探析露天煤矿开采工艺现状及发展趋势

探析露天煤矿开采工艺现状及发展趋势

潘琦，金越

（南露天煤矿  029200）

摘要：本文旨在探析露天煤矿开采工艺的现状及其发展趋势。通过对当前露天煤矿开采技术的深入研究，分析了不同开采工艺的特点、适用条件及存在的问题。同时，结合国内外露天煤矿开采技术的发展动态，探讨了未来露天煤矿开采工艺的发展趋势，包括智能化、环保化、高效化等方面的创新方向。本文的研究对于推动露天煤矿开采技术的进步，提高煤炭资源利用效率，促进煤炭产业的可持续发展具有重要意义。

关键词：露天煤矿；开采工艺；发展趋势

引言

随着全球能源需求的不断增长，煤炭作为重要的能源资源之一，其开采技术一直备受关注。露天煤矿作为煤炭开采的一种重要形式，具有开采规模大、生产效率高、成本相对较低等优势，因此在全球范围内得到了广泛应用。然而，随着环保要求的日益严格和煤炭资源的逐渐枯竭，露天煤矿开采面临着诸多挑战和机遇。当前，国内外露天煤矿开采工艺已经取得了显著的进步，形成了多种成熟的开采技术体系。这些技术体系各具特色，适用于不同的地质条件和开采需求。然而，在开采过程中仍存在着一些问题，如环境污染、资源浪费、生产效率不高等。因此，对露天煤矿开采工艺的现状进行深入分析，并探讨其未来发展趋势，对于促进煤炭产业的可持续发展具有重要意义。

1. 露天煤矿开采工艺概述

1.1 露天煤矿开采的基本原理

露天煤矿开采的基本原理是通过剥离地表覆盖层（包括土层、岩石层等非煤物质），暴露并采出埋藏在地表下的煤炭资源。这一过程通常遵循“由上至下、分台阶、水平推进”的原则，即首先在矿床顶部开挖第一个台阶，然后逐级向下剥离和开采，形成阶梯状的开采面。每个台阶上，依次进行穿孔爆破、采装、运输和排土等作业，直至将煤炭资源全部或部分开采完毕。

1.2 露天煤矿开采的主要工艺类型

（1）间断工艺（也称“间断—连续工艺”）。以挖掘机、自卸卡车和推土机为主要设备，形成“挖掘—装载—运输—排弃”的循环作业链。特点是设备移动灵活，适应性强，适用于地形复杂、煤层厚度变化大的矿床，但物料流动为间歇性，生产效率受设备匹配和调度影响较大。（2）连续工艺。以轮斗挖掘机、带式输送机和排土机为核心设备，形成连续的物料搬运系统。特点是生产效率高，设备利用率高，适用于煤层稳定、地质条件良好、开采规模庞大的矿床，物料流动连续，但设备投资大，对地质条件和矿床形态要求较高。（3）半连续工艺。结合了间断工艺和连续工艺的特点，一般采用电铲或液压铲进行采装，然后通过短距离运输（如桥式转载机、短带式输送机）将物料送至固定或半固定式的初级破碎站，再通过长距离带式输送机将破碎后的物料运至排土场。这种工艺兼顾了灵活性和连续性，适用于中大型矿床，尤其适合地形较平坦、煤层较厚、开采深度适中的情况。

2.当前露天煤矿开采工艺现状分析

2.1 主流开采工艺技术现状

2.1.1 大型化开采设备的应用

随着科技的进步和产业的发展，露天煤矿开采工艺中的设备呈现出大型化、高效化趋势。目前，主流的大型开采设备包括巨型电铲、大型拉斗铲、大型自移式破碎机等。这些设备具有作业能力强、生产效率高、适应性强等特点，能够显著提高露天煤矿的开采效率。同时，这些设备还配备了先进的智能化系统，能够实现远程监控、故障诊断和自动调整等功能，进一步提高了开采的安全性和可靠性。

2.1.2 综合工艺集成与优化

在露天煤矿开采过程中，单一的开采工艺往往难以满足复杂的开采需求。因此，当前主流的露天煤矿开采工艺正逐渐从单一工艺向综合工艺方向发展。综合工艺通过集成多种开采工艺的优点，能够实现露天煤矿的高效、安全、环保开采。同时，通过对综合工艺的不断优化和改进，还能够进一步提高开采效率和降低生产成本。

2.1.3 数字化智能化管理技术

随着信息技术的快速发展，数字化智能化管理技术正逐渐应用于露天煤矿开采工艺中。这些技术包括无人机巡检、大数据分析、云计算等，能够实现露天煤矿开采过程的实时监控、数据分析和智能决策。通过数字化智能化管理技术，可以实现对露天煤矿开采工艺的精确控制和优化调整，提高开采效率和安全性。

2.1.4 边坡稳定技术进展

露天煤矿开采过程中，边坡稳定是一个重要的安全问题。当前，边坡稳定技术取得了显著的进展。一方面，通过采用先进的边坡监测技术，如雷达监测、三维激光扫描等，能够实现对边坡稳定性的实时监测和预警。另一方面，通过采用新型的边坡加固技术，如预应力锚索、注浆加固等，能够有效提高边坡的稳定性和安全性。

2.2 环境影响与环保措施现状

露天煤矿开采对环境的影响不容忽视，主要包括土地破坏、水资源污染、大气粉尘污染等方面。为了应对这些环境问题，当前露天煤矿开采工艺中采取了一系列环保措施。例如，通过优化开采工艺、采用环保型爆破器材和抑尘技术，降低开采过程中的粉尘排放；通过建设废水处理设施和生态恢复工程，减少对水资源的污染和破坏；同时，还加强了对废弃物的处理和利用，实现了资源的循环利用。

2.3 经济效益与社会效益评价

露天煤矿开采工艺的经济效益主要体现在提高开采效率、降低生产成本和增加煤炭产量等方面。随着主流开采工艺技术的不断进步和优化，露天煤矿的经济效益得到了显著提升。同时，露天煤矿开采工艺的社会效益也不容忽视。通过提高开采安全性和环保性，保障了矿工的生命安全和身体健康；通过优化资源配置和推动产业升级，促进了地方经济的发展和社会的进步。

3.露天煤矿开采工艺发展趋势

3.1 技术创新驱动的工艺革新

随着科技的飞速发展，技术创新在露天煤矿开采工艺中发挥着越来越重要的作用。未来，露天煤矿开采工艺将更加注重高效、环保和智能化。具体来说，将引入更多先进的开采技术和装备，如智能化采掘设备、自动化运输系统等，以提高开采效率和降低人力成本。同时，还将加强对采矿过程的监控和管理，通过大数据分析、云计算等技术手段，实现对采矿数据的实时采集、处理和分析，为决策提供更加准确、全面的信息支持。

3.2 绿色开采理念的深化落实

面对日益严峻的环保要求，绿色开采理念将在露天煤矿开采工艺中得到进一步落实。未来，露天煤矿开采将更加注重对生态环境的保护，通过采用环保型开采技术和设备，减少对环境的破坏和污染。同时，还将加强对废水、废气、废渣等废弃物的处理和利用，实现资源的循环利用和减少排放。此外，露天煤矿开采还将注重生态恢复和治理，通过植树造林、土地复垦等措施，恢复采矿区域的生态环境。

3.3 集约化生产模式的推广

为了提高露天煤矿开采的经济效益和社会效益，未来将大力推广集约化生产模式。通过兼并重组、资源整合，形成大型化、一体化的矿企集团，实现资源、技术、市场的高效整合与优化配置；发展煤炭洗选、煤化工、电力、物流等关联产业，形成上下游协同的产业链，提高整体经济效益；鼓励专业化设备租赁公司、运维服务商参与矿山运营，降低设备投资风险，提高设备使用效率。建立产学研用深度融合的技术创新体系，推动关键技术联合攻关，加快科技成果产业化进程。

结语

综上所述，露天煤矿开采工艺正处于由传统向现代、由单一向多元、由粗放向精细的深刻转变之中。面对未来，唯有坚持创新驱动、绿色发展、集约高效的原则，顺应政策导向，持续提升工艺技术水平，才能确保露天煤矿在满足能源需求的同时，实现与环境、社会的和谐共生，为构建清洁低碳、安全高效的能源体系，以及推动煤炭行业可持续发展作出更大贡献。

参考文献

[1]王平.露天煤矿开采工艺与设备现状及发展趋势[J].矿业装备,2020,(03):150-151.

[2]朱涛.露天煤矿开采工艺现状及发展方向[J].内蒙古煤炭经济,2020,(10):47+49.

[3]王继国.露天煤矿开采工艺现状及发展方向[J].价值工程,2019,38(36):61-62.

作者简介：潘琦（1995.10）男，蒙古族，吉林省九台市，本科学历，从事煤矿采掘工作。