我国露天煤矿开采工艺研究

我国露天煤矿开采工艺研究

曹向前

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摘要：近些年，我国经济发展迅速，矿企为我国经济发展做出了很大贡献。近些年，因传统采矿模式的应用所带来的生态环境恶化、资源短缺等问题突出，采矿模式与技术亟待改变，以适应新时期的发展。在此情形下，钱鸣高院士率先提出了煤矿绿色开采的概念和技术体系，得到了煤矿业界的广泛认可与应用。鉴于此，以露天煤矿绿色开采技术为主题，总结了常见的绿色开采技术，并结合实际开采问题提出了优化方案，以加快绿色煤炭工业体系的建设，实现环境效益和经济效益的双丰收。

关键词：露天煤矿；开采工艺

引言

现如今，我国社会经济与科技日新月异，各行业方兴未艾，在此背景下，我国煤炭业也进入高速发展时期，且煤炭开采技术水平持续提升，最终煤炭产量得以有效提升。在煤炭行业中，露天煤矿发挥着巨大作用，基于现代科学技术的快速发展，露天煤矿开采设备及技术水平获得极大提高，有效提升了我国煤炭业产能。露天煤矿开采工艺从传统技术不断向自动化、信息化和现代化方向发展，且诸多核心技术也得以升级，最终也实现露天煤矿开采工艺水平的有效提高。所以，我们应精准掌握现如今露天煤矿开采工艺特点，有效分析其未来的发展方向，更好地为行业的稳定健康发展助力。

1露天矿开采技术

1.1端帮、靠帮开采法

端帮开采方法主要是将端帮坡脚提高，不过，生产与设计矿山的靠帮开采方法有所不同。端帮开采方法所使用的开采方式是上部保持不动，下部向外面推进。为了更好地推进，则取消端帮运输路，该方法大大提高了煤炭开采量、经济效益、资源回收率，并且降低了剥采比。

靠帮开采方法所使用的开采方式是下部保持不动，上部开始向里缩进，为实现缩进目的，就不能在端帮设置运输道路。该方法在确保开采量不变的同时，降低剥离量，并且达到与前者相同的作用。

1.2连续开采工艺

露天煤矿开采中应用采剥机时，可以选择连续开采工艺，这种工艺的优点体现在如下方面:连续作业产能更高，工艺过程容易实现自动化控制，前期投入的资金较多，要求矿床具有较高的赋存量。传统的连续开采工艺以轮斗挖掘机作为主要设备，随着煤矿开采要求的不断提高，轮斗挖掘机已经无法满足开采作业要求，采剥机的出现及其在露天煤矿开采中的应用，为连续开采工艺提供了强有力的支撑。

1.3拉斗铲无运输倒推工艺

大型拉斗铲无运输倒推工艺是比较先进的采煤工艺，将采掘、运输、排土三者集于一体，把剥离物倒推在露天的煤矿采空区里面。该工艺不仅需要较少的设备，开采成本非常低，而且作业效率非常高，具有极高的生产可靠性，在国际中得以广泛应用。该工艺比较适合在缓倾斜或者近水平的煤层中应用，并且对天气以及剥离物物理力学性质没有过多要求，而我国的一些大型露天煤矿都具有工艺的应用条件。

该工艺的开采有两种方式：第一，矿坑式开采，从矿层上面剥离覆盖物，然后将其运输到外排土场。第二，倒推开采，从矿层上面剥离覆盖物，然后将其倒入采空区，每次暴露一小部分矿石，并重复这一操作。

拉斗铲是倒推开采的主要设备，且该设备的规格较大，其生产作业不会受到坑底积水等各种不良因素的影响，并且对气候、物料性质等具有较强的适应性。虽然该工艺的设备投资较高、管理水平要求较高，但是，如果资源条件合适，该工艺的采煤技术成本比其他工艺要低得多。

2露天煤矿采煤控制技术

2.1加强对于露天矿山的地质勘测以及修复

在开采工作进行前对于相应的地理状况进行一个有效的勘测是后续工程项目开展过程中十分必要的条件。并且在条件允许的情况之下对于相应的地质条件进行一定的修复工作方便后续矿石开采爆破工作的进行。实际上面对矿山的一些地质环境问题的修复工作，除了一些人为的物理修复方法是无法进行有效修复的。其中包括很多修复措施，例如排土换土，表土去除等。这些工作能够较为直接快速地将地质问题处理解决，并且还能效果显著地使得一些矿山中的植被得以恢复。由于换土的措施中，实际的修复工作里，换进去的土样是由修复人员来决定的，因此可以根据相关管理人员的个人目标，将这些新换的土壤进行符合其要求的更换和挑选，从而实现更加灵活修复目标。

任何工艺的采取，都需要综合考虑当地的生态系统是否能够得到满足，如果在土壤的剖面重构工作的实际开展过程中，任何工作环节对当地的生态环境造成影响，都会带来远超这些重构工作的资金成本投入，甚至在投入了更多的人力、物力、财力过后还是无法将因破坏生态环境所带来的危害解决并处理得当。因此，人们进行的一切人为活动都应当首先考虑当地的生态环境状况。在保障生态环境不遭到更严重的破坏的前提条件之下，才能进行一系列的修复工作。

2.2加强设备创新与技术优化

在露天采矿工作中，应用的开采设备往往会对开采质量和开采效率产生直接影响。所以企业和工作人员也要加强对此类问题的有效关注，严格根据使用规范加强对专业设备的操作与管理。比如，在对铲车进行施工作业的过程中，应该严格根据规定要求进行报警器的安装，从而在报警系统运行下保证工作推进的有效性。在此期间，相关技术设备的优化也是目前采矿企业需要关注的重点环节。在我国技术手段不断推进和发展过程中，采矿行业也衍生出了多种类型的专业设备，这部分设备在投入使用后，不仅实现了对工作环境的优化，还能全方位提升开采质量和效率。所以企业在后续发展中也要严格按照生产特点和发展需求进行设备与技术引进，从而在不断创新的过程中，为采矿工作的安全与高效发展奠定良好基础。

2.3合理生产

借助GIS系统落实露天开采矿山的测量工作，工作人员从繁重的工作任务当中解脱出来，还可帮助测量工作人员以更加直观的方式对矿井周围以及矿区内部的信息进行全面掌握，保证工作人员能够对矿区测量工作进行更有效的操控，维护最终的测量工作落实质量，并进一步提升工作人员在测量工作中的人身安全。此外，借助GIS系统获得的测量数据，测量工作人员还可以对矿山中的矿产资源量进行合理估算，并依据估算结果对后期的矿山开采工作进行开采速度和生产周期的对应，维护最终的矿区资源开采效率，并为矿产资源开采企业获取更多的经济效益。

2.4完善应急救援体系

由于露天矿山开采爆破工作危险性较高，因此为保障工作人员的安全性，应当完善应急救援体系，降低矿山开采爆破工作的危害性，同时，有利于保障爆破工作顺利完成。在矿山开采爆破工作中，相应管理人员应制定完善的应急救援体系，加强对工作人员的安全教育，对于员工生命财产进行保护，减少爆破工程事故，提升整个行业发展的科学性以及安全性。可以将定位系统和生命状态监测系统应用于每一个工作人员中，能够及时发现工人所处空间位置，同时，根据生命状态监测系统，能够及时地查阅工人的心率变化状况，若生命状态的各项监测值与设定的预警值相近或者超过，即可根据设定指令发出相应警报，疏导人员迅速撤离并保证救援。

结语

随着经济的发展和科学技术的进步，露天煤矿绿色开采技术逐渐被人们重视起来。绿色开采终将是时代的主流，但是目前露天煤矿绿色开采仍然存在很多制度、技术等方面的不足，需要投入大量的时间与精力，做到进一步推动煤炭产业经济的发展和生态环境的持续改善。

参考文献

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