Page 53 - 矿山地质与开采

第四章 煤矿开采的相关技术手段

三、露天煤矿绿色开采技术体系

露天开采在保证资源回收率的同时也对环境产生了较大的影响。主要包括对
周围土地环境、大气环境、水资源等的影响。有关研究表明，中国露天开采每万
吨煤破坏土地约 3.3 亩，其中挖损破坏为 1.8 亩，外排土场占压土地为 1.5 亩，

如何减少露天矿土地资源占用及实现露天煤矿土地快速复垦，提前复垦成为露天
矿绿色发展的限制因素。
（一）时效边坡理论

2006 年，中国矿业大学才庆祥教授提出了时效边坡理论，在进行边坡稳定
性评价及分区开采的露天矿端帮角度设计时，充分考虑边坡的暴露时间及服务周
期，规避了传统分析方法和设计标准过于保守的问题，开创了露天矿边坡优化设

计的新局面。
目前，中国正在开发的大型露天煤矿基本为近水平煤层埋藏，采用分区内排
压帮开采程序。根据传统露天采矿设计理论，近水平大型露天煤矿卡车内排的运

输线路通常设置于两端帮上，致使所形成的端帮边坡角一般会小于稳定边坡角，
由此造成大量的煤炭资源被端帮边坡压占。
基于时效边坡理论的陡帮开采有两种基本的作业方式：
①上部境界不动，下部境界向外推进。这种开采方式可以增加生产露天矿的

煤炭采出量，提高露天煤矿资源回收率，降低生产剥采比，提高经济效益。这种
方式多用于生产矿山。
②下部境界不动，上部境界向内缩进。这种开采方式在保证煤炭回收量基本

不变的情况下，减少了土地资源占用，缩小了采场用地面积，减少基建剥离量和
外排土场土地资源占用，降低露天开采对潜表层水资源及生态系统的扰动和影响。
这种方式多用于设计矿山。
（二）采—排—复一体化理论

露天开采的采矿工程主要涉及矿岩的采剥、移运和剥离物的排弃，这一过程
每年都会破坏大量的土地，而且每年以 8%~9% 的速度递增，预计到 2020 年，
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因露天煤矿开采破坏的土地面积约为 66000km 。
传统的露天矿复垦技术多在整个矿区开采完成、闭坑之后才进行，采—排—
复一体化技术就是改变先排弃后复垦的思路，注重复垦工作的时效性，剥采和复

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