我國露天煤礦開采工藝研究

曹 雨

（哈爾烏素露天煤礦，內蒙古鄂爾多斯 010300）

在經濟的蓬勃發展過程中，我國露天煤礦事業也得到了突飛猛進的發展。露天煤礦建設不僅是社會經濟發展的關鍵，也是時代發展的必然要求。但為了減少露天煤礦對我國環境的影響，在對煤礦資源開采過程中，應充分借鑒國外先進綠色的開采技術，全面考慮煤礦資源的開發環境與利用條件，進而對我國煤礦開采工藝實施有效的改進與優化，降低對環境造成的影響，為我國的可持續發展提供動力。

1 傳統露天煤礦開采工藝

1.1 傾斜礦床開采工藝

將剝離物運輸至場外就是傾斜礦床開采工藝，當開采煤礦達到相應深度后，即可在采空區實施內排作業。可采取以下方法設置工作線：沿垂直礦體方向設置或沿著礦體方向設置。另外，在對推進方向與初始位置進行選擇時，需要綜合考慮基建剝離量、生產能力、剝采比的均衡、礦床地質條件以及運輸方式等多種因素。同時在對開采工藝進行研究時，也要避開剝離高峰，盡最大能力減少基建剝離量，從而將開采的經濟性充分體現出來。

1.2 平緩礦床開采工藝

傾角120°的礦床就是平緩礦床，通常會采取以下施工工藝開采平緩礦床：第一，倒推法。將剝離物運用縈斗或機械鏟向采掘帶推進，再向采礦面推進。一般來說，索斗鏟比較適應于剝離高臺階，運用機械鏟的時候較少，主要是因為機械鏟較重。在對更高臺階進行剝離時，推倒的次數為兩次，索斗鏟通常應用在第二次。第二，橫運法。懸臂排土機或排土橋工具一般應用在運輸剝離物時，其可以保證工作線和剝離物相垂直。在推進剝離物時，因為采用的運輸設備具有各種不同的規格，所以，采礦臺階與剝離臺階間的距離也會存在一定的差距，通常對于剝離厚度較大的開采情形比較適用橫運法。第三，縱運法。在將剝離物運輸至采空區時，可采用單斗汽車、單斗機車、輪斗機車以及單斗帶式運輸機，在運輸過程中，對于端幫應盡可能避開。與其他方法相比，縱運法靈活多變，不會受到剝離巖石厚度及運輸設備規格等因素的影響。

2 現代露天煤礦開采工藝

2.1 表土剝離半連續工藝

在實際開采煤礦時，半連續工藝主要適用于一些表土松軟的剝離物，其能在開采時破碎轉載設備，這也是該工藝的核心技術。在進入破碎機時，由于表土物料存在黏結性特點，所以會與設備黏結在一起，影響設備的正常運行，導致設備出現堵塞現象。而輪式軟巖破碎機能替補或代替輪斗挖掘機，運用帶式輸送機、軟式軟巖破碎機及單斗挖掘機所構成的半連續工藝體系，用帶式輸送機運輸，以保證開采工作的有序開展。

2.2 拉斗鏟無運輸倒堆工藝

當前，我國比較先進的露天開采工藝中就包括拉斗鏟無運輸倒堆工藝，其可以有效結合排土、運輸以及采掘等作業程序，并在露天采礦空閑區域內倒堆剝離物，其具有生產能力強、生產成本低、生產效率高，運用設備少等特點。現階段，拉斗鏟無運輸倒堆工藝已經廣泛應用在國際上多數露天礦開采中。該工藝對于天氣條件、剝離物性質的要求不高，比較適用于緩傾斜煤層或近水平煤層。

2.3 泥灰巖剝離工藝

泥灰巖下部的巖層密度不均勻，通常顏色較深，不太堅固，常常會存在貝殼狀斷口。因此，在對泥灰巖進行剝離時，應謹慎進行，具體方法有三種：第一，將單斗間斷式和輪斗連續式兩種開采模式充分結合進行開采；第二，利用單斗卡車實施間斷式開采；第三，利用帶式傳送機或者是單斗汽車實施半連續模式開采，有時候也會用到破碎開采方式。針對這三種開采工藝，各自都有著不同的優勢，例如，第一種是充分融合了間斷和連續兩種開采模式，對各種開采機械設備充分利用，有效提高開采效率；第二種靈活性、可靠性以及適應性都更強，而且管理也更加方便；第三種充分利用了汽車靈活多變的優勢。

2.4 靠幫開采工藝

將靠幫開采工藝應用在露天煤礦開采過程中，需要適當提升對幫坡腳，在生產和設計礦山工程時，應用這種開采工藝存在的差異性較大。將靠幫開采工藝應用在設計礦山中，通常上部境界逐漸從外部向內縮進，下部境界都不動，并且不需要將運輸道路設置在端幫；而將該工藝應用在生產礦山中，下部境界會逐漸從內向外推進，上部境界則不動。在實際運用該工藝過程中，為了創造更大的企業經濟效益，提高煤炭的回收率與開采量，應取消以往存在的端幫運輸道路。

2.5 自移式破碎站開采工藝

在我國露天開采工藝中還包括自移式破碎站開采工藝，如反擊破履帶式移動破碎站、篩分履帶式移動破碎站。同時，在自移式破碎站開采工藝范圍中還包括履帶式移動破碎站和圓錐破履帶式移動破碎站。在一定程度上，自移式破碎站開采工藝可以起到保護環境的作用，改善了煤礦周邊的環境質量，是對煤礦企業生產效率進行提升的有效手段。自移式破碎站開采工藝在對煤礦開采時，可以在任何地形條件下進行，也可根據現場情況采取優化組合，結合實際的開采對象情況，進行模式等級劃分。對于客戶的不同需求，該技術能有效配置出三種破碎模式，即一、二、三級破碎模式。該工藝具有多種特點，如破碎效率高、功能多以及耐久性強等，能合理地設計結構，滿足不同物料的破碎需求，如對中物料的篩分需求、對粗物料的篩分需求以及對細物料破碎的篩分需求等，對煤礦開采工作效率的進一步提升是非常有利的。另外，運用自移式破碎開采工藝能降低噪聲，減少煤炭開采時存在的粉塵污染現象。

3 未來我國露天煤礦開采技術的發展趨勢

在科學技術水平的快速進步與社會經濟水平的不斷提升下，露天煤礦開采技術也得到了有效的改革與創新。當前，現代露天煤礦開采技術已經在傳統工藝的前提下，充分吸收了現代化科技，實現了進一步升級與創新，正朝著設備大型化與資源集中化方向發展。在煤礦生產規模的日益壯大下，煤礦企業要想最大化提高經濟效益，就必須采用集約化管理模式。但會在一定程度上破壞自然生態環境，因此，需要在露天煤礦開采時充分地融入綠色開采技術，加大對其的應用力度。另外，露天煤礦開采工藝在未來發展中的主要趨勢還包括數學化與自動化，這樣才能對開采作業的可靠性與安全性提供有力的保障，提高開采效率。同時，對于作業人員的安全操作意識也應不斷提升，這樣才能更加合理地開采煤礦資源，更好地保護生態環境。

4 結束語

綜上所述，在社會的快速發展下，隨著科學技術的水平的不斷提高，對煤礦企業露天開采技術及相關設備的使用要求也越來越高，因此，企業要想實際可持續發展，就必須引用先進的開采工藝，加強對環保型設備的運用，以此來保證采煤工作的經濟性、高效性以及安全性，這不僅是促進露天煤礦長遠發展的必然選擇，也是實現采煤工作與環境協同共進的有效手段。