刍议露天煤矿实现绿色开采的路径.pdf

2024年第1期新疆钢铁总第169期刍议露天煤矿实现绿色开采的路径冯勇强（国能新疆红沙泉能源有限责任公司，新疆 昌吉 831800）摘要：露天煤矿是我国煤炭产业的重要组成部分，然而，露天煤矿开采对环境造成的综合影响亟待解决，因此绿色开采技术被认为是解决问题的基本途径。绿色开采技术旨在减少对生态环境的破坏，包括采矿方法和措施。为了实现绿色开采，需要首先明确定义绿色开采的概念和内涵，然后提出一系列绿色开采技术，如闭坑治理等措施，以减少对环境的负面影响。关键词：露天煤矿；绿色开采；路径DOI：10.20146/ki.1672-4224.2024.01.019中图分类号：TD823文献标识码：A文章编号：1672-4224（2024）01-0058-03On the Path of Green Mining in Open Pit Coal MinesYongqiang Feng(Guoneng Xinjiang Hongshaquan Energy Co.,Ltd.,Changji,Xinjiang 831800)Abstract:Open pit coal mines are an important component of Chinas coal industry.However,the comprehensive impact ofopen-pit coal mining on the environment urgently needs to be addressed.Therefore,green mining technology is considered thebasic way to solve the problem.Green mining technology aims to reduce damage to the ecological environment,including mining methods and measures.In order to achieve green mining,it is necessary to first define the concept and connotation of greenmining,and then propose a series of green mining technologies,such as closed pit treatment measures,to reduce the negativeimpact on the environment.Key words:open-pit coal mine;green mining;path作者简介：冯勇强，男，35岁，本科，工程师，国能新疆红沙泉能源有限责任公司。E-mail：引言实现绿色开采是解决露天矿生态环境问题的根本途径，是露天煤矿可持续发展的前提。目前，关于露天煤矿绿色开采理论与技术的研究方兴未艾，并已取得显著成果。然而，由于露天开采对生态环境的影响严重且范围巨大，已成为影响露天煤矿可持续发展的首要因素。因此，为了实现可持续的煤矿发展，必须提出一些建议来推动绿色开采。1露天煤矿绿色开采的概念及内涵绿色矿山开采的内涵和目标是确保在开采过程中对环境的影响最小化，并且实现资源的可持续利用。在矿山开采过程中，露天矿是常见的一种开采方式。为了实现绿色开采的目标，针对露天矿开采技术进行了改进和创新。绿色开采技术的目标是实现“低开采、高利用、低排放”，这意味着在整个开采规划到闭坑的全过程中，需要更加注重环境污染的控制。为了达到绿色开采的目标，露天矿绿色开采技术采用了多种措施。首先，它采用了生态恢复工艺来修复和保护因开采而受损的生态环境，以确保采矿活动对生态系统的影响最小化。其次，陡帮开采方法可以减少对土地资源的破坏，同时确保矿石开采的效率1。另外，土地占用动态补偿机制的引入可以对采矿活动造成的土地资源损失进行补偿，从而平衡矿山的开采与土地资源的保护关系。露天开采是煤矿开采的一种常见方式，然而这种开采方式会对环境造成一定程度的影响。因此，需要合理匹配各工艺环节，以达到资源开发和环境保护的协调。这包括矿岩准备、采装、运输、排卸和生态重建等环节。首先，合理匹配矿岩准备、采装、运输、排卸和生态重建等环节，可以有效减少对矿区地下水和地表水的影响2。例如，通过科学的地下水管理措施，可以防止地下水被露天采场所污染。另外，外排土场也要注意其对土地和地表水的影响，采取措施避免土壤侵蚀和污染水源。其次，露天开采对大气环境也有不可忽视的影响，但也可以通过合理协调来减少其影响。例如，烟尘和飞尘的产生是露天开采过程中常见的问题，但可以通过科学的技术手段减少其产生。此外，煤炭自燃和残煤自燃58新疆钢铁总第169期2024年第1期也会影响大气环境，因此需要采取措施管理煤矿废弃物，防止其对大气环境的污染。最后，露天开采要与固体环境、水体环境、大气环境和生态环境达到综合一体化协调关系。这意味着需要系统性地考虑各个环节之间的关系，并根据具体情况制定相应的管理措施。2露天煤矿实现绿色开采的路径2.1加强露天煤矿绿色开采理论研究为了达到最佳的生物多样性保护效果，应该在开采过程中积极采取措施来节约能源并减少污染物的排放。首先，通过节约能源的措施，能够最大限度地减少能源的消耗。开采过程通常需要大量的能源供应，以便运作各种机械设备和工具。例如，采用高效的机械设备和工具可以减少能源的使用量。此外，还可以优化工作流程，确保每一步都能够以最小的能源消耗完成。通过这些节约能源的措施，能够减少能源的消耗，从而降低对环境的负担并实现可持续发展。其次，减少污染物的排放也是十分重要的。在开采过程中，往往会产生大量的废水和废气，其中可能含有有害的化学物质。这些污染物的排放会对周围的生态系统产生负面影响，威胁到生物多样性的保护。为了减少污染物的排放，我们可以运用先进的污染治理技术，例如废水处理设备和废气过滤装置，以有效去除有害物质3。2.2生态环境恢复与开采形成一体化技术2.2.1露天矿生态环境治理措施实施露天煤矿绿色开采一体化技术、找到生态环境保护与开采的平衡点是解决露天矿生态环境问题的有效措施和根本途径，如图1所示。露天煤矿实现绿色开采理论与技术总体框架与思路如图2所示。图1 露天煤矿绿色开采一体化2.2.2采用露天煤矿一体化绿色开采工艺系统露天煤矿绿色开采工艺系统是由采掘、运输、排卸、生态环境恢复四个主要工艺环节组成的。其中，生态环境恢复环节必须与其他工艺环节合理匹配，并且需要独立的专用设备和作业方式。为了实现绿色开采和环境保护的协调发展，采取了生态环境恢复与开采一体化的工艺理论。这个理论主要包括以下几个方面的内容：首先，要合理匹配工艺系统和生产工艺环节，确保它们之间的协调和配合；其次，要实现生态环境恢复与开采的时空关系一体化，即在开采过程中，要确保及时进行生态环境恢复，使其与开采步伐同步进行；最后，还要实现生产经营管理的一体化，即将生态环境恢复纳入到企业的管理体系中。图2 露天煤矿一体化绿色开采理论与技术总体框架2.2.3露天煤矿绿色开采工艺系统环节及其合理匹配关系生态恢复设备的选取是进行矿山生态恢复工作中至关重要的一步。在选择生态恢复设备时，需要与采掘、运输和排土设备的类型相匹配。这是因为不同类型的设备在进行生态恢复工作时具有不同的特点和功能，只有选取合适的设备才能更好地进行恢复工作。此外，生态恢复设备的数量也需要与排土设备的数量相匹配。这是为了实现生态恢复工作的高效进行。此外，还需要遵循合理的车铲比和合理的排土场卸载点数量的原则4。2.3露天煤矿对生态环境问题要变被动为主动为避免露天煤矿由于生态环境问题而被动停产、甚至关闭，各露天煤矿对生态环境问题应由被动转变为主动，以确保露天煤矿可持续发展。592024年第1期新疆钢铁总第169期2.4露天煤矿应对生态环境进行性机理方面的技术攻关首先是针对露天煤矿爆破产尘机理及扬尘逸散规律的研究。煤矿爆破作业是煤矿露天采矿过程中必不可少的环节，但同时也会产生大量尘埃。研究人员通过对爆破过程中的煤矿尘埃产生机理进行深入分析，并研究了尘埃从源头到扬尘逸散过程中的规律，以期找到有效的控制措施。其次是对露天矿采场工作面产尘机理及扬尘逸散规律的研究。采煤工作面是煤矿露天采矿的核心部分，也是尘埃产生的主要源头。研究人员通过对采煤工作面的工作过程进行观察和分析，探究了尘埃产生的机理，并系统研究了尘埃在采煤工作面上的扬尘逸散规律。最后是对露天矿破碎站等转载点的产尘机理及扬尘逸散规律的研究。破碎站等转载点也是露天矿尘埃产生的关键环节。研究人员通过对破碎站等转载点的工作过程进行分析，研究了尘埃在这些地方产生的机理，并以此为基础制定了相应的尘埃控制方案5。此外，研究人员还关注了矿区中重金属、有毒有害污染物的迁移和转移规律。在煤矿露天采矿过程中，矿区中可能存在着大量的重金属和有毒有害物质。对于这些物质的运移规律进行研究，可以帮助相关人员更好地了解矿区的环境污染状况，并采取相应的防治措施。2.5露天煤矿应遵循绿色开采原则露天煤矿的绿色开采是目前煤矿行业发展的一个重要方向，其关键点包括遵循绿色评价分类达标、土地占用最小与动态补偿、生态环境恢复与开采一体化、绿色开采技术保障以及全生命周期的生态环境保护原则。首先，为了实现绿色开采，需要依据绿色评价分类达标原则将矿区划分为不同等级，并要求达到相应的环境标准。这意味着矿区需要经过评估，并根据评估结果进行相应的环境管理和治理，以确保煤矿开采不对环境造成重大影响。其次，在土地使用方面，应遵循土地占用最小与动态补偿原则。通过建立数学模型和土地置换机制，可以减少煤矿对土地的占用数量，并进行动态补偿，即在一定时间周期内向当地交还已经恢复的土地，确保土地资源的可持续利用。此外，生态环境恢复与开采一体化原则要求在煤矿开采过程中，同时进行生态环境的恢复和保护。这意味着在矿区开采前后，要进行环境评估和监测工作，并实施相应的环境保护措施，确保煤矿开采不破坏生态环境，甚至能够提升生态环境质量。再次，绿色开采技术保障原则要求在煤矿的开采过程中，采用绿色、环保的技术手段和设备，以减少对环境的污染和破坏。这包括使用低排放、高效能的采掘设备，推广节能减排技术，减少对水资源和土地资源的消耗。最后，全生命周期的生态环境保护原则要求从煤矿的勘探阶段开始，到矿山的建设、生产运营阶段，再到矿山闭坑后的环境保护阶段，都要考虑和实施生态环境保护措施。这意味着需要在整个煤矿生命周期内对环境进行全面的保护与管理，包括矿山的设计、建设和运营管理，以及在矿业活动结束后进行闭坑处理和环境修复6。3结论随着全球社会对环境问题的关注度逐渐增加，矿区环境问题也逐渐成为人们关注的焦点。作为一种常见的开采方式，露天开采对矿区环境造成了综合性的破坏和污染。解决生态环境问题的关键在于建立生态环境恢复与开采一体化的工艺与设计理论。通过将绿色开采的原则融入工艺与设计中，可以在尽量减少对生态环境危害的同时，实现资源的高效利用。参考文献1 钱鸣高.绿色开采的概念与技术体系 J.煤炭科技，2003（04）：1-3.2 钱鸣高，许家林，缪协兴.煤矿绿色开采技术 J.中国矿业大学学报，2003（04）：5-10.3 才庆祥，高更君，尚涛.露天矿剥离与土地复垦一体化作业优化研究 J.煤炭学报，2002（03）：276-280.4 才庆祥，马从安，韩可琦等.露天煤矿生产与生态重建一体化系统模型 J.中国矿业大学学报，2002（02）：55-58.5 王建国，王来贵，纪玉石等.大型露天煤矿绿色开采理论探讨 J.露天采矿技术，2015（01）：1-3.6 宋子岭，范军富，祁文辉等.露天煤矿绿色开采技术与评价指标体系研究 J.煤炭学报，2016，41（S2）：350-358.60