露天煤矿开采技术创新及其安全防范措施探析

发表时间:2021/4/22   来源:《科学与技术》2021年3期   作者:张振鹏
[导读] 随着矿山开采的不断发展,始终致力于借助技术的改良与矿山规模的扩大,
        张振鹏
        中煤平朔集团有限公司东露天矿 山西 朔州 036000
        摘要:随着矿山开采的不断发展,始终致力于借助技术的改良与矿山规模的扩大,不断优化劳动生产率,使采矿成本不断下降。由此可见,深入研究并分析露天煤矿开采技术有一定的现实意义。只有结合露天煤矿的实际开采状况采取相应的开采技术,才能提高其开采的质量与效率,为现代矿业的全面可持续发展奠定坚实基础。
        关键词:露天煤矿开采技术;安全;防范措施
引言
        煤炭所具有的经济价值对促进国家经济发展有着重要的作用,因此,掌握先进的煤炭开采技术对任何一个国家来说都显得尤为重要。随着我国智能化产业的不断发展,煤炭的开采作业也逐渐智能化,作为我国煤矿行业转型的关键时期,煤炭的智能化开采技术必须不断创新,与时俱进,要深入挖掘并强化煤炭智能开采控制系统的科学性以及稳定性。
1 露天煤矿开采存在的问题
        在煤炭开采在向露天矿转变的过程中,采场的开采面积明显减少,增加了开采技术条件的运用难度,直接影响了生产能力的发挥,且实际成本明显增加,对煤炭企业的发展产生了不利影响。
        1.1 开采难度大
        现阶段,在开采深度增加的条件下,采场能够使用的作业空间范围也随之缩小,进而引发了诸多困难,集中体现在以下几个方面:开拓运输系统与新水平准备难度增加;运输距离变长;重车从下坡运行向高上坡运行转变,直接降低了运输汽车工作的效率。正是受上述开采条件改变的影响,煤炭开采作业效率降低,并引发一系列严重问题。
        1.2 露天边坡高度增加
        在持续开采露天矿的过程中,采场边坡也会不断提高,也更加陡峭。在这种情况下,边坡稳定性会降低,进而增加坍塌与滑坡等安全隐患的发生概率,而且边坡维护工作会增加施工作业人员的操作难度,一定程度上增加了维护费用的支出。另外,在深度增加的情况下,陡峭变坡面会呈现出凸状,导致稳定性明显降低。与此同时,矿坑下方空间会减小,所能承受破坏能力也明显下降,进而严重威胁矿山企业人身与设备的安全性。
        1.3 环境污染加剧
        在煤矿开采深度增加的背景下,露天矿的坑内空间也会随之减小,使得污浊气体浓度不断提高,最终导致煤矿开采工作面环境条件恶化。因内部通风条件受限,开展施工作业期间会形成大量的粉尘,加之汽车尾气等有害气体难以有效被排除,对采坑内部工作环境中尘毒浓度带来了一定程度的影响,加剧了空气污染程度。受上述一系列因素的影响,煤矿开采工作难度加大,严重威胁了人们的身体健康。
2露天矿开采技术创新
        2.1反向内排技术
        反向内排技术的基本原理,是在矿产开采一定时间内,采取的一种临时性措施,能够于短时间内减少剥离物内排运输的距离,也可以确保新采区的顺利推进。不过需要注意的是,反向内排技术并不能对内排空间富余引发的不利影响进行缓解和消除,结合实际情况分析,反向内排技术比较适用于连续转向部分,或者间断转向的露天煤矿,能够通过减少剥离物内排运输距离的方式,促进其内排量的提高,继而减少富余空间。


        2.2 靠帮开采技术
        在针对矿产资源进行露天开采的过程中,靠帮开采技术同样比较常见,其应用的关键,在于提高帮坡脚,不过,在矿山设计与矿产生产中,靠帮开采的方法存在一定的差异性:矿山设计环节,靠帮开采技术主要是保持下部境界固定,上部境界由外到内逐缩进,因此在矿山设计中,不需要在端帮设置运输道路,能够有效降低端帮补充扩帮量;矿山生产环节,靠帮开采技术强调上部境界固定,下部境界由内向外推进,在实际应用过程中,可以将现有的端帮运输道路取消,这样有助于提高矿产的开采量和回收率,促进企业经济效益的提高。
        2.3 卡车智能调度和生产监控技术
        在多数露天矿产开采中,都使用了卡车间断工艺,这种工艺具备很强的灵活性,不过管理和控制的难度较大。通过卫星定位技术、计算机技术以及无线通信技术的相互结合,可以实现对离散设备的有效监控和调度,促进间断工艺生产效率的提高。最近几年,以先进的信息化技术为支撑,卡车智能调度和生产监控技术得到了迅猛发展,越来越多的矿产企业开始引入该系统。就目前而言,随之5G、智能化相关行业的蓬勃发展,卡车智能调度和生产监控技术正在朝着高精度、智能化的方向发展,应用范围也得到了有效拓展,除了卡车,此项技术也在加油车、推土机、钻机、平路机等设备中得到了应用,而且融合了很多相关技术,如智能识别技术、采矿计划、故障诊断技术、防碰撞技术等。
3露天煤矿开采安全防范措施
        3.1完善安全标准化建设
        露天煤矿的安全生产要进行标准化建设,并且安全生产标准化建设应该坚持贯彻,持续落实,定期整改,保证相关规章制度真正在煤矿开采中起到作用。将安全生产标准化重视起来,投入人力物力进行研究和保障,建设符合露天煤矿自身条件的安全体系。安全生产规章制度能够帮助矿山消除安全事故隐患,避免安全事故发生。露天煤矿的开采人员从上到下都应当充分认识到规章制度的重要性,以及标准化建设的必要性,学习并贯彻标准化体,结合煤矿实际情况提出适宜的安全管理措施。对企业的安全生产标准化工作进行强化管理,推动安全隐患排查、安全整改等工作的完善和深入。
        3.2规模化开采
        对近期发生安全事故的露天煤矿的安全状况进行分析发现,大部分安全事故发生在小型煤矿内。市场经济快速发展,大量小型煤矿存在,对推动经济发展的作用有限,反而因为经常发生安全事故且处置不当导致民众产生不满情绪,带来不安定因素。小型煤矿在技术、安全、资金、管理、设施上都存在各种问题,与大型煤矿相比,小型煤矿常存侥幸心理,而不进行实实在在的安全生产管理和整改。研究表明,小规模露天煤矿的安全问题最为严重,在工业时代不易生存发展,必定被规模化的、管理正规的大型企业所取代。在环境和资源条件允许的情况下,应该尽量关闭安全保障差、规模较小的露天煤矿。管理完善、规模较大的大型采矿企业可对小型矿山进行兼并或者联合,以正规的管理极大降低安全事故风险。
        3.3完善废石排弃
        开采露天煤矿时会产生大量废石,如果随意排弃,或者排弃场地设置不合理,就容易引发矿区泥石流。如果有人进入不合规的排弃场,也容易受到伤害。应不断完善露天煤矿的废石排弃,在安全整改中予以重视。煤矿建设中避免废石排弃对人们造成伤害,应该在排弃场设计选址时就考虑到。对排弃场发生泥石流的条件进行分析,避免此类条件起作用,使之不具备发生泥石流的条件。但是也要考虑到,一旦因为复杂因素发生泥石流,也要避免对露天煤矿其他区域带来的重大影响,不能危及工人安全。排弃场的选择要从矿山的地质条件、地形条件、水温条件、工程条件等各方面入手,规避不利因素,选择建造在条件适宜的区域。
结束语
        应用现代信息技术,加强露天煤矿开采的前期预案分析,对采区的阶梯划分、边坡固体设计、爆破孔选择等方面,进行科学精准的计算,在确保安全与质量的前提下,进行机械化作业和技术创新。加强开采工程的管理工作,有效遏制各种安全隐患,提供规避风险的有效措施。尤其要通过信息技术,对露天矿山的边坡治理、安全管理、炸药爆破和矿石装运进行全程监管,确保技术创新与安全管理偕同进行。
参考文献:
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