露天开采

露天开采（精选十篇）

露天开采 篇1

在中国, 煤炭资源一直是国家能源构成的绝对主力, 随着中国社会经济的不断发展, 社会各方面对煤炭的需求也不断提升, 煤炭的有效生产成为国家建设的重要保障[1]。但随着中国煤炭的大量开采, 地下浅层煤炭储量日益殆尽, 发展露天开采成为煤炭行业实现可持续发展的重要方向之一, 露天开采在煤炭开采中的比重日益提升。

1 露天煤矿相关概念概述

1.1 基本概念

煤矿露天开采是指在敞露的作业场地, 直接揭露覆盖于煤层上的岩层进行煤炭开采的一种开采手段。这种开采多针对于近地表的浅埋煤层, 具有成本低、产量高、安全性好、作业不受空间约束、回采高达90%以上等诸多优点, 其缺点是易受气候因素干扰, 且对周边环境影响较大[2]。

1.2 露天开采现状

依据相关调查显示, 中国当前露天煤炭可采储量高达近7×108t, 其中以褐煤为主, 占可采总量的70%左右, 其余则多为烟煤。目前为止中国露天煤炭的开采大致经历了三个时期:a) 20世纪50年代—60年代, 这一时期露天开采显现出良好的社会经济效益, 为国家建设提供了重要保障, 但限于当时技术的不发达, 煤炭企业规模均较小, 缺乏竞争力;b) 20世纪60年末—80年代, 当时国家依据建设需要, 出资新建了大批大中型煤炭露天开采企业, 但受到大跃进、文化大革命等事件的影响, 其均或多或少存在着先天不足与后天失调, 难以长久发展;c) 改革开放至今, 这一阶段随着国家社会经济的全面复兴与飞速进步, 煤炭行业获得跨越式发展, 不仅开采规模日益扩大, 相关的开采技术与开采设备均不断提升, 位列世界一流, 为国家建设提供了充足的动力。

1.3 露天开采工艺的进步与划分

露天开采工艺经历了由最初的单一人力开采—人力与机械共采—大规模机械化开采等几个时期, 至今已形成以大型机械为主其它工艺为辅的工艺格局。世界各国依据自身的特点均形成了独有的煤炭露天开采工艺系统。例如美国大型露天矿山以单斗汽车、拉斗铲倒堆配合半连续工艺进行开采;德国依据自身特点构建了适应本国埋藏条件的连续开采工艺———轮斗铲带式输送机露天开采工艺;俄罗斯则以单斗铁道与单斗汽车为主进行开采;澳洲结合自身煤藏特点构建了以拉斗铲倒堆为核心的硬煤开采工艺及以连续开采为核心的褐煤开采工艺。

对这些形式不一的煤炭露天开采工艺, 以开采出的煤炭运输是否连贯作为评判标准可将其划分为周期式亦称为间断式、连续式、半连续式3类。其分类及相关设备选型可见表1所示。

2 中国露天煤矿开采工艺发展历程

中国露天开采工艺的发展源自建国以后, 自1949年建国至今, 中国露天煤矿开采工艺共经历了2个时期的发展:a) 从建国—20世纪80年代, 这一时期露天煤炭的开采工艺系统以单斗铁道工艺为主, 当时全国投产的12座国有大型露天煤矿, 采用单斗铁道工艺的共计10座, 占据总数的80%以上。其中抚顺西露天煤矿、阜新海州露天煤矿、平庄西露天煤矿、哈密三道岭露天煤矿其产量均达3×106t/a, 而于1973年建成采用单斗汽车的大峰露天煤矿及经历多次扩建、采用轮斗胶带为主的小龙潭露天煤矿, 二者产量仅为9×105t/a、150×104t/a, 可见以单斗铁道与核心的采煤工艺为这一时期的绝对主力;b) 改革开放至今, 这一时期以平朔安太堡露天煤矿、伊敏河露天煤矿、黑岱沟露天煤矿、元宝山露天煤矿、霍林河露天煤矿这五大煤矿为代表, 其中平朔安太堡露天煤矿为中国首个千万吨级露天煤矿, 标志着中国露天开采工艺从过去单一的单斗铁道工艺向半连续开采工艺、全矿综合开采工艺为主的露天开采体系转变。

特别是近10 a来, 随着中国现代化建设的不断加速, 露天煤炭开采的规模日益扩大, 一系列千万吨级的超大型露天矿相继建成投产, 全国14个主力露天矿年平均生产力接近1 500×104t, 相较于改革开放前12个主力矿井180×104t的年平均产量提升近10倍[3]。形式多样的开采工艺系统例如连续开采工艺、拉斗铲倒堆开采工艺等世界主流开采工艺陆续在中国露天煤矿中得以应用。

而在由过去单一的单斗铁道开采工艺向单斗汽车、连续与半连续开采、全矿综合开采等现代开采工艺转变的同时各大露天矿山也不再单纯地依赖某一个固定开采工艺系统, 而是汇集百家精华, 建立适合自身特点的综合性开采工艺体系。其中极具代表特色的就是准格尔盆地的黑岱沟矿山。

3 中国露天煤矿开采工艺的发展趋势

3.1 开采的集中化和设备的大型化

开采量大是露天煤矿的主要优势之一, 当前中国露天煤矿所使用的电铲最大斗容量可达近80 m3, 与其相配套的单斗卡车载重量可达360 t;轮式挖掘机日产可达25×104m3, 可见随着科学技术的不断进步, 大型开采设备在露天煤矿开采中的应用必将不断增加, 开采的集中化程度必将不断提升。

3.2 开采连续化发展

目前受到煤炭资源埋藏地地质条件的限制, 中国煤炭露天开采多使用半连续开采工艺, 其中最具代表性的是:单斗—卡车—固定破碎站—胶带输送机开采工艺系统, 这一系统不仅成本低廉且有着较强的适用性, 在全国各大露天煤矿获得广泛应用。但随着科技的进步, 集多种开采工艺为一身的综合化连续开采工艺成为了露天开采的发展方向。这一综合化系统充分结合了各种开采工艺的优点于一身, 实为世界露天开采工艺的集大成者, 是露天开采工艺的主要发展方向之一。

3.3 矿山建设的智能化发展

伴随电子科技的不断进步, 信息技术已逐步应用到矿山开采的方方面面, 包括矿山的地质勘探、施工设计、生产方案设计、生产管理、生产安全监测等均与电子计算机息息相关, 而随着科技的进一步发展, 电子技术在矿山开采中的应用必将进一步扩大。

3.4 环境保护与生产安全的规范化

随着可持续发展国策与绿色矿山理念的提出, 如何在矿山建设与生产中实现资源有效开采的同时确保矿山环境的完整性成为广大人民所关注的焦点之一。特别是随着传统煤炭开采区土地沉陷、三废处理等问题的日益严重性, 积极采取有效措施, 促进矿井建设与生产的绿色化与安全化已成为矿山建设与生产中的头等大事。

4 结语

露天煤矿作为中国煤炭生产中的重要构成环节, 加强对其开采工艺的探究, 不断促进露天开采工艺系统的优化升级, 不仅有助于中国煤炭行业的长久可持续发展, 实现矿山生产的绿色化, 更是中国实现现代化建设, 促进社会经济不断进步的重要保障。

参考文献

[1]姬长生.中国露天煤矿开采工艺发展状况综述[J].采矿与安全工程学报, 2008, 25 (3) :297-301.

[2]田会, 郑友毅.中国露天开采工艺发展初探[J].煤炭工程, 2004 (4) :4-9.

露天氧化矿开采合作协议 篇2

甲方：

乙方：

经甲乙双方协商达成如下条件：

甲方将现有露天氧化矿与乙方进行合作开采，对开采出的产品纯利润按甲四乙六分成。

甲方不负责生产，机械、人工、化工、柴油及生活所需的费用，可与民爆公司协调。

乙方进行开采所需的挖机及机械运输工具，全面负责（包括一切维修费用）但甲方负责协调与周边的关系。乙方全面负责生产的安全，一切事故由乙方负责。双方协商开采时间暂定一年。

甲方：（签字）

乙方：（签字）

准东露天煤矿开采工艺的选择 篇3

关键词：露天煤矿开采工艺选择

1 露天煤矿开采工艺选择的原则

①开采工艺选择必须遵循市场经济原则，力求投资少，成本低、效益好，尤其是初期效益更为重要；②工艺的选择既要与露天的当前规模相适应，又要考虑露天矿规模的滚动发展；③应优先选择大型的先进设备，实现高产、高效，以赢得最佳的经济效益；④应根据本矿特点，选择适应本矿开采技术条件的开采工艺；⑤结合本矿区具体条件，对该地区大陆干旱荒漠气候，夏季高温炎热，冬季严寒，常年多风等不利因素应充分考虑。

2 开采工艺选择

2.1 开采工艺综述 本矿煤层倾角4°～31°，浅部陡，深部缓，露天开采煤层浅部为单一巨厚煤层，向深部逐渐变为分岔双煤层至深部变为多煤层，其单一煤层区Bm煤层的平均厚度达69.43m。因此从工艺的适宜性和可靠性上来讲，目前开采工艺中开采成本比较低的两种工艺——吊斗铲倒堆开采工艺和轮斗——胶带连续开采工艺在本矿的使用上受到一定限制。

就轮斗——胶带连续开采工艺而言，由于本矿目前暂无土岩的岩石物理力学指标及切割力试验结论，且矿区地处严寒地区，气候条件恶劣，台阶表层在漫长的冬季易形成坚硬的冻结层，会影响轮斗挖掘机采装效率的发挥。故本次设计不再将轮斗——胶带工艺作为参选工艺进行比选。

其次从吊斗铲倒堆开采工艺来看，当煤层倾角在10°以下时，符合采用吊斗铲工艺倒堆剥离物的必需条件，而本矿煤层埋藏倾角在4°～31°，尤其首采区开采的浅部煤层倾角较陡，无法采用吊斗铲工艺倒堆剥离物。

此外，从单斗铁道开采工艺分析，该工艺优点是运输成本较低，但要求限制坡度小，一般不大于20‰，折返站长度至少要250m，要求煤层底板台阶工作线长度不小于1000m，要求剥离台阶工作线长度至少在1100m以上。从建设期来看该工艺也较其它工艺要长。其人员多、效率低、劳动强度大也为不利因素。因此国内外均已将其列入淘汰开采工艺。从我国目前露天矿的开发设计和建设上来看，该工艺也已基本上不再作为一种主导工艺来推选。

2.2 适合本矿的开采工艺 有可能选择的开采工艺有：①单斗——汽车间断工艺；②单斗——自移式破碎机－胶带输运机－排土机或单斗——汽车－半固定破碎机－胶带输送机－排土机的半连续开采工艺，以下简称单斗－汽车－胶带机半连续工艺。下面就两种工艺进行研究。

2.2.1 单斗——汽车工艺 单斗——汽车工艺在我国已有多年的历史，应用该工艺已经具有了成熟的管理经验，该工艺具有如下特点：①拉沟长度短，基建工程量小，建设速度快；②工作线长度短，易于分区开采，初期生产剥采比小，矿山前期经济效益好；③运输设备爬坡能力大，机动灵活，矿山生产系统简单；④生产设备性能可靠，具有成熟的矿山管理经验；④容易向其它工艺过渡和发展，可以随时增加投入设备而扩大规模；⑥能尽早实现内排，实现复土造田，恢复矿区生态环境；⑦与其它开采工艺相比，耗油量大，生产成本较高。

2.2.2 半连续开采工艺 半连续工艺的特点：半连续工艺兼有连续工艺和间断工艺的优势，其主要优点有：①可采用卡车及胶带机联合运输，从而减少油耗及降低运输费用；②利用胶带输送机爬坡能力强的特点，可缩短运距，减少沟道工程量；③以胶带运输代替汽车运输，实现以电代油，在油价持续上涨的情况下，可以大大降低运输成本。

2.3 拟比选的开采工艺 露天矿生产规模为20.00Mt/a，按推进强度要求，并考虑首采区服务年限等要求，采区宽度优化为1200m，采深由初期的200m逐步加深到首采区开采结束的300m，深部剥离物外排时运距增加，最深部剥离物外排运距达5.05km，因此采用单一的单斗——汽车开采工艺经济上极不合理，必须采用适合本矿的单斗挖掘机——汽车-半移动破碎机-胶带输送机-排土机或单斗挖掘机-自移式破碎机-胶带输送机-排土机的半连续工艺及几种工艺的组合工艺。下面从本矿开采技术特点对其进行详细研究。

2.3.1 向西推进剥离开采工艺比选 ①上部剥离开采工艺(一期剥离量14.20Mm³/a)：上部剥离距排土场运距初期略远，向北推进后运距较近，初期单斗汽车运距3.2km，向北推进后为2.3km。这一开采时期仅3年时间，综合运距要小于2.6km。根据一般规律，当汽车运距小于3km时，为经济运距。故设计推荐上部剥离采用单斗——汽车开采工艺。②中部剥离开采工艺：向西推进中部如采用单斗——汽车开采时运距大于3km，已达到3.7km，采用汽车运输已不经济；实现向北推进后(此时已开始内排)中部采用单斗-汽车开采时运距为3.3km，也大于3km，因此中部剥离宜采用单斗-半固定破碎机或单斗-自移式破碎机的半连续工艺。值得指出的是，向西推进时由于全部需要外排，此时运距按排弃至东部外排土场进行计算，而向北推进时由于中、下部已可以实现内排，运距按内排时计算，该时期上部部分剥离物仍需外排，对其运距按内、外排分别进行计算，得出。采掘场两个推进方向工作线长度及运距估算表见表1。中部剥离开采工艺比选(向西推进)见表2。③下部剥离开采工艺：向西推进下部汽车开采运距已达到4.6km，远大于3km，向北推进(实现内排时)下部汽车开采运距为2.0km，此时深部宜采用单斗——汽车开采工艺。下部剥离开采工艺比选(向西推进)见表3。

3 总结

3.1 向西推进方案 从方案比较可以看出，单斗-自移式破碎机半连续工艺投资省、成本低。较过去一般工艺比较中单斗-自移式破碎机半连续工艺投资高、成本低不同，其原因主要为大型汽车(200t级以上)价格较高、本矿开采深度大，造成外排运距较远导致汽车数量较多所致。由于本矿生产规模大，并考虑将后进一步扩大产能的可能，因此选用了较大型采运设备。

从上述向西推进方案比选来看，上部剥离的汽车运距最近，采用单斗——汽车开采工艺，此时也可以采用外包方式；中部采用单斗-自移式破碎机半连续工艺最为优越，较单斗——汽车工艺投资省34350万元，较单斗-半固定破碎机半连续工艺投资省16640万元，年运营费用分别节约7395万元和5240万元，具有明显的优越性；下部由于采用单斗-自移式破碎机半连续工艺，因而对其仅进行其它两种工艺的比较，采用单斗-半固定破碎机半连续工艺较单斗-汽车工艺投资省34990万元，年运营费用节约12580万元。

3.2 向北推进剥离开采工艺比选 向北推进(实现内排时)上部实现内排时间晚，运距远，此时向西推进采用的单斗——汽车开采工艺已不合理，把中部的单斗-自移式破碎机半连续工艺调至上部可以更进一步发挥其胶带运输的优点；中部剥离物的开采则可以把向西推进时下部采用的单斗-汽车+半固定破碎机半连续工艺调整上来，可以充分发挥汽车调度灵活及半固定破碎机胶带运输克服运距较远的不利因素；而对于向北推进实现内排后深部运距最近，此时深部可以把向西推进上部采用的单斗——汽车开采工艺调整下来。

露天转地下安全开采研究 篇4

国内不少深凹露天矿已经或即将转入地下开采,随之产生一系列涉及矿山安全开采的相关问题,如露天开采极限、露天转地下开拓系统、过渡期采矿方法、安全顶柱、露天坑底覆盖层、露天转地下开采的风险问题等。露天转地下开采研究已经成为当前众多科研院所和矿山企业所关心的热点之一[1]。

2 国内外露天转地下开采研究现状

国外有许多露天转地下开采的矿山案例,涉及煤矿、非金属和金属矿山等[2,3],如阿巴岗斯基铁矿(前苏联)、Pyhasalmi矿(芬兰)、科菲丰坦金刚石矿(南非)、Kidd Creek矿(加拿大)、Kiruna铁矿(瑞典)、蒙特莱尔铜矿(澳大利亚)等。上述矿山通过对地质、资源、生产、环境和经济等各方面因素进行综合考虑,开展了露天转地下安全开采相关问题的研究,取得了一些成果。

国内也有许多露天转地下开采的矿山,如白银折腰铜矿、铜官山铜矿、石人沟铁矿、凤凰山铁矿、冶山铁矿、峨口铁矿、姑山铁矿、孟家铁矿、庙沟铁矿、良山铁矿、金岭铁矿、建龙铁矿等。上述矿山在露天转地下开采过程中,通过试验和研究积累了很多宝贵经验和技术成果,为进一步探索适合我国露天转地下安全开采的方法和手段创造了条件。

3 露天转地下安全开采关键问题

3.1 露天开采极限

露天开采极限指的是考虑露天转地下开采(含露天地下联合开采)时露天开采的最低标高。

由于存在露天与地下两种开采方式,露天开采的极限深度不能用单一采用露天开采的方式进行计算和确定[2,4,5],应按照露天开采和地下开采吨储量盈利相等原则确定较为合理,即每吨工业储量当采用露天开采获得的盈利等于或略小于地下开采时,应转为地下开采,露采和地采的分界点即为露天开采极限深度。

吨储量盈利需要考虑的因素很多,例如:露采和地采不同的贫化率、损失率、出矿品位、选矿回收率、采矿成本、吨储量的精矿价值等。确定露天开采极限时,应考虑全所有因素。

3.2 露天转地下开拓系统

露天转地下开拓方案可分为4种:露天境界内开拓方案、露天境界外开拓方案、混合开拓方案及露天矿运输利用地下井巷的联合开拓。

(1)露天境界内开拓方案。一般适用于深部矿石储量不多,地下开采规模不大,服务年限较短及露天采场边坡稳定的条件。该方案的优点是井巷工程量小,基建投资少,投产快,生产衔接简便。其缺点是在露天开采未结束之前,进行井巷施工时,对露天生产有影响。

采用此方案的矿山有澳大利亚Ardlethan矿、加拿大古平露天金矿、杏山铁矿露天边坡挂帮矿等。

(2)露天境界外开拓方案。地下开拓工程均布置于露天境界外,开成一套独立的系统,一般适用于深部矿体储量大,服务时间长,或露天采场边坡稳定性差,开采深度大,露天采场底部窄,难保证井巷工程出口安全的矿山。该方案优点是直通地表的井巷均位于露天境界外,井巷施工与露天生产互不干扰,露天结束后,边坡可不再维护。其缺点是井巷工程量大,基建时间长,投资大。

采用此方案的矿山有前苏联的阿巴岗斯基铁矿、白银折腰山铜矿、铜山铜矿、松树卯钼矿及白银厂铜矿等。

(3)露天境界内外混合开拓方案。此开拓方案是上述两类开拓方案的组合,一般适用于上部露天开采服务年限较长,边坡稳固的矿山,允许在露天转地下开采的过程中,利用露天坑较低标高的台阶上布置井巷工程以节省开拓量和提前出矿,保持矿山持续稳产。境界外布置的井巷大多是主要开拓工程,如主井、副井,境界外开拓的工程,大多为辅助斜坡道、风井等。

采用此方案的矿山有加拿大的Kidd Creek矿、瑞典Kiruna铁矿、凤凰山铁矿、金岭铁矿等。

(4)露天矿运输利用地下井巷的联合开拓。一般用在:①小露天开采,矿山建设初期即建有地下井巷工程而选厂和公用设施等工程均以地下开采为主进行布置的矿山。如铜官山铜矿、铜山铜矿、芬兰Pyhasalmi矿;②露天开采境界深度大,转入地下联合开采过渡时间长的矿山,此时,露天矿深部运输成本很高,露天采矿而采用地下运输节省成本。如板石沟铁矿、美国共各铁矿等;③高山地区矿床采用平硐溜井开拓的露天转地下矿山或地下转露天的矿山。

3.3 过渡期采矿方法

目前,露天转地下开采过渡期采用的采矿方法主要有3类[6,7]。

(1)空场法。在露天与地下开采之间留设境界矿柱,该境界矿柱即露天开采与地下开采隔离层,同时也是地下开采的安全顶柱。常用的空场法有分段空场法、阶段空场法和留矿法,空场法嗣后充填也属此类。

该方案的优点在于有利于消除露天开采与地下开采的相互干扰,实现露天与地下同时施工作业;能够实现露天转地下开采过渡期矿山生产规模的最大化;能有效地防止露天积水大量涌入地下,使地下建设与开采更加安全。能够消除地下通风系统的漏风问题,使通风效率大为提高。其缺点是永久保留造成大量矿石损失;若回收境界矿柱,回采难度大,回收率低。

使用这种方法时,需要严格控制露天采矿和地下采矿的爆破规模、间柱的强度等。因此,与一般地下开采相比,其条件限制更多更复杂。

(2)崩落法。露天开采结束后,在露天坑底留有一定厚度的岩石作为覆盖层,在覆盖层采用分段崩落法(阶段崩落法)回采出矿。

该方案优点是不需要留境界顶柱,同时崩落法的回采效率高、成本低。其缺点是在同一矿区内没有其他矿段可以调节产量时,在形成覆盖层的短时间内,必将影响矿山的持续生产;另外渗水和漏风大。

(3)联合采矿法。这种方法的实质是空场法和崩落法的结合。通过研究国内外成功的应用经验可以得出,联合采矿法的特点是在地下开采第一阶段,采用空场法回采矿体,留下矿柱支撑矿体顶板和维护露天边坡稳定,第二阶段强制崩落矿柱或依靠矿石自重崩落后采用崩落法开采。

联合采矿法兼具空场法和崩落法的优点,同时也具有崩落法的不足。

空场法、崩落法以及联合采矿法与地下采矿常用的典型方法类似,在实际运用中,可以结合露天转地下开采特点,综合考虑矿体开采技术条件、产量衔接、地表环境、生产安全等要求,选择合理的采矿方法。无论选择何种采矿方法,都必须坚持安全、经济、有效的原则。

3.4 安全顶柱

境界安全顶柱是否留设,主要根据露天转地下所采用的采矿方法来确定。《有色金属采矿设计规范》(GB-50771-2012)规定,露天结束后转地下开采,采用空场法回采时,露天坑底应留设境界安全顶柱,安全顶柱的厚度应通过岩石力学计算确定,但不应小于10m。《冶金矿山采矿设计规范》(GB50830-2013)规定,露天转地下开采过渡期采用空场法留境界顶柱时,境界顶柱的厚度通过岩石力学计算确定,且不得小于20m。

境界安全顶柱厚度的确定是一项非常重要而又复杂的难题。由于矿柱回采率低、贫化率大,如果安全顶柱留设过厚,会造成矿产资源的浪费;如果安全顶柱留设过薄,如果顶柱突然崩落,会造成严重的安全事故,对井下设施及人员有很大危害。

国内外确定安全顶柱厚度的方法主要有:K.B.鲁别涅依他的公式、波哥留波夫的公式、松散系数理论、平板梁理论、经验类比法、数值模拟法等。

数值模拟法是近年来发展起来的而且应用很广的方法。将岩体假定为弹塑性均质材料,用三维或二维有限单元法进行计算机模拟,选择不同的采场结构参数、安全顶柱厚度进行模拟。如张永彬等[8]用RFPA2D数值模拟系统模拟确定了石人沟铁矿露天转地下境界矿柱厚度;许宏亮等[9]针对司家营铁矿三采场露天转地下应用软件建立矿体的力学模型,模拟境界矿柱的受力及其塑性区分布情况。

3.5 露天坑底覆盖层

《冶金矿山采矿设计规范》(GB50830-2013)规定,采用崩落法回采露天底以下深部矿体应形成覆盖层,覆盖层厚度可采用类比法或专题研究确定。

覆盖层形成主要有两种方式:硐室爆破崩落露天边帮形成覆盖层和废石回填露天坑底形成覆盖层。

从安全经济方面综合考虑:覆盖层太薄既不利于形成椭球体和防排水,也无法满足放矿要求;覆盖层太厚则会造成经济浪费[10]。

(1)采矿工艺对覆盖层厚度的影响。采矿工艺方面,由于放矿工艺要求,覆盖层不能太薄,因为覆盖层太薄会造成当放矿到截止品位时地下与露天连通,形不成椭球体,进而增加放矿贫化和矿石回收率下降。所以覆岩下放矿必须要有足够的覆盖层高度,以达到提高矿石回收率,减小贫化的目标。为满足放矿工艺要求,根据放矿椭球体理论,可以按照公式(1)计算覆盖层厚度:

式中:hs——松动椭球体高;

h——放出椭球体高。

(2)防排水对覆盖层厚度的影响。若暴雨来临,汇集到露天坑内的降水很容易渗入井下,使井下水量剧烈增加,造成严重的淹井或淹巷事故,从而影响矿山的正常生产。经大量实践和研究表明:覆盖层对迳流洪峰的渗入有一定的削峰和延时作用,合理的覆盖层厚度可以起到较好的防水作用。

为找出满足安全生产要求的最小覆盖层厚度,乔国刚等[11]人根据石人沟铁矿现场条件模拟制作了试验模型,开展了散体覆盖层的渗漏规律模拟试验,得到渗漏时间、散体层厚度和降雨量之间的关系式,并以石人沟铁矿为例,计算出石人沟铁矿露天转地下开采覆盖层厚度大约需40m的结论。

不同散体介质颗粒级配下所测得的渗漏系数相差很多,说明散体的级配对渗漏系数有很大影响。因此可以通过渗漏系数与矿山允许渗漏水流到达井下的时间之间的关系计算出最小覆盖层厚度。

3.6 露天转地下开采风险特性

由于露天转地下安全开采涉及露天和地下两种开采方式,所以它不仅兼具两者风险特征,同时也表现出自己独特的风险特性[12,13]。

(1)安全管理。由于矿山行业生产的接续性,生产作业中经常会出现露天地下同时施工的情况,这就要求矿山相关管理人员不仅要保证露天生产能够正常进行,同时还要严格监督管理地下工程的施工进度,如此势必会增加管理人员的工作难度,对其数量和素质均有更多、更高要求。

(2)安全内容与对象。生产模式从露天转到地下开采,工作方式会发生很大变化,工作人员需要重新对新的开采设备进行认识、熟悉和使用,矿山管理人员也需要对新开采方式下如何进行有效管理进行探索学习,力争尽快实现各项工作的顺利过渡。

(3)开采模式。由于露采和地采所导致地压有所不同,露天转地下开采过程中,围岩承压和相互作用必将发生重大变化,这就很容易导致周围矿岩稳定性和工程设施发生变化,造成对人员、设备的严重安全威胁。

(4)复杂性和危害性。由于露采和地采开采方式存在本质区别,露天转地下开采过程中很有可能要同时面临来自两种采矿方式的安全和技术问题,甚至会出现两者揉合后新的安全技术问题,其复杂性要远远高于单一开采方式,这就需要有足够的面对复杂问题的安全风险意识。

由于露天转地下开采后,地采活动是在原露天坑下方进行,当露天坑积水时,可能会大量渗入下方地采坑道,从而对地下开采造成安全隐患。所以在前期露天开采时一定要制定出非常完善的防排水措施,同时制定出对地下开采时产生渗水情况的预防和应急方案,防止出现水灾事故。

4 结语

露天开采非煤矿山安全检查表 篇5

机构、制度方面

一 安全机构及人员 *设置安全生产管理机构，配备专职安全生产管理人员。小型露天采石场可配备专职安全生产管理人员是否按规定设置安全生产管理机构，配备专职安全生产管理人员 查文件

二 安全生产责任制和规章制度 *

1、建立健全安全生产责任制。

①主要负责人、安全生产管理人员责任制；②职能部门责任制；

③岗位安全生产责任制责任制是否齐全，符合企业实际，以文件形式公布实施查文件

2、有各项安全生产规章制度及档案。

①安全检查制度；②职业危害预防制度；③安全教育培训制度；④生产安全事故管理制度；⑤重大危险源监控和重大隐患整改制度；⑥设备安全管理制度；⑦安全生产档案管理制度；

⑧安全生产奖惩制度 制度是否齐全，符合法律法规要求，符合企业实际，以文件形式公布实施 查文件

*

3、作业规程：包括掘进迎头和采矿工作面作业规程 每个掘进头和每个采场都有作业规程并有针对性和操作性 查看有关文件资料

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4、操作规程：抱杆操作工、爆破工、金属焊接（切割）工、电工、安全检查工、尾矿工、机动车司机必须有操作规程 齐全、有针对性和操作性 查看有关文件资料

投入、培训、图纸方面

一 安全投入 提取和使用安全技术措施专项经费 按销售收入0.5元提取和使用（净收入（每月））查看有关财务报表、台帐

二 安全培训

1、企业负责人、分管安全、生产、技术的负责人和安全生产管理人员，应当由安全生产监督管理部门对其安全生产知识和管理能力进行考核，考核合格后，持证上岗 相关人员全部持省安监局用印的资格证书 查资格证

2、特种作业人员必须持证上岗 所有特种作业人员经专门培训、考核合格，取得操作资格证 按一定比例抽查资格证

3、所有在职从业人员，每年都要接受必要的安全生产教育和培训 企业进行培训，培训时间不少于20小时 查培训档案

4、新职工上岗前必须经过“三级”安全教育，并考试合格 企业进行培训，培训时间不少于40小时 查培训档案

5、调换工种和采用新技术、新工艺、新材料或使用新设备，必须对有关人员进行专门的安全生产教育和培训 企业进行培训，培训时间不少于40小时 查培训档案

三 图纸资料 *

1、有具有资质设计单位设计的开采设计和附图。图纸包括地质地形图、采场工程平面布置图和采场剖面图。小型露天采石场有设计或开采方案 设计或开采方案应经安监部门审查批准 查设计或开采方案

2、采场工程平面布置图和采场剖面图能够反映本企业实际情况 图纸能及时填绘,指导生产 查图纸

评价、应急救援方面

一 安全评价 依法进行安全评价 具有资质的单位进行安全评价，评价中发现的问题进行整改 查看评价报告及整改记录

二 应急救援

1、制定和实施本单位生产安全事故应急救援预案，并报安监部门和有关部门备案 符合企业实际，进行演练 查预案

2、对存在的各类事故隐患，及时进行整改，并有登记、整改和处理的档案。对暂时无法完成整改的，必须有切实可行的监控和预防措施 有登记、整改和处理的档案 查档案、措施

3、对露天边坡、排土场、爆破器材库等重大危险源要登记建档，有检测、监控和防范措施 有登记建档，有检测、监控和防范措施 查档案、措施

劳保、保险方面

一 劳动防护 为从业人员提供符合国家标准或行业标准的劳动防护用品，并监督、教育从业人员按使用规则佩 按标准发放，建立发放台帐 查台帐

二 工伤保险 依法参加工伤社会保险，为从业人员缴纳保险费 有劳动保障部门提供的 查证明

生产系统现场

一 采场

1、露天开采，必须自上而下台阶式或分层式开采 符合规定、规程要求 查现场

2、台阶高度必须符合有关规定的要求，其中最大开采高度小于五十米，年开采总量小于五十万吨的小型露天采石场，应当自上而下分层、按顺序开采，分层高度根据岩性确定，浅眼爆破时分层高度不超过六米，中深孔爆破时分层高度不超过二十米。分层凿岩平台不得小于4米。最终边坡角最大不得超过60度 符合规定、规程要求 查现场

3、采石场上部需要剥离的，剥离工作面应当超前于开采工作面4米以上 符合规定、规程要求 查现场

4、对边坡应进行定点定期观测，对边坡重点部位

和有潜在滑坡危险的地段应进行加 能定点观测或加固 查现场

5、露天矿内有坠人危险的钻孔、井巷、溶洞、陷坑、泥浆池和水仓等危险区域，必须加盖或设栅栏，并设明显标志和照 安全标志、设施齐全有效 查现场

6、严禁扩壶爆破、掏底崩落开采 无壶爆破、掏底崩落现象 查现场

二 运输 矿区运输道路符合安全规程要求 安全标志、设施齐全有效 查现场

三 爆破作业

1、爆炸物品的生产、储存、购买、运输、使用符合《民用爆炸物品管理条例》规定，有严格的管理、领用和清退登记制度 管理、领用和清退登记制度完善，台帐齐全 查制度、台帐

2、露天爆破作业，必须按审批的爆破设计书或爆破

说明进行。爆破设计书应由单位主要负责人批准 设计书编制、批准手续完 查设计书

3、实行定时爆破制度，确定危险区的边界，明确爆破时的警戒范围，并设置明显的标志和岗哨，有明确的警戒信号 制度完善，信号设备齐全 查制度

四 防洪排水 有完善的防洪措施。对开采境界上方汇水影响安全的，应当设置截水沟；有可能滑坡的，应当采取防洪排水措施 安全措施、设施完善 查现场

五 机电设备

1、变电所应当有独立的避雷系统和防火、防潮及防止小动物窜入带电部位的措施 设施齐全有效 查现场

2、矿用设备供电电缆绝缘良好，横过道路、铁路时，必须采取防护措施。机器设备外露的转动和传动部分，必须装设防护外壳 绝缘良好，防护措施完善 查现场

陡边帮开采在露天矿的应用研究 篇6

关键词：边帮开采 露天矿 应用

0 引言

在我国现有露天矿的开采程序中，绝大多数开采工作线呈平行走向布置，为了保证非工作帮的边坡的稳定，在设计中，其两端帮和基建初期的非工作帮最终帮坡角比较小，如在原内蒙古赤峰煤矿，原设计方案，为了保证泄洪渠道的顺畅与安全，非工作帮最终帮坡角设计为40度，在开采过程中，每个非工作帮的到界的平盘都留有9m的保安平盘，这样就造成采煤成本高、边坡压煤量加大，同时浪费大量的宝贵煤炭资源，根据现场实际地质情况，采用非工作帮陡边帮开采技术，即将原设计的岩石台阶坡面角由原来的80度增加到90度，将每个非工作帮的到界的平盘都留有9m的保安平盘减小为3m，这样边帮的最终帮坡角将加大到为70度，采取局部改变工作线的推进方向、加大工作线的推进速度、爆破减震、及时实现内排压帮等技术措施，从而可减少剥离量，多采出煤炭，同时也保证露天矿边坡稳定安全。

1 陡帮开采的基本原理

采用缓帮，即台阶全面开采时，工作帮坡角一般为8-15度；采用陡帮，即台阶轮流开采时，工作帮坡角可达25-35度，有时还更大，接近最终边坡角。

陡帮开采时，工作帮上不是每个台阶布置挖掘机，即不是每个台阶都处于作业状态，其中一部分台阶是作业台阶，另一部分台阶则是暂不作业台阶。作业台阶和暂不作业台阶轮流开采，如图1所示。

[图1 台阶轮流开采法]

为了实施陡帮开采，加陡工作帮坡角，还可以采取其他一些技术措施，例如：

横向采掘，陡帮开采时实体采掘带宽度即爆破进尺寸比较大，其值从几十米到上百米，大大超过挖掘机一次可能采掘的宽度。为了充分利用采掘后作业空间进行调车和其他作业，挖掘机有时作横向采掘，如图2所示。此时挖掘机的采掘方向与采掘带垂直。

[图2 挖掘机横向采掘]

纵向爆破。缓帮开采时，一般实行横向爆破，爆堆在平盘中所占的宽度很大，因而增加了工作平盘宽度。为了减少工作平盘宽度，实行纵向爆破，爆堆亦纵向布置，根据弓长岭铁矿独木采场的经验，采用纵向爆破旁冲在10-13m之间。

采用深度法设置备采矿量。备采矿量的设置方法可以分为宽度法、长度法和深度法。当采用深度法设置备采矿量时，剥岩帮坡角越陡，备采矿量越大；采矿工作帮坡角越缓，备采矿量越大。这是对陡帮开采极为有利的。

2 陡边帮开采在露天矿的非工作帮的实施

2.1 陡边帮开采在内蒙古赤峰露天矿的实施依据

1988年开始筹建的武家塔露天矿，该矿1991投入生产，在基建期完成后，其非工作帮按原设计方案，每个台阶都留有8m的保安平台，台阶坡面角70度，最终帮坡角设计为40度，造成基建工程量大，并且压部分煤炭，在武家塔露天矿首采区，非工作帮沙土台阶覆盖12m厚，一个台阶开采，岩石覆盖最大25m厚，分两个岩石台阶开采，而且地质构造形态为向南西倾的单斜构造，岩石煤层倾角一般1度-3度，局部倾角增加到5度-8度，区内皱曲，断裂不发育，属于稳定性煤层。采用陡边帮开采对最终边坡稳定影响不大，采取一定的技术措施是可以实现陡边帮开采的。即将岩石台阶坡面角由原来的70度增加到90度（采用光面爆破，钻孔为垂直钻孔，形成的坡面几乎是直面），将每个非工作帮的到界的平盘留有8 m的保安平盘减小为2m（钻机到坡底打孔的最小工作机械距离）。这样原设计的在泄洪渠以下边帮的最终帮坡焦加大为68度。

2.2 方案的实施

有些露天矿首采区工作线长度为600m，在首采区非工作帮上部有一厚0.5m石砌的泄洪渠，顶口宽8m，底宽4m，高4m，渠长600m，渠两头分别有两座桥。为了确保泄洪渠的安全，在实际施工中采取了以下安全技术措施：

①实施陡边帮开采时，在泄洪渠侧的到界边帮，采取改变工作面采掘推进方向，从原来工作面由东向西推进改为由南向北推进，这样可以早日实现内排。

②在爆破时，采用微差预裂以及光面爆破等爆破技术，来最大限度地减少爆破震动对泄洪渠的影响。

③在泄洪渠基础部分没有基岩的区段的，大约12m左右；采取其他技术措施与特殊的爆破技术措施。

④方案的实施，在时间安排在雨季来临之前，基本可以部分内排压帮。经过13个月的紧张施工，实现了露天矿陡边帮开采的顺利完成，多采出煤炭8万吨，增加利润300多万元。

3 陡边帮开采实施

内蒙古赤峰露天矿二十世纪末年开始筹建，二十世纪初，南北长约4.8km，东西宽0.7km，开采面积1.8km2。工程地质较简单，开采煤层属于近水平煤层，倾角为1度-3度，平均厚度为4.8m，上部局部有覆盖2-10m的岩石，首采区煤层顶板一般没有岩石，工作面推进方向由北向南推进。在2000年开始实施旱采坑开采，工作面推进方向改为由南向北推进。在1996年赤峰采区在两端帮开始采用陡边帮开采，将岩石台阶坡面角由原来的65度增加到75度，将沙土台阶坡面角由原来的50度增加到70度，并且台阶之间不留保安平台，这样就将原设计的端帮的最终帮坡40度增加到65度，在开采过程中，由于在露天矿西帮15m有通往赤峰矿的运煤铁路，为了保证铁路的安全，采取了爆破减震技术、加大推进速度、即时实现内排压帮等技术措施，这样到2002年底闭坑，两端帮推进1.8km，多采出煤炭10万吨，实现利润350多万元。

3 结束语

实践证明，在我国的开采露天矿中，在采取一定的减震爆破技术、加大工作线推进强度、局部改变工作线推进的方向以及及时压帮等技术措施，在其端帮和非工作帮的局部或全部采用加大最终帮坡角，实现陡边帮开采是可行的，边坡的稳定是可以保证的，在其经济效益方面也是可观的，而且提高了资源回收率。

參考文献：

[1]于汝绶.露天矿设计理论的新发展[J].中国矿业大学学报，2003，32（1）.

[2]周伟.刘玉华.露天矿山矿用汽车整车提升运输工艺发展对策[D].2006.

[3]林胜.陡帮开采工艺在大顶铁矿的应用[D].2006.

[4]虞捷.金属露天矿山陡帮开采工艺的应用与发展[D].2001.

现代露天煤矿绿色开采技术分析 篇7

1 分析我国露天煤矿开采的现状

我国煤炭资源在一次能源中占70%左右。由此可见煤炭将成为我国长期的主要能源。那如何使我国的煤矿的开采得到可持续的稳定发展?也就成了首当其冲的问题之一。近几年我们能看到的是由于煤矿的开采, 致使土地沙漠化、地下水资源干枯、农田早稻破坏等等, 如何解决这一系列的问题。我认为要解决这些问题, 就需要煤矿企业合理利用开采技术和防治措施, 走绿色的矿业之路, 从而建设绿色煤炭工业体系。要建立这样的企业首先我们要自检自查我国露天煤矿开采的弊端:

1.1 露天煤矿开采对环境的破坏

露天煤矿开采对水资源的污染及破坏是较为严重的, 从世界水资源的人均量上看, 我国是世界上人均占有量较低的国家, 而煤矿集中的城市更是严重的缺水。有资料就显示了:全国91个国有重点煤矿中有75%的缺水, 其中44%的严重缺水。从另一方面来看露天煤矿的开采也会造成地表及地下水污染。我们都知道矿井水中普遍含有煤粉、岩粉悬浮物等物质, 我国的煤矿产业大部分是将污染水未经处理就排掉, 从而对地面水及周边的水系造成了污染, 破坏了地下水资源。除了对水资源污染和破坏外, 这只是煤矿对环境破坏的一种体现, 同时露天煤矿的开采也会对大气环境进行污染、对土地资源进行破坏, 这些都再提醒我们绿色开采的重要性。

2 露天煤矿绿色开采技术的概念及其内涵

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

3 煤炭绿色开采的应用

近几年来世界对与环境的保护都有了很深的认识, 各国也先后开展了绿色开采技术的探索, 为煤炭绿色开采做出了较大贡献。

3.1 减沉开采技术。

其包含充填开采和条带开采。这两项开采都或存在出率低, 或成本价格偏高的弊端。所以开发廉价、性能优良的充填材料减缓下沉势在必行。

3.2 煤与瓦斯共同开采, 减少资源浪费。

瓦斯是一种新能源, 它的应用范围也非常的广泛, 再工业、农业、家庭中都可以用到。因此若在开采高瓦斯煤层的同时, 可以将煤层气开采出来, 将不仅可以减少巷道内的瓦斯含量, 预防事故发生, 还可以减少开采过程中的资源浪费, 可谓一举两得。

3.3 煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术, 其特点是把埋藏

在地下的煤炭直接变为煤气, 通过管道把煤气供给工厂、电厂等各类用户, 是开采煤炭的一种新工艺。

4 加快露天煤矿绿色开采技术的方法

我国处于发展中国家, 实现“绿色矿业”是社会、经济、环境共同的需要, 是坚持以科学发展观统领经济发展全局, 要实现绿色开采, 主要要从记下几方面实施:

4.1 加大对露天煤炭开采新技术研发投入

从现在我国的露天开采现状来看, 我国露天煤矿长期以来, 开采设计缺乏创新, 沿用前人, 开采技术“瓶颈”始终难以解决。另一方面, 再露天开采上除了传统的技术研究, 数字化技术、自动化技术、无人化技术研究投入明显不够。我国的露天煤矿迄今不能实现开采系统完全自动化、无人化操作。如这方面的研究成功, 首先就会提高作业安全。可以说露天煤炭开采技术应该是是露天采煤科技发展的主题, 所以新技术、绿色环保开采将是未来露天采煤工艺和技术发展的主要趋向。我们应该加大对露天煤炭开采新技术研发的投入, 着重投入将会大大提高绿色开采的实效性。

4.2 露天煤炭开采自动化数字化

要想使露天采煤达到绿色的开采, 自动化、数字化就必不可少。世界一些发到国家, 如俄罗斯, 他们在露天开采科研与设计理论方面已形成一个完整体系, 保证了露天矿工艺系统简单、高效、投入少、效益好。

现如今, 是科技高速发展的今天, 再露天开采方面已经有多种新技术可以供用于露天开采, 其中就有先进的数字计算技术设备, 由计算机管理的体化系统, 它综合考虑生产、管理、环境、资源、安全和最后的效益等各种因素, 就使整个企业实现整体协调优化, 保障企业可持续发展, 再此前提下, 还达到绿色开采。

5 结论

中国作为发展中国家, 近些年, 全国煤炭行业积极倡导和实施可持续发展的绿色开采技术, 为煤炭行业的发展指明了方向。然而绿色开采又是一个开放的复杂大系统, 要想达到绿色开采的目的, 还需要解决大量基础理论、技术、系统优化及政策法规等方面的问题。因此, 人们对环境要求也日益提高和发展可再生能源的同时, 绿色开采势必成为开采的主要方式。

摘要：近几年由于煤矿的开采土地沙漠化、地下水资源干枯、农田早稻破坏等等, 要解决这些问题, 就需要合理的开采技术和防治措施, 走绿色的矿业之路, 从而建设绿色煤炭工业体系。2003年, 钱鸣高院士首次提出了煤矿绿色开采的概念和技术体系, 其概念的提出为我国煤矿绿色开采技术的研究明确了方向。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。

关键词：露天煤矿,绿色开采,现状

参考文献

[1]钱鸣高.绿色开采的概念与技术体系[J].煤炭科技.2003 (4) .[1]钱鸣高.绿色开采的概念与技术体系[J].煤炭科技.2003 (4) .

浅谈露天煤矿绿色开采技术 篇8

相对于井下开采工作, 露天煤矿开采具有一些独特的优势:生产能力强、生产成本低、安全程度高、建设速度快等, 这些优势的存在使得现代煤矿开采企业更加倾向于选择露天开采的形式。但是, 露天开采同样存在一些弊端, 最为严重的就是它对生态环境所产生的不良影响, 会对煤矿地区的地表植被及空气质量造成很大破坏。对此, 提出露天煤矿绿色开采, 希望通过一些有效的技术措施, 减小露天煤矿开采带来的负面作用。

1 中国煤矿企业发展绿色开采技术应用现状

1.1 目前中国煤矿企业发展现状

由于煤炭资源是中国社会生产和生活过程中必不可少的能源, 因此煤矿企业一直以来都受到国家的高度重视, 中国领导层也十分关注煤矿企业未来的发展。目前在国际煤矿企业不断推进企业改革进程的影响下, 中国煤矿企业也已经意识到对开采技术进行有效管理的重要性, 了解到建立独有的技术改革体系是使中国紧跟国际先进发展水平、增加中国煤矿企业竞争力的有效手段, 因此, 现在中国煤矿企业首要的目标是必须尽快进行煤矿开采技术革新及管理, 并建立健全绿色开采管理体制, 进而促进中国煤矿企业发展。

1.2 中国绿色开采技术应用现状

随着对环境问题日益重视, 人们开始广泛关注露天煤矿的开采技术, 并对煤矿开采提出了更高的要求, 希望在保证煤矿开采效率的同时, 能够降低对环境产生的不良影响[1]。在此基础上, 越来越多的人们呼吁加强对露天煤矿绿色开采技术的应用, 实现绿色开采成为现在煤矿企业进行改革的主要趋势。但是, 在目前绿色开采技术应用过程中, 仍然存在着许多问题, 从管理制度, 到技术水平, 再到技术人员素质等, 各个环节中各种各样的缺陷制约了绿色开采的发展, 对此, 应该认真分析问题所在, 并寻找合理有效的解决方案。

2 存在的问题

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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[2]。

3 关于加强露天煤矿绿色开采技术应用的建议

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 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。

4 结语

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]万忠明.浅谈露天煤矿绿色开采技术[J].中国科技信息, 2014 (9) :85-86.

露天开采的环境与发展问题探索 篇9

昆阳磷矿是云南磷化集团有限公司四大矿山之一，1965年筹建，1972年建成投产，经过多年的开采建设形成大型现代化露天开采磷矿山。磷矿石产品销售到全国30个省市及东南亚国家，为我国磷化工业和农业生产作出了重要贡献。

矿区面积为15平方公里，采用露天长壁式采矿方法，在采空区和闭坑区内进行剥离废石内排，减少了外排占用土地量，为在采空区和闭坑区内进行复土植被、地质环境的恢复和治理创造了有利条件。采矿方法为自上而下、水平分层、预先爆破、采剥分段超前、矿岩纵向移动等.残留三角体及边尾矿用推土机清理，上、下层矿和夹层分爆分采，以减少矿石的贫化损失。

2 露天开采的环境质量

昆阳磷矿经过四十多年的建设已成为我国大型露天矿山，露天开采的环境质量包括地貌、气候、水文、地质特征、化学成分及变化规律等。

2.1 地貌

矿区属低中山地貌，范围总体地形为北高南低。最高在38线北端，高程约2400米，最低位于梅树村，海拔标高为1980-2280米，属中等切割的山丘地貌，地形切割厉害的地段形成陡坎，其余为缓坡地形。南部的间歇性小河～三家村河，由西向东注入滇池，水面多年高程为1885.16米。

2.2 气候

气候温和，多年平均气温15.1℃，最热月平均气温19.8℃，最冷月平均气温8.5℃，多年平均降雨量900.4毫米，历年最大降雨量1140.1毫米，最小降雨量544.8毫米，最大累计降雨量203.8毫米。每年5-10月为雨季，约占全年降雨量的85.6%。多年平均蒸发量1892.8毫米，平均风速2.6米/秒，最多风向南风、南南西风。最大风速风向为西南西风。平均相对湿度72.7%，平均绝对湿度12.7毫巴，平均气压811.1毫巴。

2.3 水文地质条件

以大气降水充水和矿层及顶底板充水为主的中等复杂类型，工程地质条件为以上覆碎屑岩类半坚硬—坚硬岩类、矿层及顶底板可溶盐岩类坚硬岩类为主的中等类型，环境地质条件中等。矿石开采损失率为3%，贫化率为2%，采矿回收率为95.06%，采选回收率为92%。

2.4 磷矿岩的地质特征

矿山位处滇池西南部，位于香条村背斜南翼东段，为寒武纪早期形成的沉积型磷块岩矿床。矿层总体呈向南缓倾斜的单斜构造。分为上、下两层矿，中间为夹层。上矿层工业矿体属稳定型，厚度变化小；下矿层工业矿体属较稳定型，变化中等，全区层位稳定。工业矿体上、下矿层P2O5平均26.16%，上、下矿层酸不溶物平均13.98%。

3 环境地质条件及开采后的变化

3.1 环境地质条件现状评价

矿区地形自然坡度较缓，岩矿层产状小，开采机械化程度高，采矿平台和废土石堆放较规范，长期开采过程中未发生不良环境地质问题。为防止采区内堆放的废土石对开采的威胁，在矿区上部平整出大量平台，自来水管网已经铺设，植树造林将有力地保持水土。

3.2 环境地质条件预测评价

地形坡度较缓，采矿破坏了地表形态和废土石堆放，产生粉尘。采用洒水车进行降尘，废土石采取台阶式堆放，高度和坡度均较小，植被使地质环境逐步得到改善。

对八道湾剖面经γ测量，岩矿层放射性元素含量在5-25γ间，值低对人体不会造成危害。矿区为中强地震影响区，中强地震震中距该区较远，在矿山开采规划时，地震设防烈度为Ⅷ度，地震加速度值0.20g，属二类场地第二组。

3.3 环境地质类型

矿山开采未污染地表、地下水，采区地表汇水面积大，堆放大量松散土石，易于发生地质灾害。目前尚未发现严重的环境地质问题，矿段现状地质环境质量中等。

3.4 工程地质类型

地处分水岭—缓坡地带，地形有利于自然排水。地质构造简单，岩溶不发育，裂隙发育。岩层倾角较缓，岩体力学强度高，局部边坡高度较高，矿坑边坡较稳定。上覆地层层理发育，上、下矿层间存在软弱夹层，局部地段有滑坡的可能。因此，工程地质条件为可溶盐岩、碎屑岩类坚硬-半坚硬岩类为主的中等复杂类型。

3.5 磷是重要的环境污染因子

磷的环境问题主要存在于磷矿开采、加工、使用过程中，对环境的影响已引起了广泛的关注。我国30%人口的饮用水受到了氮和磷的污染，61%的湖泊富营养化，这些环境问题与磷的不合理使用有关，评价磷矿资源在生产和运用体系中的环境问题是环境保护规划的重要依据。

3.6 其他环境风险

磷矿中的重金属锅以及其他元素会在磷矿开采和加工过程中活化，进入废水、产品和农田造成一定的影响。磷矿开采和肥料生产中产生的废气对空气质量会有一定的影响。污水排放中CO、氟化物超过最高允许排放量，受污染农田中总磷浓度是未污染区的几倍。在生产区域空气中SO2的浓度超标，开采周围锡排放超标的现象未见报道，随着有机、绿色食品的发展及人们对食品安全的重视，锡的检验力度将加强，磷矿成本可能会提高。

3.7 存在问题及建议

采区无实测的地下水涌出量、最大一日暴雨落入量、外围地表水流入量，致使在计算矿坑涌水量时无法比较误差大小，计算值与实际值存在较大差异。注意资料的观测积累，修正计算结果误差。矿坑涌水量计算结果表明各采坑雨季暴雨落入量远大于地下水涌水量，注意采坑排水系统的通畅。在采矿过程中，加强对危岩体的监测，保证生产的安全。妥善处理废土石的堆放，监测地面的开裂和变形，处理好复垦和植被的保护，监测由于采矿活动致使地下水位下降对附近居民饮用水源的影响，注意减少废水和尾矿对地表水和地下水的污染。

4 内排复垦植被的目的和重要意义

建立绿色矿山就是把保障资源供应的矿山转移到资源保障和环境保护协调发展上，矿山的环境保护与大区域范围内经济建设、环境保护与社会发展等要综合研究，避免先污染、后治理，根据社会、地区可持续发展的要求来综合研究和统筹规划。全球变化、生态环境、大气和海洋灾害等涉及到世界各个国家和地区，矿业环境问题虽有地域性，但大气污染带有全球性。露天采掘不同程度地破坏了生态环境和原有的植被，加剧了水土流失。采用科学合理的采矿方法，将影响降至最低限度，如何把潜在因素控制好，不至于形成地质灾害是矿山致力研究的重要课题。

合理开发利用磷资源，要在开发中保护，在保护中开发，使开采与环境保护同步协调发展，从二十世纪八十年代初期就开始矿山植被恢复工作，先后经历了外排土场摸索植被恢复、内排复垦植被试验研究和推广应用等几个阶段.地质环境治理为缓倾斜露天矿山内排复垦植被技术，将内排复垦与采矿生产工艺相结合，使复垦成为采矿的重要环节，剥离物形成复合台阶式排土场，保护和利用好表土资源，待排土场停排沉降稳定后，对台阶进行平整、表土铺设、挖塘种植，建设附属设施，为做好后期管护工作创造有利条件。

5 结束语

资源综合利用是我国重大的技术经济政策，也是国民经济和社会发展的战略方针。磷矿资源作为发展磷化工产业的立业之本，磷化工业持续、快速、健康发展的关键取决于原料的供应及保障程度。但磷矿资源是有限和不可再生的，对资源进行有效保护，合理的开发利用，兼顾环境效益，才能实现矿山和磷化工的可持续协调发展。在省、市、县国土资源管理部门的高度重视和支持下，在公司的统一组织、领导下，按照走新型工业化道路和“一湖两江”流域环境治理的要求，推进节能降耗、清洁生产，做好复垦植被，创建节约型、环境友好型企业与和谐的矿山生活环境，实现全面、协调和可持续发展，矿山的资源综合利用水平将会得到不断提高，环保必将取得更好的成效，为保护高原明珠--滇池做出应有的贡献。

参考文献

[1]陈良坤.云南省磷矿资源开发面临的问题及建议IM&P化工矿物与加工,2000,(5):1-4.

[2]昆阳磷矿环境保护工作汇报材料,云南磷化集团有限公司昆阳磷矿,2008年9月.

某铜矿露天转地下开采方案评析 篇10

某铜矿于1959年建成投产, 设计年产矿石30万吨。由于该矿地质条件复杂, 矿石含硫高, 矿体开采技术条件复杂, 曾先后经历了坑采、露采、坑采的艰难历程;坑采工艺也先后使用过崩落法、充填法等。随着矿山的老龄化, 矿产资源减少, 开采中段逐年下降, 深部矿体变缓变薄, 原采矿工艺已不再适用这部分矿体的开采, 为此必须寻求新的采矿方法。该矿山潜在的主要地质灾害为:采空变形塌陷、矿坑疏干排水诱发的地面塌陷以及露采边坡、地下采场相互影响引发的地质灾害。本文提出最优开采方案, 以确保矿山生产安全和经济效益良好。

2 矿山开采现状及露天转地下开采方案评析

2.1 矿山开采现状

矿山投产初期, 对前山4#、5#矿体采用无底柱分段崩落法开采, 由于矿石含硫高, 工作面温度一般为35℃, 最高达50~60℃, 炮孔温度一般为40~50℃, 最高达120℃。由于矿石自燃、药包自爆、曾使+21.5m和+15.5m分段两度被迫停产。为降低损失贫化, 改善作业环境, 后改用有底柱小中段崩落法开采。但有底柱分段崩落法仍然没有解决矿体回采过程中矿石自燃、药包自爆、SO2毒气危害、残矿无法回采等问题, 后来矿山不得不改用露天开采。

2.2 露天转地下开采方案概况。

地下开采范围主要是对前山4#、5#矿体实施开采, 开采标高200~-200m, 地下开采的生产规模为5000t/d。

开采方案采用露天开采和地下开采同时进行作为采矿接续方案。地下开拓运输方案采用胶带斜井--辅助斜坡道中段无轨开拓运输方案, 采矿方法采用房柱--分段空场法, 采空区采用非胶结嗣后充填工艺。开采顺序为:露天开采从上往下开采, 地下开采为4#矿带北段、5#矿带由上往下开采, 4#号矿带南段由下向上开采, 露天开采与地下开采之间保持80~100m间距, 露采终了境界与地下采场间保留10~15m的底柱和15~20m的壁柱。

3 矿区地质环境条件

矿区属低山丘陵地貌, 地势南高北低, 山形陡峻, 沟谷侵蚀切割厉害, 地形坡度一般20°~30°。气候温和, 雨水充沛, 年平均降雨量1766.6mm, 日最大降雨量206mm。区内地表水系不发育, 未见大的地表水体。

矿区所处区域构造位置为扬子地块准地台与华夏地块碰接带南侧, 山体窿起北缘, 矿区地震烈度小于6度。矿区表现为单斜构造。断裂构造发育, 主要为火烧岗逆断层均处于倒转背斜东翼, 其中断裂构造长度达7000m, 100m标高以上倾角约15°, 以下倾角达50°, 断层走向与地层走向一致, 具多期次活动特点。

矿区岩土工程地质较复杂。露采区有坚硬、次坚硬的混合岩, 厚层状灰岩、石英砂岩、矽卡岩、花岗岩、花斑岩、石英斑岩岩体和硬软相间 (互层状) 碎屑岩体以及以老窿堆积体为主的松散岩石等三种岩体类型;土体类型主要有冲洪积土和残坡积土二种类型。坑采区主要有坚硬岩、次坚硬岩的混合岩、石英砂岩、矽卡岩、花岗岩、石英斑岩等一种岩体类型。岩体主要受地层岩性及地质构造控制, 而土体则由于同期异相的作用主要受沉积环境、沉积相所制约。

矿区水文地质条件较简单, 主要含水带是风化裂隙含水带、石炭二叠系采空岩溶含水带、石炭二叠系灰岩岩溶裂隙含水带和石炭系裂隙含水带, 由大气降水补给, 排泄条件较好。矿体主要充水因素为石炭二叠系采空岩溶含水带及石炭系 (含矿带) 裂隙水。

4 主要地质灾害危险性评价

4.1 采空区变形塌陷评价

地下矿体采用空场法开采, 回采后将留有较大的采空区, 使其周围的应力平衡状态受到破坏, 产生局部的应力集中, 影响采空区围岩的稳定, 可能诱发地面变形塌陷。设计采用嗣后非胶结充填方式处理采空区, 可以减轻或消除采空区冒落的危险。设计中预估采动变形区面积2.13Km2, 大致与露采范围重叠, 考虑到采动变形上部是中空的露采场, 水平向心移动量较大, 用正常经验移动角预测的移动范围可能偏小, 因此, 露采场高边坡和移动区边界周边的矿山工程设施可能遭受采动变形的影响。

4.2 矿坑疏干排水地面塌陷评价

矿区内灰岩等可溶岩系主要分布于以北区域, 灰岩岩溶发育, 由于岩溶与古代开采老窿、塌陷难以区分, 因此, 将其合并称为采空岩溶区。采空岩溶区主要分布在北露采坑地段, 分布面积约409840m2, 平均厚度111.78m, 溶洞埋藏最低标高为0m, 地下水主要分布于这一带。

井巷开掘, 使地下水的赋存状态发生变化。矿坑疏干排水一方面改变了地下水的天然迳流和排泄条件, 另一方面, 疏干采空岩溶含水层时, 其老窿、溶洞则构成地面塌陷的隐患, 因此, 矿坑疏干可能诱发北露采坑"采空岩溶区"和采场北界以外2Km范围碳酸盐岩分布区的地面塌陷, 该区域有关矿山工程设施和地面建筑物存在疏干排水地面塌陷的危险性。

4.3 露天和地下联合开采间的相互影响分析

初步设计采用露天和地下同时开采方案, 坑采在露采坑下部开采, 与露采区在同一铅直平面内, 移动盆地与露采境界基本重叠一致。虽然露天和坑内都采用从上往下开采的回采顺序, 设计地下开采中段与露采场底板间动态垂距保持80~100m, 露采终了境界与地下采场间保留10~15m底柱和15~20m壁柱, 但考虑到矿体厚度大并重复采动, 非胶结 (水砂) 充填率不高, 且强度低, 采区围岩节理发育, 有断层破碎带和岩溶裂隙带, 露采爆破震动影响和高陡边坡 (露采边坡设计最终边坡角41°~44°, 特别是西坡, 岩层与F1破碎带均外倾, 边坡最大高度达550m) 坡脚应力集中等不利因素, 同时, 由于一方面地下开挖使得边坡和地下采场之间应力相互扰动, 变形相互叠加, 边坡和地下采场形成一个统一的、不可分割的系统;另一方面在地下开挖的二次扰动下将会打破边坡内原有的应力平衡状态, 诱发坡体变形、破坏, 因此, 地下采动冒落裂隙影响带高度将较大, 很可能突破保护岩矿柱发展到露采场底板, 造成露采场底板较大的变形量, 采动变形将会影响露采场边坡稳定性, 危及矿山的安全生产。同时, 露采边坡坡脚应力集中区对地下采区顶板稳定性也会有不利影响, 露采高边坡很可能造成井巷围岩地压高度集中, 影响井巷稳定, 甚至形成冲击地压, 破坏井巷系统。

5 结束语

岩体稳定性本来就是一个比较复杂的问题, 而在边坡下进行地下采矿造成对边坡的二次扰动, 强烈地改变了岩体内的应力分布状态, 应力分布也更加复杂。同时也使边坡和地下采场的稳定性密切相关, 成为相互影响、不可分割的一个系统, 因此, 对边坡和地下围岩的稳定性应作为一个系统进行研究。露天和地下同时开采方案诱发矿山地质灾害的可能性较大, 危险性大。寻找安全可靠、经济合理的采矿方法是有待进一步研究的课题。

参考文献

[1]孙世国, 王思敬.地下与露天复合采动影响下边坡岩体稳定性评价方法的研究[J].工程地质学报, 1998, 6 (4) :312～318.[1]孙世国, 王思敬.地下与露天复合采动影响下边坡岩体稳定性评价方法的研究[J].工程地质学报, 1998, 6 (4) :312～318.

[2]余克井, 永平铜矿露天转地下开采技术改造项目地质灾害危险性评估报告[R].江西省核工业地质局二六八大队, 2006.[2]余克井, 永平铜矿露天转地下开采技术改造项目地质灾害危险性评估报告[R].江西省核工业地质局二六八大队, 2006.