式简单快捷，所耗费的资金也不是特别昂贵。但是，这种方法见效比较慢。第二种，则是采取覆土植被。一般来讲，这种方法应用更为广泛。

    路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。作为新时代的青年，我们不仅要肩负自身理想的实现，更要肩负起中华民族的伟大复兴！我们要做的，就是在自己的岗位上发光，发热。学好专业知识。成为振兴中国的国之栋梁。