當前露天煤礦發展過程中存在的問題及解決措施

張 洪，陳 毓

（1.中煤科工集團沈陽設計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110015；2.中煤科工集團沈陽研究院有限公司，遼寧 撫順 113122）

中國煤礦露天開采歷經百年發展[1]，生產工藝系統不斷創新[2]；露天礦在煤礦開采的占比也逐步增大[3]。露天開采事業取得巨大成就，進入新的發展階段[4]，但同時亦須正視露天開采帶來的階段性地質環境、土地占用及復墾等問題；為此，深入分析問題實質，提出切實可行的措施，共同推進露天事業進一步綠色、科學、可持續發展。

1 露天煤礦發展所面臨的問題

1.1 環境問題

1）原始地貌影響。露天開采“開挖式”開采過程中將對原始土地地貌、地表植被、地下含水層、地面水系等帶來階段性的影響。

2）地質災害影響。在露天開采降段延伸過程中采掘場會逐步形成高陡端幫邊坡，同時，“開挖式”開采后大氣降水會進入露天礦采掘場，造成采掘場端幫巖土的強度下降，導致巖（土）體變形，嚴重時直接出現大面積崩塌[5]，出現暴風雨等惡劣天氣，采掘場區域可能出現滑坡[6]，環山形態排土場易發生泥石流地質災害[7]。

3）水系及道路影響。在露天開采疏干過程中通常帶來露天礦區周邊地下水位不同程度下降。部分露天礦田境界內存在河流、道路等，為了接續開采，需要對既有的河流或道路進行改線：元寶山露天礦接續開采需對英金河進行改線；彌勒露天礦、勝利一號露天礦在采掘場推進過程中需對原國道進行改線。此外，露天礦建設初期需要較大面積的外排土場，一定程度上改變了原始地貌的匯水和徑流條件，從而對周圍居民的日常生活造成影響[8]。

4）大氣影響。露天開采的穿爆、采運排、破儲等環節會產生粉塵，在一定氣象及不良的自然通風方式條件下，甚至可使局部污染擴散至全礦，對大氣造成了一定污染，對職工、附近居民及農作物的生長產生危害[9]。

國內大部分露天礦在環境保護、土地復墾等多方面已取得一定效果，但露天開采實際生產過程中的“穿、采、運、排、復”等環節一定程度上污染環境，生態治理投入資金大總體目標見效慢，因此，在一定程度上限制了生態環境改善的進程。

1.2 土地征用與復墾

露天礦建設初期需要占用土地作為采場、排土場及工業場地用地。近幾年，國內許多露天礦都存在不同程度的征地滯后問題。礦山取得建設用地周期長、批準困難，一定程度上成為露天礦持續穩產的“卡脖子”問題。另外，恢復后的排土場的外部形態不能與原始地面相“融合”。

1.3 超能力生產造成礦區可持續發展困難

露天開采具有安全、高效、資源回收率高、開發成本低、擴容能力強等優點，一些礦區嚴重脫離礦田本身科學產能，盲目追求核增產量，造成采掘失調、露天礦剩余服務年限嚴重不足，并給露天礦的安全生產帶來巨大的隱患。與此同時，超能力生產往往會造成生態環境破壞，影響當地區域的可持續發展能力。

1.4 露天礦開發與規劃矛盾

礦業權設置方案以礦區總體規劃為依據編制，并堅持“擬設礦業權的區塊范圍（原則上只設置1 個開發主體）的原則，而規劃資源卻被強行劃分為多個開發主體。此外，礦區內各礦田以地表界限為分界線，如相鄰2 個開發主體間不能較好地進行協同開采，勢必帶來端幫壓覆資源的損失和浪費。另外，隨著煤礦持續開發勘探，新的地質構造及地表河道、公共設施、國道等設施出現，同一開發主體管理下的相鄰煤礦不能在資源開發上進行自主優化，不僅影響企業效益，也會導致環境、安全等問題的出現。

1.5 露天和井工聯采方式

露天、井工聯合開采或露天開采終了再轉井工開采的方式在國外應用已比較廣泛，而國內此方面的工程實例和相關研究較少。露井聯合開采條件下，在開采過程中受采動影響，二者間會相互產生干擾，帶來安全隱患問題。

1.6 露天礦閉坑階段相關規范不健全

目前綠色礦山建設標準不夠完善，比如節能減排、土地利用、整合使用情況等[10]?，F行的礦山地質環境保護和土地復墾方案的編制周期為5 年，不利于土地復墾和生態修復工程的統籌規劃，應加速露天礦“勘察、設計、建設、運營、閉坑”全生命周期規范的編制和有序實施。

2 解決措施

2.1 推動綠色礦山制度建設

實施生態治理與構建綠色礦山已成為我國煤炭工業進一步發展必須面對的重大考驗，“露天人”應遵循“科學、綠色、經濟、安全、高效”的開發原則[11]，加強監督監管執行力，保證相關制度規范能切實得以執行。不斷推動綠色礦山的制度化建設[12]，使保護環境理念深入人心。在設計、施工過程中，穿孔環節一般采用濕式除塵，并向鉆桿上注水；爆破采用水封爆破、破碎環節對原物料灑水，破碎站除塵可采用以及破碎站微動力誘導抑塵罩除塵；采裝采用濕式除塵；運輸采用灑水、抑塵劑、加裝自動防塵罩；排土霧炮機等措施有效控制生產環節防塵。通過削坡減重，設置地表水和地下水攔截、疏導，有效防治崩塌；通過排除地表水、改變滑坡外形，設置抗滑裝置等有效控制滑坡隱患；并通過鉆井技術、探地雷達技術、常規測井技術等研究手段，有效預防地質災害。

總之，未來露天礦企業的發展必須通過實施制度約束、監督警示、文化保障等多方面措施，推進綠色生態礦山建設不斷取得新成就，開創礦山經濟效益與生態效益相結合的良好局面。

2.2 優化土地資源利用方式

露天開采用地與一般建筑用地有所不同，可分為非永久占用和永久占用2 種，其中采場、排土場用地應定義為采礦臨時用地，即為非永久占用土地，因此，可階段性租賃所有權為國家或集體性質的土地，不改變階段性占用土地性質（屬于采礦用地），既保障農民的利益不受損失，又降低了企業繳納土地出讓的相關稅費?！安傻V臨時用地”的實質是通過對“臨時用地”政策的靈活運用，以土地抵押形式，代替征收出讓的方式。露天開采用地指標的審批建議體現政策上的長遠一致性，遵循“一次規劃、同步批準、總量控制、分階段使用和復墾修復”的原則。

2.3 優先建設大型現代化露天礦

結合國內露天煤炭資源的地理位置和資源品質，要堅持“煤電路綜合開發、規模經營”的方針，即優先發展煤電、煤電路等一體化項目，以克服內蒙古、新疆等地區煤炭資源發熱量低、遠離煤炭消費中心的弱點；同時，在同一煤田或同一礦區，集中資金、技術和人才力量，優先建設資源條件較好的露天礦，盡快達到設計規模。

“十三五”期間我國露天礦建設采取“改擴建和續建為主、新建為輔”的建設方針，重點支持“煤電一體化”的露天礦項目建設，加大新疆、內蒙古地區露天礦的規劃建設力度。當前，在“雙碳”背景下，“綠色＋智慧礦山”的發展理念和建設模式必然得以大力推行，這也是新時代賦予露天采礦事業的歷史使命和歷史責任。

2.4 堅持集中化開采與集約化經營

依據礦田的不同賦存條件，應充分發揮各種開采工藝的優點，優化組建適合的綜合開采工藝。實行大集團經營戰略，實現高度集約化經營和創新管理，全面提升企業的經營管理水平，積極探索全球經營模式，將資源開發、產業布局、人才儲備等向國際延伸，打破現有模式，嘗試建立跨國能源大型企業，降低市場經營風險，提升國際能源市場的話語權。

2.5 科學處理露井聯采的資源及安全問題

露井聯采作為煤炭資源未來科學開發的重要模式，會在未來煤炭工業的發展中占據重要位置，“露天人”必須切實研究現在存在的問題，聯合社會、政府力量，充分發揮露井聯采的優勢。

在露井聯采區域內，應合理規劃井工礦和露天礦的開采境界，確定露天開采和井工開采的主導和從屬地位，以提高資源回收為原則，將不適宜露天開采的區域劃入井工礦開采范圍，合理控制井工礦的境界及規模，提高礦區煤炭資源總體回收率，延長礦區的整體服務年限。適當控制井工開采速度與規模，應與露井聯采的邊界采動影響、可采儲量協調，不宜盲目擴大井工開采規模；合理安排井工礦開采順序，待露天礦內排后，再開采緊鄰露天礦邊幫的煤炭資源。在進行井工開采時，采用合理的開采技術與開采程序以降低對露天邊坡的不利影響。

2.6 加強國際間業務交流

要通過廣泛的交流，借鑒世界主要采煤國家的經驗，學習國外先進的露天礦設計建設理念、新工藝、新技術；另外，露天礦在經營管理方面應注重吸收新的理念，推廣信息化技術，促進管理的科學化，同時加快編制煤炭工業露天礦全生命周期（含閉坑）規范的落地與有序實施。

3 結語

在“雙碳”背景下，我國露天開采事業面臨重大機遇和挑戰，“露天人”應當繼續深入研究綠色開采理論、生態重構一體化新理論（方法）和技術；環保設備大型化、開采集中化；開采工藝連續化、綜合化；“煤電一體化”、“路礦一體化”及延長產業鏈實現資源綜合利用；“采→復→農→園”四位一體的綠色協同開發模式等，共同推進我國煤炭露天事業綠色、科學、健康及可持續發展。