露天礦開采技術(shù)創(chuàng)新及其安全防范措施探析

王蛟

摘要：目前，我國社會不斷的發(fā)展和進步，我國在礦山開采深度增加的背景下，始終致力于借助技術(shù)的改良與礦山規(guī)模的擴大，不斷優(yōu)化勞動生產(chǎn)率，使采礦成本不斷下降。由此可見，深入研究并分析露天礦開采技術(shù)有一定的現(xiàn)實意義。只有結(jié)合露天礦的實際開采狀況采取相應(yīng)的開采技術(shù)，才能提高其開采的質(zhì)量與效率，為現(xiàn)代礦業(yè)的全面可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：露天礦;開采技術(shù);創(chuàng)新;安全防范措施

引言

在我國，由于對礦產(chǎn)資源的需求越來越大，采礦活動越來越頻繁。礦山開采中存在著大量的安全隱患，威脅著礦工的生命安全。因此，必須搞好礦山安全管理，把職工的生命放在首位，各大礦業(yè)企業(yè)必須高度重視安全管理工作，嚴格遵守國家有關(guān)法律法規(guī)，采取相應(yīng)的安全防范措施，有效地降低安全事故的發(fā)生。

1露天礦開采過程中存在的問題

（1）經(jīng)濟環(huán)境不佳，試驗工作進展緩慢，國內(nèi)經(jīng)濟形勢復雜，煤炭需求急劇下降，再加上國外煤價下跌的影響，國內(nèi)煤價持續(xù)下跌。在內(nèi)蒙古自治區(qū)，許多煤炭企業(yè)資金周轉(zhuǎn)困難，生產(chǎn)停滯不前，土地需求量下降，只有為數(shù)不多的公司申請臨時使用土地。此外，部分企業(yè)申請的部分礦山前期用地已進入復墾階段，復墾后無法申請臨時用地。（2）企業(yè)資金短缺，復蘇困難，也是企業(yè)生產(chǎn)停滯的一個重要原因。企業(yè)土地征用補償存在差異，土地成本不斷上升，雖然依據(jù)“礦區(qū)臨時用地試點方案”，按照相應(yīng)的征地補償標準征收，能有效降低礦區(qū)臨時用地成本，但由于近年來煤炭市場的持續(xù)繁榮，被征地農(nóng)民對經(jīng)濟補償?shù)钠谕^高，不同意按征地標準補償。目前煤炭市場需求巨大，由于利益驅(qū)動，一些企業(yè)與當?shù)剞r(nóng)民私下交易，提高了補償標準，造成了征地費用不斷上漲的惡性循環(huán)。（3）露天礦開采工藝過于單一，對經(jīng)濟效益的增長造成了很大的阻礙。當前，生產(chǎn)礦山開采工藝中單斗電鏟-卡車的使用十分普及，該工藝有著較高的開采成本，再加上當前燃油價格始終處于上升的趨勢，以至于露天礦開采成本不斷上升，因此對于開采工藝的創(chuàng)新、改變勢在必行。同時，在露天開采環(huán)境保護方面也存在一定的不足。

2露天礦開采技術(shù)創(chuàng)新

2.1拉斗鏟無運輸?shù)牡苟压に?/p>

為了更好促進露天礦開采工作的開展，實現(xiàn)露天礦產(chǎn)量的增加，行業(yè)內(nèi)對開采工藝研究也是持續(xù)進行。在我國的露天礦中，存在較多厚煤層，其些煤層的埋深比較深，且煤層的層數(shù)也比較多。在我國目前露天礦的開采中，一般主要采用單斗卡車的采礦工藝，此工藝具有適應(yīng)性較強、投資小、機動性好、產(chǎn)量調(diào)整容易等優(yōu)點，但卡車的輪胎消耗比較大、維護費用和折舊費用高、燃油量較大且存在嚴重的環(huán)境污染，因此此工藝逐漸不滿足可持續(xù)性發(fā)展的要求。而拉斗鏟無運輸?shù)牡苟压に噭t是一種先進性露天采礦的工藝，它實現(xiàn)了煤炭的開采、運送和排土的一體化，把煤炭開采中所剝離廢棄的巖石倒堆在采空區(qū)中。此采礦工藝具有顯著的優(yōu)勢，它所需要的生產(chǎn)設(shè)備比較少、噸煤的成本低、作業(yè)的效率高、生產(chǎn)的能力大，且十分安全可靠，是國際上露天礦開采中普遍采用的一種先進工藝，但需要在前期進行很大的投資。

2.2移動式破碎站開采技術(shù)

采用移動式破碎機開采露天礦，不但可有效降低露天礦中汽車使用數(shù)量，同時還能降低露天礦開采生產(chǎn)成本、開采效率顯著提升，能為大氣環(huán)境提供可靠保障的同時改善露天礦周邊環(huán)境。移動式破碎站可分為圓錐破履帶式移動破碎站、篩分履帶移動破碎站、反擊破履帶式移動破碎站及履帶式移動破碎站等，能滿足任何地形條件下的礦山開采需求，也可實現(xiàn)優(yōu)化組合。同時也具備多功能、高破碎效率等優(yōu)勢，可滿足露天礦開采中細、中、粗物料破碎篩分需求。在露天礦開采中運用該開采工藝，能使生產(chǎn)過程中的粉塵污染、噪音減少，可獲得更高的露天礦開采社會經(jīng)濟效益。此外，移動式破碎站礦開采工藝不但能為環(huán)境提供保護，同時還能使空氣中的CO2排放減少，并未有較高的施工現(xiàn)場要求，操作簡單，開采效率高。

2.3高效爆破技術(shù)

現(xiàn)階段露天采礦重點使用的技術(shù)包括預裂光面爆破技術(shù)、深孔爆破技術(shù)以及拋擲爆破技術(shù)等。拋擲爆破法主要指的是采運排綜合性的采掘工藝，對礦中巖石進行粉碎處理后投放到采空區(qū)域中，而后使用吊斗鏟對留下的材料進行倒推最終完成剝離工作，黑岱溝露天礦的開采通過吊斗鏟拋擲爆破技術(shù)，同時研究開發(fā)并利用了綜合“爆破設(shè)置——穿孔引導——裝藥——爆破”四大步驟一體化的露天礦智能型的爆破工藝，使得煤炭開采的效率得以顯著提升。在內(nèi)蒙東部的極寒地區(qū)中將凍土爆破工藝改成了凍土預深翻掩埋技術(shù)，也就是在每年土方剝離工作完成以前通過液壓鏟把露在外邊的工作幫事先翻土深埋，給來年的剝離工作打好基礎(chǔ)，確保開采工作的順利、安全、高效的進行。另外，還可采用錫箔紙防水袋爆破工藝，有效排除了礦產(chǎn)露天復采工作中溫度較高區(qū)域中深孔爆破工作的安全問題。

3安全防范措施

3.1規(guī)避工程風險提高安全防控能力

從開采工程技術(shù)方面考慮，必須經(jīng)過科學合理的規(guī)劃，緊密的計算，一定要確保開采結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。科學規(guī)劃設(shè)計和良好性能的把關(guān)，這兩方面因素直接影響到露天礦開采工程的質(zhì)量，對安全保障工作起決定性作用。在露天煤礦開采過程中，輔助施工材料的選擇，必須按照設(shè)計預案進行選取，切勿因貪圖便宜或摻雜其他目的，使劣質(zhì)材料進入施工流程，促成不必要的安全隱患。露天煤礦的施工設(shè)計報告，要在科學分析的基礎(chǔ)上，進一步做好現(xiàn)場實地勘察工作，對影響開采結(jié)構(gòu)方面的地形與土質(zhì)要有充分了解，從水文地質(zhì)等相關(guān)部門調(diào)取歷史資料，多種渠道嚴格把好開采工程安全質(zhì)量關(guān)。一些中小型煤炭企業(yè)，為了節(jié)省資金，提高效益，在開采過程中忽略了結(jié)構(gòu)規(guī)劃的安全隱患，造成了“計劃性”工程風險。在露天煤礦的工程材料應(yīng)用、工程項目設(shè)計過程中，進行必要的精準核算。同時要實施項目管理運行的全程監(jiān)管，對開采工程的每一環(huán)節(jié)，進行精細化管理，確保安全意識貫穿于始終。開采施工作業(yè)的前提，一定要做好詳細周密的可行性分析報告，進行必要的開采規(guī)劃調(diào)研，并且進行現(xiàn)場實地考察分析，確保安全與效益的同生共存。

3.2健全安全管理體系

當前，我國雖頒布了礦山安全生產(chǎn)方面的法律、法規(guī)，但尚未在實際生產(chǎn)中貫徹執(zhí)行。由于我國現(xiàn)行安全法規(guī)較為籠統(tǒng)，采礦過程中實際操作難度較大，這些法律法規(guī)有待于進一步完善，以便更好地貫徹落實礦山安全生產(chǎn)法律法規(guī)。要加大處罰力度，加強監(jiān)督檢查，嚴格執(zhí)行安全生產(chǎn)法律法規(guī)，確保大型露天礦山安全生產(chǎn)。

3.3露天礦的信息化建設(shè)

林毅夫曾經(jīng)提出：“所謂信息化，是指建立在IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展與IT在社會經(jīng)濟各部門擴散的基礎(chǔ)之上，運用IT改造傳統(tǒng)的經(jīng)濟、社會結(jié)構(gòu)的過程”。現(xiàn)階段已經(jīng)出現(xiàn)很多規(guī)模較大的露天礦逐漸和科技公司靠攏聯(lián)合現(xiàn)象，同時綜合本企業(yè)的實際情況，構(gòu)建出科學適用的生產(chǎn)體系，主要用在對露天煤礦的安全檢測和安全預警上。在信息化建設(shè)運用到煤礦開采工作中時，降低了人力實地操作的幾率，進而降低了工人傷亡的數(shù)量。

結(jié)語

露天礦是我國重要的煤礦資源，在露天礦山開采過程中，仍存在著許多安全隱患。露天礦山的安全管理十分薄弱，安全責任制不落實，采礦區(qū)設(shè)備陳舊，職工素質(zhì)不高，露天礦開采環(huán)境復雜。未來在進行露天礦開采時，各大露天礦單位應(yīng)進一步明確責任，及時更新生產(chǎn)設(shè)備，加強人員培訓，實行安全檢查，完善安全管理，從而減少露天采煤安全事故。

參考文獻：

[1]楊振華.石灰石礦露天礦開采技術(shù)及設(shè)備配置研究[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2017，44（12）.

[2]張津鵬.我國露天煤礦開采新技術(shù)與應(yīng)用[J].工業(yè)，2017（2）：00276-00277.

[3]陳亞軍，常治國，趙斐，等.高段陡幫山坡露天礦采礦方法研究[J].煤炭技術(shù)，2016，35（5）：6-7.

[4]徐敏，張溢.露天采礦技術(shù)及其采礦設(shè)備的發(fā)展思考[J].中國金屬通報，2019（12）：26，28.

[5]紀飛，葉龍.大型露天礦半連續(xù)開采裝備智能化控制[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（9）：16-17.