绿色矿山建设背景下的露天矿山开采工艺研究

绿色矿山建设背景下的露天矿山开采工艺研究

赵庆武

新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第七地质大队  新疆 乌苏市   833000

摘要：近年来，城镇化进程的加快，我国的各类工程建设数量也在不断增加。早期露天矿山资源无序开发，矿山安全风险较大，同时也给周边居民健康造成巨大威胁；设备与生产工艺落后，实际生产工作效率低，综合效益差。矿山采场、排土场往往占用大量土地，造成矿山现场大面积的裸露，生态环境遭到严重破坏，带来了严重的环境问题。为了解决短期效益和长远发展的矛盾，绿色矿山、绿色开采、绿色矿业等发展理念被提出。国家、地方政府也出台了一些列政策文件，对绿色矿山的建设给予了巨大支持。随着矿山政策越来越严格，许多企业面临着周边环境、土地占用等问题。根据绿色矿山建设的要求，结合国家关于矿山的相关政策与矿山生产实际情况，提出绿色矿山建设的露天采矿理念，并对采矿工艺进行优化，对企业解决矿山开采将有重要意义。

关键词：绿色矿山；开采；工艺

引言

在采矿业中，开采露天矿山的难度相对较低。但是，如果技术和管理不到位，将很容易发生安全问题。因此，操作人员应当具备极强的安全意识和专业水平，了解多方面的露天开采技术内容。此外，在确保开采效率的同时，企业方面也要加强工艺技术创新，并落实安全管理，提高作业安全性。

1露天煤矿开采事业在我国的发展与地位

煤矿开采最令企业担心的是安全问题。安全重于泰山，煤矿开采效益的重要性要排在安全性后面。因此，现在煤矿企业在进行勘测后，能使用露天煤矿技术开采的，就不会使用矿井开采技术。但是，出于矿产条件等原因的限制，我国露天开采的使用率仅有7.5%。这也限制了传统露天煤矿开采技术、设备的广泛应用。当前，我国部分露天煤矿开采存在设备老旧、自动化水平不高的现象。当露天煤矿的开采应用不够广泛时，企业进行设备更新的速度和意愿就会下降。目前许多煤炭企业的露天煤矿开采还是利用传统的运输工具和挖掘工具，挖掘效率和自动化程度偏低，无法满足企业开采高效率的要求。露天煤矿开采急需引进高效设备和新型技术，提高自动化开采效率。

2露天矿开采创新技术

2.1表土剥离半连续新工艺

在露天矿的生产过程中，若地表为黏土结构，使用传统的结扎工艺或许会导致设备堵塞，以及对于设备的持续运行带来不利影响。因此，在运输方式方面进行了创新，采用了挖掘机、链锯和带式输送机三种设备的综合运用，以有效避免表层黏土过度堆积而导致的设备堵塞现象，将表土高效转运，同时大大提高了运输效率。而对于矿山早期建设的开拓作业阶段，毁林清表工程通常需要直接运往外部填埋场，而改进后的半连续运输方式则能够通过对带式输送机进行改造，大幅增加运输距离，将分割的表土层运输到更远的地方，同时还配置了车辆以辅助运输，在充分利用这种运输方式优越性的前提下，得到了很好的运用效果。

2.2自移式破碎站开采技术

在露天煤矿开采过程中，应用自移式破碎站开采技术符合绿色节能视角下的开采标准。传统的露天煤矿开采会使用到数量众多的大型载重汽车，来对开采出的煤炭资源进行运输。如此数量众多的大型载重汽车必然会造成资金的大量浪费。同时，汽车尾气的排放会对周边的生态环境造成很大的污染，从而对周边居民的身体健康产生不利的影响，是不符合现代绿色节能生产理念的目标。采用自移式破碎站开采技术，可以减少大量的重型汽车运输工具，从而有效减少汽车尾气的排放，对周边的生态环境起到保护作用。并且通过自移式破碎站开采，还能够充分的利用开采的实际地形条件来进行现场布置，灵活性更强，对提升露天煤矿的开采率起到了很大的促进作用，并且也达到了绿色节能的生态保护理念和目标。

2.3保水开采技术

露天煤矿开采会引起露天水资源的流失，所以在开采过程中，需要利用保水开采技术，来维持水资源平衡。最近几年，为了解决露天煤矿开采中的矿山压力控制问题，研究人员得出了岩层关键层的理论。其目的是为了有效解决岩层中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。在开采露天煤矿时，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。水资源是我国最为重要的资源之一，为了避免水资源的浪费，应当积极采用保水开采技术。特别是在我国较为缺水的西北地区，运用该项技术非常有必要，只有这样才能够真正做到绿色开采。

2.4陡帮开采技术

陡帮开采技术在我国的应用旨在解决露天矿开采进度缓慢、开采难度高等问题。由于露天矿山采矿环境恶劣，许多机械设备无法正常运转。通过采用陡帮开采技术，可以有效地解决露天开采量大、剥采比不平衡的难题，并且有效控制开采成本的投入。在应用陡帮开采技术时，首先应该根据实际地质情况选取合理的作业方式，如组合台阶开采方式、分段穿爆、分段采装开采方式等等。其次，需要根据以往开采经验调整台阶的参数，严格把控好台阶与平盘的宽度，从而提高开采工程的安全性能，确保开采工作的顺利进行。

2.5爆破技术

对于生产力较大的露天煤矿而言，在开采的过程当中，常用的爆破技术有抛掷、深孔及预裂三种技术。抛掷爆破技术是利用综合性的采掘工艺，将已经被粉碎的岩石抛掷到采空区当中，然后对其自由面进行剥离处理。该项技术与其他技术相互配合能够最大程度的提高采矿的效率。

3露天矿开采安全管理策略及防范措施

3.1加强边坡加固

边坡坍塌的成因有多方面，首先是土质所具有的松软特性以及其结构的不稳定性。此外，边坡也缺少足够的支撑力，一旦面临外部承压较大的情况，就会出现坍塌。最后，过多的雨水也是导致边坡坍塌的重要原因之一。为了确保边坡坍塌的安全防范，需要采取多项措施。首先，当遭遇到松软土质时，应该减少其坡面角度，并在局部进行控制，同时加强其稳定性以加固边坡。其次，避免在下雨天开展施工，以避免雨水对边坡的影响，从而导致边坡坍塌。当雨季结束后，应该对边坡进行检查，如发现问题应及时加固以确保安全。最后，进行水土保持工作也是关键之一，在露天开采活动中应该注意水土保持，避免造成水土流失，同时提高边坡的稳定性，为矿山修复工作打下良好的基础。

3.2实现煤矿开采数字化技术的应用和管理

数字化应用技术在各行各业已经得到了推广应用。随着现代科学技术的快速发展，数字化应用技术相对来说已经比较成熟。如果露天煤矿企业在开采的过程中能够将数字化技术进行有效的开发和利用，对于实现煤矿企业的运行管理以及绿色节能的环保目标是非常有利的。通过对数字化技术的开发和利用，可以实现煤矿企业的数字化信息管控，对煤矿企业从资源的开发到运输乃至后期的成本管控都有一个显著的提升；能够极大地节省人力物力资源，降低资源的损耗和浪费；通过数字化技术的开发，也是实现绿色节能环保概念的有效措施和体现；对促进煤矿企业绿色管理起到了很好的促进作用，达到资源的合理优化配置。

结语

在采矿作业过程中，涉及到了众多的工艺技术、生产理念和安全防范措施。尽管相对于其他矿山而言，露天矿采矿难度较小，但对于各项技术的应用却同样不能掉以轻心。露天煤矿的开采必然会对周边的环境造成一定的污染。因此，绿色节能视角下露天煤矿开采技术的有效创新和应用就显得极为重要了。相关煤矿企业一定要充分重视这一问题，通过进一步改进煤矿的开采技术达到绿色节能的标准和理念，从而促进生态环境保护与资源开采的平衡发展。

参考文献

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