绿色节能视角下的露天煤矿开采技术分析

摘要：本文以绿色节能为视角，对露天煤矿开采技术进行深入分析。阐述了露天煤矿开采的概念、特点及工艺流程，剖析其对土地资源、水资源、大气及生态环境造成的不良影响。重点探讨了自移式破碎站开采技术、煤矸分离与回采技术、创新运输技术和数字化应用管理等绿色节能开采技术，在推动露天煤矿实现可持续发展。

关键词：露天煤矿开采；绿色节能；技术分析

引言：

随着全球对环境保护和能源可持续发展的日益重视，露天煤矿开采面临着巨大的挑战。传统露天煤矿开采方式往往带来严重的环境破坏和能源浪费。在绿色节能的大背景下，探索创新露天煤矿开采技术，降低对环境的影响，提高能源利用效率，成为当务之急。本文在分析绿色节能视角下的露天煤矿开采技术，为实现露天煤矿的可持续发展提供理论支持和实践指导。

一、露天煤矿开采概述

1.1露天煤矿开采的概念

露天煤矿开采是指直接从地表剥离覆盖层，露出煤层后进行煤炭资源开采的方式。其特点主要有以下几个方面。资源易探明，由于煤层直接暴露在地表，地质勘查相对容易，能准确掌握煤炭储量、品质及分布情况。生产规模大，可采用大型机械设备进行作业，开采效率高，能快速满足市场对煤炭的大量需求。露天开采也存在一些弊端。露天开采还会改变周边地形地貌和水文地质条件，引发一系列环境问题。在绿色节能视角下，必须充分认识这些特点，采取有效措施降低其负面影响。

1.2露天煤矿开采的工艺流程

露天煤矿开采的工艺流程主要包括以下几个环节。开采前的准备工作，包括地质勘查确定煤层位置、储量等，进行矿区规划设计，修建运输道路、排水设施等基础设施。接着进行表土剥离，使用大型挖掘设备将覆盖在煤层上方的土层和岩石剥离并运输到排土场。然后进行煤炭开采，采用穿孔爆破技术将煤层破碎，再用铲车等设备将煤炭装入运输车辆，运往选煤厂或直接销售。开采过程中要进行排水作业，防止地下水和地表水影响开采。开采后还需对排土场进行复垦和生态修复。

二、露天煤矿开采对环境的影响

2.1土地资源破坏

露天煤矿开采对土地资源造成严重破坏。开采过程中，大面积的表土被剥离，直接占用大量土地，导致可利用土地面积急剧减少。被破坏的土地土壤结构被打乱，肥力下降，难以进行农业生产等其他用途。大型采矿设备的碾压使土地变得紧实，影响土壤的透气性和透水性。排土场的堆积也改变了地形地貌，对周边土地造成压迫和侵蚀。植被在开采过程中被清除，失去了对土壤的保护作用，容易引发水土流失等问题。露天煤矿开采形成的采坑和排土场不仅破坏了土地的自然景观，还可能影响周边生态系统的平衡。土地资源的破坏不仅影响当地的经济发展，也给生态环境带来巨大压力，需要采取有效的土地复垦和生态修复措施来恢复土地功能。

2.2水资源污染与破坏

露天煤矿开采会对水资源造成严重的污染与破坏。开采过程中会改变地表水的径流路径，导致水流紊乱，影响周边水体的正常补给。露天开采形成的采坑和排土场可能会拦截地表水，造成局部积水，影响水质。开采活动可能破坏地下水含水层，改变地下水的水位和流向。煤炭中的有害物质可能会随着雨水渗入地下，污染地下水。煤矿开采过程中产生的废水，如矿坑水、洗煤水等，如果未经有效处理直接排放，会含有大量的悬浮物、重金属和有害物质，对地表水和地下水造成严重污染。水资源的污染与破坏不仅影响矿区及周边地区的生态环境，还会对居民的生活用水和农业用水带来威胁，需要采取有效的措施进行防治和修复。

2.3大气污染

露天煤矿开采会带来严重的大气污染。在开采过程中，大型机械设备的运行、煤炭的破碎和运输等环节会产生大量的粉尘，这些粉尘悬浮在空气中，不仅降低了空气质量，还会对人体健康造成危害。煤炭的露天堆放也会在风的作用下产生扬尘。露天煤矿开采通常会使用炸药进行爆破，爆破过程中会产生大量的废气，其中含有一氧化碳、二氧化硫等有害气体。这些废气排放到空气中，会加剧大气污染，对周边环境和居民生活产生不良影响。运输煤炭的车辆也会排放尾气，进一步加重大气污染程度。为了减少大气污染，需要采取有效的降尘措施，如洒水降尘、安装防尘网等，同时加强对运输车辆的管理，推广使用清洁能源车辆。

2.4生态破坏

露天煤矿开采对生态造成严重破坏。大量植被被清除，使得生态系统的生产者环节受损，生物多样性急剧减少。动物失去栖息地，生存和繁衍受到威胁。开采改变了地形地貌，破坏了原有的生态平衡。土壤结构被破坏，肥力下降，水土流失加剧。露天煤矿开采过程中产生的废水、废渣等污染物会对周边的土壤、水体和空气造成污染，进一步破坏生态环境。开采活动还可能影响周边河流、湖泊等水域生态系统，改变水生生物的生存环境。生态破坏不仅影响当前的生态质量，还会对未来的可持续发展带来长期的负面影响。

三、绿色节能开采技术分析

3.1充分地利用自移式破碎站开采技术

自移式破碎站开采技术在露天煤矿开采中有显著优势。该技术可实现煤炭的就地破碎，减少了煤炭的运输距离和成本。自移式破碎站能够随着开采进度灵活移动，提高了生产效率。它可以直接将大块煤炭破碎成适宜运输的粒度，减少了二次破碎的环节，降低了能源消耗。该技术有助于实现连续化开采作业，减少了设备的闲置时间。在绿色节能视角下，自移式破碎站开采技术减少了运输车辆的使用，降低了尾气排放和扬尘污染。其自动化程度较高，减少了人力投入，提高了作业安全性。

3.2提升煤矸分离技术的应用和回采技术

提升煤矸分离技术的应用和回采技术对露天煤矿绿色节能开采至关重要。煤矸分离技术能在开采过程中有效分离煤炭与矸石，减少矸石的运输和堆积，降低成本的同时减少对土地资源的占用和环境的破坏。通过先进的物理或化学方法进行分离，提高煤炭的纯度和质量。在绿色节能方面，减少了不必要的开采活动，降低了能源消耗和对生态环境的影响。煤矸分离后的矸石可用于土地复垦和建筑材料等，实现资源的综合利用。

3.3创新露天煤矿开采的运输技术

创新露天煤矿开采的运输技术意义重大。可以引入带式输送机连续运输系统，取代传统的卡车运输。带式输送机具有运输量大、效率高、能耗低的优点，能有效减少能源消耗和运输成本。发展智能运输技术，通过无人驾驶卡车、智能调度系统等，提高运输的安全性和效率。无人驾驶卡车可以精准运行，减少人为操作失误，降低事故风险。智能调度系统能够根据生产需求和运输条件，优化运输路线和车辆分配，提高整体运输效率。

3.4实现煤矿开采数字化技术的应用和管理

实现煤矿开采数字化技术的应用和管理是露天煤矿绿色节能开采的关键。通过数字化技术，可对整个开采过程进行实时监测和数据分析。利用传感器、无人机等设备采集矿区的地形地貌、设备运行状态、资源储量等信息，建立数字化模型，为科学决策提供依据。在开采过程中，数字化管理系统可以优化生产计划，精确控制开采进度和资源分配，提高开采效率，减少资源浪费。在绿色节能方面，数字化技术能够实现能源的精细化管理，根据实际需求合理调配能源，降低能耗。

结语

在绿色节能视角下，露天煤矿开采需充分应用先进技术。自移式破碎站、煤矸分离与回采技术、创新运输技术及数字化应用管理等，能有效降低环境破坏与能源消耗。未来应持续探索创新，强化技术研发与应用，推动露天煤矿开采走向绿色可持续发展之路，为经济发展与环境保护贡献力量。

参考文献

[1]路艳欣.绿色节能视角下的露天煤矿开采技术分析[J].矿业装备，2023，（01）：100-101.

[2]高富强.绿色节能视角下的露天煤矿开采技术[J].内蒙古煤炭经济，2020，（22）：21-22.DOI：10.13487/j.cnki.imce.018796.

[3]孙广雨.基于绿色节能的露天煤矿开采技术分析[J].内江科技，2021，42（01）：22-23.

[4]宋子岭，赵东洋，张宇航.露天煤矿绿色开采工艺系统优化及工艺环节匹配模型[J].露天采矿技术，2020，35（05）：1-4.DOI：10.13235/j.cnki.ltcm.2020.05.001.