露天开采工艺（通用9篇）
露天开采工艺 篇1
摘要：开采工艺是露天采矿的核心, 应根据矿山的具体条件和国家的设备制造和供应水平, 经过精心的技术经济比选来确定。对我国露天矿开采的工艺与技术进行了简要的论述, 以供参考。
关键词：露天煤矿,开采,技术
移走煤层上覆的岩石及覆盖物, 使煤敞露地表而进行开采称为露天开采, 其中移去土岩的过程称为剥离, 采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层, 自上而下逐层开采, 在空间上形成阶梯状。
1 主要生产环节
首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎, 然后用采掘设备将岩煤由整体中采出, 并装入运输设备, 运往指定地点, 将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场;将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。
2 主要优缺点
优点为生产空间不受限制, 可采用大型机械设备, 矿山规模大, 劳动效率高, 生产成本低, 建设速度快。另外, 资源回采率可达90%以上, 资源利用合理, 而且劳动条件好, 安全有保证, 死亡率仅为地下采煤的1/30左右。
主要缺点是占用土地多, 会造成一定的环境污染, 而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面, 对煤赋存条件要求较严, 只宜在埋藏浅, 煤层厚度大的矿区采用。
3 采煤方法和工艺
采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革, 现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性, 基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合, 研究开发力强、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统, 改进和完善采煤工艺。在发展现代采煤工艺的同时, 继续发展多层次、多样化的采煤工艺, 建立具有中国特色的采煤工艺理论。
3.1 开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。
以提高工作面单产和生产集中化为核心, 以提高效率和经济效益为目标, 研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺, 简单、高效、可靠的生产系统和开采布置, 生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术, 发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化, 进一步改进工艺和装备, 提高应用水平和扩大应用范围, 提高采煤机械化的程度和水平。
3.2 开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代采煤成套技术”, 主要解决以下技术难题。
硬顶板控制技术, 研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术, 主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术, 使直接顶能随采随冒, 提高顶煤回收率, 且基本顶能按一定步距垮落, 既有利于顶煤破碎, 又保证工作面的安全生产。
硬厚顶煤控制技术, 研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术, 包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术, 使顶煤体能随采随冒, 提高其回收率。
顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术, 研制既有利于顶煤破碎和顶板控制, 又有利于放顶煤的新型液压支架, 合理确定后部输送机能力。
两硬条件下放顶煤开采快速推进技术, 研究合适的综放开采回采工艺, 优化工序, 缩短放煤时间, 提高工作面的推进度, 实现高产高效。
3.3 缓倾斜薄煤层长壁开采。
主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。
3.4 缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采。应进一步加强
完善支架结构及强度, 加强支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究, 提高支架的可靠性, 缩小其与中厚煤层 (采高2.5m左右) 高产高效指标的差距.。
3.5 各种综采高产高效综采设备保障系统。
要实现高产高效, 就要提高开机率, 对“支架, 围岩”系统, 采运设备进行监控。今后研究的重点是:通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架, 围岩”系统控制, 进一走完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断:采煤机在线与离线相结合的“油, 磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。
4 优化巷道布置, 减少矸石排放的开采技术
改进、完善现有采煤方法和开采布置, 以实现开采效益最大化为目标, 研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统, 实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。
实行全煤巷布置单一煤层开采, 矸石基本不运出地面, 生产系统要减化, 同时实现中采与中掘同走发展, 生产效率大幅提高的经验的同时, 重点研究高产高效矿井, 开拓部署与巷道布置系统的优化, 减化巷道布置, 优化采区及工作面参数, 研究单一煤层集中开拓, 集中准备、集中回采的关键技术, 大幅度降低岩巷掘进率, 多开煤巷, 减少出矸率;研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术, 既是减少污染的一项有利措施, 又减化了生产系统, 有利于高产高效集中化开采, 应加紧研究。
5 采场围岩控制技术
5.1 进一走完善采场围岩控制理论。
以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采活动的安全、高效低成本为目标, 深入总结我国几十年的矿山压力研究成果, 以理论分析 (解析法) 、现代数学力学 (统计分析预测、数值法) 和实测法相结合运用先进的计算机技术, 深入研究各种煤层地质及开采条件, 如及倾斜、大采高、大采深采场矿山压力显现规律及围岩破坏与平衡机理, 不断完善采场围岩控制技术。
5.2 研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术。
目前, 由于应用高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题, 因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。
5.3 放顶煤开采岩层和支架围岩相互作用机理。
研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架、顶煤、直接顶、基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律, 提出放煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。
5.4 支护质量与顶板动态监测技术。
在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量于顶板动态监测方面, 应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测, 同时应不断完善现有的监测技术, 发展智能化监测系统, 改进监测仪表, 使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。
5.5 冲击地压的预测和防治。
通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理;进一步完善冲压性矿压显现监测系统, 发展遥控测量和预报技术, 完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。
5.6 研究开发新型的支护设备。
研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架, 完善液压支架性能和快速移架系统, 开发耐炮崩、轻型化单体液压支架和厚煤层巷锚索和可深缩锚杆。
露天开采工艺 篇2
关键词：煤炭；露天煤矿；环境问题；防治对策
中图分类号： TD824 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）28-92-2
0 引言
随着经济的快速发展，社会各界对于煤炭资源的需求量不断增加，煤炭行业为了提高经济效益，不断加大开采力度，忽略了资源开采活动对自然环境造成的破坏问题，严重威胁矿区的生态安全。露天开采是煤矿行业开采活动中应用较为广泛的形式，虽然在一定程度上能够降低生产成本、提高生产效率，但对周围生态环境造成的破坏也是十分严重的，例如土地流失、大气污染、水体污染等问题，使得生态系统退化，制约了社会经济的可持续发展。对此，相关部门必须提高重视程度，采取有效对策解决煤矿开采中的环境问题，实现经济效益、社会效益与环境效益的协调统一。
1 露天煤矿开采环境问题简析
露天煤矿开采的基本含义就是剥离覆盖在矿体上的土石结构，将矿体从上向下分为若干梯段，从而在露天环境下进行煤矿开采。露天煤矿开采主要涉及穿孔爆破、采装、运输、排土等环节，在这个过程中引发了多种环境问题，概括为以下几点：
1.1 过度开采对土地的破坏
露天煤矿开采对土地资源造成了严重破坏，主要包括采掘场造成的土地挖损问题，外排土场和工业场地对土地的占用问题等。露天煤矿开采最基础的工作就是穿孔爆破，往往对原始土表的结构造成严重破坏。土地挖损问题指的是由于开采活动对浅层土壤以及地表形态造成破坏，使得该区域的生物种群受到影响，破坏了生态系统的稳定性。此外，露天煤矿开采过程中建设运煤轨道、选煤场、排土道路、排水管道等，需要占用大量的土地，同时挖损造成的废弃岩石被堆放外排土场，也占压了很多土地，破坏了地貌功能和地表植被。总之，挖损和占压严重干扰了该区域生态平衡，使得地貌、植被等受到破坏。
1.2 大气环境的污染
露天煤矿开采过程中由于地表剥离、爆破、装运、卸载、排土等环节会产生大量的粉尘，会造成严重的大气污染。储煤场堆放大量的煤炭资源，但是由于为露天工程，因此挡风抑尘相关设施的设置不足，在风力的作用下，不仅会产生很多的煤尘，污染大气环境，而且会造成煤炭资源的损失、浪费。露天煤矿开采区还会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气体，其主要来源为煤矸石的自燃。此外，工业场地的锅炉、热风炉由于没有安装脱硫除尘装置，也会排放大量的烟尘、二氧化硫等有害物质，对大气环境造成污染。
1.3 地表水和地下水资源污染
露天煤矿开采过程中矿坑中的污水、排土场的淋溶水、工业场的生产废水等严重威胁地表水和地下水的水质。首先，矿坑中的水含有大量的重金属离子，其中很多属于有毒物质，由于矿坑水不经过科学处理被随意排放，对周围的地表水造成污染，影响周边居民的生活用水；其次，排土场的煤矸石由于降水生成的淋溶水中含有碱金属、碱土金属、硫等有害物质，流入地表水会造成水体污染，同时深入地下水层，也会造成地下水资源的污染；最后，工业场地排除的生产废水具有很强的污染性，包括石油类、化学药剂、悬浮物等污染因子，没有经过处理直接排放到外界环境，造成地表水和地下水污染，严重影响周边的土壤及地表植被。
1.4 废弃矿坑对环境的影响
在新中国成立初期成立的露天煤矿，其储藏的煤炭资源基本被开采完成，造成很多的废弃矿坑问题。在煤矿开采的过程中往往形成规模较大的矿坑，受到地表水、地下水的作用，同时地质结构也不断变化，使得这些废弃矿坑出现水土流失、塌陷、滑坡、泥石流等地质灾害，对矿物周围的工厂以及居民的正常生产、生活造成影响，不仅产生一定的经济损失，还会威胁周边地区的生态环境和地质环境。
2 露天煤矿开采环境问题防治对策
2.1 土地的复垦再利用
为避免土地资源的浪费，露天煤矿在开采过程中，要积极采取有效措施，加强对土地资源的保护和利用，具体可以从以下几点入手：第一，重新规划老矿区，通过分区复垦的方式，实现煤矿产业工人的及时转产，虽然前期需要投入较大的资金，但是经过几年的改善就可以创造经济效益，不断扩大复垦规模，形成良性循环；第二，积极建设内部排土场，减少对土地的占用问题，避免对外界环境造成的地质破坏，保证矿区的安全生产活动顺利进行。因此，在未来的露天煤炭开采方案设计中，必须加强对土地复垦和内部排土建设的规划研究。
2.2 大气环境问题的防治
防治大气环境问题需要从防治粉尘和二氧化硫等有毒气体两方面入手。首先，加强矿区周围的绿化，在排土场和运输道路两侧种植防护林，并且运输煤矿、砂石、渣土等的车辆要进行顶部遮盖，减少粉尘污染，同时，储煤场要装设防尘抑尘网，避免煤尘的流失；其次，工业场区的锅炉、热风炉等要尽量选用节能环保的型号，并且安装脱硫除尘设施，应用低灰分、低硫分的燃煤，并结合少量多次的添煤原则，减少烟尘以及二氧化硫等有害物质的排放，从而避免大气污染；最后，露天煤矿开采要减少用油设备，增加用电设备，采用连续工艺、倒堆工艺代替单斗电铲一汽车运输的间断工艺，降低原油损耗，减少机械设备产生的尾气污染。
2.3 综合利用矿区水
我国煤矿开采区域存在缺水问题，并且矿区水源处理不当也会造成水体污染，因此实现矿区水的综合利用具有重要意义。目前，很多露天煤矿开采区域的矿坑水没有经过科学处理直接排放，不仅污染了地表水和地下水，还会造成水资源的浪费。对此，煤矿开采企业要积极制定方案，加强矿区水的综合利用，例如储备一定矿坑水用于露天煤矿内的灭火，也可以用于矿区内的道路洒水降尘。此外，还要建立小型的污水处理厂，对排土场的淋溶水以及工业场产生的废弃污水进行净化处理，同时还可以净化周边居民的生活废水，是一项利国利民的工程。
2.4 加强废弃矿坑的开发
目前，很多国家已经认识到废弃露天煤矿造成的环境危害，并积极采取有效措施，加强重建工程，促进生态恢复。从废弃矿坑的安全问题进行考虑，可以对其边坡进行加固处理，防止水土流失、泥石流等自然灾害问题的发生。此外，还要结合废弃矿坑的具体情况进行综合利用，对于储存较多矿坑水的废弃矿坑，可以改造成水库，经过净化处理的废水，可应用于其他用途，缓解煤矿城市的水资源匮乏问题，实现资源可持续发展；具有一定深度的废弃矿坑可作为填埋垃圾的场所，但要做好防渗措施，避免垃圾淋溶水造成地下水污染问题，同时注意对垃圾进行分类处理，进行分层填埋或者分类填埋。还可以将废弃矿坑作为旅游观光景点，这需要加强废弃矿坑与排土场的整体开发与综合利用，与当地人文特征相结合，形成独特风景区。
3 结束语
总而言之，露天煤矿开采是煤炭产业的重要工程，作为一种不可再生资源，在不断提高生产效益的同时，长期的开发活动已经引起了造成了很多的环境污染问题，露天采煤对环境的最直观的影响就是大面积的表层剥离直接破坏了地面景观和生态环境，包括土地、大气、水资源等方面的污染，我们必须从注重分析性思维向分析性、协调性、综合性思维转化，从单项技术、分科发展、常规观测想复合技术、现代信息手段、多学科综合系统发展转化；追求最优的经济效益、社会效益和环境效益；实现露天煤矿开采与环境保护协调发展，实现社会经济可持续发展。对此，相关的煤炭企业要提高重视程度，积极采取有效对策，处理好资源开发与环境保护之间的关系，实现环境效益与经济效益双赢，促进煤炭行业的可持续发展。
参 考 文 献
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露天开采工艺及其风险状况的模拟 篇3
露天矿开采电铲车、大型斗、拉铲工艺的采用极大提高了露天开采的生产力、劳动效率。也减小了采矿的危险性, 这些工艺具有设备上多、管理上复杂、安全性能高等优越性逐渐被各大采矿业所使用。露天采矿工艺生产能力大, 劳动效率也高, 安全程度在一定方面上较高。而且资源回收效率高, 木材消耗也少, 建设速度也快。这些优势从采矿设备的大型化、采矿规模及采矿方式的多样化都得以彰显。现代采矿工业也在不断加强技术和设备的创新, 大力开采煤矿。
2 露天开采工艺
露天开采工艺在工程实施中, 要把大量的土岩剥离, 把矿体裸露在外, 便于开采。只是我国最早开始的采矿方法, 现在科技把剥离量与采矿量的比值作为衡量露天开采的重要经济指标。露天开采根据一定的高度来区分每一个分层的矿岩量。露天开采工艺也分为间断开采、连续开采、半连续开采和综合开采这四个工艺。间断开采工艺通常是把煤岩松碎、采装、运输和排土这一系列程序连接在一起的工艺技术, 间断开采工艺早先是采用钢绳冲击式钻井, 然后是潜孔钻机, 牙轮钻机等, 钢绳式钻井是用钻头向下落冲击孔底来击碎岩石, 钢绳钻孔这项设备虽然结构简单, 适应性强, 也便于维修, 但是穿孔效率低, 劳动强度也大。也不利于采矿业的发展, 现在基本上不采用这项技术设备。而潜孔钻机是把冲击器和钻头潜入孔底, 来使钻头对孔底产生剪切作用形成冲击, 完成钻孔。与前者相比, 钻孔效率有所提高, 而且制造费用也相对较低。牙轮钻机是利用回转、推压结构的回转式钻机使钻头连续转动, 形成动压和静压使岩石粉碎。还有钻杆和钻头之间的风孔向孔底注入压缩空气时, 吹出来的岩粉形成炮孔。牙轮钻压机的使用很大程度上提高了钻孔速度, 抗压强度大, 岩石粉碎彻底, 而且钻头的使用寿命也长。
由于露天开采的特殊特性, 露天开采业一直受到技术的限制。但是随着机器装备技术的发展和各方面技术的完善, 露天开采在矿产资源上获得很大的利益, 现代新型机器液压驱动履带移动破碎站, 融合受料、破碎、传送等一系列技术, 把露天采矿工艺的岩石破碎、骨料生产、露天采矿这些流程都利用上, 这一设备把各个露天开采工艺程序可减少工作时间, 形成一条强大的流水线。不仅技术先进, 能够完成各个流水线上的工作, 还能立即投入各项工作的中。这一露天开采技术在性能上优良, 提供了经济、环保的效益, 来满足市场需求。可靠性高, 能够轻松操作, 准确工作。这一设备结构性能好, 对任何地质都有极好的适应性, 在一定程度上也提高了生产效率与破碎效率。
3 露天开采工艺的模拟
随着采矿设备技术的发展, 在采矿工作过程中, 不断降低风险, 为我国露天开采工艺做出了很大贡献。露天开采也存在一些问题, 例如:在开采过程中, 形成的凹坑会因为地质原因、地下水作用诱发水土流失、泥石流、滑坡等地质灾害。露天开采对当地居住人民和经济都产生了一定影响。如何在露天开采的同时减少新的环境影响和经济问题。我国相关部门采用了露天开采工艺的风险模拟技术, 从露天开采的勘探、理想、建设、设计、生产上都采用风险状况的模拟, 以此来明确管理露天开采工艺。相关部门的完善和修改露天开采的技术, 使露天开采工艺更加标准和规范。在露天开采过程中对勘探、建设、生产、闭坑是想风险状况的模拟, 在技术上的可实施性、科学性、可操作性都减少了露天开采的风险性, 也使露天开采形成改变-破坏-恢复-重建这一开采循环系统。露天开采风险模拟技术不仅减少了环境问题, 也减少了地质灾害的发生。在一些地质条件不好的地区, 要完成露天开采这一工程, 对环境灾变及人民生命财产安全得不到保障。而且露天开采带来的消极影响是一个错综复杂、庞大的工程系统, 不仅改变了地形、车道、地层层位、还涉及到环境地质学、采矿学、系统工程学、经济学等方面。相关部门在处理这一系列问题上, 采用了风险状况的模拟。建立了环境地质和地质灾害全方位的的检测模拟, 对地质表面建设地面变形监控网, 及时监控并预测地面变形趋势。当出现安全隐患时可以及时采取灾害防治措施, 减小露天开采的风险。不仅解决了建设中露天开采引起的灾变问题, 还保障了人民生命财产安全。避免露天开采工程中风险情况的发生。这一风险状况的模拟利用现代观测技术想复合技术方向发展, 以及现代信息手段向多科学综合系统发展转化。来保障露天开采工艺的经济效益、环境效益和安全效益。实现露天开采可持续性发展, 同时也实现了社会环境经济效益的可持续。
4 结论
随着我国科学技术的发展与露天开采技术的更近, 我国露天开采工艺也成为我国经济发展的一大支柱。由我国露天开采工艺的发展历史来看, 露天开采工艺解决了不断出现的环境问题及灾害问题。露天开采工艺在管理环境时区分
对于露天开采工艺风险模拟这一新的科技, 社会各个部门都应在保护环境的基础上, 通过采矿工程活动改善种种环境问题及地质问题。避免环境的恶化, 增加安全性能。露天开采工艺的使用, 在促进国民经济的快速发展的基础上, , 也不断扩大矿产业的生产量, 在缩短工程时间的同时, 也提高了劳动生产力。也降低了露天开采工艺的运作成本, 不仅我国经济效益提高, 对露天开采的安全生产也具有重要影响。露天开采工艺是我国矿产现状经济发展的主要方式, 对我国未来露天开采工艺技术的发展具有促进作用。露天开采工艺风险状况的模拟在我国矿产业中的运用也越来越广泛。
参考文献
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[5]孙伯辉.我国露天煤矿开采工艺发展状况综述[J].科技创新与应用, 2013 (30) .
露天开采工艺 篇4
【关键词】露天与金属矿山开采 教学内容 改革
【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2014）01C-0060-02
深化高等教育教学改革、提高人才培养质量，是新时期加强高等教育质量内涵建设的重要举措。笔者以中国矿业大学（北京）为例，结合露天与金属矿山开采课程的特点和多年的教学实践，提出重构课程教学内容的必要性，探讨教学内容改革的途径，以期为打造精品课程和采矿工程国家级特色专业的建设奠定基础。
一、露天与金属矿山开采课程的特点
露天与金属矿山开采是中国矿业大学（北京）采矿工程专业本科一门重要的核心课程。通过该课程的学习，采矿工程专业的学生能够掌握矿床露天开采的基本工艺与设计方法，以及金属矿床地下开采的主要方法与参数设计，为今后从事露天矿山、金属矿床地下开采方面的教学、科研、生产等工作奠定必要的理论与技术基础。露天与金属矿山开采课程具有以下特点：一是课程内容多且杂。课程涵盖固态矿床露天开采与金属矿床地下开采两部分内容，涉及上述领域的开拓方式、生产工艺、采矿方法和设备选择，主要内容包括露天矿山的矿岩松碎、采装、运输、排岩、露天开采境界、矿床露天开拓、露天矿生产能力与采掘进度计划、露天矿边坡稳定与控制，以及金属矿床地下开拓方式、回采工艺、采矿方法选择与适用条件、矿柱回收与空区处理等，知识涵盖面广，课程系统性差，教学难度较大。二是课程学时较少。露天与金属矿山开采课程综合了矿山地质学、矿山机械、爆破工程、岩土力学等多个学科的理论和知识，还需适时补充有关爆破作用机理、矿山公路铁路线路设计等内容，故课程的综合性和实践性较强。然而，根据中国矿业大学（北京）新版教学大纲（2011版），该课程的授课时间由原来的40学时减至32学时，学时少而内容多，这给教师的“教”与学生的“学”均增加了困难。
二、重构课程教学内容的必要性
高等院校实现人才培养的基本途径是教学，其中最主要的是课程教学。在专业范围内，根据教学需要，将知识体系按照学科的内在规律，分解成若干个具体的知识体系，每个具体的知识体系即课程；每门课程都有其独特的内容，其载体是教材。
课程建设是提高教学质量的一项综合性建设，课程建设主要包括教学内容、师资队伍、教材、教学条件、教学方法与手段、课程体系、管理机制、实践教学等几个方面的建设，其主要目的是解决好如何为学生提供好的教学内容和教学方法的问题。
教学内容是体现教育目标的重要组成部分，是该领域前人研究成果的总结，并且随着科学研究的进展而不断发生变化。根据普赖斯知识指数增长模型，到2020年人类知识总量将达到每73天翻一番的速度。这就要求教师要从广阔的知识海洋中汲取营养，改善自身的知识结构，开展科学研究，这也是提高自身水平、适应社会发展的一条途径。教师只有将反映科学技术、经济社会发展的最新研究成果，及时充实到新的教材及课堂讲授中，才能为学生探索新事物、培养创造能力奠定基础。
教学内容的改革是教学改革的核心，必须符合人才培养目标的总体要求。教学内容改革既涉及各门课程内容之间的衔接与组合，以及每门课程的内容选择和优化，又涉及教学设计、教学方法和手段、教材选用等因素。露天与金属矿山开采课程作为采矿工程专业的核心课程，涉及范围广，内容更新快，重构课程知识体系，优化整合课程内容，改变教学内容陈旧、脱离科学发展前沿的现象，形成开放的课程体系刻不容缓。
三、教学内容改革的途径
全面推进采矿工程专业人才素质教育，是培养能适应社会主义现代化建设需要，德、智、体全面发展，基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，具有创新意识和创新能力的采矿工程技术人员和研究人员的要求。针对当前课程教学中存在的问题，结合笔者所承担的“中国矿业大学（北京）露天与金属矿山开采课程建设”项目，探讨采矿工程专业露天与金属矿山开采课程教学内容改革的途径。
（一）优化教学内容。教学内容的调整，应注重将工程素质的要素转化为具体的教学内容和教学活动，强调以科研促进教学，形成贴近工程实际的教学内容。露天与金属矿山开采课程涉及的预备知识和相关领域较多，课程横向跨度大，其与矿山地质、矿山机械、岩土力学、爆破工程等课程联系密切。在新版课程教学大纲的指导下，对原有露天与金属矿山开采课程的教学内容进行取舍，在合理保留传统内容的基础上，注重课程内容的更新，通过在课堂教学中补充本学科的发展前沿，提高学生的学习兴趣。例如，原先在讲授“露天矿山爆破”时，需要增加2学时来补充有关炸药基本组成与岩石爆破作用机理等内容，但根据新版采矿工程专业本科培养计划，已新增爆破工程课程，因此，在讲授“露天矿山爆破”时，无需重复这部分内容，从而有助于提高课程的教学效率。又如，浅孔留矿采矿法虽在许多小型金属地下矿山仍普遍运用，但其存在机械化程度低、工人劳动强度大、安全作业条件差等不足，不符合“安全、高效”的采矿发展之路，故在教学过程中应对这部分内容进行删减。再如，随着矿产资源开发逐步向深部延伸，解决深部开采引发的高温、高压、岩爆等问题已成为当前研究的热点，适时补充深部开采理论与安全生产技术，有助于提高学生对采矿学科的深入认识和思考。
（二）加强教材建设。教材是传播知识的载体，教材建设是教学内容和课程体系改革的组成部分，是课程内容、教学体系建设和改革思想的具体反映，一本好教材是取得出色教学效果的基本保证。因此，编写与教学计划、课程教学大纲配套的系列教材是教学改革成果的载体和改革得以实现的手段，也是实现教学计划的重要保证。教材既要求内容丰富、系统完整、重点突出，并能反映国内外最新的进展和发展趋势，又要求能突出基础理论、基本知识和基本技术的教育。露天与金属矿山开采课程内容涉及固体矿床露天开采和金属矿山地下开采两部分内容，曾选用教材是根据教育部1998年颁布的大采矿专业要求编写的，不能充分满足新版教学大纲的要求。因此，在调整和优化教学内容的同时，依托中国矿业大学（北京）教材建设项目，按新的思路组织编写课程配套教材——《金属矿床露天与地下开采》。与现有同类教材相比，该教材是针对煤炭院校本科生采矿教学的特点，适当补充固体矿床露天开采与金属矿床地下开采的有关内容；并在原有教材的基础上，补充了爆破作用机理、矿山公路铁路线路设计等内容，力求反映近年来矿业领域较为成型的新概念、新成果、新方法，如地下深井矿山胶结充填采矿理论与技术、露天煤矿吊斗铲剥离倒堆开采工艺等。《金属矿床露天与地下开采》荣获2011年北京市精品教材。
（三）明确教学重点。露天与金属矿山开采课程表面看起来，知识点多、内容庞杂，实际上这是对教学内容理解不系统造成的。明确教学重点是提高教学质量的关键，而教学重点的确定又必须建立在熟悉教学内容的基础上。因此，必须认真钻研教材，处理好教材与教学内容的关系，对教材内容进行有益的深化和适当的扩展或删减。然而，教材毕竟只是教学中的主要参考书，对教师而言，还要参阅大量的参考文献，在熟悉内容、吃透教材的基础上对教材内容进行重新组织、加工精炼，以最有效的方式将一些基本原理、方法及技能传授给学生，使学生在尽可能少的时间内获得尽可能多的知识。例如，在讲授金属矿山地下开采方法时，可按照“采场结构参数—采准工作—切割工作—回采工作—采矿方法评价”的思路开展；在讲授露天煤矿大型采装设备吊斗铲时，可引出“吊斗铲倒堆剥离开采工艺”，并通过我国黑岱沟露天煤矿“定向抛掷爆破+吊斗铲倒堆剥离”实例深入阐述此类开采工艺。这种教学方法不仅使露天与金属矿山开采课程的知识系统化，从而使学生容易接受和掌握，而且培养了学生解决问题的能力。
（四）引入科研成果。露天与金属矿山开采领域的新理论、新技术和新方法不断出现，这就要求教师要不断从知识海洋中汲取营养，改善和提高自身的知识结构。科研工作是提高和体现教师学术水平的重要途径之一，通过参加科研实践来丰富自己的工程实践经验，并将反映科学技术、经济社会发展的最新成果及时充实到新的教材及课堂中，既不会使单纯的理论知识讲解枯燥无味，又能为学生探索新事物、培养创造能力奠定基础。例如，在讲授金属矿山地下采矿方法选择时，结合教师正在进行的科研项目“夏甸金矿深部高温高压环境下安全高效开采关键技术研究”，详细论述了选择采矿方法的基本要求、影响采矿方法选择的主要因素和采矿方法选择的步骤，收到了良好的授课效果。
露天与金属矿山开采是一门实践性非常强的课程，通过鼓励学生参加大学生创新性实验项目或参与教师的科研项目，将露天与金属矿山开采课程的知识点融入科研项目中，增强学生运用科学知识和方法解决实际问题的能力。例如，利用中国矿业大学（北京）充填采矿实验室在仪器设备上的优势，先后组织本科生参与“全尾砂固结充填胶凝材料研究”、“尾砂胶结充填体自立性能研究”、“高地温环境下全尾砂固结胶凝材料研究”等多项大学生创新性实验计划项目。通过参加相关科研工作，学生的创新能力和综合素质得到显著提高。
总之，教学内容改革是课程建设的基础和依托，可通过优化教学内容、加强教材建设、明确教学重点、引入科研成果等途径，力争实现科研和教学的有效结合，使课程内容能及时反映本学科的最新研究成果，提高学生的创新能力和实践能力。
【参考文献】
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[3]勾攀峰，宋常胜.岩石力学课程的教学改革与实践[J].高教论坛，2009，（5）
[4]蔡美峰.对本科生教材改革的若干思考[J].中国冶金教育， 2001（5）
【作者简介】王炳文（1972- ），男，山东海阳人，博士，中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院副教授，研究方向：矿业工程、岩土工程、矿物材料综合利用。
露天开采工艺 篇5
由于露天开采方便灵活, 机械化程度高, 安全条件好, 资源利用程度高, 矿石贫化损失率低, 在地下开采优势不明显的情况下, 应优先选用露天开采。
1 露采经济合理剥采比的确定
确定经济合理剥采比常用的方法主要有两种, 一是成本法, 二是盈利法。
本矿山采用成本法确定, 比照类似矿山, 其地下开采吨矿直接成本约为110元/t, 露天开采吨矿成本 (不含剥离费) 约20.0元/t, 露采剥离成本按8.5元/t。
以露天开采和地下开采原矿单位成本相等为计算基础, 即:
其中, Nj为经济合理剥采比, t/t;c为地下开采吨矿成本, 元/t;a为露天开采吨矿成本, 不含剥离费, 元/t;b为露天开采剥离成本, 元/t。
按矿石平均比重:3.48 t/m3, 岩石平均比重2.70 t/m3, 计算:
2 露天采场主要参数的确定
采场境界边坡主要参考类似矿山, 在满足采、装、运工艺要求的条件下, 考虑边坡总体形态的合理。
最终边坡角按53°考虑, 阶段高度10 m, 实行两个阶段并段, 阶段坡面角为65°, 预留安全平台5 m、清扫平台8 m。最终边坡按2个安全平台, 1个清扫平台考虑。
露天采场底宽不小于30 m。
3 各勘探线不同深度境界剥采比估算 (采用面积法)
34~38勘探线, 每个勘探线按设计的终了边坡角, 按20 m一个开采底部标高分别计算各个不同开采标高的矿体及岩体面积, 计算境界内剥离岩体与所采矿体的面积比 (境界剥采比) , 计算结果如表1所示。
4 开采深度的分析与确定
按境界剥采比不大于经济合理剥采比的原则确定露天采场的合理境界。
根据计算采用面积法计算的各勘探线不同深度开采境界剥采比可以看出:
1) 34勘探线。
经过计算0 m~-20 m的境界剥采为7.16 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-20 m~0 m的境界剥采为25.44 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐34线勘探线的露天开采最低标高为-20 m。
2) 35勘探线。
经过计算-40 m~-20 m的境界剥采为12.1 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-60 m~-40 m的境界剥采为17.2 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐35线勘探线的露天开采最低标高为-40 m。
3) 36勘探线。
经过计算-20 m~0 m的境界剥采为10.53 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-40 m~-20 m的境界剥采为14.20 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐36线勘探线的露天开采最低标高为-20 m。
4) 37勘探线。
经过计算-80 m~-60 m的境界剥采为9.93 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-100 m~-80 m的境界剥采为14.50 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐37线勘探线的露天开采最低标高为-80 m。
5) 38勘探线。
经过计算-100 m~-80 m的境界剥采为8.48 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-120 m~-100 m的境界剥采为19.59 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐38线勘探线的露天开采最低标高为-100 m。
5 最低开采标高的确定
根据上述确定的各剖面开采深度, 确定本矿山最低开采标高为-100 m, 平面位置位于38勘探线。按照矿体的赋存特征, 依据设计的台阶边坡角、安全平台、清扫平台等有关参数, 经过对每个剖面的实际圈定, 并在平面上对应连接, 可形成本矿山最终露天开采境界。
摘要：以某铁矿34~38勘探线为基础, 按20 m一个开采标高, 分别计算了各个不同开采标高的矿体及岩体面积, 分析了境界内剥离岩体与所采矿体的面积比, 并与确定的经济合理剥采比进行了比较, 若境界剥采比小于经济合理剥采比, 应优先选用露天开采, 以此可确定露天开采的最低开采标高。
关键词：露天开采,境界剥采比,经济合理剥采比,勘探线
参考文献
[1]采矿设计手册编写委员会.新编矿山采矿设计手册[M].北京:中国矿业大学出版社, 2007.
[2]于润沧.矿山工程师手册[M].北京:冶金工业出版社, 2009.
浅谈矿山露天开采 篇6
如果从地质学家的角度来考虑露天开采问题, 我们重视地面和接近地面的地质环境。在该环境中, 温度、压力及地球化学作用与形成地貌过程中的情况相似。在该条件下, 地下水可从地面加以控制。在该环境中存在未固结的沉积物和土壤等地表的物质。不稳定的露天坑边坡与潜伏的滑坡相似, 因而过陡的台阶工作面易于造成大量的浪费。与地下开采相比较, 露天开采只有更少的不同方法可供选择, 但这并不意味着露天开采像地下矿工称它为“脏活”那样简单。只是为了方便, 称这些方法为露天坑开采、剥离开采、采石和砂矿开采。当矿体完全在地表进行就地浸取回收的情况下, 也可认为是露天开采。
1露天矿山台阶与角度设置
某些露天矿山台阶呈螺旋形布置, 另外一些矿山呈水平布置 (以斜坡道相连接) , 台阶的宽度为8～10 m。这样的宽度是为了安全和所使用的设备而设计的。沿台阶运行的人容量挖掘机和载重汽车要求至少30 m宽的台阶。台阶工作面的高度范围, 在不坚固岩石中为4～8 m, 中等坚固岩石中为15～20 m;有些露天坑, 在岩石坚固和构造破坏不多的地方, 用60 m高的台阶工作面。台阶的高度像台阶的宽度一样, 取决于设备的大小和工作范围, 但是, 设计中也要考虑使边坡有足够的稳定性。为了避免岩石塌落, 工作帮边坡角必须减缓至20°;在另外情况下, 也可能在70°时仍然保持相当稳定。工作帮边坡角在比较稳固地段的边坡要放缓些。在断裂密集地段;在岩层面以低角度倾向露天坑方向的地方;在断裂边界“明显”切入露天坑边帮的地方。因此, 坡度各处不同, 需要精心设计共过渡转变情况。在工作帮边坡上可能出现一些突然变化的难题:一个伸到露天坑中去的“鼻子”, 或者一个位于露天坑边上的槽状凹陷, 都是应力集中和早期破坏的最初位置。在露天坑中的箕斗提升道及类似的破坏皆属于此情况。露天坑最终边坡 (最终的露天坑边帮) 一般高于工作帮的边坡, 因为它不需要保持台阶。开采最终露天坑边坡有点像地下矿山最后回采矿柱。
2露天开采的方法
2.1 露天漏斗开采法
露天漏斗开采法是一种露天和地下的联合开采系统。这个方法类似于用平硐运输的露天开采, 所不同的只是此术语是更明确地专指用于开采矿脉或筒状矿体而且底部带有漏斗状放矿口狭窄的陡帮露天坑。
2.2 剥离开采
一般用于煤层或其他平缓状的层状矿床。煤从山腰露头线开采出来, 称为剥离开采或等高线开采;在剥采比变得不合算之前, 这些长而窄的露天坑可仅有3个或4个煤层工作面。等高线开采可继之以螺旋钻开采最终阶段边帮, 螺旋钻的直径大小从0.4～2.1 m, 并且能钻进60 m左右。如果在煤层剥离开采中包括开采大量岩层, 则可称为露采或简称为露天矿。
小规模的煤层剥离开采一般用推土机和前端式装载机。在人型的露天矿山, 动力铲在阶段边坡前作业, 而索斗铲从上面的台阶上作业。这些机械中的任何一种都可用于开始的开槽和剥离表土。由于索斗铲具有更大的工作半径和抛掷废石中能力, 所以进行剥离常选用它。挖掘机有更强的挖掘作用, 开采煤层本身多选用它。用于表土剥离的其他机械是斗轮式挖掘机, 一种像恐龙似的设备, 在连续的作业中, 不用抬起和旋转, 每小时可挖掘和堆放多达3 000 t的物抖, 它仅用于不需爆破的松软表土。还有其他的巨型设备, 索斗铲铲斗和挖掘机铲斗的容积可超过100 m3。一个索斗重13 500 t, 而且在1 min的循环中可排放出325 t的铲斗装载物, 那怕是几分之一这样重的重量, 也要求稳固的地基。
2.3 干式开采法
冲积砂矿及海岸砂矿可采用干式 (以陆地为基址的) 开采法和用挖掘船开采法。干式开采与单台阶露天坑开采区别不大。设备是相似的:推土机、动力铲运机和前端式装载机用于中等规模企业;索斗铲、动力铲和斗轮式挖掘机用于较大型矿山。矿山用水力冲矿机或水枪喷嘴直接射向岸场, 高度可达50 m。在国外一些地方, 水力剥离也用于剥去各种硬岩矿床的表土, 而水力冲矿机有时也用于地下煤层和铀矿的开采。
2.4 挖掘船开采法
挖掘船开采法专门用于与砂矿有关的矿床, 包括索斗式挖掘船和吸入式挖掘船开采。挖掘船开采可在小泻湖中进行, 也可在为此目的而挖的水坑中、河流中及离岸地带进行。深挖式多斗挖掘船最深可在大约45 m深的水中作业, 但会受斗链重量与挖掘船浮力比重的限制。吸入式挖掘船用于开采岸上的和离岸的海滨砂矿, 该种船借助潜水泵和辅助喷射推进器在相当深的水中 (70 m) 作业。汽动提升挖掘船、蛤壳式抓斗挖掘船和索斗挖掘船有时用于浅水, 但是, 它们更适于作为深海开采的潜在设备。
3结语
砂矿开采中的地质问题往往与矿石品位分布有关, 砂矿床复杂且常难于取样, 巨砾的大小、砾石的胶结程度以及基岩起伏的幅度也是重要问题。高度裂隙化或风化的基岩给砂矿矿物的回收造成困难。寒冷地区的砂矿开采要求在开采前认真溶化永久冻上层。在砂床开采中所有土工技术问题中最关键的是解决原有环境的保护或复原问题。所以必须采取措施, 以澄清水、整平尾矿堆以及把较细的尾矿堆放到顶层。
摘要：露天开采, 受气候影响较大, 对设备效率及劳动生产率都有一定影响。结合工程实践经验, 就矿山露天开采进行阐述, 希望为类似工程的施工提供一些借鉴与参考。
关键词：矿山,露天,开采
参考文献
[1]郝文玉.基于露天采矿机的工艺系统设计理论与应用研究[D].中国矿业大学, 2010.
[2]石忠民, 张幼蒂.露天矿优化设计的数值方法和基本原理[J].国外金属矿山, 2009 (2) .
露天铁矿经济合理化开采 篇7
关键词：新时期,露天铁矿,开采技术,特征
0 引言
随着经济的快速增长, 对矿产资源的需求持续上升, 促进了铁矿山的快速发展。近几年铁矿的需求量上升速度越来越快, 逐渐向着规模化和集约化发展, 但是在快速发展的过程中对环境造成严重的破坏, 这并不是长期发展下去的动力, 在未来的时间里, 应该秉持着可持续发展理念, 进行节能减排, 才是铁矿开采和合理化的表现, 同时加强环境恢复治理, 保证可持续性发展。
1 露天铁矿生产现状
随着开矿的程度越来越深入, 我国普遍存在矿体埋藏较深, 短而深的矿床, 露天铁矿里面蕴藏着丰富的铁矿资源, 但是其开采难度较大。需要有关的专家学者积极研究开采技术, 希望能够在有限的时间内增加开采效率, 同时还需要注意技术是否节能环保, 满足现代社会发展的基本需求。经过多年的开采, 我国很多矿山已经进入晚期, 开采面临着很多问题。企业还想要提高经济效益, 就必须注意矿石回采率、矿石贫化率、牙轮电钻机综合作业率等方面的问题, 才能有效提高经济效益。现在国内开采铁矿普遍利用的是移动破碎-胶带运输系统、大孤山铁矿半移动破碎-胶带运输系统、眼前山铁矿振动放矿转载运输系统等工艺技术, 与国际上的开采技术水平还有一定的差距, 使用的设备都是先进的配套设备, 但是在运用方面没有发挥出其最大的功效, 所以相关人员在深入的研究这一问题, 希望有助于国内的露天铁矿开采工作。
2 露天铁矿开采的特性
(1) 开放性。露天铁矿是指在露天的范围内进行铁矿资源的开采工作, 相较于地下开采有很多不同, 露天开采首先需要了解开采地区的地质情况, 因为露天开采并不是和地下开采一样, 首先需要挖开地面, 将铁矿暴露出来, 所以在正式开采之前应该做好准备工作, 充分了解开采地是否具有开放性。在一般情况下铁矿石在比较开放的空间, 并且工程师还要结合露天区域的基本特征, 才能找到合适的施工方式, 在开采的过程中保证施工人员的安全[1]。
(2) 双重作用。露天铁矿的开采必须同时完成两道工序, 即铁矿的开采与剥离, 所以要求开开采技术能够满足施工需求。由于露天铁矿技术的核心就是开采技术, 同时剥离工艺是实施开采技术的前提条件, 而露天铁矿开采的环境能够影响剥离工艺的实施。施工人员在施工以前应该对开采的土层、岩层进行认真的勘察, 分析其结构组成, 制定合理的施工方案, 保证剥离工作顺利进行, 同时也能够保证开采工艺能够正常的实施[2]。
(3) 长期性。由于铁矿的开采工作是一个长期的工作, 所以一旦确定开采地点, 首先应该确定开采技术, 只有使用合适的开采技术才能够在未来的施工过程中顺利完成工作, 降低发生事故的机率, 能够在一定程度上增加企业的利润。施工开始以后企业应该制定一套完整的施工方案和施工过程中操作行为规范, 开采铁矿技术和施工工艺比较复杂, 作业人员必须严格遵守施工工艺, 按照流程施工, 才能保障铁矿的顺利开采, 管理人员应该提高约束力。
(4) 自动化水平。我国的科技水平有了很大的进步, 开采工艺也随着科技的发展逐渐走向自动化, 在实际的开采过程中不断提高自动化水平能够提高工作效率, 同时能够减少传统工艺在实施的过程中造成的资源浪费现象。
3 露天铁矿开采的核心技术
(1) 采剥工艺核心技术。露天铁矿开采必须在保护层完全剥离的前提下进行。因此, 铁矿开采的剥离工艺受到很多关注, 也是铁矿开采的核心工艺之一。采剥技术的实施需要综合考虑施工现场的情况, 设备、器械的使用, 还有很多人为隐患, 所以只有施工人员充分考虑这些问题, 并且有了详细的施工计划和应对施工过程中突发问题措施, 才能够保证施工各环节达到施工要求, 为开采质量打下坚实的基础。
开采之前应该准备好施工工具, 如穿孔、铲装以及运输设备, 如潜孔钻、液压挖掘机以及矿用自卸汽车等, 根据具体的施工流程实施, 摆正工艺实施顺利, 开采方必须重视剥离工艺的应用[3]。
(2) 矿床开拓技术。目前矿床开拓技术也是开采铁矿的核心技术之一, 该技术的运用需要结合开采地的矿床情况, 并且实施之前需要搭建合适的运输平台, 矿床的开拓是采矿的基石, 需要利用各种技术才能够完成的一项工作, 在选择的时候也需要根据现场情况进行考虑, 将技术发挥到最佳状态。另外在保证矿山开采水平的前提下, 相关人员应该考虑使用的设备的条件, 结合开采地的情况, 在经验丰富的前提下, 不应该进行铁路开拓, 这样会影响双方的安全, 并且不能保证施工质量安全。
(3) 设置边坡参数和方案。设计施工工艺和施工方案的时候应该充分了解施工地的情况, 对于边坡参数的设置有极高的精确度要求, 设计师在参数设计的时候, 工作人员对于需要爆破位置进行预裂施工, 避免实施的时候造成严重的破坏。边坡的参数设计必须经过科学的、严谨的实验和计算, 施工的时候严格遵守设计方案, 施工人员不能擅自更改设计, 会严重影响施工效果。阶段高度设置、安全平台的设置都和施工质量还有施工人员的生命安全息息相关, 只有做好参数设计工作, 才能将准备工作的作用发挥出来, 为露天铁矿的开采打下良好的基础, 同时为企业节约资源, 提高经济效益。
4 结束语
综上所述, 根据露天铁矿开采过程中出现的问题, 有关部门和相关人员应该积极应对, 尽快找到解决办法, 露天铁矿在我国经济发展中占有重要地位, 只有不断提高开采技术, 才能满足现代社会发展需求, 在开采之前也应该充分了解开采铁矿地区的地质特性, 规划出合理的开采方案, 并且要注意节能环保, 才能在有限的资源内开发出更高的经济效益, 才能满足社会经济的发展需求。
参考文献
[1]李孟春.浅谈露天开采磁铁矿剥岩混入矿石的回收及废石的利用[J].科技风, 2014 (05) :81.
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浅谈露天煤矿绿色开采技术 篇8
1.1 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。
1.2 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。
2 煤矿企业实施绿色开采中的问题
2.1 露天煤矿绿色开采技术人员的专业知识水平不足。
现如今从事绿色开采煤矿工作活动的人员有很多, 这是煤矿企业认识到绿色开采重要性的一个标志, 但是在这个工作群体中, 有的工作人员是通过专业的煤矿开采教育院校学习毕业的, 而有的工作人员是从普通劳动人民选拔中来的, 这样的就出现了煤矿绿色开采工作人员专业水平良莠不齐的现象。导致在进行日常的城绿色开采煤矿过程中, 选择的并不是专业知识过硬的人才, 影响了正常的工作进度。耽误我国进行煤矿绿色开采发展的进程, 影响了开采工作的顺利进行, 对于此类现象, 要进行严厉的管理, 以保证煤矿绿色开采工作的正常进行。
2.2 煤矿绿色开采工作没有切实有效的制度保障。
在煤矿绿色开采工作管理过程中拥有完善的管理制度是非常重要的, 能为煤矿的开采奠定坚实的基础。目前我国煤矿开采行业的具体管理制度还不完善, 这就导致我国的煤矿开采中出现了许多问题与现象, 主要表现为相关法律法规不满足当今绿色开采的要求, 不能为煤矿绿色开采的发展提供有效的实践手段, 对煤矿绿色开采工作的改革与创新进行起到了负面影响, 所以建立健全煤矿绿色开采工作的管理相关制度是相当重要的。
3 探究加强露天煤矿绿色开采技术的手段与措施
3.1 加强对煤矿开采材料的管理, 避免材料的乱丢与滥用, 达到绿色开采的目的。
开采设备与开采材料是露天煤矿开采工程的核心之一, 属于消耗品。在露天煤矿开采工程中, 对开采设备的定期检查与维修是开采工作顺利进行的保证, 也是减少露天煤矿开采设备维修费用的重要手段, 露天煤矿开采设备往往都是大型的, 精密的, 昂贵的, 所以对露天煤矿开采设备的维护工作要定时定期完成, 避免造成露天煤矿开采设备的损坏, 导致开采工作中的不必要浪费增多, 失去了绿色开采的目标, 在露天煤矿开采设备的使用过程中, 应该由专业的技术人员进行操纵与控制, 避免在露天煤矿开采施工过程中出现问题。并且要注意开采材料的乱丢与乱放, 避免造成对环境的破坏。
3.2 对各部门的绿色开采技术的更新要进行实时监控, 保证进行最有效的绿色开采技术使用方案。
在煤矿企业的绿色开采技术管理中, 要建立完整的绿色开采技术管理与更新团队, 时刻监控绿色开采技术使用的实况信息, 并且要做到应对在绿色开采技术使用中出现的不同问题, 要活用绿色开采技术的过往数据与信息, 完善煤矿企业绿色开采技术的手段与方案, 并且将绿色开采技术与煤矿设备保养系统有机结合起来, 从而做到对绿色开采技术实施的改革与进步, 最终形成完整的绿色开采技术更新系统, 保证我国煤矿企业中基本绿色开采技术的正常使用, 对绿色开采技术管理水平的发展也有所推动。
3.3 选择适合改造煤矿绿色开采工作的植物, 保持煤矿开采的水土。
在煤矿绿色开采工作中, 周边植物选择是十分重要的一个部分, 在工作过程中, 首先选择的是大型植物, 大型乔木, 大型常绿植物, 如香樟树, 槐树, 垂柳等, 能够在煤矿绿色开采工作中起到支柱性的作用, 能够有效抵挡煤矿开采造成的粉尘与噪音。其次要选定小型花草, 这类小型花草是细节, 是煤矿绿色开采工作周围环境的点睛之笔, 通过两种植物之间的配合绿化作用, 以达到煤矿绿色开采工作效益的最优化。
4 结束语
现今的全球经济高速发展, 环境逐渐被人们重视起来, 在露天煤矿开采过程中产生的环境污染问题是当今环境管理中的一个重大问题, 绿色开采技术在煤矿开采中的运用可以有效地处理这个问题。通过绿色开采技术对整体环境状况的调整, 煤矿周边的水土生态环境得到可持续发展, 更能改善人们的生活质量。在煤矿开采的过程中, 理论与技术的结合考虑是必然的。通过对不同煤矿开采技术的改革与调整, 使煤矿的绿色开采系统整体化, 形成有机的良性循环, 促进煤矿绿色开采工作可持续发展的正常发展。逐渐全面改善煤矿开采工作效果, 带动煤矿绿色工作的全面发展。
参考文献
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[3]张绍良, 汪云甲, 顾和和.我国矿山测量的十五年回顾与新时期的任务[J].测绘通报, 2006年09期
露天开采工艺 篇9
随着经济的快速发展,社会各界对于煤炭资源的需求量不断增加,煤炭行业为了提高经济效益,不断加大开采力度,忽略了资源开采活动对自然环境造成的破坏问题,严重威胁矿区的生态安全。露天开采是煤矿行业开采活动中应用较为广泛的形式,虽然在一定程度上能够降低生产成本、提高生产效率,但对周围生态环境造成的破坏也是十分严重的,例如土地流失、大气污染、水体污染等问题,使得生态系统退化,制约了社会经济的可持续发展。对此,相关部门必须提高重视程度,采取有效对策解决煤矿开采中的环境问题,实现经济效益、社会效益与环境效益的协调统一。
1 露天煤矿开采环境问题简析
露天煤矿开采的基本含义就是剥离覆盖在矿体上的土石结构,将矿体从上向下分为若干梯段,从而在露天环境下进行煤矿开采。露天煤矿开采主要涉及穿孔爆破、采装、运输、排土等环节,在这个过程中引发了多种环境问题,概括为以下几点:
1.1 过度开采对土地的破坏
露天煤矿开采对土地资源造成了严重破坏,主要包括采掘场造成的土地挖损问题,外排土场和工业场地对土地的占用问题等。露天煤矿开采最基础的工作就是穿孔爆破,往往对原始土表的结构造成严重破坏。土地挖损问题指的是由于开采活动对浅层土壤以及地表形态造成破坏,使得该区域的生物种群受到影响,破坏了生态系统的稳定性。此外,露天煤矿开采过程中建设运煤轨道、选煤场、排土道路、排水管道等,需要占用大量的土地,同时挖损造成的废弃岩石被堆放外排土场,也占压了很多土地,破坏了地貌功能和地表植被。总之,挖损和占压严重干扰了该区域生态平衡,使得地貌、植被等受到破坏。
1.2 大气环境的污染
露天煤矿开采过程中由于地表剥离、爆破、装运、卸载、排土等环节会产生大量的粉尘,会造成严重的大气污染。储煤场堆放大量的煤炭资源,但是由于为露天工程,因此挡风抑尘相关设施的设置不足,在风力的作用下,不仅会产生很多的煤尘,污染大气环境,而且会造成煤炭资源的损失、浪费。露天煤矿开采区还会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气体,其主要来源为煤矸石的自燃。此外,工业场地的锅炉、热风炉由于没有安装脱硫除尘装置,也会排放大量的烟尘、二氧化硫等有害物质,对大气环境造成污染。
1.3 地表水和地下水资源污染
露天煤矿开采过程中矿坑中的污水、排土场的淋溶水、工业场的生产废水等严重威胁地表水和地下水的水质。首先,矿坑中的水含有大量的重金属离子,其中很多属于有毒物质,由于矿坑水不经过科学处理被随意排放,对周围的地表水造成污染,影响周边居民的生活用水;其次,排土场的煤矸石由于降水生成的淋溶水中含有碱金属、碱土金属、硫等有害物质,流入地表水会造成水体污染,同时深入地下水层,也会造成地下水资源的污染;最后,工业场地排除的生产废水具有很强的污染性,包括石油类、化学药剂、悬浮物等污染因子,没有经过处理直接排放到外界环境,造成地表水和地下水污染,严重影响周边的土壤及地表植被。
1.4 废弃矿坑对环境的影响
在新中国成立初期成立的露天煤矿,其储藏的煤炭资源基本被开采完成,造成很多的废弃矿坑问题。在煤矿开采的过程中往往形成规模较大的矿坑,受到地表水、地下水的作用,同时地质结构也不断变化,使得这些废弃矿坑出现水土流失、塌陷、滑坡、泥石流等地质灾害,对矿物周围的工厂以及居民的正常生产、生活造成影响,不仅产生一定的经济损失,还会威胁周边地区的生态环境和地质环境。
2 露天煤矿开采环境问题防治对策
2.1 土地的复垦再利用
为避免土地资源的浪费,露天煤矿在开采过程中,要积极采取有效措施,加强对土地资源的保护和利用,具体可以从以下几点入手:第一,重新规划老矿区,通过分区复垦的方式,实现煤矿产业工人的及时转产,虽然前期需要投入较大的资金,但是经过几年的改善就可以创造经济效益,不断扩大复垦规模,形成良性循环;第二,积极建设内部排土场,减少对土地的占用问题,避免对外界环境造成的地质破坏,保证矿区的安全生产活动顺利进行。因此,在未来的露天煤炭开采方案设计中,必须加强对土地复垦和内部排土建设的规划研究。
2.2 大气环境问题的防治
防治大气环境问题需要从防治粉尘和二氧化硫等有毒气体两方面入手。首先,加强矿区周围的绿化,在排土场和运输道路两侧种植防护林,并且运输煤矿、砂石、渣土等的车辆要进行顶部遮盖,减少粉尘污染,同时,储煤场要装设防尘抑尘网,避免煤尘的流失;其次,工业场区的锅炉、热风炉等要尽量选用节能环保的型号,并且安装脱硫除尘设施,应用低灰分、低硫分的燃煤,并结合少量多次的添煤原则,减少烟尘以及二氧化硫等有害物质的排放,从而避免大气污染;最后,露天煤矿开采要减少用油设备,增加用电设备,采用连续工艺、倒堆工艺代替单斗电铲一汽车运输的间断工艺,降低原油损耗,减少机械设备产生的尾气污染。
2.3 综合利用矿区水
我国煤矿开采区域存在缺水问题,并且矿区水源处理不当也会造成水体污染,因此实现矿区水的综合利用具有重要意义。目前,很多露天煤矿开采区域的矿坑水没有经过科学处理直接排放,不仅污染了地表水和地下水,还会造成水资源的浪费。对此,煤矿开采企业要积极制定方案,加强矿区水的综合利用,例如储备一定矿坑水用于露天煤矿内的灭火,也可以用于矿区内的道路洒水降尘。此外,还要建立小型的污水处理厂,对排土场的淋溶水以及工业场产生的废弃污水进行净化处理,同时还可以净化周边居民的生活废水,是一项利国利民的工程。
2.4 加强废弃矿坑的开发
目前,很多国家已经认识到废弃露天煤矿造成的环境危害,并积极采取有效措施,加强重建工程,促进生态恢复。从废弃矿坑的安全问题进行考虑,可以对其边坡进行加固处理,防止水土流失、泥石流等自然灾害问题的发生。此外,还要结合废弃矿坑的具体情况进行综合利用,对于储存较多矿坑水的废弃矿坑,可以改造成水库,经过净化处理的废水,可应用于其他用途,缓解煤矿城市的水资源匮乏问题,实现资源可持续发展;具有一定深度的废弃矿坑可作为填埋垃圾的场所,但要做好防渗措施,避免垃圾淋溶水造成地下水污染问题,同时注意对垃圾进行分类处理,进行分层填埋或者分类填埋。还可以将废弃矿坑作为旅游观光景点,这需要加强废弃矿坑与排土场的整体开发与综合利用,与当地人文特征相结合,形成独特风景区。
3 结束语
总而言之,露天煤矿开采是煤炭产业的重要工程,作为一种不可再生资源,在不断提高生产效益的同时,长期的开发活动已经引起了造成了很多的环境污染问题,露天采煤对环境的最直观的影响就是大面积的表层剥离直接破坏了地面景观和生态环境,包括土地、大气、水资源等方面的污染,我们必须从注重分析性思维向分析性、协调性、综合性思维转化,从单项技术、分科发展、常规观测想复合技术、现代信息手段、多学科综合系统发展转化;追求最优的经济效益、社会效益和环境效益;实现露天煤矿开采与环境保护协调发展,实现社会经济可持续发展。对此,相关的煤炭企业要提高重视程度,积极采取有效对策,处理好资源开发与环境保护之间的关系,实现环境效益与经济效益双赢,促进煤炭行业的可持续发展。
参考文献
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