露天煤矿灾害防治精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇露天煤矿灾害防治，期待它们能激发您的灵感。

篇1

1　露天煤矿开采引发的环境问题

露天煤矿对环境的影响主要表现在对地表的破坏及其所造成的水土流失、水体污染和空气污染。随着露天煤矿数量的增加和生产规模的扩大，对环境特别是对土地资源的占用和污染将日趋严重。

同时，露天采煤形成的凹坑，由于地质构造、边坡岩体、地表水地下水作用等原因诱发滑坡、塌陷、水土流失、泥石流等一系列地质灾害，可能危及周边地区的工业企业和居民建筑的安全。既造成巨大的经济损失又破坏了原来的生态环境。

1.1　露天煤矿开采对土地的破坏

露天煤矿区对土地资源的破坏主要表现在露天采场的直接挖损、外排土场压占土地和工业广场的占用等。挖损是对原地表形态、浅部地层、生物种群的直接摧毁，致使原土地不复存在，压占是挖损过程中产生的废弃岩土堆置于外排土场上造成原地貌功能的丧失一挖损和压占等工程活动直接破坏了表层的植被，导致这一区域原先处于相对稳定的系统受到干扰，使区域内的土地利用、植被覆盖、地貌、保水力等生态因子发生巨大的变化，占用使原有的土地利用类型变为容纳厂房、选煤场、运煤铁路、排土道路、供电线路以及排水管道等工矿用地。

据不全完统计，我国露天开采平均每万吨煤破坏土地0.24 hm2，其中采场挖损破坏0.08hm2，外排土场压占0.16hm2。尤其是倾斜煤层的凹陷露天矿因不能内排或内排量较小，剥采区不可能在开采闭坑时恢复为原始地形，剥离废石外排占用土地量更为巨大。

如抚顺西露天矿形成的矿坑东西长6.6km，南北宽2.1km，面积达10.87km2，3个废弃矸石排土场面积达20.2km2；阜新海州露天矿长4km，宽2km，深350m，面积达8km2，排土场面积达14.7km2。露天开采活动在如此广大的范围内延续几十年至近百年，对生态地质环境的影响之大、危害之多、治理之难可想而知。

1.2　地表水和地下水污染问题

露天煤矿闭坑后，对地表水和地下水污染最严重的是露天煤矿排土场淋溶水。排土场的煤矸石中富含碱金属、碱土金属和硫等，大气降水淋溶了煤矸石中的无机盐类，含无机盐类的淋溶水流入地表水体会对地表永体造成污染，渗入地下含水层，也会污染地下永体。阜新新邱露天煤矿排土场附近于家沟地区的地下水体就是由于露天煤矿排土场淋溶水渗入地下使其受到了严重的污染而导致不能饮用的。

此外，露天煤矿闭坑后，采场周围水体和大气降水汇入采场矿坑，也会由于矿坑积水浸润采场的残煤露头，而使煤层中的硫和重金属等污染物质溶入水体而使地下水受到污染。

1.3　大气染污问题

露天煤矿排土场污染最严重的因子为剥采区、排土区和运输道路两侧一定范围内的粉尘(TSP)。另外含有因少量煤矸石和残煤在大气中慢慢被氧化而可能发生自燃，产生一定量的CO、SO2、和NOx等有毒有害气体，对大气造成，污染。

对某露天矿区的现场监测结果显示：大气污染物主要是总悬浮颗粒物(TsP)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)。研究表明；TSP的含量远远超出二级国家环境空气质量标准，因此为主要污染物。在每年春夏之交和秋冬之交两个时期会出现两个污染高峰期，表现出明显的季节特征，与气象条件紧密相关；气体污染物高峰期均处在冬季前后，在每年的夏季浓度最低，CO、SO2的浓度与烟雾出现次数呈正比关系，主要是由于残煤自燃引起的。

此外，我国露天煤矿排土场大多没有土地复垦和再植被，每个露天煤矿的外排土场都会形成一个几百到几千公顷的人为荒漠化土地，春秋时节，荒漠化的排土场所产生的扬尘等亦会使周围大气造成严重的TSP污染。

1.4　露天矿闭坑前环境地质问题与灾害

我国露天煤矿开采至闭坑前环境地质问题与灾害主要表现在以下两个方面：

(1)露天采矿形成的矿坑边坡及排土场边坡，由于地质构造、边坡岩体、地表水及地下水作用、采矿工程活动等原因诱发一系列诸如滑坡、塌陷、泥石流等突发性或缓变性地质灾害，危及该地区周边工业企业与民居建筑的安全，造成人员伤亡及巨大的经济损失。如抚顺西露天矿，从20世纪50～80年代共发生滑坡、塌陷、泥石流等灾害达90次，并使周边石油一厂发电厂的厂房与重要设施受到破坏，损失超过数亿元。阜新海州露天矿从1953年投产1990年止，共发生滑坡等灾害75次，造成巨大的经济损失和人员伤亡；其它露天矿的滑坡也不少，而小规模的地质灾害更是屡见不鲜。

因此，滑坡、塌陷等地质灾害贯穿于露天矿开采的始终，并有可能延续到闭坑卮

(2)露天矿开采还引发许多生态环境恶化及缓变性的灾害。如矿坑的煤、可燃矿物，排土场排放的煤矸石等有可能造成局部区域自燃，引起温室效应影响小气候，有害气体污染地区大气环境。危害人们健康，排弃物中的有害元素通过地表水、地下水渗透，造成水质污染和周围农田盐渍化；矿坑、排土场的废岩土，经剥蚀风化，受风力作用产生大量粉尘及有害气体，危害人民健康等等。这些问题日积月累就变成了长期污染空气、水质、农田的缓变性灾害而影响人类生存环境，而且如不及时治理，则在露天矿闭坑后仍将继续产生影响。

1.5　露天矿闭坑后地质环境的变化与环境地质灾变发展趋势

露天矿闭坑后地质环境将发生改变，环境地质灾变有进一步发展的趋势，主要体现在水文地质环境的变化。露天矿闭坑前为维持正常生产与边坡安全的全套疏干排水系统，在采矿结束后不可长久维持，一旦停止，则地表水、地下水将向矿坑汇集，原来的疏干边坡(简称为干边坡或干坑)将逐渐充水成为湿边坡，使边坡岩体含水量增大，强度大幅下降，地下水水位上升，边坡稳定性下降，从而发生滑坡、塌陷等地质灾害。

许多露天开采的矿山，下部曾由地下开采过，岩体受到扰动、破坏发生沉陷，再在露天开采与地下开采的复合作用下，边坡岩体被切割、再度破坏与扰动，随着终采闭坑，边坡将加陡至最终帮坡角，这样脆弱的边坡在自然与人工营力如暴雨。地震或矿震等作用下更易发生滑坡、塌陷。

所以，如不能提前采取合理的治理措施，则露天矿闭坑后地质环境必然恶化，环境地质灾害发生的危险性也必然增大。

2　露天煤矿开采引发环境问题的原因

我国露天煤矿开采环境问题复杂、多样、特殊、敏感，由于特定历史因素对矿业城市地质环境和生态环境的影响和破坏非常巨大。随着国家环保意识增强，80年代以来建的新矿区环境

状况有所改善，有的矿区达到了较好水平，如神华集团神东公司的马家塔露天矿就比较好地解决了露天开采中环境恢复和治理问题。因此总结这方面的经验教训意义是重大的，对搞好露天煤矿开采环境问题的防治是非常必要的。

在计划经济时期，煤矿企业利润都上缴国家而很少投人由开采造成的环境问题治理经费。如抚顺西露天矿、阜新海州露天矿这样的国有大型矿山企业，所产煤炭、所创利润和效益基本上均上缴国家，而几十年来开采带来的严重的环境危害却留给了地方，露天煤矿开采初期和中期环境危害的范围均较小，没有引起决策者、管理者和采矿者的注意。加上环保意识薄弱而使环境隐患越积越多，几十年后造成了环境的恶化和灾害的发生。无法回避的是，历史沉淀这些环境问题。只有依靠各级政府加大投入或积极组织才能逐步地治理和恢复。

以往传统的地质、采矿、管理学科没有或很少将矿山环境勘查、评价、预测、管理、立法、执法与露天煤矿勘查、露天煤矿建设、设计、生产、闭坑有机地贯穿始终结合起来。各学科均有自己的侧重点，如露天采矿学就追求剥离最少、采煤最多，只要不滑坡，边坡越陡越好，很少考虑地面变形或闭坑后灾害，很少以综合的长远的经济效益、社会效益和环境效益作为本学科研究追求的出发点。

露天煤矿开采环境问题根本上说是人类采矿工程活动使环境发生变化或恶化。这就需要决策者、管理者、生产者有战略眼光和战略胸怀，不仅仅关注自身的、近期的经济效益和繁荣，还应从保持社会经济可持续发展、爱护_人类居住的家园的高度去从事露天煤矿开采，主动地、积极地利用开采工程改善、美化周边环境，变有害为无害。变不利为有利，实现资源开发和环境保护的协调发展。

3　露天煤矿开采环境问题的治理对策

(1)区分环境问题历史旧账和新账，从而明确环境恢复治理的主体和责任人。要由目前的矿山企业来承担历史遗留的环境问题的治理显然是不现实的。因此尽早区分历史旧账和新账，是明确环境恢复治理责任、内容、资金来源和实施主体的重要前提。

对于历史旧账，应主要由政府承担，主要依靠国家、省市政府投资、组织治理。而新账必须主要由企业承担，严格执行“谁破坏谁治理、谁负责”的原则。抚顺西露天矿、海州露天矿这样的老矿，由于历史原因造成的环境问题主要由国家、政府承担治理恢复，而进入市场经济后由于露天开采引发的新的环境问题则必须由企业承担，进入企业生产成本，负责治理恢复；而新建矿山则必须从勘察、立项、设计、建设、生产开始就从法制上、管理上明确责任人，并负责到矿山闭坑，确保环境得到恢复和改善。

(2)完善、修改的制定包括露天煤矿开采在内的有关标准、规范，使矿山开采的环境管理和治理具有可操作性、规范，使矿山环境管理和治理具有可操作性、针对性和科学性。实现露天煤矿开采从勘查、建设、生产、闭坑全过程的管理和监督有法可依。实现露天煤矿开采环境的改变―破坏一恢复―重建的良陛循环。促进可持续发展。这就从源头避免、减少了环境问题的危害和地质灾害的发生。

(3)露天煤矿建设开采的规划要充分考虑开采至最终境界可能带来的环境问题和灾变。规划和设计中要充分考虑不要在可能的环境灾变区设计民用与工业建筑。这一条对新建露天煤矿是必要的。

(4)在地质环境问题较严重的露天矿，建立环境地质监测网站和地质灾害预警系统。主要针对已经建设和正在生产的露天煤矿且环境灾变问题已经存在并影响、危害地面建筑和人民生命财产安全情况下建立。如抚顺发电厂及地面兴平路等均建有地面变形监测线网，实时监测并预测变形趋势，为及时采取灾害防治措施，避免损失提供依据。

(5)老的露天煤矿开采已几十年，造成的环境地质灾害已成事实的情况下，防治对策建议遵循两条原则：一是避让原则。不要在灾害区内布置工程建设和居民建筑，已有的尽量考虑搬迁・二是针对性治理原则，对不宜搬迁的重要设置和建筑，采取针对性治理措施，如加固、屏蔽、采矿回填、边坡压脚等。宣进行几个方案的技术经济比较，要综合考虑技术可行性、经济台理性和安垒风险性。

(6)对于新建露天煤矿，决策者、管理者，采矿者应站在保护生态环境和可持续发展的战略高度，主动的通过采矿工程活动改善和重建周边地区的环境。如平朔安太堡露天煤矿就做出了有益可喜的成绩。通过开露天采矿、修水库、改河道、改变地形和地层层位、调整土壤结构、防止水土流失、复垦种植等，不但避免了环境的恶化，而且通过露天煤矿开采，建设生态环境更好的新矿区。

4　结语

露天煤矿开采所诱发的种种环境问题产生的影响是直接的、深远的，尤其是对生态环境的影响，而对这些环境问题的防治也是一项复杂的、综合的、庞大的系统工程。要应用环境地质学、环境科学、采矿学、水土保持学、系统工程、工程经济学等学科的原理和思路研究防治对策，追求最优的经济效益、社会效益和环境效益。实现煤炭开采与环境保护协调发展，实现矿区的可持续发展。

参考文献：

[1]周伟，白中科，袁春，付慧，东露天煤矿区采矿对土地利用和土壤侵蚀的影响预测，农业工程学报2007(3)：55

[2]刘志斌，大型露天煤矿闭坑后的生态环境问题及其对策，露天采矿技术2003(3)

[3]孙立勤我国露天煤矿开采环境问题及防治对策研究，煤炭技术2007(11)

篇2

[关键词]露天煤矿；电气系统；事故隐患；安全防护

中图分类号：TD608 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0222-01

1 引言

煤矿开采中的危险系数非常高，因为在实施过程中所处的环境非常的恶劣，使开采过程很容易受到外在因素的影响，从而引发各种安全事故发生，所以，降低安全事故的发生机率是露天煤矿建设与管理中重点关注的问题，其中更不可忽视电气系统在露天煤矿中所存在的不安全因素，因为，据不完全统计，露天煤矿在生产作业中所发生的安全事故，一半以上都是由于电气系统设备故障造成的。这样不仅给煤矿开采进度带来影响，最重要的是对操作人员的生命安全造成威胁。

2 露天煤矿电气系统存在的事故隐患

导致煤矿事故隐患发生的原因有很多方面，其中最为突出且主要的原因则是电气系统等设备及设施不合理造成的，在一定程度上增加了电气事故的发生几率，以下是做了具体的分析：

2.1 断路器及开关遮断容量不足

如果在露天煤矿开采过程中断路器及开关遮断容量不达标，那么就会影响到分段短路的电流能力，从而引发由于短路故障增大热量而发生的设备及电缆燃烧现象，轻则导致一些矿区停电停产，耽误工程进展速度，重则造成财产巨大损失以及人员的伤亡。

2.2 雷击过电压问题

煤矿开采过程中经常遇到各种雷雨天气，其中雷电灾害作为重大灾害之一，给煤矿开采带去的危害至关重大，当云层的电荷与其他物体或云层发生闪电或雷击时，云层中的负电荷就会快速消失，电容效应也随之不见，那么聚集在物体表面的正电荷也立即流向大地，由于电流较大，会在流动的路径上由于电阻的原因产生很大的电压。如果由于雷击过电压、电流产生火花或是击穿电缆设备，出现短路问题，电流产生的火花甚至短路问题带来的火源再将油污、电缆等易燃物品点燃，会直接引起火灾，这时配电室内没有充足的灭火设备或是没有及时安装通风排烟设备，会导致火灾很难控制，甚至可能引起事故范围不断扩大，停电、停产、人员伤及在所难免。

2.3 电源线路强度及主变压器容量不足问题

目前，很多的露天煤矿在生产运营过程中所面对的一个头疼的问题就是主变压器容量匮缺引起变压器供电能力不足而引发的事故。另外，由于电源线路的强度不足，一旦遇到各种恶劣天气就会很容易发生电源线率断掉或塔杆倒下等问题，不得不将开采工作暂停，不然容易给露天煤矿的施工人员带来生命危险，造成人身财产安全恶劣后果。

2.4 电气设备缺乏完善性引起的火花事故

从近几年我国各煤矿实际的发展情况了解后发现，露天煤矿中频发火花事故，其主因是电气设备缺乏完善性导致的。通常引发火花事故的原因分为：其一，电气设备在维修及安装过程中不符合标准要求，造成开关触点分合时出现电火花，从而引发安全隐患；其二，露天煤矿带电电缆由于外力原因拉脱、破损、电缆绝缘下降容易造成系统短路、接地，引发电气火花；其三，露天煤矿电气设备保护失灵，当出现过流、短路、接地等电气事故时拒动，使设备、电缆过载、过热印发电气火花。

3 露天煤矿电气系统存在事故隐患的解决措施

3.1 定期检查，对不足进行及时的修复

电气设备在经历了长时间使用之后肯定会有这样那样的问题存在，为了不影响整体的运行需要定期进行检查。针对于开关遮断容量不足的问题并不是不能够解决，如：更换灭弧介质，重合容量不足的开关停止重合闸的使用，经过调整降低系统短路的电流，满足开关的灭弧能力或更换全新的开关。而容量严重不足时，应改为“非自动”，作为负荷开关或隔离开关使用。

3.2 提高对防雷工作的重视度

这就需要露天煤矿在运营过程中结合国家及地方的相关规定及要求配置有效的防雷装置，这一过程中还应结合地势环境、土壤、气候、地理位置等因素进行，以此达到安全可靠、经济合理以及技术先进等目标；另外，建议换成组合式过电压保护器，换成相吻合的避雷器；也可以进行二次继电保护工作，在继电保护调试中模拟煤矿电站短路情况，可以靠近电站的过留速断跳开，因其对保护断电系统具有可靠性，而且在输电线路时，降低了雷电对段杆塔的袭击，提高了雷击杆塔的抗雷作用。

3.3 安装有效的视频监控系统

在当前科技快速发展的局面下，越来越高科技的监控系统也接连形成，可以在露天煤矿中安装相应的视频监控系统，为开采作业顺利进行树立良好的保障，同时还能够促进煤矿产量、效益及安全性的提升。因此，安装电气系统的监控设备越来越成为露天煤矿管理中的一项重要内容，对露天煤矿电气系统的安全作业提供保障，为露天煤矿开采提供有效的指导，同时还可以在事故中发挥及其重要的作用。

3.4 对电气设备的维修模式不断创新

传统的维修模式已经无法适应于全新的时代需求，为了能够及时的发现电气设备中的故障问题，不影响生产的正常运转，那么露天煤矿就应该对电气设备维修模式全面创新，并明确做出规定，定期对电气设备进行检修，合理安排检修时间、检修负责人以及检修机器数量等。一些陈旧的机器设备，性能较低，出现故障率较高，因此，可以成立管理检修小组，进行深入分析其运行状态，对设备进行实时控制，加大检修力度，确保降低成本的同时，提高机器设备的安全性。

3.5 加大对作业人员的培训力度

当前，很多煤矿所具备的电气系统负责人员不管是在综合素质还是专业能力上都有所欠缺，种种原因也使得电气设备容易出现隐患。所以 应针对岗位人员定期进行培训，不断强化他们专业能力及综合素质，增强工作人员的安全意识，调动工作的积极性。依照不同岗位进行相应的培训，通过对技能知识的讲解与技能实际操作，全面提高工作人员的专业素质，为培养全能型的技术人才。

4 结束语

总之，与其他工程相比较，煤矿开采工程的危险系数相对较高，尤其是露天煤矿中的电气系统故障隐患，如果得不到有效的防护将造成无法弥补的后果，因此受到了社会大众广泛的关注。基于此，露天煤矿应积极应对电气系统的安全问题加大改革力度和各方面的投入力度，结合现实状况不断改善，促进我国露天煤矿事业的健康发展。

参考文献

[1] 杨广义.浅析露天煤矿开采中如何防治事故隐患[J].中国科技纵横，2014（20）：177.

篇3

关键词:红沙泉露天煤矿;地形图;防洪渠;水力计算;方案对比

煤炭是我国的主体能源，是国民经济健康稳定发展的重要基石［1］。煤炭生产往往面临水害的威胁，其是与瓦斯、煤尘、火和顶板灾害并列的五大灾害之一，将长期伴随煤矿建设和生产活动，水害防治工作任重而道远［2］。露天煤矿受自然条件影响较大，尤其是夏季连续降大雨、暴雨而引发的洪水，给露天矿的安全和生产都会造成重大影响［3］。洪水灾害作为露天矿主要灾害之一，我们必须引起高度重视。防水和排水是露天矿山的辅助生产工作，但它却是保证矿山安全和正常生产的先决条件［4］。露天矿坚持地面水地上排，通过修建拦截水沟把水排到采区外，地面防排水主要是防、堵、疏、排、截的综合治理［5］。如果将截排的地表水、露天矿坑内积水与地下水进行综合利用，实现变害为宝、变废为宝，这样会带来显著的经济效益与社会效益［6］。本文以红沙泉露天煤矿北侧局部防治水为例，充分利用现代测量设备和计算机软件，通过方案对比与概略经济评价，最后确定防洪渠参数和修建位置，实现变害为宝。

1矿区水文地质

1．1地形地貌

红沙泉露天煤矿处于准噶尔盆地东部腹地，南为天山、北为克拉麦里山。由于南部天山强烈的上升作用，在山前堆积了巨厚的冲－洪积物，组成了沿山麓向聚煤盆地内部倾斜的倾斜平原，形成了较好的储水构造，成为潜水和自流水分布区。潜水埋深由天山山麓向盆地中心逐渐变浅，径流条件变差，水质变坏;地下水依靠蒸发与蒸腾而排泄，盐分大量集中形成盐碱地。区域地势总体呈向南缓倾的斜坡，但地势东、南高，北、西低;地貌形态为残丘状的剥蚀平原，海拔657～753m，最大高差96m，相对高差一般在30m左右。接近盆地边缘地带，径流非常微弱，基本属于垂直交替带。

1．2气象

本地区属大陆干旱荒漠气候，年温差和昼夜温差较大，6～8月份为夏季，气候炎热，白天气温常在40℃以上，绝对最高气温达43．2℃(2004．7．13);11月～次年2月份为冬季，气候严寒，绝对最低气温达－49．8℃(1969．1．26)。年平均降水量106mm，年蒸发量1202～2382mm，全年日照3053h，8月份偶有雷阵雨，冬季积雪稀少。矿田内常年多风，多以西北风为主，风力一般4～5级，经常有7～8级大风，最大可达10级以上并伴有强大的沙尘暴天气。

1．3水文

矿田内大多数地段地表无常年水流。在露天矿南缘著名的红沙泉是唯一的泉水点。以泉水为源头，形成径流，流向北，流出约200m后径流下渗或蒸发终结。暂时性水流主要由夏季偶降暴雨形成的地表水，顺自然冲沟流向古河床，从矿区西北方向流出，或向低洼地段汇集、滞留。低洼处滞留的地表水在原地下渗或就地蒸发，最终形成淤积泥板地(俗称白板地)或盐渍化砂土。

2红沙泉露天矿北部状况

2．1水害概况

红沙泉露天煤矿北部总体地势北高、南低，面临的主要洪水威胁来自北部山丘地表汇水。随着基建的进行，新修铁路运输环线破坏了原有北部挡水坝，短时强降雨过后，地势低洼处产生大面积积水，铁路路基被积水浸泡，给铁路运输带来了安全隐患，同时也威胁到外排土场边坡。

2．2防排水系统分析

对红沙泉露天煤矿北部和铁路环线进行实地踏勘，经过分析研究可知:铁路路基被浸泡的主要原因是北部汇水面积过大，暴雨洪峰流量已超越了东侧地面铁路沿线防洪渠的排水能力。因防洪渠距离国信电厂运煤皮带转运点太近，无法进行加宽加高，所以决定在红沙泉露天矿北部山坡上修建一条南北走向防洪渠，最大限度地拦截北部山坡汇水，减轻东侧铁路沿线防洪渠的排水压力，确保运煤铁路安全。

3防洪渠设计与研究

3．1绘制地形图

地形测绘是设计防洪渠的前提，利用3D激光扫描仪－RIEGLVZ－2000i对红沙泉露天煤矿北部地形进行扫描，提取高程点与坐标数据，减少野外工作时间和体力劳动。利用南方CASS软件绘制地形图，本次选用比例尺为1∶2000，等高距为1m的地形图。

3．2初步修建位置

参考自然水流路径，根据山脊线和山谷线的位置、走向，避开等高线密集处和剧烈弯曲地段，最大限度地拦截北部地表水，保持防洪渠平直，利用自然地形，减弱地表汇水对防洪渠的冲刷，与现有防洪工程相连。初步确定防洪渠修建位置如图1与图2所示，形成两个方案。方案1:建a－d段防洪渠，汇水从a点流向d点，最后汇入1号防洪渠，全长1550m。利用RTK进行放线，绘制防洪渠地表断面图如图3所示，由图3可以看出，从a点到d点高程逐渐下降，局部地段落差最大值为0．53m。优点:充分利用现有防洪系统，汇水直接流入1号防洪渠，最后进入古河床。缺点:防洪渠较长，破坏备用运煤砂石路，给矿区运输带来了麻烦。方案2:建a－c段防洪渠，汇水从a点流向c点，利用自然水流路径，汇水通过铁路排水沟排水口流入矿区主干道路旁树林带，全长1000m，汇水可用于绿化灌溉。优点:防洪渠短，与现有防洪系统结合，充分利用了地表水资源。缺点:暴雨时，汇水量大，铁路环线排水沟排水压力大。

3．3工程水力计算

3．3．1汇水面积由于雨水是沿山脊线向两侧山坡分流，所以汇水面积的边界线是由一系列的山脊线连接而成的。为了更准确圈定汇水面积，选择在等高距为0．4m的1∶2000地形图上进行圈定如图4所示，方案1的汇水面积为794949m2，方案2的汇水面积为407403m2。3．3．2暴雨径流量计算红沙泉露天煤矿年产800万t原煤，服务年限超过50a，属于大型露天煤矿，采用50a一遇、Ti日最大降雨量的地面防水工程的防洪标准。依据《全国分区经验公式成果表》和该防洪标准，先按暴雨频率2%计算洪峰流量，再按暴雨频率1%进行校核。暴雨频率2%的洪峰流量:Q2=K×Fn1(1)式中:F—汇水面积，km2;查表K=0．54～1;因F＜3，K取值为0．55，n1取值为0．75;按1%暴雨频率校验，查表得Q1÷Q2=1．09，则暴雨频率1%的洪峰流量:Q1=1．09Q2(2)将F、K、n1数据代入公式(1)，并按公式(2)计算防洪渠的洪峰流量，详见表1。3．3．3防洪渠设计露天开采的特点使矿区不可能建造永久性构筑物来防范洪水，除排土场和两侧端帮的设施使用时间稍微长久以外，其余地区的设施都会在很短的时间内完成它的使命，所以防治设施必须以经济实用为原则。且本次防洪渠在矿区外修建，因此建成倒梯形无铺砌导流明渠。采用日立ZX360K－5A挖掘机修建防洪渠，考虑到设备铲斗参数和水力上最经济的梯形断面尺寸，因此沟的边坡取1∶0．5，导流明渠底宽b为1m。无铺砌倒梯形导流明渠沟内水深计算:Q1=wv=(bh+mh2)v(3)式中:v—水在沙砾土中的流速为1．2m/s;将Q1、v、m、b数据代入公式(3)中，解一元二次方程，则得出排水沟设计水深h，再加0．3m安全高度为防洪渠全深，具体见表2。

3．4经济性评价

3．4．1工程量经水力工程计算，由表2可以看出，方案1防洪渠长度虽然只比方案2长了550m，但方案1工程量却是方案2的2倍，方案2修建成本明显低于方案1。3．4．2水资源利用因防洪渠直接拦截，方案1汇水直接排入矿区西北古河床。方案2利用自然水流路径和自然冲沟，可收集方案1全部汇水，因绿化带为抗碱性榆树，地表汇水可直接用来绿化灌溉。

4方案选择

对比两个方案，在保证安全前提下，综合考虑其经济性，充分利用水资源，最后决定选择方案2。防洪渠修建采用原地开挖方式，利用排弃岩土修建挡水墙，挡水墙与防洪渠结合，拦截漫过防洪渠的洪水。挡水墙为正梯形，位于防洪渠南侧边缘0．5m处，防洪渠及挡水墙断面如图5所示。图5防洪渠及挡水墙断面图5结语防洪渠在保证安全生产前提下进行合理的设计与经济性评价。尤其像红沙泉露天煤矿这种“富煤贫水”的西北干旱地区，水资源显得更宝贵，修建防洪渠更应该充分利用水资源。干旱地区地表水资源的再利用，可缓解严重缺水的现象，实现露天煤矿经济的可持续发展，也是防洪设计必须参考的重要依据之一。

参考文献:

［1］靳德武，乔伟，，等．煤矿防治水智能化技术与装备研究现状及展望［J］．煤炭科学技术，2019，47(03):10－17．

［2］董书宁，王皓，周振方．我国煤矿水害防治工作现状及发展趋势［J］．劳动保护，2020(08):58－60．

［3］武强，刘正林，董书宁，等．煤矿防治水细则解读［M］．北京:煤炭工业出版社，2018．

［4］高永涛，吴顺川，王青，等．露天采矿学［M］．长沙:中南大学出版社，2010．

［5］中国煤炭工业协会．煤矿作业规程技术手册［M］．徐州:中国矿业大学出版社，2015．

篇4

关键词：露天煤矿；环境治理；对策

引言

露天煤矿开采比井工煤矿开采具有很多优势，比如劳动生产率高，成本低，安全程度好，劳动条件好，建设速度快，同时也具有一定的缺点，比如受气候条件影响大，对地表破坏大，对环境影响大，由此带来的环境问题也非常突出，严重制约了煤矿的可持续发展。

1我国露天煤矿现状

近几年来，随着国民经济快速发展，露天煤矿也迎来了发展的机遇，露天煤矿产量快速增长，占总采煤量的比例逐年上升，与此同时，面对日益严峻的环境形势，纷纷探索以节能环保为核心的绿色开采技术，当前正在向绿色、安全、高效及智能化方向发展。开采方式也由最初的间断开采工艺逐渐转变为半连续、连续开采工艺，成本进一步降低，效益进一步提高。

2露天开采所引起的环境问题

2.1对原始地表破坏大

由于露天开采原始地表大多为林地或草地，露天开采势必引起地表的破坏，矿基建工程同样会占用并破坏一部分土地，比如外排土场、储煤场、工业广场、运输道路等，同时随着原岩应力的释放，会破坏原有边坡的稳定，造成坍塌、滑坡、泥石流等自然灾害，使矿区的生态系统出现不平衡，动物迁移，水土流失。

2.2对生活环境影响大

露天开采爆破、采装、运输、排土等各环节都可能产生粉尘与煤尘，并随风漂浮，危害周边环境，危害矿职工身体健康，可能引发尘肺病，影响周围居民生活环境，可能引发村民纠纷等社会问题，由此造成的损失无法估量。

3环境问题原因分析

3.1责任心不强

我国露天煤矿虽然发展较快，但是环境治理工作存在滞后现象，认识不足，责任心不强，没有牢固树立“绿水青山就是金山银山”的理念，大多数人对于环境问题的客观状况缺乏一个清醒的认识，人们只关注于经济增长的数字，却往往忽略了其背后所付出的沉重代价，对资源的掠夺式开发造成环境的极大破坏。

3.2只重眼前利益

露天煤矿大多只考虑眼前利益，忽视长远利益，没有未来规划，没有详细的治理方案，认为没有必要也不愿花费大价钱来进行环境治理，主动性、积极性不强，法制意识淡薄，没有意识到破坏环境会受到国家法律法规严厉制裁。

4环境治理对策的建议

环境治理是一个系统工程，同时也是一个庞大工程，需要从基建环境保护措施“三同时”开始。通过调查研究某露天矿开采现状，提出了环境治理对策，为露天煤矿环境治理工作提供一定的参考。

4.1粉尘治理对策

4.1.1钻孔粉尘防治。钻孔要对钻机进行改造，配备捕尘装置，捕尘效果达到环保粉尘排放标准，同时加强对作业人员的培训教育，监督作业人员个体劳动防护用品使用，严格按照规程进行钻眼，从源头减少粉尘污染。4.1.2爆破粉尘防治。要加强爆破设计管理，合理设计爆破参数，减少一次爆破量，合理选择爆破自由面，炮眼填塞质量符合要求，尽量采用水炮泥进行填塞，在爆破前对爆破区域进行洒水降尘，爆破后及时对爆堆进行洒水。4.1.3采装运输粉尘防治。按要求配备足够洒水车辆，增加洒水次数，全天对采剥工作面、矿内运输道路进行洒水降尘，同时对于道路及工作面积尘，及时用装载机进行处理，对所有采剥车辆进行排气筒改造，基本做到工作面、运输道路不扬尘，粉尘浓度符合要求。4.1.4排弃粉尘防治。洒水车定期对排土场进行洒水，形成制度，自卸卡车倾倒岩土时，听从排土场工作人员指挥，按序进场，缓慢向排土场坡顶线靠近，缓慢倾倒岩土，防止过快过急，产生扬尘污染。4.1.5储煤场筛分、装车及外运粉尘防治。在储煤场卸煤地点以及储煤场装车地点新增喷雾降尘设备，降低粉尘浓度，同时加大储煤场和外运道路洒水次数，对所有外运车辆严格检查，做到外运车辆顶部全部覆盖苫布，排气筒全部改造，基本做到不洒煤、不扬尘，减少扬尘污染，保证环境质量。

4.2噪声防治对策

露天煤矿开采工艺，生产过程中易产生噪声源的是爆破、挖掘、运输等环节，主要对设备操作人员产生影响。

4.3工业广场环境治理对策

4.3.1废水处理矿坑废水处理措施是经简单物理沉淀后，利用抽水设备将水抽入洒水车，可用于采掘场工作面、道路洒水降尘，做到循环利用；生活废水处理措施是生活废水集中处理，然后综合利用。4.3.2固体废弃物处理生活垃圾处理。生活垃圾使用封闭式的容器进行集中堆放，定期进行处理，处理方式为在指定地方填埋，禁止乱扔，无序堆放，以免污染环境。采场剥离物处理。采场剥离物全部实现内排，减少对林地的占用,减少对环境的破坏。储煤场产出的矸石处理。经储煤场筛分过的煤矸石再次过筛，回收利用，提高资源回收率，剩余矸石集中堆放在储煤场北部的专用场地，及时联系买家进行销售，对于暂时不能销售的矸石，采取纱网覆盖。

4.4加快复垦绿化工程

要坚持边开采边治理的原则，按照矿山地质环境分期治理方案要求，及时削坡整平，植树种草，保护生态环境，防止水土流失，做到可持续发展。

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【关键词】露天煤矿；绿色开采；技术

一、露天煤矿绿色开采的重要作用

绿色开采技术的根本目的在于改变现有的露天煤矿的生产方式，减少煤炭资源的浪费，减少煤炭开采对大气、水和土壤的污染，从而实现可持续发展的战略。

露天煤矿的绿色开采技术是煤矿开采事业长久发展的必要要求。当今世界，全球能源危机不断加剧，自然资源储量越来越少。传统的露天煤矿开采技术无论是对于资源还是环境的可持续发展都非常不利，这就更加剧了能源的不足的现状，煤矿事业的发展面临前所未有的挑战，这种现状迫切需求露天煤矿绿色开采技术的的出现和革新，它可以提高煤矿的生产效率，增加煤炭产业的经济效益，不断促进煤炭事业的发展，所以说绿色开采技术的出现符合煤炭事业的发展要求。

露天煤矿的绿色开采技术是科学发展观的重要体现。煤矿的绿色开采技术是针对能源危机和环境污染提出的，传统的露天煤矿的开采技术对于大气、水、土壤资源的危害是不可挽回的，科学发展观的提出就为露天煤矿开采技术的革新提供的一个机遇，绿色开采技术的出现正是符合科学发展观的要求，它是科学发展观在煤矿开采事业的尝试，所以说它是科学发展观的重要体现。

二、基于自移式破碎站开采技术

在对露天煤矿进行开采中，采用自移式破碎机这种新型采矿工艺，不仅可以大幅度降低在露天矿山中汽车的使用数量，还可以明显提高露天煤矿开采的生产效率，降低露天煤矿开采的生产成本，减少汽车废气的排放以及汽车轮胎的消耗，不仅可以保护大气环境还可以有效改善露天煤矿周围的环境，有着积极的使用价值。

自移式破碎站中包括履带式移动破碎站以及反击破履带式移动破碎站、筛分履带移动破碎站、圆锥破履带式移动破碎站等，在任何的地形条件下都可以满足煤矿开采需求，还可以根据客户需求灵活配置出一级破碎、二级破碎与三级破碎模式，也可以对其进行优化组合。并具有高破碎效率、多功能、结构设计合理的优势，满足露天煤矿开采中对粗、中、细物料破碎的筛分需求，采用一体化的机组配置，不仅安装维修方便合理，还具有很高的耐久性，以提高露天煤矿开采中机组的工作时效。采用该机组进行露天煤矿开采，可以降低生产过程中的噪音、减少粉尘污染，有效提高实际露天煤矿开采中的社会经济效益。基于自移式破碎站的煤矿开采工艺，不仅利于环保，还可以减少对空气CO2的排放，增强使用年限，而且在实际开采中，对于施工现场要求较低，便于操作，提高开采效率。

三、采区煤矸分离技术

在新开拓采区中，要并列创建一个煤仓、矸石仓，以及运输系统。运煤的时候，要将矸石仓关闭，原煤被直接灌入煤仓。当在掘进工作中，遇到了断层或者穿煤层施工，往往岩石含量较多。在灌矸石仓的时候，要将煤仓关闭，漏下的矸石进入矸石分离系统后，还要通过矸石分离系统卸载。采区煤矸石洗选法如果在掘进的过程中，掘进工作面以半煤岩为主，当掘进运输系统无法实习实现分离的时候，就可以将小型洗选装备设立起来。煤与矸石的混合物可以被卸载到小型洗选装备中以洗选的方式对煤与矸石进行区分，做好隔离工作。原煤运输系统可以对煤进行分配，并将被分离出来的矸石进入矸石运输系统。

四、“数字矿山”技术

目前，对于“数字矿山”的定义国内外尚未完全统一。通俗地讲，数字矿山就是一个矿山范围内的以三维坐标信息及其相互关系为基础而组成的信息框架，并在该框架内嵌入我们所获得的信息的总称。对于数字矿山建设，概括起来目前主要有以下五种观点，即数字地球观点、地质模型观点、信息管理观点、监控系统观点和工程应用模式观点。对于数字矿山的功能内涵，必须从对矿山数据的存储、传输和表述向更深层次延展，并不断拓宽各个层次的应用，应涵盖数据的获取、存储、传输和表述，矿山生产与经营决策优化，各种设计、计划工作和生产指挥的计算机化，生产工艺流程和设备的自动控制等多个方面。

数字矿山建设，具有重要的现实意义，第一，数字矿山能以数字化的形式全面反映矿区的地质信息、力学信息、露天煤矿矿产资源的储量和开采情况，有利于根据这些数据信息做出合理的开采规划，在保证矿产资源稳定供应的同时，促进资源的合理利用和环境保护工作，以促进经济社会的可持续发展。第二，数字矿山能适应日益增多的深层开采条件，并结合自动化开采技术，使矿工远离高温和岩爆威胁等恶劣环境，减少和避免矿山安全事故。第三，对矿山开采引起的各类生态破坏和环境污染问题进行数字化分析，以为矿山的生态重建方案、灾害评价与预测预报体系等提供参考依据。

五、矿山综合开发利用技术

（一）矿区土地复垦

露天矿采空区和排土场所占面积大，因此应针对其不同情况采取合理的复垦方式，加强对土壤改良，使其转变为农业耕地或林牧业用地，注重其生态效益。如针对干涸、覆盖物薄的矿场，可将其作为垃圾填埋场；针对排水不良、积水较深的露天矿，建议不做回填处理，可将其建成人工湖；针对覆盖层厚的矿场，可以边开采边复垦。

（二）优化废弃物的处理

露天煤矿废弃物的排放，对于矿区的生态环境影响恶劣，因此为减少废弃物的排放，对于煤矿的开采可以采用分区开采或多种工艺混合开采的方式，尽量采取内排方式，有效降低外排土场的占地量；同时可综合分析边坡工程地质和水文地质条件，运用综合控制技术，提高实际边坡角，这样有利于减少大量剥离物；在废弃物外排时，为减少其对土地及大气环境的污染，可将矸石和有污染的剥离物排弃于排土场的底部，用黄土进行包埋和压实。

（三）优化地下水处理

矿区应加强对煤矿开采过程中地下水的处理，应用科学的保水开采技术，充分考虑矿区的地质条件，尝试采用帷幕堵水方法或帷幕堵水、降水孔疏干相结合的方法，清污分流、分质分流等措施，减少污水的排放量，提高水资源的利用率。

（四）节能、降耗及综合开发

露天煤矿在生产过程中，需要消耗大量电力、火工材料、油品等，存在一定的浪费现象，不利于其可持续发展，因此应在矿区大力推广节能装备、节能工艺与技术，减少生产能源过程中的各种消耗，走环境无害化技术模式，加强清洁生产技术、废弃物综合利用技术、洁净煤技术、复垦与污染技术等，如煤矸石、伴生矿物其用途广泛，可作为发电和生产建筑材料。

六、结语

露天煤矿开采所诱发的种种环境问题产生的影响是直接的、深远的，尤其是对生态环境的影响，而对这些环境问题的防治也是一项复杂的、综合的、庞大的系统工程。要应用环境地质学、环境科学、采矿学、水土保持学、系统工程、工程经济学等学科的原理和思路研究防治对策，追求最优的经济效益、社会效益和环境效益。实现煤炭绿色开采与环境保护协调发展，实现矿区的可持续发展。

参考文献：

[1]高瑞洁.露天煤矿绿色开采技术自控技术[J].中国乡镇企业会计.2010. （6）.