露天开采技术及其应用摘要:随着采矿业的快速发展,露天开采新技术以其独具的优势被广泛应用在 矿物开采当中本文探讨现代露天开采技术的相关应用,并对露天煤矿开采提出 建议关键词:煤矿;露天开采;智能调度随着市场经济的不断发展,如何快速、安全地提高采煤效率,是每个煤矿企 业需要认真思考的问题在此情形下,研究现代露天开采新技术及其应用就具有 一定的现实意义1、露天开采概述露天开采作业主要包括穿孔、爆破、采装、运输以及排土等就作业连续性 而言,分为间断式、半连续式以及连续式与地下开采不同,露天开采存在很多 优点,如资源利用率高、回采率高、贫化率比较低等,比较适合大型机械施工, 建矿比较迅速,劳动生产率比较高根据矿床分布情况划分,可以分为平缓矿床 采矿和倾斜矿床采矿两种方法其中,平缓矿床采矿方法包括倒堆采矿法、横运 采矿法以及纵运采矿法,倾斜矿床采矿方法包括组合台阶、横采掘带以及分区分 期开采2、露天煤矿开采特点露天煤矿开采的特点主要体现在以下方面:资源友好,回采率比较高,甚至 能够达到 95% 以上;安全性比较高,能够连续多年实现零死亡率;对环境影响比 较小,露天采矿可以和生态环境协调发展;生产规模比较大,可以进行集中开采 降低企业生产成本;采煤效率比较高,便于企业进行现代化管理;在开采过程中 能够确保生产的安全性、高效性。
3、露天煤矿开采存在的问题露天煤矿多数存在多煤层、近水平矿床以及厚煤层等特点现阶段,很多露 天煤矿在开采工艺方面比较青睐于单斗挖掘机以及卡车间断,开采工艺单一,特 别是燃油价格上涨,一定程度上增加了企业的开采成本在设备使用方面比较倾 向于进口产品,设计理论以及手段缺乏创新,管理手段也比较落后因此,应实 现开采工艺多样化4、露天开采新技术的应用煤矿开采技术必须突破局限,以经济建设和环境保护为发展目标,充分运用 先进的科学技术,重点进行长期研究开发以及技术储备,以确保自身可以长期稳 定的发展露天开采新技术具有很多优势,对露天煤矿而言具有重要的作用4.1 露天煤矿拉斗铲无运输倒堆工艺拉斗铲无运输倒堆工艺是我国比较先 进的露天开采工艺,它可以将采掘和运输、排土三项作业有效结合,并将剥离物 倒堆在露天采矿的空闲区域里,设备使用较少,生产效率较高,生产成本较低, 生产能力较强目前,国际上多数露天矿开采过程中,都会优先利用拉斗铲无运 输倒堆工艺这种工艺较适合近水平煤层或缓倾斜煤层,并且该工艺在剥离物性 质、天气条件等方面没有过多要求4.2 表土剥离半连续工艺在煤矿开采过程中,对于一些表土松软剥离物, 比较适用半连续工艺,它的核心技术是在开采过程中将转载设备进行破碎。
由于 表土物料存在黏结性特点,因此在进入破碎机时,极易和设备黏结在一起,导致 设备堵塞,影响设备的正常运行轮式软岩破碎机可以利用由单斗挖掘机、轮式 软岩破碎站以及带式输送机等构成的半连续工艺体系,替代与替补轮斗挖掘机, 用带式输送机取代汽车进行运输,确保开采工作的顺利进行4.3 雷达监测预警系统在对开采工程进行控制时,在移动范围里是允许边 坡变形的如果边坡在变形过程中由缓慢时期变成加速时期,那么就意味着边坡 的稳定性极易受到破坏由此可见,为了确保边坡的稳定性,要对边坡设置监测 系统,对它的变形情况进行及时监测控制开采作业对监测系统提出了较高的要 求,在监测过程中要达到零接触、全天候以及高精度,并且可以进行快速报警, 提高生产的安全性现阶段,比较先进的监测系统是雷达监测预警系统,它能够 让地质勘查人员以及矿区工作人员及时掌握边坡变形情况,并且能够对生产安全 性以及生产效率进行有效管理它可以和拉斗铲无运输倒堆工艺一起使用,以确 保开采工艺的高效性及完整性4.4 卡车智能调度和生产监控系统在露天煤矿开采过程当中,都应用到了 卡车间断工艺,这种工艺比较机动灵活,但是却很难对其进行控制与管理将卫 星定位技术、计算机技术以及无线通信技术进行结合,对离散设备实施监控及调 度,能够确保间断工艺的生产效率。
近些年,卡车智能调度发展比较迅速,众多 煤矿企业纷纷应用该调度系统,确保了企业的经济效益和管理效益目前,这种 技术正在朝着智能化及高精度的方向发展,应用范围也比较广阔,如推土机、加 油车、钻机、平路机等设备都应用了该项技术,并且在应用过程中也融合了智能 识别、防碰撞、采矿计划、故障诊断等有关技术4.5 靠帮开采新技术在进行露天煤矿开采时,应用靠帮开采技术的关键在 于提高帮坡脚,而在生产矿山和设计矿山过程中,靠帮开采方法大不相同在矿 山生产过程中,靠帮开采技术主要是上部境界不动,下部境界由内向外推进因 此,在应用过程中应该取消已有的端帮运输道路,提升煤炭开采量,进而增加企 业的经济效益,增加煤炭的回收率在进行矿山设计时,靠帮开采技术则是下部 境界不动,而上部境界是由外向内进行缩进因此,矿山在进行设计过程中,不 必在端帮设置运输道路该技术极大地降低了端帮补充扩帮量4.6 反向内排反向内排主要是在一定时期内临时采取的一种措施,可以在 较短的时间内减少剥离物内排运输距离,并且也有利于新采区的顺利运行但该 方法无法缓解内排空间由于富余而引起的一些不利影响另外,这种方法比较适 合连续转向部分或间断转向的露天煤矿,进而减少剥离物内排运输距离,提升剥 离物内排量,减少它的富余空间。
5、露天煤矿开采的建议5.1 在开采过程中,应该应用节能环保设备,以缓解由于燃油成本上涨而导 致企业开采成本不断增加的问题5.2 企业应该加大设备的投入,不能仅限于进口设备,应该应用一些性价比 较高的国产设备5.3 我国露天煤矿一般都建立在高原地区,生态系统比较脆弱,因此,要注 意开采过程对环境的影响,煤矿开采不能以牺牲环境为代价5.4 在开采过程中应该充分应用现代露天开采新技术,加大对技术以及人才 的投入,以确保煤矿开采工作的安全性及高效性煤炭关乎我国的经济发展以及能源安全露天煤矿经过长时间的发展,已经 发展到了一个全新的时代智能化、规模化、联合开采以及综合工艺等是现代露 天开采技术的主要发展趋势但是随着社会的不断发展,也对煤矿企业的露天开 采技术以及露天开采设备的使用提出了较高要求,使用环保型设备、运用先进的 开采技术、确保采煤工作的安全性、高效性以及经济性、协调采煤工作和环境共 同发展,是露天煤矿长期稳定发展的必然选择参考文献[1] 李永红.探析露天开采与采空区处理一体化技术的应用】J].经营管理 者,2017,(20):418;[2] 耿亮亮•大型露天煤矿半连续开采工艺应用与研究[D].内蒙古科技大 学,2015;⑶赵红泽.近水平转倾斜煤层露天开采关键技术研究与应用[D].中国矿 业大学(北京),2012。