我国露天煤矿开采工艺研究

曹 雨

（哈尔乌素露天煤矿，内蒙古鄂尔多斯 010300）

在经济的蓬勃发展过程中，我国露天煤矿事业也得到了突飞猛进的发展。露天煤矿建设不仅是社会经济发展的关键，也是时代发展的必然要求。但为了减少露天煤矿对我国环境的影响，在对煤矿资源开采过程中，应充分借鉴国外先进绿色的开采技术，全面考虑煤矿资源的开发环境与利用条件，进而对我国煤矿开采工艺实施有效的改进与优化，降低对环境造成的影响，为我国的可持续发展提供动力。

1 传统露天煤矿开采工艺

1.1 倾斜矿床开采工艺

将剥离物运输至场外就是倾斜矿床开采工艺，当开采煤矿达到相应深度后，即可在采空区实施内排作业。可采取以下方法设置工作线：沿垂直矿体方向设置或沿着矿体方向设置。另外，在对推进方向与初始位置进行选择时，需要综合考虑基建剥离量、生产能力、剥采比的均衡、矿床地质条件以及运输方式等多种因素。同时在对开采工艺进行研究时，也要避开剥离高峰，尽最大能力减少基建剥离量，从而将开采的经济性充分体现出来。

1.2 平缓矿床开采工艺

倾角120°的矿床就是平缓矿床，通常会采取以下施工工艺开采平缓矿床：第一，倒推法。将剥离物运用萦斗或机械铲向采掘带推进，再向采矿面推进。一般来说，索斗铲比较适应于剥离高台阶，运用机械铲的时候较少，主要是因为机械铲较重。在对更高台阶进行剥离时，推倒的次数为两次，索斗铲通常应用在第二次。第二，横运法。悬臂排土机或排土桥工具一般应用在运输剥离物时，其可以保证工作线和剥离物相垂直。在推进剥离物时，因为采用的运输设备具有各种不同的规格，所以，采矿台阶与剥离台阶间的距离也会存在一定的差距，通常对于剥离厚度较大的开采情形比较适用横运法。第三，纵运法。在将剥离物运输至采空区时，可采用单斗汽车、单斗机车、轮斗机车以及单斗带式运输机，在运输过程中，对于端帮应尽可能避开。与其他方法相比，纵运法灵活多变，不会受到剥离岩石厚度及运输设备规格等因素的影响。

2 现代露天煤矿开采工艺

2.1 表土剥离半连续工艺

在实际开采煤矿时，半连续工艺主要适用于一些表土松软的剥离物，其能在开采时破碎转载设备，这也是该工艺的核心技术。在进入破碎机时，由于表土物料存在黏结性特点，所以会与设备黏结在一起，影响设备的正常运行，导致设备出现堵塞现象。而轮式软岩破碎机能替补或代替轮斗挖掘机，运用带式输送机、软式软岩破碎机及单斗挖掘机所构成的半连续工艺体系，用带式输送机运输，以保证开采工作的有序开展。

2.2 拉斗铲无运输倒堆工艺

当前，我国比较先进的露天开采工艺中就包括拉斗铲无运输倒堆工艺，其可以有效结合排土、运输以及采掘等作业程序，并在露天采矿空闲区域内倒堆剥离物，其具有生产能力强、生产成本低、生产效率高，运用设备少等特点。现阶段，拉斗铲无运输倒堆工艺已经广泛应用在国际上多数露天矿开采中。该工艺对于天气条件、剥离物性质的要求不高，比较适用于缓倾斜煤层或近水平煤层。

2.3 泥灰岩剥离工艺

泥灰岩下部的岩层密度不均匀，通常颜色较深，不太坚固，常常会存在贝壳状断口。因此，在对泥灰岩进行剥离时，应谨慎进行，具体方法有三种：第一，将单斗间断式和轮斗连续式两种开采模式充分结合进行开采；第二，利用单斗卡车实施间断式开采；第三，利用带式传送机或者是单斗汽车实施半连续模式开采，有时候也会用到破碎开采方式。针对这三种开采工艺，各自都有着不同的优势，例如，第一种是充分融合了间断和连续两种开采模式，对各种开采机械设备充分利用，有效提高开采效率；第二种灵活性、可靠性以及适应性都更强，而且管理也更加方便；第三种充分利用了汽车灵活多变的优势。

2.4 靠帮开采工艺

将靠帮开采工艺应用在露天煤矿开采过程中，需要适当提升对帮坡脚，在生产和设计矿山工程时，应用这种开采工艺存在的差异性较大。将靠帮开采工艺应用在设计矿山中，通常上部境界逐渐从外部向内缩进，下部境界都不动，并且不需要将运输道路设置在端帮；而将该工艺应用在生产矿山中，下部境界会逐渐从内向外推进，上部境界则不动。在实际运用该工艺过程中，为了创造更大的企业经济效益，提高煤炭的回收率与开采量，应取消以往存在的端帮运输道路。

2.5 自移式破碎站开采工艺

在我国露天开采工艺中还包括自移式破碎站开采工艺，如反击破履带式移动破碎站、筛分履带式移动破碎站。同时，在自移式破碎站开采工艺范围中还包括履带式移动破碎站和圆锥破履带式移动破碎站。在一定程度上，自移式破碎站开采工艺可以起到保护环境的作用，改善了煤矿周边的环境质量，是对煤矿企业生产效率进行提升的有效手段。自移式破碎站开采工艺在对煤矿开采时，可以在任何地形条件下进行，也可根据现场情况采取优化组合，结合实际的开采对象情况，进行模式等级划分。对于客户的不同需求，该技术能有效配置出三种破碎模式，即一、二、三级破碎模式。该工艺具有多种特点，如破碎效率高、功能多以及耐久性强等，能合理地设计结构，满足不同物料的破碎需求，如对中物料的筛分需求、对粗物料的筛分需求以及对细物料破碎的筛分需求等，对煤矿开采工作效率的进一步提升是非常有利的。另外，运用自移式破碎开采工艺能降低噪声，减少煤炭开采时存在的粉尘污染现象。

3 未来我国露天煤矿开采技术的发展趋势

在科学技术水平的快速进步与社会经济水平的不断提升下，露天煤矿开采技术也得到了有效的改革与创新。当前，现代露天煤矿开采技术已经在传统工艺的前提下，充分吸收了现代化科技，实现了进一步升级与创新，正朝着设备大型化与资源集中化方向发展。在煤矿生产规模的日益壮大下，煤矿企业要想最大化提高经济效益，就必须采用集约化管理模式。但会在一定程度上破坏自然生态环境，因此，需要在露天煤矿开采时充分地融入绿色开采技术，加大对其的应用力度。另外，露天煤矿开采工艺在未来发展中的主要趋势还包括数学化与自动化，这样才能对开采作业的可靠性与安全性提供有力的保障，提高开采效率。同时，对于作业人员的安全操作意识也应不断提升，这样才能更加合理地开采煤矿资源，更好地保护生态环境。

4 结束语

综上所述，在社会的快速发展下，随着科学技术的水平的不断提高，对煤矿企业露天开采技术及相关设备的使用要求也越来越高，因此，企业要想实际可持续发展，就必须引用先进的开采工艺，加强对环保型设备的运用，以此来保证采煤工作的经济性、高效性以及安全性，这不仅是促进露天煤矿长远发展的必然选择，也是实现采煤工作与环境协同共进的有效手段。