关键词：露天煤矿；环境影响；绿色工艺；开采途径
一、露天煤矿绿色开采的现状
随着国家对环保工作的高度重视以及对绿色循环经济的大力倡导，露天煤矿开始积极探索绿色开采之路，投入了很大的人力、物力和财力，取得了明显成效。以华能伊敏露天煤矿为例，伊敏露天煤矿是华能伊敏煤电有限责任公司所属的煤炭生产单位，是国务院批准的国内第1家煤电联营工程主体配套项目。多年来通过积极探索、不断创新，将生态恢复治理工作和生产有机结合，采取了一系列切实可行、行之有效的技术措施恢复治理生态环境，截止目前，完成绿化面积826hm2，矿区土地复垦率达98.55%，绿化率达98.38%，且已形成了与坑口电厂煤、电、水、灰、土紧密联系的典型循环经济、节能环保示范模式。与此同时伊敏露天煤矿也积极研究绿色开采新技术，2007年采煤首次采用单斗挖掘机-自移式破碎机-带式输送机的半连续生产工艺系统，随后剥离开始采用轮斗挖掘机连续工艺和自移式破碎机半连续工艺，打造了“以电代油”的开采模式，有效实现了节能减排。尽管露天煤矿在绿色开采方面取得一定成绩，但目前露天煤矿的绿色开采尚处于起步阶段，要想实现真正意义上的绿色开采，还有很长的一段路要走。
二、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。
2.4会对当地地质产生危害
露天矿区在未开采以前的地质一般是比较稳定的，在平常的气候条件下不会有很大的几率发生地质灾害，因此能够留存较长的时间，若是在经过开采以后，就有可能对矿区的地质结构产生破坏，进而导致地质灾害的发生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆煤矿不同于别的矿产，煤矿使用的基本上都是采场边坡和排土场边坡，而且在其开采区域的周边一般都是土质或软岩质材料，通常情况下，这类材料在采矿过程中由于材质的特殊性难以做到固定维护，因此很容易出现受到采矿过程中的震动和水的流动而引发的泥石流，塌陷等地质灾害，而且由于至今尚无有效的应对措施，在采矿过程中很容易就会对开采作业产生威胁。
三、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10000t/h，美国黑雷露天煤矿拥有世界上最大的索斗铲，斗容122m3。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。
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。
结语：
资源矛盾变得越来越激烈，包括煤炭在内的不可再生能源和人们越来越旺盛的能源需求之间的矛盾变得更加尖锐。此种情况下，我们在大力发展新型能源的同时，还应该进一步提高能源利用效率，促进能源资源使用的平稳健康发展。其中，煤矿作为我国的主要能源材料，利用传统开采技术产生的资源浪费和环境污染已经成为了迫切需要解决的问题，在这种情况下，大力发展绿色开采技术成为了解决我国煤炭资源矛盾较为实际可行的办法，在减轻环境污染的同时，促进煤炭资源的更加高效合理利用。
参考文献：
[1]王建国，王来贵．大型露天煤矿绿色开采理论探讨[J]．露天采矿技术，2018（1）：1-3．
[2]顾义磊，龚书贤．矿山绿色开采技术浅析[J]．西部探矿工程，2018（5）：97-98．
[3]赵浩，白润才，曲业明．露天煤矿绿色开采技术[J]．矿业工程研究，2017（3）．
论文作者:张明辉
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第17期
论文发表时间:2020/3/4
标签：露天论文; 煤矿论文; 矿区论文; 工艺论文; 作业论文; 会对论文; 伊敏论文; 《科学与技术》2019年第17期论文;