浅析露天煤矿开采工艺

浅析露天煤矿开采工艺

任利平

中国神华能源股份有限公司哈尔乌素露天煤矿，内蒙古 鄂尔多斯 010300

摘要：当前，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不断提升，最终煤炭产量得到有效提升。在煤炭行业中，露天矿山起着重要的作用。以现代科学技术的迅速发展为基础，露天矿山的开采设备及技术水平得到了极大的提高，从而有效地提升了我国煤炭业的产能。露天煤矿开采工艺从传统技术向自动化、信息化和现代化发展，并且许多核心技术得到了更新，从而达到了露天煤矿开采工艺水平的有效提升。因此，我们应该准确地把握当前露天煤矿开采工艺的特征，并对其未来的发展进行有效地分析，更好地为行业的稳定健康发展提供帮助。

关键词：露天煤矿；开采工艺；现状；发展

0 前言

随着经济的发展，露天煤矿业也取得了长足的进步，露天煤矿的开采技术已经逐步走向了多样化，各类采矿设备越来越大，矿井的规模越来越大，开采深度也越来越深，这对于提升采矿效率起着很大的作用。要想降低露天煤矿对我国环境的影响，就必须在煤炭资源的开采过程中，对我国的环境进行全面的考量，要充分借鉴国外先进的绿色采矿技术，对煤矿资源进行开发和利用，进而对我国的煤矿开采工艺进行有效的改进和优化，从而降低对环境的影响，促进我国的可持续发展。

1 露天煤矿开采工艺的特点

从当前的条件来看，大部分露天煤矿的采收率并不高，其中一个重要原因就是由于采掘设备的落后。在国内，通常都是按照物料流的连续性来进行划分，将其分为连续式、间断式以及半连续式三种。由于采矿工艺的不同，所选择的采矿设备也会有所区别，一般都会选择独立式采矿工艺和合并式采矿工艺两种，每种采矿工艺都有自己独特的特征。比如，剥离工艺一般都是由单斗汽车工艺来完成的，现在，我国大部分露天煤矿在实际开采的过程中都会使用到这种工艺。在露天矿井的实际采矿过程中，在剥除表层土壤的时候，必须选取最合适的时间，使用连续采矿法，半连续采矿法更适合于煤的采矿，而对于大型的露天矿井，综合采矿法更适合使用。

2 如今我国露天煤矿开采工艺现状

2.1 传统露天煤矿开采工艺

以往，由于社会生产力水平低下，科学技术发展缓慢，露天煤开采多采用单斗挖掘机、卡车、拉斗铲等机械。在煤层开采中，一般采用单斗挖掘机和卡车等机械设备，而在深埋煤层的采掘中，拉铲机则是最常用的机械设备。对于传统露天矿井来说，它的开采工艺包括了倾斜矿床开采工艺、平缓矿床开采工艺，平缓矿床开采工艺分为纵、横运法和倒推法，在很长一段时间内，与之相对应的采煤装备和运输装备的使用效果都比较好。该方法是一种综合技术方法，具有较高的采收率和较高的采收率。

2.2 单斗结合卡车开采工艺

目前，单斗车联合采煤技术是国内已开发比较成熟的一种技术，在国内已有80%以上采用。目前，小露天煤矿普遍采用的是单斗车联合开采技术，从其使用情况来看，若货车的运距超过3 km，则会使运输费用增加。但是，在我国的小露天矿，大部分的运输路程都在3公里以内，因此，采用了单斗车联运的方法。在某些大中型矿井中，采用了单斗汽车联合开采工艺，而采用了带式输送机作为辅助设备，可以更好地对开采成本进行优化，从而可以有效地提高煤炭的开采效率。

2.3 带式运输机半连续开采工艺

目前，随着我国露天矿山的开采技术日趋成熟，带式运输机半连续性工艺被广泛应用，带式输送机半连续开采工艺具有机动性强、适应性好等优点，在各种条件下的露天矿山均可使用，能够更好地降低煤炭开采的运输成本，提高煤炭生产效率，在我国许多大型矿山中都得到了有效的应用。在露天矿井中，可以充分利用皮带运输机的机动性能，很多矿井都对其采场进行了改造，以适应皮带运输机的半连续作业。皮带运输法是一种新型的半连续采矿技术。未来，随着技术的不断发展，皮带运输机的半连续生产技术将得到很大的提升。

2.4 吊斗铲倒推开采工艺

吊斗铲倒推法在露天矿井的使用，取得了很好的结果，其显著优点是节省了煤炭的运输费用。但是，该方法对作业条件的要求比较高，只能在特殊条件下使用，而且作业路线的长度也比较长。通常情况下，只能使用在长度超过2 km的露天煤矿的流水线上，不然就不能充分发挥吊斗铲倒推采矿工艺的优点，从而影响了采矿效率和综合成本。该方法在环保不严格的露天矿井具有较高的使用价值，如果可以对该方法进行进一步的改进，其使用范围将更加广阔。

3 我国露天煤矿未来发展趋势

3.1 露天煤矿开采工艺日趋丰富

在长时期的稳步发展中，露天矿的建设与规模不断扩大，开采工艺也日趋多元化。通过实地调研发现，在露天矿山中，普遍采用单斗-货车作业方式，随着科技的进步，企业要想稳步提高自己的利润，就必须采用轮斗-带式运输机进行连续作业。同时，企业也能按照具体的矿山构造，对单个矿山进行集成。当前，国内大部分露天采矿技术在各企业中的使用率都比较高。以轮斗-带式输送机、单斗车、斗铲式倾卸及单斗-卡车-半固定式破碎站-带式输送机为例，在我国部分区域内已形成多种工艺。

3.2 未来发展方向

①目前，我国大型、先进矿山装备中，人工操作的问题还没有彻底解决，对大型吊车、推土机等装备的研究还处在初级阶段。②目前，我国露天开采技术向着绿色、智能化发展，面对日益增长的环保压力，亟需解决或缓解露天开采带来的环境问题，并提高其智能化程度，以适应高产高效的要求。③加大科研投资力度，注重基础理论的研究，目前，我国煤炭过程装备正在由依赖国外的技术进步向自主的技术进步转变，自主的技术进步离不开坚实的理论支撑。

3.3 优化薄煤层开采技术

目前，根据一些矿区的煤炭开采情况，由于矿井薄煤层的开采难度加大，所以，必须要提高煤层开采的自动化程度，能够节省很多人力，与采煤机相比，刨煤机在自动化上有更多的优势。随着科学技术的不断发展，煤炭资源的开发将持续向着自动控制的方向发展，但因对煤炭资源的需求较高，对煤炭资源的利用程度较低，对煤炭资源的利用程度较低，对煤炭资源的开发也提出了更高的要求。

3.4 应用物联网

随着信息技术和科学技术的发展，物联网也随之产生，将其用于露天煤矿，具有巨大的优越性。物联网是因特网技术的延伸，能够保证智慧矿井的稳定发展。但是，煤矿物联网系统复杂，不仅依赖于云服务，还需要与传感技术等多种技术相结合。因此，要想更好的发展绿色工艺，首先要确保设备达到智能化，使其能满足自动化，减少工作人员对设备的勘察时间，提高工作效率。

3.5 煤矿开采工艺要向节能环保型转变

当前，“节能环保”是能源市场竞争的重要内容之一，因此，煤炭行业必须转型为节能环保型企业，摒弃“高污染”的标签，提高其在市场上的竞争力。今天，煤炭开采带来的最大问题是对地表的破坏，对空气的污染，对水的污染等等。因此，在煤炭开发过程中，必须提高能源的洁净度，降低采矿对地表、大气、水资源的损害和污染。例如，保水开采技术，就是在煤炭开采过程中，为了避免露天水资源流失，维持水资源平衡而采取的技术。为了解决露天矿开采面临的矿压问题，近几年提出了“岩层关键层”学说，旨在探明厚、硬质地层对层状矿体节理、裂隙发育的作用规律，实现“控水”采煤。在露天矿井的开采过程中，中层矿体发生了断层，使地表水位得到了一定的恢复。露天矿多位于内蒙古等严重缺水的区域，而水是国家的战略资源，在该区域开展节水采矿，避免水土流失、植被受损，是实现露天矿绿色采矿的重要途径。

4 结语

综上所述，要将现代信息技术在露天煤矿的开采中进行高效地运用，加强对露天煤矿开采的前期方案的分析，对矿区爆破孔的选取进行科学、精确的计算，在确保安全、质量的前提下，开展机械化操作及技术创新。因此，要强化对煤矿工程建设的监督和控制，对煤矿工程建设中的各类安全隐患进行有效控制，并对其进行有效的防范和控制。尤其是对露天矿的边坡治理，安全管理，爆破和装车等各个环节进行了信息化监测，保证了技术革新和安全管理的统一。
 

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