当前露天煤矿发展过程中存在的问题及解决措施

张 洪，陈 毓

（1.中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110015；2.中煤科工集团沈阳研究院有限公司，辽宁 抚顺 113122）

中国煤矿露天开采历经百年发展[1]，生产工艺系统不断创新[2]；露天矿在煤矿开采的占比也逐步增大[3]。露天开采事业取得巨大成就，进入新的发展阶段[4]，但同时亦须正视露天开采带来的阶段性地质环境、土地占用及复垦等问题；为此，深入分析问题实质，提出切实可行的措施，共同推进露天事业进一步绿色、科学、可持续发展。

1 露天煤矿发展所面临的问题

1.1 环境问题

1）原始地貌影响。露天开采“开挖式”开采过程中将对原始土地地貌、地表植被、地下含水层、地面水系等带来阶段性的影响。

2）地质灾害影响。在露天开采降段延伸过程中采掘场会逐步形成高陡端帮边坡，同时，“开挖式”开采后大气降水会进入露天矿采掘场，造成采掘场端帮岩土的强度下降，导致岩（土）体变形，严重时直接出现大面积崩塌[5]，出现暴风雨等恶劣天气，采掘场区域可能出现滑坡[6]，环山形态排土场易发生泥石流地质灾害[7]。

3）水系及道路影响。在露天开采疏干过程中通常带来露天矿区周边地下水位不同程度下降。部分露天矿田境界内存在河流、道路等，为了接续开采，需要对既有的河流或道路进行改线：元宝山露天矿接续开采需对英金河进行改线；弥勒露天矿、胜利一号露天矿在采掘场推进过程中需对原国道进行改线。此外，露天矿建设初期需要较大面积的外排土场，一定程度上改变了原始地貌的汇水和径流条件，从而对周围居民的日常生活造成影响[8]。

4）大气影响。露天开采的穿爆、采运排、破储等环节会产生粉尘，在一定气象及不良的自然通风方式条件下，甚至可使局部污染扩散至全矿，对大气造成了一定污染，对职工、附近居民及农作物的生长产生危害[9]。

国内大部分露天矿在环境保护、土地复垦等多方面已取得一定效果，但露天开采实际生产过程中的“穿、采、运、排、复”等环节一定程度上污染环境，生态治理投入资金大总体目标见效慢，因此，在一定程度上限制了生态环境改善的进程。

1.2 土地征用与复垦

露天矿建设初期需要占用土地作为采场、排土场及工业场地用地。近几年，国内许多露天矿都存在不同程度的征地滞后问题。矿山取得建设用地周期长、批准困难，一定程度上成为露天矿持续稳产的“卡脖子”问题。另外，恢复后的排土场的外部形态不能与原始地面相“融合”。

1.3 超能力生产造成矿区可持续发展困难

露天开采具有安全、高效、资源回收率高、开发成本低、扩容能力强等优点，一些矿区严重脱离矿田本身科学产能，盲目追求核增产量，造成采掘失调、露天矿剩余服务年限严重不足，并给露天矿的安全生产带来巨大的隐患。与此同时，超能力生产往往会造成生态环境破坏，影响当地区域的可持续发展能力。

1.4 露天矿开发与规划矛盾

矿业权设置方案以矿区总体规划为依据编制，并坚持“拟设矿业权的区块范围（原则上只设置1 个开发主体）的原则，而规划资源却被强行划分为多个开发主体。此外，矿区内各矿田以地表界限为分界线，如相邻2 个开发主体间不能较好地进行协同开采，势必带来端帮压覆资源的损失和浪费。另外，随着煤矿持续开发勘探，新的地质构造及地表河道、公共设施、国道等设施出现，同一开发主体管理下的相邻煤矿不能在资源开发上进行自主优化，不仅影响企业效益，也会导致环境、安全等问题的出现。

1.5 露天和井工联采方式

露天、井工联合开采或露天开采终了再转井工开采的方式在国外应用已比较广泛，而国内此方面的工程实例和相关研究较少。露井联合开采条件下，在开采过程中受采动影响，二者间会相互产生干扰，带来安全隐患问题。

1.6 露天矿闭坑阶段相关规范不健全

目前绿色矿山建设标准不够完善，比如节能减排、土地利用、整合使用情况等[10]。现行的矿山地质环境保护和土地复垦方案的编制周期为5 年，不利于土地复垦和生态修复工程的统筹规划，应加速露天矿“勘察、设计、建设、运营、闭坑”全生命周期规范的编制和有序实施。

2 解决措施

2.1 推动绿色矿山制度建设

实施生态治理与构建绿色矿山已成为我国煤炭工业进一步发展必须面对的重大考验，“露天人”应遵循“科学、绿色、经济、安全、高效”的开发原则[11]，加强监督监管执行力，保证相关制度规范能切实得以执行。不断推动绿色矿山的制度化建设[12]，使保护环境理念深入人心。在设计、施工过程中，穿孔环节一般采用湿式除尘，并向钻杆上注水；爆破采用水封爆破、破碎环节对原物料洒水，破碎站除尘可采用以及破碎站微动力诱导抑尘罩除尘；采装采用湿式除尘；运输采用洒水、抑尘剂、加装自动防尘罩；排土雾炮机等措施有效控制生产环节防尘。通过削坡减重，设置地表水和地下水拦截、疏导，有效防治崩塌；通过排除地表水、改变滑坡外形，设置抗滑装置等有效控制滑坡隐患；并通过钻井技术、探地雷达技术、常规测井技术等研究手段，有效预防地质灾害。

总之，未来露天矿企业的发展必须通过实施制度约束、监督警示、文化保障等多方面措施，推进绿色生态矿山建设不断取得新成就，开创矿山经济效益与生态效益相结合的良好局面。

2.2 优化土地资源利用方式

露天开采用地与一般建筑用地有所不同，可分为非永久占用和永久占用2 种，其中采场、排土场用地应定义为采矿临时用地，即为非永久占用土地，因此，可阶段性租赁所有权为国家或集体性质的土地，不改变阶段性占用土地性质（属于采矿用地），既保障农民的利益不受损失，又降低了企业缴纳土地出让的相关税费。“采矿临时用地”的实质是通过对“临时用地”政策的灵活运用，以土地抵押形式，代替征收出让的方式。露天开采用地指标的审批建议体现政策上的长远一致性，遵循“一次规划、同步批准、总量控制、分阶段使用和复垦修复”的原则。

2.3 优先建设大型现代化露天矿

结合国内露天煤炭资源的地理位置和资源品质，要坚持“煤电路综合开发、规模经营”的方针，即优先发展煤电、煤电路等一体化项目，以克服内蒙古、新疆等地区煤炭资源发热量低、远离煤炭消费中心的弱点；同时，在同一煤田或同一矿区，集中资金、技术和人才力量，优先建设资源条件较好的露天矿，尽快达到设计规模。

“十三五”期间我国露天矿建设采取“改扩建和续建为主、新建为辅”的建设方针，重点支持“煤电一体化”的露天矿项目建设，加大新疆、内蒙古地区露天矿的规划建设力度。当前，在“双碳”背景下，“绿色＋智慧矿山”的发展理念和建设模式必然得以大力推行，这也是新时代赋予露天采矿事业的历史使命和历史责任。

2.4 坚持集中化开采与集约化经营

依据矿田的不同赋存条件，应充分发挥各种开采工艺的优点，优化组建适合的综合开采工艺。实行大集团经营战略，实现高度集约化经营和创新管理，全面提升企业的经营管理水平，积极探索全球经营模式，将资源开发、产业布局、人才储备等向国际延伸，打破现有模式，尝试建立跨国能源大型企业，降低市场经营风险，提升国际能源市场的话语权。

2.5 科学处理露井联采的资源及安全问题

露井联采作为煤炭资源未来科学开发的重要模式，会在未来煤炭工业的发展中占据重要位置，“露天人”必须切实研究现在存在的问题，联合社会、政府力量，充分发挥露井联采的优势。

在露井联采区域内，应合理规划井工矿和露天矿的开采境界，确定露天开采和井工开采的主导和从属地位，以提高资源回收为原则，将不适宜露天开采的区域划入井工矿开采范围，合理控制井工矿的境界及规模，提高矿区煤炭资源总体回收率，延长矿区的整体服务年限。适当控制井工开采速度与规模，应与露井联采的边界采动影响、可采储量协调，不宜盲目扩大井工开采规模；合理安排井工矿开采顺序，待露天矿内排后，再开采紧邻露天矿边帮的煤炭资源。在进行井工开采时，采用合理的开采技术与开采程序以降低对露天边坡的不利影响。

2.6 加强国际间业务交流

要通过广泛的交流，借鉴世界主要采煤国家的经验，学习国外先进的露天矿设计建设理念、新工艺、新技术；另外，露天矿在经营管理方面应注重吸收新的理念，推广信息化技术，促进管理的科学化，同时加快编制煤炭工业露天矿全生命周期（含闭坑）规范的落地与有序实施。

3 结语

在“双碳”背景下，我国露天开采事业面临重大机遇和挑战，“露天人”应当继续深入研究绿色开采理论、生态重构一体化新理论（方法）和技术；环保设备大型化、开采集中化；开采工艺连续化、综合化；“煤电一体化”、“路矿一体化”及延长产业链实现资源综合利用；“采→复→农→园”四位一体的绿色协同开发模式等，共同推进我国煤炭露天事业绿色、科学、健康及可持续发展。