露天煤矿绿色开采技术

露天煤矿绿色开采技术

王俊文

国家能源准能集团黑岱沟露天煤矿内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗010300

摘要：随着经济和科技的进一步发展，煤矿事业也有了进一步的发展。煤矿资源在我国有着比较重要的地位，人们对于煤矿的使用度比较高。其中露天煤矿在我国占有一定的比例，它有着较好的发展前景，但也存在着一定的问题。本篇文章将对于露天煤矿开采的现状和问题进行介绍，并思考讨论提出露天煤矿绿色开采的技术优化措施，进一步促进社会的发展。

关键词：露天煤矿;绿色开采;影响;优化措施

近些年来，中国积极倡导循环经济、低碳经济，为经济社会的可持续发展做了诸多卓有成效的工作。在此基础上“绿色开采”作为煤炭开采的技术理念被提出来，同时也为煤炭行业的健康发展指明了方向。煤矿绿色开采技术是中国矿业大学钱鸣高院士提出的，他指出：“煤矿绿色开采是从广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各种资源，防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响，取得最佳的经济效益和社会效益。”钱院士从保水开采、充填开采、煤与瓦斯共采、煤炭地下气化等方面详细阐述了煤矿地下开采中绿色开采的技术体系。煤矿按照开采方式可分为露天煤矿和井工煤矿，两者之间的绿色开采有所不同。露天煤矿绿色开采的基本思路是将露天开采与开采过程中形成的固体环境、水体环境、大气环境、生态环境综合考虑、整体优化，目标是使露天开采过程中资源消耗和生态环境影响最小，资源开采效率最高，兼顾经济效益和环境效益，促进露天煤矿的可持续发展。

1露天煤矿绿色开采技术的概念及其内涵

1.1绿色开采概念

对于煤矿绿色开采的定义，我觉得简单来说就是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响，其最终目标就是取得最高的经济效益的同时，也要达到环境效益和社会效益。如：绿色开采其一的“充填开采技术”,充填采矿对解决水体下、建筑物下等地压煤的问题具有重要的意义。能有效地减少地表变形及其下沉，保护地面建筑物和水体等。从这一事例我门就可以看出，现代的露天煤矿的开采技术必须向绿色开采靠拢。

1.2绿色开采的内涵

提到绿色开采的概念，我门就不得不说其内涵：绿色开采的内涵就是减少再采煤的过程中对环境的破坏，形成一种资源与资源、资源与环境相互协调的开采技术。

1.3绿色开采的意义

在环境污染不断加剧的今天，实施煤炭的绿色开采具有重要意义。实施绿色开采可以提升企业可持续发展的能力，保证煤炭可持续发展，最重要的是实施绿色开采加强矿区生态环境保护，提高了矿区人民的生活质量。

2我国煤矿企业及绿色开采的发展现状分析

2.1我国煤矿企业的现状

煤矿企业向来是国家最重视的部分企业之一，而当今在国际煤矿企业中进行企业改革的趋势与状态已经愈发明显，并且逐渐影响着我国煤矿企业，使我国煤矿企业认识到，企业的开采技术管理已经成为企业发展的动力之一。拥有煤矿企业自身技术革新系统，能够保证我国煤矿企业与国际煤矿企业的改革发展同步化，有利于保持企业的时代先进性与竞争力，是我国煤矿企业与国外煤矿巨头企业竞争中重要的一环，当前我国煤矿企业的绿色开采技术改革与管理已经迫在眉睫，必须要保证在煤矿企业不断完善现代化开采管理制度的同时，加强企业自身的技术革新系统建设，推动煤矿企业的不断发展与改革。

2.2关于绿色开采

现如今绿色开采在煤矿开采中的呼声越来越高，在露天煤矿开采中实施绿色开采技术改革也是大势所趋，实施绿色开采不仅能够在露天煤矿开采过程中提高技术水平，而且也能提高露天煤矿开采企业的整体技术水平。但是在实现绿色开采的过程中，出现了开采设施要求不严格，管理手段不到位的现象，对露天煤矿开采质量的影响太差，并且由于技能技术不成熟，反而造成行业间的发展状况出现差异性，所以在露天煤矿绿色开采的过程中要同样注意开采的水平。

3露天煤矿绿色开采技术应用现状

3.1斗轮挖掘机连续开采技术

斗轮挖掘机连续开采技术在20世纪90年代应用得较多，它主要利用大型斗轮挖掘机进行煤炭资源的开采，是露天煤矿开采中比较常用的一种技术。据相关数据统计，单台挖掘机年平均生产力可以达到5.0×106m3，但是这一技术在中国的应用并不广泛。

3.2拉斗铲倒堆连续开采技术

拉斗铲倒堆连续开采技术的应用使得煤矿企业的运输成本大大降低，具有总体生产成本低的优势，但同时也具有一次设备投入成本高的劣势。相对于单斗挖掘机+矿车运输连续开采技术而言，拉斗铲倒堆连续开采技术具有较大的局限性，此种技术通常应用于煤层厚度在50m以内且作业面积大（3000m2以上）的煤矿中。例如：准格尔黑岱沟露天煤矿在开采工作中擅长应用拉斗铲倒堆连续开采技术，此种技术的应用使作业效率不断提高，从而大大提高了准格尔黑岱沟露天煤矿的生产效率。

3.3国外采煤技术

随着中国露天煤矿企业的不断发展，国外一些先进的露天煤矿采煤技术被逐渐引入中国，比如穿越运输系统的引入、斗轮式预采系统的应用以及斗轮挖掘机的应用等。这些先进的露天煤矿采煤技术的引入大大完善了中国的露天煤矿采煤技术。现阶段，虽然中国的露天煤矿采煤技术已经得到了不断的发展，但是与国外技术先进国家的露天煤矿采煤技术相比，仍然存在着较大的差距，中国煤矿依然需要不断地学习和研发。当前，部分发达国家的露天煤矿已经配备了完善的输送设备，比如转载输送机和可移动阶梯式输送机等。此外，国外一些国家已经具备了功能完善的大型斗轮挖掘机。

4开采技术

4.1采用绿色的开采技术

（1）自移式破碎站开采技术

在露天煤矿绿色开采过程中自移式破碎站开采技术可以减少机动车在露天煤矿中的使用数量，从而达到节约减排的目的。提高煤矿的开采效率，降低对大气污染以及保护露天煤矿周围的地质环境，自移式破碎站开采技术减少了对机动车的使用量以及轮胎的消耗，有效节省生产成本。它的主要原理是根据煤矿的特殊性配置以及破碎、二级破碎以及三级破碎模式，并且将这三个模式进行进一步处理，提高性能使其拥有高破碎的效率，可以有效地将露天煤矿进行破碎，并且功能全面结构设计十分合理，让开采更加便捷。满足露天煤矿开采的粗细要求，可将不同密度，不同大小的煤矿资源进行筛选和区分，大大节约了开采时间和开采效率，同时自移式破碎站安装简易，维修方便并且具有很强的耐久性，可以有效提高生产效率、节约能源、减少碳排量，是实现绿色开采的途径之一。

（2）保水开采技术

保水开采技术指的是煤矿开采时会引起露天水资源的流失，所以在开采过程中需要采用这种技术来维持水资源平衡。近年来，工作人员为了解决露天煤矿开采中的矿山压力控制，得出了岩层关键层的理论。其目的是为了有效解决岩层中的比较厚实坚硬的岩层对层状矿体开采中节理裂隙的分布和保水开采。露天煤矿在进行开采之后，由于中间层状矿体的断裂，露天水将会形成一个下降型漏斗，如果有隔水带形成，下降型漏斗将会消失，而露天水位也将会得到恢复。水是我们国家重要的资源之一，并且露天煤矿往往处于缺水的西北、内蒙地区。所以在这些地区必须采用保水开采技术，避免水资源的流失以及对土地植物的影响，以实现露天煤矿的绿色开采。

（3）煤矿山无废开采技术

什么是煤矿山无无废开采技术呢?无废开采指的是在开采过程中减少废土、废石、废物以及废渣的产生，尽可能的消除地表表面产生的废弃物。开采后的残留物(煤渣)含有很多元素例如氮、磷、钾、铅、锌、铜、砷等，这些元素如果不及时清除将会污染水土，造成严重影响。煤矿山无非开采技术就是将这些废渣中的元素有效提取进行回收，不仅提高了矿物资源的回收率还有效的对环境进行控制。

4.2建立完善的开采体系

在露天煤矿的开采中要实现绿色开采，就必须要建立完善的开采体系。执行煤矿开采和矿区生态环境重建的一体化路线。针对采矿工程和环境特点运用专业的知识与技术对露天煤矿进行深层次的分析、设计和规划，使矿区再开采之后保持原有的水土。实行靠帮开采:(1)上部不动，下部向外推进，这种开采方式可以提高露天煤矿的煤矿采集率，提高采出率。(2)下部不动，上部境界向内缩进，这种开采方式可以减少煤炭的剥离率，避免煤炭浪费从而提高经济效益。

4.3实行露天煤矿易滑区回采技术

在露天煤矿开采的过程中，很多矿物由于开采技术的不到位并没有做到百分之百的利用率，甚至不少矿物在易滑区跌落没有得到收集，因此实行露天煤矿易滑区回采技术也是实现绿色开采的途径之一。在工作帮出现局部滑坡和明显弱面的现象时，采用非对称的应力组合拱墙卸载模型来进行回采煤炭，采用“段工作线、高强度推进、快速回填的技术。”实现安全回采。

5当前存在的问题

5.1缺少完善的管理体制

完善的管理体制是煤矿企业进行绿色开采改革的重要制度保障，因此，建立完善的管理体制非常必要。但是，目前中国缺少相关的制度规定，使煤矿企业没有具体的制度作为参考依据，企业内部绿色开采机制不健全，内控力度较小，因而，企业在加强露天煤矿绿色开采技术应用过程中就出现了非常多的问题，各种不良现象普遍存在于各家煤矿企业，进而阻碍了绿色开采技术的普及。

5.2缺少专业的技术人员

现在煤矿企业内进行绿色开采工作的人员数量非常多，这表明煤矿企业已经意识到绿色开采的必要性，在逐渐推动绿色开采的进程。但是，目前存在的问题是从事绿色开采工作的人员专业水平参差不齐，并且绝大部分没有掌握系统的绿色开采技术知识，实践能力非常差，造成尽管工作人员数量巨大，但实际能够发挥作用的人却很少的尴尬局面，这对于绿色开采工作的推进十分不利。煤矿企业必须加强人员资格管理，保证选拔出有真正才能的人加入工作，以实现露天煤矿绿色开采工作顺利进行。

5.3绿色开采技术水平有待加强

要推动中国露天煤矿的绿色开采进程，先进的绿色开采技术必不可少，我们必须以高水平的绿色开采技术做支撑，才能真正实现煤矿绿色开采。中国在经过对露天煤矿绿色开采技术的大力研究之后，绿色开采技术取得了一定的成效，但是，相对于世界上一些先进国家来讲，中国仍然与其存在很大差距，需要更进一步的发展。对此，我们应该持客观的态度，要明白中国在此方面还有很大的发展空间，应不骄不馁，不过于乐观，也不过于消极。

6关于加强露天煤矿绿色开采技术应用的建议

6.1国家给予适当的优惠政策

露天煤矿绿色开采进程的推动，首先必须由国家制定相关的法律法规和优惠政策，给煤矿开采企业提供有效的制度保障和政策支持，体现国家对露天煤矿开采企业的未来发展方向的政策性指导，大力支持绿色开采，并以此来对煤矿开采企业进行制度约束和优惠政策鼓励，保证煤矿开采企业能够加大实施绿色开采的力度。此外，国家还应加大对露天煤矿绿色开采技术研究的资金投入，并对有相关技术研究成果的研究人员给予荣誉奖励和经济奖励，使研究人员有进行深入研究的动力。

6.2煤矿企业建立完善的内部管理体系

在国家大力支持的基础上，煤矿企业应根据国家的有关规定，并结合企业自身和煤矿开采地区的特点，建立一套完善的绿色开采内部管理控制体系，从全局角度出发，划分具体的管理部门职责，明确分工，责任到人，细化每一项流程，并制定企业内部关于绿色开采工作的人员规范及对相关开采材料、开采设备等的管理标准，从而为实现露天煤矿绿色开采提供有效的管理依据。

6.3培养具有专业素养的技术型人才

人才在中国社会现阶段具有不可替代的重要意义，是中国各行业都十分重视的一项基础性资源，煤矿开采行业也不例外。要推进露天煤矿的绿色开采工作，必须有大量具备专业知识和技能的技术型人才作为工作开展的主要驱动力，为工作顺利进行提供力量。因此，面对中国煤矿开采行业目前技术型人才缺失的不利现象，必须注重对人才的培养，尤其是煤矿企业应该定期开展人员培训工作，通过系统的培训帮助工作人员了解先进的绿色开采知识和技术，看清中国和国际上煤矿行业的技术发展趋势，从而将符合现代化要求的绿色开采技术应用到实践中，推动煤矿绿色开采技术的发展。

6.4加大研究力度

中国露天煤矿的绿色开采技术仍然有很大的发展空间，应该加大开发研究的力度，鼓励相关技术研究人员不断研究，寻找更加有效的提高煤矿开采效率并减少环境破坏的技术和方案，从而提高中国煤矿企业的整体发展水平。对此，可以借鉴其它国家关于煤矿绿色开采的先进技术，分析其它国家在进行煤矿开采时所采取的技术特点，剖析技术原理，取其精华、去其糟粕，结合中国实际情况，研究出符合中国发展道路的特色露天煤矿绿色开采技术。

7结束语

随着中国国民经济飞速发展，社会对煤炭资源的需求量日益增加，这对中国煤矿企业来说既是机遇，又是挑战，煤矿企业在前进的道路上获得了丰厚的收益，但也遇到了很多的问题。由于煤矿企业自身的特点使其对环境具有很大的破坏性，因此，为解决这一问题，关于露天煤矿绿色开采技术的研究探讨愈加炽热化。从国家角度来讲，应该给予足够的鼓励与支持，并制定详细的法律法规和优惠政策，为推动绿色开采提高制度和经济保障；从企业的角度来讲，应该加强内控，建立完善的管理体系，对绿色开采的工作进行严格的管理，并加强对工作人员的培训，致力于培养出更多有真才实能的技术型人才，为煤矿绿色开采注入新鲜有活力的血液。

参考文献

[1]姚勇.露天煤矿实现绿色开采的途径.露天采矿技术,2017,32.10.60-61+64.

[2]黄晓伟.浅谈露天煤矿绿色开采技术.能源与节能,2016.05.141-142.

[3]段鹏.露天煤矿绿色开采技术研究.山东工业技术,2015.24.70.