露天煤礦災害防治精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇露天煤礦災害防治，期待它們能激發您的靈感。

篇1

1　露天煤礦開采引發的環境問題

露天煤礦對環境的影響主要表現在對地表的破壞及其所造成的水土流失、水體污染和空氣污染。隨著露天煤礦數量的增加和生產規模的擴大，對環境特別是對土地資源的占用和污染將日趨嚴重。

同時，露天采煤形成的凹坑，由于地質構造、邊坡巖體、地表水地下水作用等原因誘發滑坡、塌陷、水土流失、泥石流等一系列地質災害，可能危及周邊地區的工業企業和居民建筑的安全。既造成巨大的經濟損失又破壞了原來的生態環境。

1.1　露天煤礦開采對土地的破壞

露天煤礦區對土地資源的破壞主要表現在露天采場的直接挖損、外排土場壓占土地和工業廣場的占用等。挖損是對原地表形態、淺部地層、生物種群的直接摧毀，致使原土地不復存在，壓占是挖損過程中產生的廢棄巖土堆置于外排土場上造成原地貌功能的喪失一挖損和壓占等工程活動直接破壞了表層的植被，導致這一區域原先處于相對穩定的系統受到干擾，使區域內的土地利用、植被覆蓋、地貌、保水力等生態因子發生巨大的變化，占用使原有的土地利用類型變為容納廠房、選煤場、運煤鐵路、排土道路、供電線路以及排水管道等工礦用地。

據不全完統計，我國露天開采平均每萬噸煤破壞土地0.24 hm2，其中采場挖損破壞0.08hm2，外排土場壓占0.16hm2。尤其是傾斜煤層的凹陷露天礦因不能內排或內排量較小，剝采區不可能在開采閉坑時恢復為原始地形，剝離廢石外排占用土地量更為巨大。

如撫順西露天礦形成的礦坑東西長6.6km，南北寬2.1km，面積達10.87km2，3個廢棄矸石排土場面積達20.2km2；阜新海州露天礦長4km，寬2km，深350m，面積達8km2，排土場面積達14.7km2。露天開采活動在如此廣大的范圍內延續幾十年至近百年，對生態地質環境的影響之大、危害之多、治理之難可想而知。

1.2　地表水和地下水污染問題

露天煤礦閉坑后，對地表水和地下水污染最嚴重的是露天煤礦排土場淋溶水。排土場的煤矸石中富含堿金屬、堿土金屬和硫等，大氣降水淋溶了煤矸石中的無機鹽類，含無機鹽類的淋溶水流入地表水體會對地表永體造成污染，滲入地下含水層，也會污染地下永體。阜新新邱露天煤礦排土場附近于家溝地區的地下水體就是由于露天煤礦排土場淋溶水滲入地下使其受到了嚴重的污染而導致不能飲用的。

此外，露天煤礦閉坑后，采場周圍水體和大氣降水匯入采場礦坑，也會由于礦坑積水浸潤采場的殘煤露頭，而使煤層中的硫和重金屬等污染物質溶入水體而使地下水受到污染。

1.3　大氣染污問題

露天煤礦排土場污染最嚴重的因子為剝采區、排土區和運輸道路兩側一定范圍內的粉塵(TSP)。另外含有因少量煤矸石和殘煤在大氣中慢慢被氧化而可能發生自燃，產生一定量的CO、SO2、和NOx等有毒有害氣體，對大氣造成，污染。

對某露天礦區的現場監測結果顯示：大氣污染物主要是總懸浮顆粒物(TsP)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)。研究表明；TSP的含量遠遠超出二級國家環境空氣質量標準，因此為主要污染物。在每年春夏之交和秋冬之交兩個時期會出現兩個污染高峰期，表現出明顯的季節特征，與氣象條件緊密相關；氣體污染物高峰期均處在冬季前后，在每年的夏季濃度最低，CO、SO2的濃度與煙霧出現次數呈正比關系，主要是由于殘煤自燃引起的。

此外，我國露天煤礦排土場大多沒有土地復墾和再植被，每個露天煤礦的外排土場都會形成一個幾百到幾千公頃的人為荒漠化土地，春秋時節，荒漠化的排土場所產生的揚塵等亦會使周圍大氣造成嚴重的TSP污染。

1.4　露天礦閉坑前環境地質問題與災害

我國露天煤礦開采至閉坑前環境地質問題與災害主要表現在以下兩個方面：

(1)露天采礦形成的礦坑邊坡及排土場邊坡，由于地質構造、邊坡巖體、地表水及地下水作用、采礦工程活動等原因誘發一系列諸如滑坡、塌陷、泥石流等突發性或緩變性地質災害，危及該地區周邊工業企業與民居建筑的安全，造成人員傷亡及巨大的經濟損失。如撫順西露天礦，從20世紀50～80年代共發生滑坡、塌陷、泥石流等災害達90次，并使周邊石油一廠發電廠的廠房與重要設施受到破壞，損失超過數億元。阜新海州露天礦從1953年投產1990年止，共發生滑坡等災害75次，造成巨大的經濟損失和人員傷亡；其它露天礦的滑坡也不少，而小規模的地質災害更是屢見不鮮。

因此，滑坡、塌陷等地質災害貫穿于露天礦開采的始終，并有可能延續到閉坑卮

(2)露天礦開采還引發許多生態環境惡化及緩變性的災害。如礦坑的煤、可燃礦物，排土場排放的煤矸石等有可能造成局部區域自燃，引起溫室效應影響小氣候，有害氣體污染地區大氣環境。危害人們健康，排棄物中的有害元素通過地表水、地下水滲透，造成水質污染和周圍農田鹽漬化；礦坑、排土場的廢巖土，經剝蝕風化，受風力作用產生大量粉塵及有害氣體，危害人民健康等等。這些問題日積月累就變成了長期污染空氣、水質、農田的緩變性災害而影響人類生存環境，而且如不及時治理，則在露天礦閉坑后仍將繼續產生影響。

1.5　露天礦閉坑后地質環境的變化與環境地質災變發展趨勢

露天礦閉坑后地質環境將發生改變，環境地質災變有進一步發展的趨勢，主要體現在水文地質環境的變化。露天礦閉坑前為維持正常生產與邊坡安全的全套疏干排水系統，在采礦結束后不可長久維持，一旦停止，則地表水、地下水將向礦坑匯集，原來的疏干邊坡(簡稱為干邊坡或干坑)將逐漸充水成為濕邊坡，使邊坡巖體含水量增大，強度大幅下降，地下水水位上升，邊坡穩定性下降，從而發生滑坡、塌陷等地質災害。

許多露天開采的礦山，下部曾由地下開采過，巖體受到擾動、破壞發生沉陷，再在露天開采與地下開采的復合作用下，邊坡巖體被切割、再度破壞與擾動，隨著終采閉坑，邊坡將加陡至最終幫坡角，這樣脆弱的邊坡在自然與人工營力如暴雨。地震或礦震等作用下更易發生滑坡、塌陷。

所以，如不能提前采取合理的治理措施，則露天礦閉坑后地質環境必然惡化，環境地質災害發生的危險性也必然增大。

2　露天煤礦開采引發環境問題的原因

我國露天煤礦開采環境問題復雜、多樣、特殊、敏感，由于特定歷史因素對礦業城市地質環境和生態環境的影響和破壞非常巨大。隨著國家環保意識增強，80年代以來建的新礦區環境

狀況有所改善，有的礦區達到了較好水平，如神華集團神東公司的馬家塔露天礦就比較好地解決了露天開采中環境恢復和治理問題。因此總結這方面的經驗教訓意義是重大的，對搞好露天煤礦開采環境問題的防治是非常必要的。

在計劃經濟時期，煤礦企業利潤都上繳國家而很少投人由開采造成的環境問題治理經費。如撫順西露天礦、阜新海州露天礦這樣的國有大型礦山企業，所產煤炭、所創利潤和效益基本上均上繳國家，而幾十年來開采帶來的嚴重的環境危害卻留給了地方，露天煤礦開采初期和中期環境危害的范圍均較小，沒有引起決策者、管理者和采礦者的注意。加上環保意識薄弱而使環境隱患越積越多，幾十年后造成了環境的惡化和災害的發生。無法回避的是，歷史沉淀這些環境問題。只有依靠各級政府加大投入或積極組織才能逐步地治理和恢復。

以往傳統的地質、采礦、管理學科沒有或很少將礦山環境勘查、評價、預測、管理、立法、執法與露天煤礦勘查、露天煤礦建設、設計、生產、閉坑有機地貫穿始終結合起來。各學科均有自己的側重點，如露天采礦學就追求剝離最少、采煤最多，只要不滑坡，邊坡越陡越好，很少考慮地面變形或閉坑后災害，很少以綜合的長遠的經濟效益、社會效益和環境效益作為本學科研究追求的出發點。

露天煤礦開采環境問題根本上說是人類采礦工程活動使環境發生變化或惡化。這就需要決策者、管理者、生產者有戰略眼光和戰略胸懷，不僅僅關注自身的、近期的經濟效益和繁榮，還應從保持社會經濟可持續發展、愛護_人類居住的家園的高度去從事露天煤礦開采，主動地、積極地利用開采工程改善、美化周邊環境，變有害為無害。變不利為有利，實現資源開發和環境保護的協調發展。

3　露天煤礦開采環境問題的治理對策

(1)區分環境問題歷史舊賬和新賬，從而明確環境恢復治理的主體和責任人。要由目前的礦山企業來承擔歷史遺留的環境問題的治理顯然是不現實的。因此盡早區分歷史舊賬和新賬，是明確環境恢復治理責任、內容、資金來源和實施主體的重要前提。

對于歷史舊賬，應主要由政府承擔，主要依靠國家、省市政府投資、組織治理。而新賬必須主要由企業承擔，嚴格執行“誰破壞誰治理、誰負責”的原則。撫順西露天礦、海州露天礦這樣的老礦，由于歷史原因造成的環境問題主要由國家、政府承擔治理恢復，而進入市場經濟后由于露天開采引發的新的環境問題則必須由企業承擔，進入企業生產成本，負責治理恢復；而新建礦山則必須從勘察、立項、設計、建設、生產開始就從法制上、管理上明確責任人，并負責到礦山閉坑，確保環境得到恢復和改善。

(2)完善、修改的制定包括露天煤礦開采在內的有關標準、規范，使礦山開采的環境管理和治理具有可操作性、規范，使礦山環境管理和治理具有可操作性、針對性和科學性。實現露天煤礦開采從勘查、建設、生產、閉坑全過程的管理和監督有法可依。實現露天煤礦開采環境的改變―破壞一恢復―重建的良陛循環。促進可持續發展。這就從源頭避免、減少了環境問題的危害和地質災害的發生。

(3)露天煤礦建設開采的規劃要充分考慮開采至最終境界可能帶來的環境問題和災變。規劃和設計中要充分考慮不要在可能的環境災變區設計民用與工業建筑。這一條對新建露天煤礦是必要的。

(4)在地質環境問題較嚴重的露天礦，建立環境地質監測網站和地質災害預警系統。主要針對已經建設和正在生產的露天煤礦且環境災變問題已經存在并影響、危害地面建筑和人民生命財產安全情況下建立。如撫順發電廠及地面興平路等均建有地面變形監測線網，實時監測并預測變形趨勢，為及時采取災害防治措施，避免損失提供依據。

(5)老的露天煤礦開采已幾十年，造成的環境地質災害已成事實的情況下，防治對策建議遵循兩條原則：一是避讓原則。不要在災害區內布置工程建設和居民建筑，已有的盡量考慮搬遷?二是針對性治理原則，對不宜搬遷的重要設置和建筑，采取針對性治理措施，如加固、屏蔽、采礦回填、邊坡壓腳等。宣進行幾個方案的技術經濟比較，要綜合考慮技術可行性、經濟臺理性和安壘風險性。

(6)對于新建露天煤礦，決策者、管理者，采礦者應站在保護生態環境和可持續發展的戰略高度，主動的通過采礦工程活動改善和重建周邊地區的環境。如平朔安太堡露天煤礦就做出了有益可喜的成績。通過開露天采礦、修水庫、改河道、改變地形和地層層位、調整土壤結構、防止水土流失、復墾種植等，不但避免了環境的惡化，而且通過露天煤礦開采，建設生態環境更好的新礦區。

4　結語

露天煤礦開采所誘發的種種環境問題產生的影響是直接的、深遠的，尤其是對生態環境的影響，而對這些環境問題的防治也是一項復雜的、綜合的、龐大的系統工程。要應用環境地質學、環境科學、采礦學、水土保持學、系統工程、工程經濟學等學科的原理和思路研究防治對策，追求最優的經濟效益、社會效益和環境效益。實現煤炭開采與環境保護協調發展，實現礦區的可持續發展。

參考文獻：

[1]周偉，白中科，袁春，付慧，東露天煤礦區采礦對土地利用和土壤侵蝕的影響預測，農業工程學報2007(3)：55

[2]劉志斌，大型露天煤礦閉坑后的生態環境問題及其對策，露天采礦技術2003(3)

[3]孫立勤我國露天煤礦開采環境問題及防治對策研究，煤炭技術2007(11)

篇2

[關鍵詞]露天煤礦；電氣系統；事故隱患；安全防護

中圖分類號：TD608 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）13-0222-01

1 引言

煤礦開采中的危險系數非常高，因為在實施過程中所處的環境非常的惡劣，使開采過程很容易受到外在因素的影響，從而引發各種安全事故發生，所以，降低安全事故的發生機率是露天煤礦建設與管理中重點關注的問題，其中更不可忽視電氣系統在露天煤礦中所存在的不安全因素，因為，據不完全統計，露天煤礦在生產作業中所發生的安全事故，一半以上都是由于電氣系統設備故障造成的。這樣不僅給煤礦開采進度帶來影響，最重要的是對操作人員的生命安全造成威脅。

2 露天煤礦電氣系統存在的事故隱患

導致煤礦事故隱患發生的原因有很多方面，其中最為突出且主要的原因則是電氣系統等設備及設施不合理造成的，在一定程度上增加了電氣事故的發生幾率，以下是做了具體的分析：

2.1 斷路器及開關遮斷容量不足

如果在露天煤礦開采過程中斷路器及開關遮斷容量不達標，那么就會影響到分段短路的電流能力，從而引發由于短路故障增大熱量而發生的設備及電纜燃燒現象，輕則導致一些礦區停電停產，耽誤工程進展速度，重則造成財產巨大損失以及人員的傷亡。

2.2 雷擊過電壓問題

煤礦開采過程中經常遇到各種雷雨天氣，其中雷電災害作為重大災害之一，給煤礦開采帶去的危害至關重大，當云層的電荷與其他物體或云層發生閃電或雷擊時，云層中的負電荷就會快速消失，電容效應也隨之不見，那么聚集在物體表面的正電荷也立即流向大地，由于電流較大，會在流動的路徑上由于電阻的原因產生很大的電壓。如果由于雷擊過電壓、電流產生火花或是擊穿電纜設備，出現短路問題，電流產生的火花甚至短路問題帶來的火源再將油污、電纜等易燃物品點燃，會直接引起火災，這時配電室內沒有充足的滅火設備或是沒有及時安裝通風排煙設備，會導致火災很難控制，甚至可能引起事故范圍不斷擴大，停電、停產、人員傷及在所難免。

2.3 電源線路強度及主變壓器容量不足問題

目前，很多的露天煤礦在生產運營過程中所面對的一個頭疼的問題就是主變壓器容量匱缺引起變壓器供電能力不足而引發的事故。另外，由于電源線路的強度不足，一旦遇到各種惡劣天氣就會很容易發生電源線率斷掉或塔桿倒下等問題，不得不將開采工作暫停，不然容易給露天煤礦的施工人員帶來生命危險，造成人身財產安全惡劣后果。

2.4 電氣設備缺乏完善性引起的火花事故

從近幾年我國各煤礦實際的發展情況了解后發現，露天煤礦中頻發火花事故，其主因是電氣設備缺乏完善性導致的。通常引發火花事故的原因分為：其一，電氣設備在維修及安裝過程中不符合標準要求，造成開關觸點分合時出現電火花，從而引發安全隱患；其二，露天煤礦帶電電纜由于外力原因拉脫、破損、電纜絕緣下降容易造成系統短路、接地，引發電氣火花；其三，露天煤礦電氣設備保護失靈，當出現過流、短路、接地等電氣事故時拒動，使設備、電纜過載、過熱印發電氣火花。

3 露天煤礦電氣系統存在事故隱患的解決措施

3.1 定期檢查，對不足進行及時的修復

電氣設備在經歷了長時間使用之后肯定會有這樣那樣的問題存在，為了不影響整體的運行需要定期進行檢查。針對于開關遮斷容量不足的問題并不是不能夠解決，如：更換滅弧介質，重合容量不足的開關停止重合閘的使用，經過調整降低系統短路的電流，滿足開關的滅弧能力或更換全新的開關。而容量嚴重不足時，應改為“非自動”，作為負荷開關或隔離開關使用。

3.2 提高對防雷工作的重視度

這就需要露天煤礦在運營過程中結合國家及地方的相關規定及要求配置有效的防雷裝置，這一過程中還應結合地勢環境、土壤、氣候、地理位置等因素進行，以此達到安全可靠、經濟合理以及技術先進等目標；另外，建議換成組合式過電壓保護器，換成相吻合的避雷器；也可以進行二次繼電保護工作，在繼電保護調試中模擬煤礦電站短路情況，可以靠近電站的過留速斷跳開，因其對保護斷電系統具有可靠性，而且在輸電線路時，降低了雷電對段桿塔的襲擊，提高了雷擊桿塔的抗雷作用。

3.3 安裝有效的視頻監控系統

在當前科技快速發展的局面下，越來越高科技的監控系統也接連形成，可以在露天煤礦中安裝相應的視頻監控系統，為開采作業順利進行樹立良好的保障，同時還能夠促進煤礦產量、效益及安全性的提升。因此，安裝電氣系統的監控設備越來越成為露天煤礦管理中的一項重要內容，對露天煤礦電氣系統的安全作業提供保障，為露天煤礦開采提供有效的指導，同時還可以在事故中發揮及其重要的作用。

3.4 對電氣設備的維修模式不斷創新

傳統的維修模式已經無法適應于全新的時代需求，為了能夠及時的發現電氣設備中的故障問題，不影響生產的正常運轉，那么露天煤礦就應該對電氣設備維修模式全面創新，并明確做出規定，定期對電氣設備進行檢修，合理安排檢修時間、檢修負責人以及檢修機器數量等。一些陳舊的機器設備，性能較低，出現故障率較高，因此，可以成立管理檢修小組，進行深入分析其運行狀態，對設備進行實時控制，加大檢修力度，確保降低成本的同時，提高機器設備的安全性。

3.5 加大對作業人員的培訓力度

當前，很多煤礦所具備的電氣系統負責人員不管是在綜合素質還是專業能力上都有所欠缺，種種原因也使得電氣設備容易出現隱患。所以 應針對崗位人員定期進行培訓，不斷強化他們專業能力及綜合素質，增強工作人員的安全意識，調動工作的積極性。依照不同崗位進行相應的培訓，通過對技能知識的講解與技能實際操作，全面提高工作人員的專業素質，為培養全能型的技術人才。

4 結束語

總之，與其他工程相比較，煤礦開采工程的危險系數相對較高，尤其是露天煤礦中的電氣系統故障隱患，如果得不到有效的防護將造成無法彌補的后果，因此受到了社會大眾廣泛的關注。基于此，露天煤礦應積極應對電氣系統的安全問題加大改革力度和各方面的投入力度，結合現實狀況不斷改善，促進我國露天煤礦事業的健康發展。

參考文獻

[1] 楊廣義.淺析露天煤礦開采中如何防治事故隱患[J].中國科技縱橫，2014（20）：177.

篇3

關鍵詞:紅沙泉露天煤礦;地形圖;防洪渠;水力計算;方案對比

煤炭是我國的主體能源，是國民經濟健康穩定發展的重要基石［1］。煤炭生產往往面臨水害的威脅，其是與瓦斯、煤塵、火和頂板災害并列的五大災害之一，將長期伴隨煤礦建設和生產活動，水害防治工作任重而道遠［2］。露天煤礦受自然條件影響較大，尤其是夏季連續降大雨、暴雨而引發的洪水，給露天礦的安全和生產都會造成重大影響［3］。洪水災害作為露天礦主要災害之一，我們必須引起高度重視。防水和排水是露天礦山的輔助生產工作，但它卻是保證礦山安全和正常生產的先決條件［4］。露天礦堅持地面水地上排，通過修建攔截水溝把水排到采區外，地面防排水主要是防、堵、疏、排、截的綜合治理［5］。如果將截排的地表水、露天礦坑內積水與地下水進行綜合利用，實現變害為寶、變廢為寶，這樣會帶來顯著的經濟效益與社會效益［6］。本文以紅沙泉露天煤礦北側局部防治水為例，充分利用現代測量設備和計算機軟件，通過方案對比與概略經濟評價，最后確定防洪渠參數和修建位置，實現變害為寶。

1礦區水文地質

1．1地形地貌

紅沙泉露天煤礦處于準噶爾盆地東部腹地，南為天山、北為克拉麥里山。由于南部天山強烈的上升作用，在山前堆積了巨厚的沖－洪積物，組成了沿山麓向聚煤盆地內部傾斜的傾斜平原，形成了較好的儲水構造，成為潛水和自流水分布區。潛水埋深由天山山麓向盆地中心逐漸變淺，徑流條件變差，水質變壞;地下水依靠蒸發與蒸騰而排泄，鹽分大量集中形成鹽堿地。區域地勢總體呈向南緩傾的斜坡，但地勢東、南高，北、西低;地貌形態為殘丘狀的剝蝕平原，海拔657～753m，最大高差96m，相對高差一般在30m左右。接近盆地邊緣地帶，徑流非常微弱，基本屬于垂直交替帶。

1．2氣象

本地區屬大陸干旱荒漠氣候，年溫差和晝夜溫差較大，6～8月份為夏季，氣候炎熱，白天氣溫常在40℃以上，絕對最高氣溫達43．2℃(2004．7．13);11月～次年2月份為冬季，氣候嚴寒，絕對最低氣溫達－49．8℃(1969．1．26)。年平均降水量106mm，年蒸發量1202～2382mm，全年日照3053h，8月份偶有雷陣雨，冬季積雪稀少。礦田內常年多風，多以西北風為主，風力一般4～5級，經常有7～8級大風，最大可達10級以上并伴有強大的沙塵暴天氣。

1．3水文

礦田內大多數地段地表無常年水流。在露天礦南緣著名的紅沙泉是唯一的泉水點。以泉水為源頭，形成徑流，流向北，流出約200m后徑流下滲或蒸發終結。暫時性水流主要由夏季偶降暴雨形成的地表水，順自然沖溝流向古河床，從礦區西北方向流出，或向低洼地段匯集、滯留。低洼處滯留的地表水在原地下滲或就地蒸發，最終形成淤積泥板地(俗稱白板地)或鹽漬化砂土。

2紅沙泉露天礦北部狀況

2．1水害概況

紅沙泉露天煤礦北部總體地勢北高、南低，面臨的主要洪水威脅來自北部山丘地表匯水。隨著基建的進行，新修鐵路運輸環線破壞了原有北部擋水壩，短時強降雨過后，地勢低洼處產生大面積積水，鐵路路基被積水浸泡，給鐵路運輸帶來了安全隱患，同時也威脅到外排土場邊坡。

2．2防排水系統分析

對紅沙泉露天煤礦北部和鐵路環線進行實地踏勘，經過分析研究可知:鐵路路基被浸泡的主要原因是北部匯水面積過大，暴雨洪峰流量已超越了東側地面鐵路沿線防洪渠的排水能力。因防洪渠距離國信電廠運煤皮帶轉運點太近，無法進行加寬加高，所以決定在紅沙泉露天礦北部山坡上修建一條南北走向防洪渠，最大限度地攔截北部山坡匯水，減輕東側鐵路沿線防洪渠的排水壓力，確保運煤鐵路安全。

3防洪渠設計與研究

3．1繪制地形圖

地形測繪是設計防洪渠的前提，利用3D激光掃描儀－RIEGLVZ－2000i對紅沙泉露天煤礦北部地形進行掃描，提取高程點與坐標數據，減少野外工作時間和體力勞動。利用南方CASS軟件繪制地形圖，本次選用比例尺為1∶2000，等高距為1m的地形圖。

3．2初步修建位置

參考自然水流路徑，根據山脊線和山谷線的位置、走向，避開等高線密集處和劇烈彎曲地段，最大限度地攔截北部地表水，保持防洪渠平直，利用自然地形，減弱地表匯水對防洪渠的沖刷，與現有防洪工程相連。初步確定防洪渠修建位置如圖1與圖2所示，形成兩個方案。方案1:建a－d段防洪渠，匯水從a點流向d點，最后匯入1號防洪渠，全長1550m。利用RTK進行放線，繪制防洪渠地表斷面圖如圖3所示，由圖3可以看出，從a點到d點高程逐漸下降，局部地段落差最大值為0．53m。優點:充分利用現有防洪系統，匯水直接流入1號防洪渠，最后進入古河床。缺點:防洪渠較長，破壞備用運煤砂石路，給礦區運輸帶來了麻煩。方案2:建a－c段防洪渠，匯水從a點流向c點，利用自然水流路徑，匯水通過鐵路排水溝排水口流入礦區主干道路旁樹林帶，全長1000m，匯水可用于綠化灌溉。優點:防洪渠短，與現有防洪系統結合，充分利用了地表水資源。缺點:暴雨時，匯水量大，鐵路環線排水溝排水壓力大。

3．3工程水力計算

3．3．1匯水面積由于雨水是沿山脊線向兩側山坡分流，所以匯水面積的邊界線是由一系列的山脊線連接而成的。為了更準確圈定匯水面積，選擇在等高距為0．4m的1∶2000地形圖上進行圈定如圖4所示，方案1的匯水面積為794949m2，方案2的匯水面積為407403m2。3．3．2暴雨徑流量計算紅沙泉露天煤礦年產800萬t原煤，服務年限超過50a，屬于大型露天煤礦，采用50a一遇、Ti日最大降雨量的地面防水工程的防洪標準。依據《全國分區經驗公式成果表》和該防洪標準，先按暴雨頻率2%計算洪峰流量，再按暴雨頻率1%進行校核。暴雨頻率2%的洪峰流量:Q2=K×Fn1(1)式中:F—匯水面積，km2;查表K=0．54～1;因F＜3，K取值為0．55，n1取值為0．75;按1%暴雨頻率校驗，查表得Q1÷Q2=1．09，則暴雨頻率1%的洪峰流量:Q1=1．09Q2(2)將F、K、n1數據代入公式(1)，并按公式(2)計算防洪渠的洪峰流量，詳見表1。3．3．3防洪渠設計露天開采的特點使礦區不可能建造永久性構筑物來防范洪水，除排土場和兩側端幫的設施使用時間稍微長久以外，其余地區的設施都會在很短的時間內完成它的使命，所以防治設施必須以經濟實用為原則。且本次防洪渠在礦區外修建，因此建成倒梯形無鋪砌導流明渠。采用日立ZX360K－5A挖掘機修建防洪渠，考慮到設備鏟斗參數和水力上最經濟的梯形斷面尺寸，因此溝的邊坡取1∶0．5，導流明渠底寬b為1m。無鋪砌倒梯形導流明渠溝內水深計算:Q1=wv=(bh+mh2)v(3)式中:v—水在沙礫土中的流速為1．2m/s;將Q1、v、m、b數據代入公式(3)中，解一元二次方程，則得出排水溝設計水深h，再加0．3m安全高度為防洪渠全深，具體見表2。

3．4經濟性評價

3．4．1工程量經水力工程計算，由表2可以看出，方案1防洪渠長度雖然只比方案2長了550m，但方案1工程量卻是方案2的2倍，方案2修建成本明顯低于方案1。3．4．2水資源利用因防洪渠直接攔截，方案1匯水直接排入礦區西北古河床。方案2利用自然水流路徑和自然沖溝，可收集方案1全部匯水，因綠化帶為抗堿性榆樹，地表匯水可直接用來綠化灌溉。

4方案選擇

對比兩個方案，在保證安全前提下，綜合考慮其經濟性，充分利用水資源，最后決定選擇方案2。防洪渠修建采用原地開挖方式，利用排棄巖土修建擋水墻，擋水墻與防洪渠結合，攔截漫過防洪渠的洪水。擋水墻為正梯形，位于防洪渠南側邊緣0．5m處，防洪渠及擋水墻斷面如圖5所示。圖5防洪渠及擋水墻斷面圖5結語防洪渠在保證安全生產前提下進行合理的設計與經濟性評價。尤其像紅沙泉露天煤礦這種“富煤貧水”的西北干旱地區，水資源顯得更寶貴，修建防洪渠更應該充分利用水資源。干旱地區地表水資源的再利用，可緩解嚴重缺水的現象，實現露天煤礦經濟的可持續發展，也是防洪設計必須參考的重要依據之一。

參考文獻:

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［3］武強，劉正林，董書寧，等．煤礦防治水細則解讀［M］．北京:煤炭工業出版社，2018．

［4］高永濤，吳順川，王青，等．露天采礦學［M］．長沙:中南大學出版社，2010．

［5］中國煤炭工業協會．煤礦作業規程技術手冊［M］．徐州:中國礦業大學出版社，2015．

篇4

關鍵詞：露天煤礦；環境治理；對策

引言

露天煤礦開采比井工煤礦開采具有很多優勢，比如勞動生產率高，成本低，安全程度好，勞動條件好，建設速度快，同時也具有一定的缺點，比如受氣候條件影響大，對地表破壞大，對環境影響大，由此帶來的環境問題也非常突出，嚴重制約了煤礦的可持續發展。

1我國露天煤礦現狀

近幾年來，隨著國民經濟快速發展，露天煤礦也迎來了發展的機遇，露天煤礦產量快速增長，占總采煤量的比例逐年上升，與此同時，面對日益嚴峻的環境形勢，紛紛探索以節能環保為核心的綠色開采技術，當前正在向綠色、安全、高效及智能化方向發展。開采方式也由最初的間斷開采工藝逐漸轉變為半連續、連續開采工藝，成本進一步降低，效益進一步提高。

2露天開采所引起的環境問題

2.1對原始地表破壞大

由于露天開采原始地表大多為林地或草地，露天開采勢必引起地表的破壞，礦基建工程同樣會占用并破壞一部分土地，比如外排土場、儲煤場、工業廣場、運輸道路等，同時隨著原巖應力的釋放，會破壞原有邊坡的穩定，造成坍塌、滑坡、泥石流等自然災害，使礦區的生態系統出現不平衡，動物遷移，水土流失。

2.2對生活環境影響大

露天開采爆破、采裝、運輸、排土等各環節都可能產生粉塵與煤塵，并隨風漂浮，危害周邊環境，危害礦職工身體健康，可能引發塵肺病，影響周圍居民生活環境，可能引發村民糾紛等社會問題，由此造成的損失無法估量。

3環境問題原因分析

3.1責任心不強

我國露天煤礦雖然發展較快，但是環境治理工作存在滯后現象，認識不足，責任心不強，沒有牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”的理念，大多數人對于環境問題的客觀狀況缺乏一個清醒的認識，人們只關注于經濟增長的數字，卻往往忽略了其背后所付出的沉重代價，對資源的掠奪式開發造成環境的極大破壞。

3.2只重眼前利益

露天煤礦大多只考慮眼前利益，忽視長遠利益，沒有未來規劃，沒有詳細的治理方案，認為沒有必要也不愿花費大價錢來進行環境治理，主動性、積極性不強，法制意識淡薄，沒有意識到破壞環境會受到國家法律法規嚴厲制裁。

4環境治理對策的建議

環境治理是一個系統工程，同時也是一個龐大工程，需要從基建環境保護措施“三同時”開始。通過調查研究某露天礦開采現狀，提出了環境治理對策，為露天煤礦環境治理工作提供一定的參考。

4.1粉塵治理對策

4.1.1鉆孔粉塵防治。鉆孔要對鉆機進行改造，配備捕塵裝置，捕塵效果達到環保粉塵排放標準，同時加強對作業人員的培訓教育，監督作業人員個體勞動防護用品使用，嚴格按照規程進行鉆眼，從源頭減少粉塵污染。4.1.2爆破粉塵防治。要加強爆破設計管理，合理設計爆破參數，減少一次爆破量，合理選擇爆破自由面，炮眼填塞質量符合要求，盡量采用水炮泥進行填塞，在爆破前對爆破區域進行灑水降塵，爆破后及時對爆堆進行灑水。4.1.3采裝運輸粉塵防治。按要求配備足夠灑水車輛，增加灑水次數，全天對采剝工作面、礦內運輸道路進行灑水降塵，同時對于道路及工作面積塵，及時用裝載機進行處理，對所有采剝車輛進行排氣筒改造，基本做到工作面、運輸道路不揚塵，粉塵濃度符合要求。4.1.4排棄粉塵防治。灑水車定期對排土場進行灑水，形成制度，自卸卡車傾倒巖土時，聽從排土場工作人員指揮，按序進場，緩慢向排土場坡頂線靠近，緩慢傾倒巖土，防止過快過急，產生揚塵污染。4.1.5儲煤場篩分、裝車及外運粉塵防治。在儲煤場卸煤地點以及儲煤場裝車地點新增噴霧降塵設備，降低粉塵濃度，同時加大儲煤場和外運道路灑水次數，對所有外運車輛嚴格檢查，做到外運車輛頂部全部覆蓋苫布，排氣筒全部改造，基本做到不灑煤、不揚塵，減少揚塵污染，保證環境質量。

4.2噪聲防治對策

露天煤礦開采工藝，生產過程中易產生噪聲源的是爆破、挖掘、運輸等環節，主要對設備操作人員產生影響。

4.3工業廣場環境治理對策

4.3.1廢水處理礦坑廢水處理措施是經簡單物理沉淀后，利用抽水設備將水抽入灑水車，可用于采掘場工作面、道路灑水降塵，做到循環利用；生活廢水處理措施是生活廢水集中處理，然后綜合利用。4.3.2固體廢棄物處理生活垃圾處理。生活垃圾使用封閉式的容器進行集中堆放，定期進行處理，處理方式為在指定地方填埋，禁止亂扔，無序堆放，以免污染環境。采場剝離物處理。采場剝離物全部實現內排，減少對林地的占用,減少對環境的破壞。儲煤場產出的矸石處理。經儲煤場篩分過的煤矸石再次過篩，回收利用，提高資源回收率，剩余矸石集中堆放在儲煤場北部的專用場地，及時聯系買家進行銷售，對于暫時不能銷售的矸石，采取紗網覆蓋。

4.4加快復墾綠化工程

要堅持邊開采邊治理的原則，按照礦山地質環境分期治理方案要求，及時削坡整平，植樹種草，保護生態環境，防止水土流失，做到可持續發展。

篇5

【關鍵詞】露天煤礦；綠色開采；技術

一、露天煤礦綠色開采的重要作用

綠色開采技術的根本目的在于改變現有的露天煤礦的生產方式，減少煤炭資源的浪費，減少煤炭開采對大氣、水和土壤的污染，從而實現可持續發展的戰略。

露天煤礦的綠色開采技術是煤礦開采事業長久發展的必要要求。當今世界，全球能源危機不斷加劇，自然資源儲量越來越少。傳統的露天煤礦開采技術無論是對于資源還是環境的可持續發展都非常不利，這就更加劇了能源的不足的現狀，煤礦事業的發展面臨前所未有的挑戰，這種現狀迫切需求露天煤礦綠色開采技術的的出現和革新，它可以提高煤礦的生產效率，增加煤炭產業的經濟效益，不斷促進煤炭事業的發展，所以說綠色開采技術的出現符合煤炭事業的發展要求。

露天煤礦的綠色開采技術是科學發展觀的重要體現。煤礦的綠色開采技術是針對能源危機和環境污染提出的，傳統的露天煤礦的開采技術對于大氣、水、土壤資源的危害是不可挽回的，科學發展觀的提出就為露天煤礦開采技術的革新提供的一個機遇，綠色開采技術的出現正是符合科學發展觀的要求，它是科學發展觀在煤礦開采事業的嘗試，所以說它是科學發展觀的重要體現。

二、基于自移式破碎站開采技術

在對露天煤礦進行開采中，采用自移式破碎機這種新型采礦工藝，不僅可以大幅度降低在露天礦山中汽車的使用數量，還可以明顯提高露天煤礦開采的生產效率，降低露天煤礦開采的生產成本，減少汽車廢氣的排放以及汽車輪胎的消耗，不僅可以保護大氣環境還可以有效改善露天煤礦周圍的環境，有著積極的使用價值。

自移式破碎站中包括履帶式移動破碎站以及反擊破履帶式移動破碎站、篩分履帶移動破碎站、圓錐破履帶式移動破碎站等，在任何的地形條件下都可以滿足煤礦開采需求，還可以根據客戶需求靈活配置出一級破碎、二級破碎與三級破碎模式，也可以對其進行優化組合。并具有高破碎效率、多功能、結構設計合理的優勢，滿足露天煤礦開采中對粗、中、細物料破碎的篩分需求，采用一體化的機組配置，不僅安裝維修方便合理，還具有很高的耐久性，以提高露天煤礦開采中機組的工作時效。采用該機組進行露天煤礦開采，可以降低生產過程中的噪音、減少粉塵污染，有效提高實際露天煤礦開采中的社會經濟效益。基于自移式破碎站的煤礦開采工藝，不僅利于環保，還可以減少對空氣CO2的排放，增強使用年限，而且在實際開采中，對于施工現場要求較低，便于操作，提高開采效率。

三、采區煤矸分離技術

在新開拓采區中，要并列創建一個煤倉、矸石倉，以及運輸系統。運煤的時候，要將矸石倉關閉，原煤被直接灌入煤倉。當在掘進工作中，遇到了斷層或者穿煤層施工，往往巖石含量較多。在灌矸石倉的時候，要將煤倉關閉，漏下的矸石進入矸石分離系統后，還要通過矸石分離系統卸載。采區煤矸石洗選法如果在掘進的過程中，掘進工作面以半煤巖為主，當掘進運輸系統無法實習實現分離的時候，就可以將小型洗選裝備設立起來。煤與矸石的混合物可以被卸載到小型洗選裝備中以洗選的方式對煤與矸石進行區分，做好隔離工作。原煤運輸系統可以對煤進行分配，并將被分離出來的矸石進入矸石運輸系統。

四、“數字礦山”技術

目前，對于“數字礦山”的定義國內外尚未完全統一。通俗地講，數字礦山就是一個礦山范圍內的以三維坐標信息及其相互關系為基礎而組成的信息框架，并在該框架內嵌入我們所獲得的信息的總稱。對于數字礦山建設，概括起來目前主要有以下五種觀點，即數字地球觀點、地質模型觀點、信息管理觀點、監控系統觀點和工程應用模式觀點。對于數字礦山的功能內涵，必須從對礦山數據的存儲、傳輸和表述向更深層次延展，并不斷拓寬各個層次的應用，應涵蓋數據的獲取、存儲、傳輸和表述，礦山生產與經營決策優化，各種設計、計劃工作和生產指揮的計算機化，生產工藝流程和設備的自動控制等多個方面。

數字礦山建設，具有重要的現實意義，第一，數字礦山能以數字化的形式全面反映礦區的地質信息、力學信息、露天煤礦礦產資源的儲量和開采情況，有利于根據這些數據信息做出合理的開采規劃，在保證礦產資源穩定供應的同時，促進資源的合理利用和環境保護工作，以促進經濟社會的可持續發展。第二，數字礦山能適應日益增多的深層開采條件，并結合自動化開采技術，使礦工遠離高溫和巖爆威脅等惡劣環境，減少和避免礦山安全事故。第三，對礦山開采引起的各類生態破壞和環境污染問題進行數字化分析，以為礦山的生態重建方案、災害評價與預測預報體系等提供參考依據。

五、礦山綜合開發利用技術

（一）礦區土地復墾

露天礦采空區和排土場所占面積大，因此應針對其不同情況采取合理的復墾方式，加強對土壤改良，使其轉變為農業耕地或林牧業用地，注重其生態效益。如針對干涸、覆蓋物薄的礦場，可將其作為垃圾填埋場；針對排水不良、積水較深的露天礦，建議不做回填處理，可將其建成人工湖；針對覆蓋層厚的礦場，可以邊開采邊復墾。

（二）優化廢棄物的處理

露天煤礦廢棄物的排放，對于礦區的生態環境影響惡劣，因此為減少廢棄物的排放，對于煤礦的開采可以采用分區開采或多種工藝混合開采的方式，盡量采取內排方式，有效降低外排土場的占地量；同時可綜合分析邊坡工程地質和水文地質條件，運用綜合控制技術，提高實際邊坡角，這樣有利于減少大量剝離物；在廢棄物外排時，為減少其對土地及大氣環境的污染，可將矸石和有污染的剝離物排棄于排土場的底部，用黃土進行包埋和壓實。

（三）優化地下水處理

礦區應加強對煤礦開采過程中地下水的處理，應用科學的保水開采技術，充分考慮礦區的地質條件，嘗試采用帷幕堵水方法或帷幕堵水、降水孔疏干相結合的方法，清污分流、分質分流等措施，減少污水的排放量，提高水資源的利用率。

（四）節能、降耗及綜合開發

露天煤礦在生產過程中，需要消耗大量電力、火工材料、油品等，存在一定的浪費現象，不利于其可持續發展，因此應在礦區大力推廣節能裝備、節能工藝與技術，減少生產能源過程中的各種消耗，走環境無害化技術模式，加強清潔生產技術、廢棄物綜合利用技術、潔凈煤技術、復墾與污染技術等，如煤矸石、伴生礦物其用途廣泛，可作為發電和生產建筑材料。

六、結語

露天煤礦開采所誘發的種種環境問題產生的影響是直接的、深遠的，尤其是對生態環境的影響，而對這些環境問題的防治也是一項復雜的、綜合的、龐大的系統工程。要應用環境地質學、環境科學、采礦學、水土保持學、系統工程、工程經濟學等學科的原理和思路研究防治對策，追求最優的經濟效益、社會效益和環境效益。實現煤炭綠色開采與環境保護協調發展，實現礦區的可持續發展。

參考文獻：

[1]高瑞潔.露天煤礦綠色開采技術自控技術[J].中國鄉鎮企業會計.2010. （6）.