摘要：对于煤炭资源来说，其属于不可再生能源，而我国是消耗煤炭能源较高的国家，目前矿区附近的环境受到一定程度破坏，这就需要重视绿色开采工艺，对开采工艺特点进行了解，使矿区环境问题可以得到解决，实现可持续发展。
关键词：露天煤矿；绿色开采；应用；分析
1导言
煤炭属于不可再生资源，由于其在我国能源资源中占有很大比例，随着经济社会的发展，煤炭业逐渐发展为我国经济的重要产业。同时如何在让煤炭开采满足经济民生发展需求的同时尽可能的减轻煤炭开采过程中的环境污染问题也成为了人们研究的重要话题。露天煤矿是煤矿开采的重要方式，科学发展观要求露天煤矿开采使用绿色环保的开采工艺。本文简要分析了我国经济社会发展中露天煤矿绿色开采工艺的特点和现状。
2露天煤矿开采过程中对环境的影响
2.1对土地资源的影响
露天煤矿的相关开采工作肯定会对土地环境产生负面的影响。首先煤矿开采工作肯定会对土地地层结构产生破坏。除了会破坏原有的岩石结构，影响岩石结构层的稳定性，使之发生岩石块碎裂的情况，还会严重破坏地表植物，造成土地沙漠化和严重的水土流失现象，特别是我国的露天煤矿大多数位于中西部，那里高温干燥而且已经出现一定程度的沙漠化现象，在那里进行露天煤矿的开采无疑会对环境产生巨大的压力；矿产开采过程中会产生很多的矿物残渣，它们占用很大的存放位置，矿物残渣有很多的重金属物质会导致地面发生重金属污染影响农作物生长，甚至让矿区的土地永不能耕作。
2.2对空气资源的影响
在露天矿区中需要进行采矿作业，而最常见的采矿作业便是进行爆破，爆破会产生大量的污染物质和有毒气体，另外，在矿区密集的载煤车辆，装卸和清理土的车作业都对空气质量不利。在这当中，也会产生很多的粉尘，这主要来自于矿区内大规模的爆破和车辆运输，还有一个不可忽视的因素是矿区内有大量开采出来不久的煤，而煤具挥发性和含有易燃物质，长时间大规模的暴露在空气中就会产生有毒气体。更麻烦的是在露天矿区内产生的粉尘和有毒有害气体不仅仅是污染矿区，而且参与空气流动后，甚至能对整个邻近市区的空气质量产生影响。
2.3对水资源的影响
露天煤矿同样会对水资源质量产生严重的影响。首先是在采煤过程中需要对矿区作相应的输水排水处理，这样就可能会改变地下水在矿区中的状态，破坏矿区内水资源在大气层循环和地下循环之间的微妙平衡，最明显的是当地的降雨会受到影响，甚至会造成当地水资源发生枯竭，无法在短时间内得到修复。二是露天煤矿在采煤过程中需要进行排水处理，需要注意的是，在矿区采煤过程中产生的水具有很多重金属元素和污染物质，这些水如果没经过污水处理就直接排到外面的生态系统中，将会对当地的水资源产生非常严重的污染，从而影响当地的生产生活用水。
3绿色开采工艺的应用
3.1设备大型化，提高单机产量
目前世界上最大的轮斗挖掘机生产能力可达30万m3/d，自移式破碎机破碎能力超过10 000 t/h，美国黑雷露天煤矿拥有世界上最大的索斗铲，斗容122 m3。回顾采矿历史，生产率的阶梯型增长主要就是由设备的进步而产生的。在过去的几十年里，采矿机械化程度得到快速发展，极大地改变了采矿方法和工艺，推动了采矿技术的发展。设备大型化是提高单机产量，降低单位产品能耗的有效途径。虽然大型设备初期投资较大，但是设备使用年限长，且单机产量的提高，间接地减少了露天煤矿其他矿用设备的数量，减少人员使用，从而降低了后期运营成本，对煤矿企业的健康发展有极大的促进作用。
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3.2注重工艺设备的人性化设计
露天煤矿机械化程度100%，生产工效多超过100吨/工，已从劳动密集型转型为知识密集型、技术密集型，要以最少的人员使用完成最高的产能，提倡一岗多能、一人多责，因此，以人为本尤为重要。对露天煤矿机械设备的设计与制造要兼顾舒适性与安全性，从人机工程学和人性化理念出发，采用新技术、结构和材料，改善操作人员的工作环境，这将成为采矿工艺设备选型的关键点之一。
3.3工艺合并简化，作业连续化
美国利用其特殊的煤田地质赋存条件和简化工艺的原则，发展了无运输拉斗铲倒堆工艺，甚至1个大型露天煤矿仅1台巨型拉斗铲进行倒堆剥离，形成了具有特色的工艺方式。俄罗斯在开发西伯利亚地区露天煤田时，也充分利用了这一原则，无论是近水平煤层，还是倾斜煤层拉沟露煤都巧妙地利用拉斗铲剥离倒堆。德国、匈牙利、波兰等欧洲国家形成并发展了典型的轮斗挖掘机连续开采工艺，连续作业程度100%；20世纪70年代开始，加拿大、澳大利亚、中国等国家在单斗-卡车间断工艺中加入了半固定破碎站或自移式破碎机，将运输与排土环节合并，形成了半连续开采工艺。由于工艺的合并简化及作业连续化程度越来越高，生产效率显著提高，生产成本大幅降低，也更便于企业管理，将给煤矿企业带来巨大的经济效益、环保效益和社会效益。
3.4电力驱动单元增多，减少燃油消耗
随着露天煤矿集约化开采要求愈加强烈，开采规模日益加大，传统的卡车运输工艺运输距离远，燃油消耗大，尾气排放量大，大气污染严重且生产成本高，因此，寻求煤与电的结合是煤矿企业转型升级的强烈需求，以电力驱动代替燃油消耗是露天采矿绿色工艺发展的必然趋势，采用带式输送机运输矿岩将得到更为广泛的应用。
3.5物联网应用
物联网是近几年提出的物物相联的概念，是对互联网应用的扩展，旨在推动智慧型矿山建设进程。而矿山物联网是一套庞大的产品体系，需要采用无线传输技术、云计算技术、互联网技术、传感器技术、工业控制技术、感知技术等诸多通用技术。因此，对于绿色采矿工艺而言，设备自动化、智能化及关联性显得尤为重要。以全连续开采工艺为例，轮斗挖掘机、带式输送机、排土机及工程机械等设备之间需与矿山现有通讯建立一致的通信标准，通过有线或无线网络互联，实现环境监测与洒水降尘、电缆余量与采掘工作线调整、设备故障与系统启停、人员定位与安全监控、事故隐患与应急处理、工作面三维扫描与可视化操作之间的自动化响应等，最终实现各类数据精准化采集、网络化传输、规范化集成、可视化展现及智能化管理。
4结论
煤炭资源不可再生，依托煤炭而形成的产业，本质上是不可持续的。我国是世界上产煤、耗煤第一大国，矿区生态环境破坏严重，露天开采造成农田及建筑物破坏、村庄迁徙、河川径流量减少、地下水源干枯等不良影响，故而寻求煤炭开发与利用的可持续发展尤为重要。露天煤矿绿色开采工艺综合考虑疏干排水、采掘、运输及排土各环节开采特点，运用先进的生产设备及科学的管理手段，有效减少或彻底解决了采矿本身对矿区自然生态及生活环境造成的粉尘、噪音及大气污染问题，也是寻求矿区水、煤、土、灰、热等要素循环利用，降低煤矿企业生产成本的重要途径。绿色开采工艺的应用符合企业发展需要，响应时代号召，具有良好的经济效益、环保效益和社会效益，是未来露天煤矿发展的必然趋势。
参考文献
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论文作者:田阔
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
标签：露天论文; 煤矿论文; 工艺论文; 矿区论文; 作业论文; 煤炭论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第17期论文;