露天矿开采技术创新及其安全防范措施探析

王蛟

摘要：目前，我国社会不断的发展和进步，我国在矿山开采深度增加的背景下，始终致力于借助技术的改良与矿山规模的扩大，不断优化劳动生产率，使采矿成本不断下降。由此可见，深入研究并分析露天矿开采技术有一定的现实意义。只有结合露天矿的实际开采状况采取相应的开采技术，才能提高其开采的质量与效率，为现代矿业的全面可持续发展奠定坚实基础。

关键词：露天矿;开采技术;创新;安全防范措施

引言

在我国，由于对矿产资源的需求越来越大，采矿活动越来越频繁。矿山开采中存在着大量的安全隐患，威胁着矿工的生命安全。因此，必须搞好矿山安全管理，把职工的生命放在首位，各大矿业企业必须高度重视安全管理工作，严格遵守国家有关法律法规，采取相应的安全防范措施，有效地降低安全事故的发生。

1露天矿开采过程中存在的问题

（1）经济环境不佳，试验工作进展缓慢，国内经济形势复杂，煤炭需求急剧下降，再加上国外煤价下跌的影响，国内煤价持续下跌。在内蒙古自治区，许多煤炭企业资金周转困难，生产停滞不前，土地需求量下降，只有为数不多的公司申请临时使用土地。此外，部分企业申请的部分矿山前期用地已进入复垦阶段，复垦后无法申请临时用地。（2）企业资金短缺，复苏困难，也是企业生产停滞的一个重要原因。企业土地征用补偿存在差异，土地成本不断上升，虽然依据“矿区临时用地试点方案”，按照相应的征地补偿标准征收，能有效降低矿区临时用地成本，但由于近年来煤炭市场的持续繁荣，被征地农民对经济补偿的期望过高，不同意按征地标准补偿。目前煤炭市场需求巨大，由于利益驱动，一些企业与当地农民私下交易，提高了补偿标准，造成了征地费用不断上涨的恶性循环。（3）露天矿开采工艺过于单一，对经济效益的增长造成了很大的阻碍。当前，生产矿山开采工艺中单斗电铲-卡车的使用十分普及，该工艺有着较高的开采成本，再加上当前燃油价格始终处于上升的趋势，以至于露天矿开采成本不断上升，因此对于开采工艺的创新、改变势在必行。同时，在露天开采环境保护方面也存在一定的不足。

2露天矿开采技术创新

2.1拉斗铲无运输的倒堆工艺

为了更好促进露天矿开采工作的开展，实现露天矿产量的增加，行业内对开采工艺研究也是持续进行。在我国的露天矿中，存在较多厚煤层，其些煤层的埋深比较深，且煤层的层数也比较多。在我国目前露天矿的开采中，一般主要采用单斗卡车的采矿工艺，此工艺具有适应性较强、投资小、机动性好、产量调整容易等优点，但卡车的轮胎消耗比较大、维护费用和折旧费用高、燃油量较大且存在严重的环境污染，因此此工艺逐渐不满足可持续性发展的要求。而拉斗铲无运输的倒堆工艺则是一种先进性露天采矿的工艺，它实现了煤炭的开采、运送和排土的一体化，把煤炭开采中所剥离废弃的岩石倒堆在采空区中。此采矿工艺具有显著的优势，它所需要的生产设备比较少、吨煤的成本低、作业的效率高、生产的能力大，且十分安全可靠，是国际上露天矿开采中普遍采用的一种先进工艺，但需要在前期进行很大的投资。

2.2移动式破碎站开采技术

采用移动式破碎机开采露天矿，不但可有效降低露天矿中汽车使用数量，同时还能降低露天矿开采生产成本、开采效率显著提升，能为大气环境提供可靠保障的同时改善露天矿周边环境。移动式破碎站可分为圆锥破履带式移动破碎站、筛分履带移动破碎站、反击破履带式移动破碎站及履带式移动破碎站等，能满足任何地形条件下的矿山开采需求，也可实现优化组合。同时也具备多功能、高破碎效率等优势，可满足露天矿开采中细、中、粗物料破碎筛分需求。在露天矿开采中运用该开采工艺，能使生产过程中的粉尘污染、噪音减少，可获得更高的露天矿开采社会经济效益。此外，移动式破碎站矿开采工艺不但能为环境提供保护，同时还能使空气中的CO2排放减少，并未有较高的施工现场要求，操作简单，开采效率高。

2.3高效爆破技术

现阶段露天采矿重点使用的技术包括预裂光面爆破技术、深孔爆破技术以及抛掷爆破技术等。抛掷爆破法主要指的是采运排综合性的采掘工艺，对矿中岩石进行粉碎处理后投放到采空区域中，而后使用吊斗铲对留下的材料进行倒推最终完成剥离工作，黑岱沟露天矿的开采通过吊斗铲抛掷爆破技术，同时研究开发并利用了综合“爆破设置——穿孔引导——装药——爆破”四大步骤一体化的露天矿智能型的爆破工艺，使得煤炭开采的效率得以显著提升。在内蒙东部的极寒地区中将冻土爆破工艺改成了冻土预深翻掩埋技术，也就是在每年土方剥离工作完成以前通过液压铲把露在外边的工作帮事先翻土深埋，给来年的剥离工作打好基础，确保开采工作的顺利、安全、高效的进行。另外，还可采用锡箔纸防水袋爆破工艺，有效排除了矿产露天复采工作中温度较高区域中深孔爆破工作的安全問题。

3安全防范措施

3.1规避工程风险提高安全防控能力

从开采工程技术方面考虑，必须经过科学合理的规划，紧密的计算，一定要确保开采结构设计的合理性。科学规划设计和良好性能的把关，这两方面因素直接影响到露天矿开采工程的质量，对安全保障工作起决定性作用。在露天煤矿开采过程中，辅助施工材料的选择，必须按照设计预案进行选取，切勿因贪图便宜或掺杂其他目的，使劣质材料进入施工流程，促成不必要的安全隐患。露天煤矿的施工设计报告，要在科学分析的基础上，进一步做好现场实地勘察工作，对影响开采结构方面的地形与土质要有充分了解，从水文地质等相关部门调取历史资料，多种渠道严格把好开采工程安全质量关。一些中小型煤炭企业，为了节省资金，提高效益，在开采过程中忽略了结构规划的安全隐患，造成了“计划性”工程风险。在露天煤矿的工程材料应用、工程项目设计过程中，进行必要的精准核算。同时要实施项目管理运行的全程监管，对开采工程的每一环节，进行精细化管理，确保安全意识贯穿于始终。开采施工作业的前提，一定要做好详细周密的可行性分析报告，进行必要的开采规划调研，并且进行现场实地考察分析，确保安全与效益的同生共存。

3.2健全安全管理体系

当前，我国虽颁布了矿山安全生产方面的法律、法规，但尚未在实际生产中贯彻执行。由于我国现行安全法规较为笼统，采矿过程中实际操作难度较大，这些法律法规有待于进一步完善，以便更好地贯彻落实矿山安全生产法律法规。要加大处罚力度，加强监督检查，严格执行安全生产法律法规，确保大型露天矿山安全生产。

3.3露天矿的信息化建设

林毅夫曾经提出：“所谓信息化，是指建立在IT产业发展与IT在社会经济各部门扩散的基础之上，运用IT改造传统的经济、社会结构的过程”。现阶段已经出现很多规模较大的露天矿逐渐和科技公司靠拢联合现象，同时综合本企业的实际情况，构建出科学适用的生产体系，主要用在对露天煤矿的安全检测和安全预警上。在信息化建设运用到煤矿开采工作中时，降低了人力实地操作的几率，进而降低了工人伤亡的数量。

结语

露天矿是我国重要的煤矿资源，在露天矿山开采过程中，仍存在着许多安全隐患。露天矿山的安全管理十分薄弱，安全责任制不落实，采矿区设备陈旧，职工素质不高，露天矿开采环境复杂。未来在进行露天矿开采时，各大露天矿单位应进一步明确责任，及时更新生产设备，加强人员培训，实行安全检查，完善安全管理，从而减少露天采煤安全事故。

参考文献：

[1]杨振华.石灰石矿露天矿开采技术及设备配置研究[J].建筑技术开发，2017，44（12）.

[2]张津鹏.我国露天煤矿开采新技术与应用[J].工业，2017（2）：00276-00277.

[3]陈亚军，常治国，赵斐，等.高段陡帮山坡露天矿采矿方法研究[J].煤炭技术，2016，35（5）：6-7.

[4]徐敏，张溢.露天采矿技术及其采矿设备的发展思考[J].中国金属通报，2019（12）：26，28.

[5]纪飞，叶龙.大型露天矿半连续开采装备智能化控制[J].中国新技术新产品，2018（9）：16-17.