露天礦山綠色開(kāi)采工藝的應(yīng)用與發(fā)展

陳一凡

（內(nèi)蒙古平莊煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司礦建工程分公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

礦山資源屬于不可再生資源，面臨的競(jìng)爭(zhēng)壓力較大，在開(kāi)采過(guò)程中難度也非常高，礦山資源用途廣，造成了礦山資源的稀缺現(xiàn)象。我國(guó)目前面臨著非常嚴(yán)重的礦山資源開(kāi)采與利用之間的矛盾，結(jié)合我國(guó)國(guó)情利用新能源發(fā)展，降低對(duì)礦山資源的依賴是實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)進(jìn)步的依據(jù)。礦山資源開(kāi)采面臨著嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且如果持續(xù)開(kāi)展對(duì)不可再生資源的開(kāi)采，面臨的環(huán)境污染和環(huán)境破壞是不可逆的。在開(kāi)采過(guò)程中不僅僅會(huì)影響到我國(guó)的土質(zhì)變化，甚至?xí)?duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成影響，威脅到社會(huì)進(jìn)步與居民正常生活。

1 國(guó)內(nèi)外露天礦山綠色開(kāi)采應(yīng)用現(xiàn)狀分析

礦山資源開(kāi)采中的綠色開(kāi)采技術(shù)是新型的開(kāi)采技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的開(kāi)采工藝，在露天礦山中，上世紀(jì)主要采用的是單斗卡車(chē)的開(kāi)采方式，挖掘機(jī)是極為重要的工作部分，在露天礦山中起著關(guān)鍵作用。隨著技術(shù)的進(jìn)步，輪斗挖掘機(jī)被研發(fā)，而且也很快應(yīng)用到露天礦山開(kāi)采中，既實(shí)現(xiàn)了開(kāi)采效率提升，又可以做到連續(xù)作業(yè)。結(jié)合當(dāng)前國(guó)外的礦山資源開(kāi)采現(xiàn)狀分析發(fā)現(xiàn)，澳大利亞屬于露天礦山開(kāi)采的重要產(chǎn)區(qū)，在20世紀(jì)就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了半連續(xù)的開(kāi)采工藝，應(yīng)用到帶式輸送機(jī)。另外，加拿大、印度等也是重要的礦山資源開(kāi)采國(guó)，而且當(dāng)前應(yīng)用連續(xù)開(kāi)采工藝，促進(jìn)了礦山資源開(kāi)采效率提升，也推進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。相比于國(guó)外的一些國(guó)家，我國(guó)在露天礦山開(kāi)采中有著極強(qiáng)的地理優(yōu)勢(shì)，比如山西、內(nèi)蒙古、黑龍江等等，礦山資源含量非常豐富，但是由于以往礦山資源開(kāi)采中受到經(jīng)濟(jì)和技術(shù)影響，開(kāi)采工藝和開(kāi)采效率并不高，造成了礦山資源開(kāi)采產(chǎn)業(yè)受到限制與阻礙。但是，在當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步下，為我國(guó)露天礦山開(kāi)采提供了有力支持，不僅僅實(shí)現(xiàn)了開(kāi)采工藝的完善性，也讓開(kāi)采范圍得以擴(kuò)大。綠色開(kāi)采工藝是當(dāng)前礦山開(kāi)采的重要方向，為了促進(jìn)礦山產(chǎn)業(yè)進(jìn)步，需要加大對(duì)綠色開(kāi)采理念的融合，認(rèn)識(shí)到綠色開(kāi)采工藝的應(yīng)用價(jià)值，加大對(duì)綠色開(kāi)采工藝的推廣，這也是露天礦山長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的必然趨勢(shì)。所以，在當(dāng)前的露天礦山開(kāi)采中，礦山企業(yè)管理人員需要加大對(duì)綠色開(kāi)采工藝的分析，掌握綠色開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，降低在開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)的粉塵與有毒氣體，即大幅度節(jié)約露天礦山開(kāi)采成本，又降低礦山開(kāi)采造成的環(huán)境破壞，促進(jìn)礦山產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 露天礦山綠色開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的必要性

在露天礦山中利用綠色開(kāi)采技術(shù)符合國(guó)家的政策要求，也是礦山開(kāi)采行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。綠色開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的必要性主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)，第一，綠色開(kāi)采技術(shù)能夠有效推進(jìn)我國(guó)露天礦開(kāi)采的效率，降低開(kāi)采中出現(xiàn)的浪費(fèi)問(wèn)題，利用綠色開(kāi)采技術(shù)突破了以往傳統(tǒng)型開(kāi)采工藝中存在的局限性，有效彌補(bǔ)了薄弱和不足，推進(jìn)礦山開(kāi)采效率提升，對(duì)于露天礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提升具有重要作用。而且露天礦開(kāi)采中的綠色開(kāi)采技術(shù)屬于先進(jìn)的開(kāi)采工藝，滿足了開(kāi)采的節(jié)能降耗目標(biāo)。第二，綠色開(kāi)采技術(shù)能夠降低礦山資源開(kāi)采中出現(xiàn)的環(huán)境污染。一般來(lái)說(shuō)，露天礦開(kāi)采中會(huì)受到環(huán)境破壞，由于應(yīng)用工藝的阻礙給環(huán)境造成了極大威脅，比如說(shuō)，大氣污染，土壤污染，噪音污染等等，這些既會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，又不利于周?chē)用袢粘Ｉ?，而通過(guò)綠色開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用能夠利用先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備，降低露天礦開(kāi)采中出現(xiàn)的環(huán)境破壞，也大幅度降低了開(kāi)采受到的安全威脅。也就是說(shuō)，綠色開(kāi)采技術(shù)在提升了露天礦開(kāi)采的高效性，環(huán)保性，同時(shí)還滿足了安全性和經(jīng)濟(jì)效益提升的目標(biāo)。第三，綠色開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用推進(jìn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)。近年來(lái)，我國(guó)不斷加大對(duì)綠色、節(jié)能、環(huán)保等理念的宣傳，很多企業(yè)都開(kāi)展了對(duì)新型能源技術(shù)應(yīng)用，礦山企業(yè)面臨著激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，在當(dāng)前的市場(chǎng)發(fā)展情況下，露天礦企業(yè)想要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益提升，必須要加大對(duì)新理念的融入，注重礦山開(kāi)采的綠色與環(huán)保，贏得更大的競(jìng)爭(zhēng)地位，同時(shí)讓礦山企業(yè)有更大的發(fā)展空間。

3 綠色開(kāi)采技術(shù)在露天礦山的應(yīng)用

3.1 移動(dòng)式破碎站開(kāi)采技術(shù)

移動(dòng)式破碎站開(kāi)采技術(shù)屬于新型開(kāi)采工藝，在開(kāi)采過(guò)程中主要的設(shè)備包含篩分履帶式移動(dòng)破碎裝置和反擊履帶式移動(dòng)破碎裝置，另外，在開(kāi)采過(guò)程中存在一些大型的開(kāi)采裝置，包含履帶式移動(dòng)破碎裝置和圓錐履帶式移動(dòng)破碎裝置。在露天礦開(kāi)采中通過(guò)此方法應(yīng)用能夠大幅度降低在開(kāi)采過(guò)程中對(duì)運(yùn)輸機(jī)械的依賴，所以降低了露天礦開(kāi)采的成本投入，同時(shí)也減少了運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)的環(huán)境破壞，實(shí)現(xiàn)了礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的增長(zhǎng)。在露天礦開(kāi)采中應(yīng)用該工藝具備非常明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，尤其在一些地形條件和開(kāi)采工藝要求較高的情況下，具備非常強(qiáng)的適用性，可以結(jié)合現(xiàn)有的礦山條件進(jìn)行優(yōu)化與組合，讓開(kāi)采更加靈活。比如說(shuō)，根據(jù)開(kāi)采區(qū)域、地質(zhì)特點(diǎn)以及開(kāi)采對(duì)象不同，結(jié)合開(kāi)采等級(jí)開(kāi)采模式等進(jìn)行選擇，最為常見(jiàn)的有三種模式，分別是一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)破碎開(kāi)采模式，相比于以往傳統(tǒng)型的開(kāi)采技術(shù)，該技術(shù)具備的耐久性更高，破碎率也更高。除此之外，在開(kāi)采過(guò)程中利用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，滿足對(duì)粗料和細(xì)料篩分，很好的實(shí)現(xiàn)了礦山開(kāi)采效率提升，減少在開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)的粉塵與尾氣。

3.2 數(shù)字開(kāi)采技術(shù)

數(shù)字開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用推進(jìn)了露天礦山的科學(xué)發(fā)展，依托于數(shù)字化技術(shù)和智能化技術(shù)的進(jìn)步。通過(guò)數(shù)字開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的收集與分析，結(jié)合開(kāi)采系統(tǒng)設(shè)定較為完善的開(kāi)采方案，工作人員能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操作，保障了露天礦開(kāi)采的高效與安全。目前，應(yīng)用最為廣泛的數(shù)字開(kāi)采技術(shù)有兩種，包括工程應(yīng)用技術(shù)以及數(shù)字地球技術(shù)，在開(kāi)采過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)、智能操作系統(tǒng)、地質(zhì)模型等的充分融合，讓開(kāi)采過(guò)程彰顯了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。在實(shí)際開(kāi)采中利用數(shù)字開(kāi)采技術(shù)對(duì)工作人員的技能要求相對(duì)較高，必須要熟練操作各類(lèi)系統(tǒng)，同時(shí)能夠以數(shù)字信息的方式進(jìn)行開(kāi)采中信息表達(dá)，掌握更多的數(shù)據(jù)和信息處理知識(shí)。除此之外，在利用數(shù)字開(kāi)采技術(shù)時(shí)，企業(yè)需要結(jié)合開(kāi)采要求建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，滿足了露天礦開(kāi)采效率提升，更有利于開(kāi)采過(guò)程中技術(shù)的優(yōu)化與更新。

3.3 變廢為寶的綠色治理技術(shù)

一般來(lái)說(shuō)，在露天礦開(kāi)采之后，存在閑置的礦山山體，結(jié)合綠色化和生態(tài)化的理念，需要在開(kāi)采完成之后設(shè)置相應(yīng)的植物屏障，降低對(duì)礦山土地的破壞。一方面可以進(jìn)行相應(yīng)的環(huán)保屏障，減少開(kāi)采過(guò)程中對(duì)周?chē)h(huán)境的破壞。另外，可以大幅度提升礦山的美觀性，利用恰當(dāng)?shù)闹参锓N植，讓礦山具備極強(qiáng)的健康色彩，為礦山開(kāi)采企業(yè)樹(shù)立良好形象。除此之外，在露天礦開(kāi)采完成之后，一些礦山煤渣可以利用黃河淤泥進(jìn)行再處理變廢為寶，作為有機(jī)肥田，用于農(nóng)業(yè)種植，大幅度提升周?chē)用竦慕?jīng)濟(jì)收入，又展現(xiàn)綠色礦山的發(fā)展趨勢(shì)。

3.4 矸石回填法

在露天礦開(kāi)采中，矸石回填法也是目前應(yīng)用較為廣泛的綠色開(kāi)采技術(shù)，該方法在應(yīng)用過(guò)程中需要先將地面的煤矸石進(jìn)行破碎，然后進(jìn)行鉆孔，讓矸石漏到井下，再經(jīng)過(guò)皮帶運(yùn)輸之后將其運(yùn)送到采空區(qū)，實(shí)現(xiàn)對(duì)采空區(qū)的回填，采用此方法能夠達(dá)到采空區(qū)的回填目的，同時(shí)有助于農(nóng)田的再次耕種。

3.5 其他技術(shù)措施

為了落實(shí)露天礦開(kāi)采的科學(xué)與安全達(dá)到綠色環(huán)保要求，在開(kāi)采過(guò)程中搭建相應(yīng)的儲(chǔ)煤大棚，利用干凈整潔高效的模式實(shí)現(xiàn)礦山資源的科學(xué)存儲(chǔ)，解決礦山露天生產(chǎn)以及胡亂堆積問(wèn)題，同時(shí)降低了粉塵造成的環(huán)境破壞。利用以水定產(chǎn)的目標(biāo)，在露天礦開(kāi)采中定時(shí)進(jìn)行水分噴灑，減少對(duì)環(huán)境的破壞。

4 優(yōu)化露天礦山綠色開(kāi)采技術(shù)的有效措施

4.1 加強(qiáng)對(duì)礦山開(kāi)采材料的管理

露天礦開(kāi)采難度較大，而且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，在開(kāi)采之前企業(yè)需要結(jié)合開(kāi)采情況制定恰當(dāng)?shù)拈_(kāi)采方案和開(kāi)采計(jì)劃，確保露天礦順利開(kāi)采。定制相對(duì)應(yīng)的機(jī)械設(shè)備檢修與維護(hù)計(jì)劃，降低設(shè)備故障而造成的開(kāi)采影響。除此之外，在開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)任何問(wèn)題都會(huì)影響到開(kāi)采進(jìn)度，造成開(kāi)采成本增加，所以必須要加大對(duì)開(kāi)采材料的監(jiān)督與管控，降低開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)的意外狀況，推進(jìn)露天礦順利開(kāi)采。

4.2 選擇合適的植物

首先，利用大型植物。大型植物體型較大，在種植之后能夠?qū)崿F(xiàn)土壤的穩(wěn)固性。其次，大型植物在種植之后能夠起到對(duì)粉塵和有害氣體的隔絕，降低了環(huán)境破壞范圍。最后，利用小型植物與大型植物相配合的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山開(kāi)采區(qū)域內(nèi)環(huán)境的凈化，減少對(duì)環(huán)境的破壞。

4.3 培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才

首先，在人才培養(yǎng)時(shí)，企業(yè)需要加大與高等院校之間的合作，由高校定期為企業(yè)提供穩(wěn)定的人才數(shù)量，在人才引進(jìn)之后企業(yè)需要對(duì)人才的能力進(jìn)行分析與考核，做到對(duì)其技術(shù)和能力的分析，科學(xué)分配崗位促進(jìn)人才能力的體現(xiàn)。其次，在人才選拔中，需要針對(duì)不同的崗位開(kāi)展相對(duì)應(yīng)的工作任務(wù)落實(shí)，并且由工作人員開(kāi)展相應(yīng)的崗位職責(zé)劃定，對(duì)其開(kāi)展相對(duì)應(yīng)的培訓(xùn)，讓其得到理論與實(shí)踐的融合，更能夠提升工作人員自身的操作水平。最后，定期為人才提供相應(yīng)的實(shí)踐機(jī)會(huì)，在實(shí)踐過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，可以通過(guò)以老帶新的原則，讓新入職的員工能以最快速度實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)工作方式的學(xué)習(xí)，掌握更多的理論知識(shí)，積累工作經(jīng)驗(yàn)，保障自身操作技術(shù)的提升。

4.4 對(duì)綠色開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行及時(shí)更新

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)很多露天礦企業(yè)應(yīng)用的綠色開(kāi)采技術(shù)并不是最佳的技術(shù)類(lèi)型，仍然有很大的進(jìn)步空間。所以，企業(yè)需要建立專(zhuān)業(yè)的綠色開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用團(tuán)隊(duì)，不斷實(shí)現(xiàn)對(duì)綠色開(kāi)采技術(shù)的優(yōu)化與完善，對(duì)綠色開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用狀況展開(kāi)分析，做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，推進(jìn)綠色開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用價(jià)值提升。另外，還需要結(jié)合綠色開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用時(shí)的各類(lèi)數(shù)據(jù)與信息，加大對(duì)露天礦開(kāi)采方案的調(diào)整，促進(jìn)方案與技術(shù)手段的融合，發(fā)揮綠色開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)一步推進(jìn)綠色開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用水平。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步推進(jìn)了我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，各個(gè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)都需要以礦山為基礎(chǔ)。但是，在露天礦開(kāi)采中，我國(guó)環(huán)境遭到了嚴(yán)重破壞，為了滿足礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，需要在露天礦開(kāi)采中融合更多的綠色開(kāi)采技術(shù)，改變以往傳統(tǒng)型的開(kāi)采方法，做到對(duì)環(huán)境的保護(hù)，建立綠色開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用體系，加大對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的分析，融入更多的先進(jìn)技術(shù)先進(jìn)理念，實(shí)現(xiàn)開(kāi)采方式優(yōu)化，推進(jìn)我國(guó)露天礦的發(fā)展與進(jìn)步。