露天煤礦開采工藝相對比較復(fù)雜,單一的開采工藝很難滿足現(xiàn)實的需要,所以采用更為綜合的開采工藝十分必要。隨著煤礦行業(yè)的發(fā)展,露天煤礦開采作業(yè)的一些問題逐漸凸顯,為了更為優(yōu)質(zhì)解決這些問題綠色開采工藝逐漸提上日程。但,還有一部分人對綠色開采工藝的理解不足,很大程度上限制了露天煤礦綠色開采工藝的應(yīng)用與發(fā)展。
1露天煤礦綠色開采工藝的分析
1.1綠色表土剝離工藝
表土剝離作為露天煤礦開采的重要工藝,對整個開采環(huán)節(jié)質(zhì)量影響比較大。綠色表土剝離工藝主要指利用綜合的表土剝離技術(shù),減少對其他因素影響,確保剝離環(huán)節(jié)的有序進行[1]。當(dāng)前表土剝離工藝主要包括前裝機挖掘、電鏟挖掘(單斗挖掘機)、液壓挖掘等多種工藝。不同的表土剝離工藝應(yīng)用條件不同,其中前裝機挖掘工藝與液壓挖掘工藝對挖掘條件的要求大體相同,適用于中小型露天煤礦比較單薄的礦巖或者松散巖的開采,氣候要求不可過于嚴寒,運輸距離在3.01km-5.01km之間。電鏟挖掘與前裝機挖掘工藝相比適應(yīng)性更強,對于環(huán)境地形的要求并不大,且適用于基建工程與礦山拓展,運輸距離在3.01km-5.01km之間。
1.2綠色夾層剝離工藝
露天煤礦在開采時除了需要對表層土進行剝離之外,還需要考慮夾層的剝離,因此注重夾層剝離工藝的綜合應(yīng)用,對于推動綠色開采工藝的應(yīng)用與發(fā)展意義深遠。當(dāng)前夾層剝離工藝主要包括電鏟(單斗)挖掘、推土機挖掘、采礦機挖掘等。其中電鏟挖掘?qū)Φ匦巍⒌V場尺寸要求并不嚴格,但其要求運輸距離不得遠于5.00km。推土機挖掘與電鏟挖掘相比限制條件相對較多,其適合軟巖或者是中硬度的巖層的開采,在2.01m以下的夾層剝離精準性更高,但只能在坡度較小的地形中進行作業(yè),運輸距離要求在3.01km-5.01km之間。采礦機進行夾層剝離工藝適應(yīng)性比較強,且不同的采礦機工藝所適應(yīng)的環(huán)境也有一定差別,其中膠帶輸送機開采適用于小規(guī)模開采,其對巖石要求較為苛刻。
1.3綠色采煤工藝
采煤環(huán)節(jié)作為露天煤礦開采的后期階段之一,對于開采環(huán)節(jié)水平與質(zhì)量影響較大,利用綠色采煤工藝,可以提升采煤速度與質(zhì)量,而想要將綠色采煤工藝真正落實則需要科學(xué)搭配多種采煤工藝,實現(xiàn)綜合性的露天采煤。當(dāng)前采煤工藝主要包括膠帶運輸-移動式破碎、半固定破碎、破碎篩分-巷道輸送等多種采煤方式。不同的采煤工藝適應(yīng)的條件不同,其中膠帶運輸-移動式破碎、半固定破碎采煤方式適用于工作線較長的煤礦開采,主要應(yīng)用于工作面較為平直的煤礦開采,其要求的開采臺階不可過多、氣候不可過于嚴寒等。破碎篩分-巷道輸送與上述兩種采煤工藝存在一定差別,其適用于爆破均勻的煤礦開采,一般巷道的圍巖需要穩(wěn)固,且礦石性質(zhì)需要適用與膠帶輸送。
2露天煤礦綠色開采工藝的應(yīng)用與發(fā)展
2.1露天煤礦綠色開采工藝的應(yīng)用
與傳統(tǒng)的露天煤礦開采工藝相比,綠色煤礦開采工藝采用綜合的開采工藝進行連續(xù)的施工,施工效率與質(zhì)量更高。隨著綠色煤礦開采工藝的出現(xiàn),國內(nèi)外逐漸應(yīng)用。上世紀初德國將第一臺軌道式挖掘機投入使用,對露天煤礦的覆蓋巖土層施工,上世紀50年代,破碎機投入到露天煤礦開采,綠色煤礦開采得到進一步應(yīng)用與發(fā)展。隨著設(shè)備的健步與技術(shù)的發(fā)展,一些新型的設(shè)備與施工工藝逐漸投入到露天煤礦開采環(huán)節(jié)之中,綠色開采工藝得到了進一步的應(yīng)用與推廣。我國露天煤礦及開采工藝的應(yīng)用比較全面,當(dāng)前我國五大露天煤礦開采運用半連續(xù)與連續(xù)綜合開采工藝較為普及,促進了我國露天煤礦行業(yè)的發(fā)展。
我國露天煤礦綠色開采工藝的應(yīng)用水平還不夠高,很大程度上限制了我國露天煤礦綠色開采工藝的發(fā)展與進步。這種應(yīng)用水平相對較低主要體現(xiàn)在以下幾方面:第一,綠色煤礦開采工藝人性化與智能化水平相對較低;第二,露天煤礦開采大機械化水平與機械單產(chǎn)量相對較低;第三,綠色煤礦開采工藝合并的優(yōu)化性還不夠高。
2.2露天煤礦綠色開采工藝的發(fā)展
2.2.1煤礦綠色開采工藝更加注重人性化
未來煤礦綠色開采工藝會朝著更加人性化的方向發(fā)展下去,煤礦的機械化水平、煤礦開采智能化水平進一步提升,更為高質(zhì)量的提升煤礦開采質(zhì)量與速度,更為有力促進煤礦行業(yè)發(fā)展。首先,煤礦綠色開采體系更加人性化。未來露天煤礦開采體系設(shè)計會更加注重人性化設(shè)計理念運用與工程學(xué)概念運用,采用新型材料與結(jié)構(gòu),提升煤礦綠色開采工藝的人性化。其次,煤礦開采工藝智能化發(fā)展。未來煤礦開采工藝會逐漸朝向智能化方向發(fā)展下去,露天煤礦開采環(huán)節(jié)中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用水平會得到進一步提升。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,未來各行各業(yè)的發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系會越來越密切,煤礦行業(yè)也不例外。未來露天煤礦開采中智慧型礦上建設(shè)、云計算技術(shù)、傳感技術(shù)等先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用會逐漸加深,提升煤礦開采的智能化水平,促進煤礦行業(yè)發(fā)展[2]。
2.2.2設(shè)備應(yīng)用逐漸大型化
未來露天煤礦開采的大機械化水平會進一步提升,促進露天煤礦行業(yè)發(fā)展。首先,露天煤礦開采應(yīng)用的設(shè)備逐漸大型化。隨著煤礦行業(yè)的發(fā)展,未來露天煤礦開采所應(yīng)用的設(shè)備會體積會逐漸增大,以適應(yīng)大規(guī)模的露天煤礦開采,進一步解放勞動力,提升煤礦開采效率。其次,露天煤礦開采所需設(shè)備的多樣化。隨著設(shè)備與工藝的發(fā)展,未來煤礦開采所需要的設(shè)備會越來越多樣化,以適應(yīng)復(fù)雜多變的煤礦開采需要,進一步提升整體煤礦開采水平,促進煤礦行業(yè)發(fā)展。除了當(dāng)前比較常見的煤礦開采所需挖掘機、破碎機等外,一些智能化水平更高功能更加全面的設(shè)備會越來越多,提升整體露天煤礦及開采水平。再次,設(shè)備所需數(shù)量逐漸減少。隨著機械設(shè)備大型化的發(fā)展,未來露天煤礦開采所需要的設(shè)備數(shù)量會逐漸減少,真正做到提升單機效率的目的,減少資源浪費,促進煤礦行業(yè)綠色發(fā)展。
2.2.3煤礦開采工藝節(jié)能減耗與優(yōu)化合并
隨著煤礦開采工藝的發(fā)展,綠色煤礦開采工藝會越來越節(jié)能減耗,各開采工藝的優(yōu)化合并水平也會進一步提升,更為科學(xué)的促進露天煤礦行業(yè)發(fā)展。首先,煤礦開采工藝節(jié)能減耗水平提升。在煤礦開采工藝技能減耗水平提升方面,未來運輸方式會逐漸優(yōu)化,進一步降低運輸過程中產(chǎn)生的能耗浪費,進一步提升節(jié)能減耗的水平[3]。另外,露天煤礦開采環(huán)節(jié)所需要的設(shè)備結(jié)構(gòu)也會進一步優(yōu)化,提升能源使用效率,減少能源的浪費促進煤礦開采水平提升。其次,綠色煤礦開采工藝優(yōu)化合并水平進一步提升。隨著綠色煤礦開采工藝的應(yīng)用,未來綠色煤礦開采工藝優(yōu)化合并水平會進一步提升,以適應(yīng)煤礦開采的需要,促進煤礦行業(yè)整體開采水平提升。一些獨具特色的開采工藝會得到進一步的應(yīng)用與發(fā)展,當(dāng)前國外應(yīng)用的無運輸拉斗倒堆特色工藝,未來會逐漸得到發(fā)展與進步,以便適應(yīng)不同的煤礦開采情況,促進煤礦行業(yè)發(fā)。
結(jié)束語
綜上所述,露天煤礦綠色開采工藝的應(yīng)用與發(fā)展前景比較大,露天煤礦綠色開采工藝的未來的發(fā)展會越來越注重人性化、應(yīng)用設(shè)備大型化、節(jié)能減耗與優(yōu)化合并等,進一步促進露天煤礦開采工藝水平提升,為我國煤礦行業(yè)的發(fā)展增磚添瓦。
參考文獻
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[2]劉文海, 董清旺. 露天煤礦綠色開采工藝的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新, 2019(23).168-169
[3]忻方玉. 露天煤礦綠色開采工藝的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 礦業(yè)裝備, 2019(2).48-49
作者:謝銀春
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