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序論：在您撰寫露天煤礦災害防治時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
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)
一、露天煤礦開采引發的環境問題
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。
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。
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。
4、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。
二、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。
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。
三、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。
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。
[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?；诖耍短烀旱V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.
關鍵詞：水土保持 水土流失 防治責任范圍
中圖分類號：TD167 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0195-02
水土流失是礦山開發建設活動中最為常見的生態問題之一，露天煤礦開發活動中水土流失現象尤為顯著。大面積的原生地表的剝離，造成自然植被的毀滅性破壞，地表土壤松散，遇大風大雨的氣象條件，除會發生嚴重水土流失現象外，還易引發地質災害。因此，露天煤礦的水土保持工作非常重要。
本文以哈密吉郎德露天煤礦（3Mt/a）為工程實例，對其開發建設過程造成的水土流失進行預測了分析，并提出有針對性的露天煤礦水土保持措施，以減輕在礦山開發過程中的水土流失，達到露天煤礦水土保持方案提出的水土保持目標。
1 項目區水土流失現狀及特點
1.1 水土流失“三區劃分”及水土流失防治等級
哈密巴里坤礦區吉郎德露天煤礦屬大型工礦建設項目，根據《新疆維吾爾自治區人民政府關于全疆水土流失重點預防保護區、重點監督區、重點治理區劃分的公告》，本工程項目屬自治區級水土流失重點監督區。根據《開發建設項目水土流失防治標準》，執行建設生產類項目水土流失防治二級標準。
1.2 水土流失現狀
該露天礦田位于哈密科克塞爾克山與紙房盆地的交接處，地形總體趨勢南西高、北東低，呈戈壁殘丘地貌；海拔1407 m～1546 m，相對高差139 m。礦田區無常年流動的地表水流。項目區為平原地貌，風蝕地貌明顯，該區全年多大風，現狀水土流失較輕。原地貌土壤侵蝕模數為1500 t/（km2?a）；土壤容許流失量為1500 t/（km2?a）。
2 工程占地及土石方平衡
2.1 工程占地
該工程總占地面積為471.86 hm2，其中工程永久性占地面積為467.32 hm2，包括工業場地27.27 hm2、排土場最終占地332.0 hm2、采掘場最終占地95.0 hm2、礦山道路9.05 hm2、外包用地4.0 hm2，占用的地類主要為未利用土地（戈壁殘丘）。
2.2 土石方平衡
露天礦開采的前20年剝離物主要是外排，排棄總量為396.5 Mm3，均在外排土場堆存。建設期的挖方量為11.6萬 m3，其填方量為13.05萬 m3，挖方可全部用于項目建設的填方使用，不足土方量可利用剝離物進行填棄。
3 水土流失環節分析
3.1 建設期水土流失因素分析
（1）挖填方引起水土流失。
（2）工程擾動地表及推土堆存引起水土流失。
3.2 運行期水土流失因素分析
礦田生產活動主要從以下幾方面促使形成新增水土流失。
（1）原有植被受到擾動和破壞。
（2）土壤表層松散性加大。
（3）排土場排土量增多。
4 水土流失防治責任范圍
本工程水土流失防治責任范圍為513.93 hm2，其中項目建設區471.86 hm2，直接影響區42.07 hm2。
本方案將工程分為7個水土流失二級防治分區：采掘場防治區、外排土場防治區、工業場地防治區、外包駐地區、場外公路防治區、供水管線防治區、輸電線路防治區。
5 水土流失預測和影響分析
5.1 預測時段
吉郎德煤礦水土流失預測時段劃分為兩個階段，即建設期和生產運行期。
5.2 預測結果
根據各預測單元擾動地貌植被面積、施工擾動前后土壤侵蝕模數、預測時段，進行水土流失預測，預測結果見表1。
本工程在建設期可能造成的水土流失總量為34421.5 t，其中原地貌水土流失量7427.47 t，新增水土流失量26994.03 t。
6 水土保持措施
6.1 水土流失防治目標
該礦田的防治標準為建設生產類項目二級標準，具體防治標準見表2和3。
6.2 防治措施工程量
（1）建設期的水土保持防治措施
（2）生產運行期的水土保持防治措施
生產運行過程中水土流失環節提出了預防保護措施和補充設計臨時措施，具體見表5。
7 結論
根據以上項目實例分析可以看出，露天煤礦的開發對區域水土流失的影響程度是顯著的，其采掘場的開挖、排土場的建設等活動會引起較強烈的水土流失變化，如何在建設及生產過程中采取適當措施控制水土流失強度，是露天煤礦水土保持方案要解決的最重要的問題。
參考文獻
一、露天煤礦開采環境問題的治理對策
1選擇合理開采工藝與機械設備露天開采工藝與設備的選擇是露天礦設計中的重要環節，它的合理與否直接影響露天礦的投資成本，露天礦的初期建設以及露天礦的經濟效益。而電能是清潔、環保、廉價的能源，并且目前大型的露天煤礦企業都已經與發電企業進行合并，形成了煤電聯合企業，露天煤礦的一些大型設備，如電鏟、吊斗鏟、輪斗挖掘機、膠帶、排土機等都是以電作為能源。因此，在露天煤礦設計和生產過程中，盡量使用用電設備代替用油設備，優先考慮采用半連續工藝、連續工藝、倒堆工藝等，取代單斗電鏟—汽車運輸的間斷工藝，從而達到降低原油消耗，提高礦山經濟效益，減少汽車尾氣對礦區空氣的影響。
2最大化的回收煤炭資源煤炭作為一種不可再生的資源，如何最大化的回采它是實現高產高效綠色礦山所要解決的問題。為了減少煤炭損失，提高回采率，露天煤礦應采用合理的采煤方法。對于近水平及緩傾斜煤層，應采用頂板拉溝向底板推進的開采方式，并使用傾斜分層，同時配以輔助設備清掃浮煤。對于傾斜和急傾斜煤層，除了采用頂板露煤和水平分層外，還要使用前裝機或者推土機回采三角煤，從而減少煤炭自燃對礦區空氣的影響。
3優化露天礦運輸系統運輸系統作為露天礦核心環節起到了紐帶的作用，通過露天礦的運輸系統可以將采場、排土場、儲煤場聯系起來。運輸系統的優化是將露天礦運輸距離合理化、最小化，從而減少露天礦的運輸費用，提高運輸效率，降低運輸過程中對露天礦環境的影響。露天礦運輸系統優化應按照礦、巖的流向，從運輸系統的總體目標出發，合理選擇運輸線路和運輸工具，綜合考慮運距、運輸方式、運輸時間和運輸費用，以最短的路徑、最少的環節、最快速度和最少的費用組織好礦、巖運輸活動，提高企業的經濟效益。
4資源綜合利用在露天煤礦開采的過程中產生了許多廢棄的物料，這些廢棄的物料如果不進行合理的利用和處理，將嚴重的影響礦山的環境，因此我們應該把露天開采工程中伴隨產生的廢氣、污水、煤矸石、煤灰等看作資源，發展循環經濟，形成相關產業，變廢為寶。通過資源的合理利用和相關循環產業的經濟效益，從而降低露天煤礦開采的成本，減輕露天開采對生態環境的影響與破壞，實現真正的綠色開采，使礦山產業可持續化、綠色化。
二、結語
關鍵詞：露天煤礦；電氣系統；事故隱患；安全防護；管理
眾所周知，露天煤礦施工環境十分惡劣且復雜，在開采過程中受到氣溫、降水等外界因素影響很大，而且容易發生各種安全事故，因此，露天煤礦的管理建設工作的重點應全力放在降低安全事故發生率上，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，百分之六十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。
1 露天煤礦電氣系統存在的事故隱患
由于電氣系統的選型不合適、電纜超載、分斷能力不足等設備或是設施的問題，十分容易引起電氣事故，具體表現在以下方面：
1.1 斷路器、開關遮斷容量不足
斷路器是指能夠關合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流并能關合、在規定的時間內承載和開斷異?；芈窏l件下的電流的開關裝置。如果斷路器、開關遮斷容量較小時，分段短路電流能力差，可造成因瞬間短路故障增大熱量而使設備或電纜燃燒，發生火災，輕則導致一些礦區停電停產[1]，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。
1.2 雷擊過電壓帶來的事故隱患
雷擊過電壓是指，當帶有負電荷的云層在物體上空時，由于電容效應，地面物體朝向云層的表面將聚集相應的異性電荷。當云層的電荷與其他物體或云層發生閃電或雷擊后，云層內負電荷迅速消失，電容效應也立即消失，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。雷電災害作為大自然災害的重要組成部分[2]，其危害無可厚非，特別是夏季，雷雨交加季節，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。
1.3 主變壓器容量不足，電源線路強度不夠
露天煤礦存在一個非常嚴重的問題，主變壓器容量不夠，事故一旦發起，直接導致其他的變壓器供電能力大大減弱。而且電源線路缺少強度保證，導致電源線路一旦遇到大雪、大風、冰雹等惡劣天氣的影響，很容易造成塔桿倒下、電源線路斷掉，最終停止開采工作，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。
1.4 機電保護設備質量不過關
由于露天煤礦疏于管理，采購人員在采購時由于各種原因，采買一些不合格淘汰產品，如果繼電保護裝置存在缺陷[3]，常出現閘口越級跳閘、無故停電，進而事故范圍與影響力不斷擴大。
1.5 露天煤礦電氣設備不完善，造成火花事故
近年來，露天煤礦由于電氣設備不完善，頻頻發生火花事故，據調查得知，引起火花事故的原因有以下幾點：
首先，露天煤礦的電氣設備安裝、維修不當[4]，導致在開關觸點分-合時產生電火花，直接帶來安全隱患問題。
其次，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。
最后，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。
1.6 開關柜閉鎖帶來的事故
煤礦開關柜閉鎖忘記安裝或失靈的情況下，操作人員會進行錯誤操作，工人在帶電狀態下進入開關內部，后果不堪設想，人員會發生觸電，造成人員的傷亡。
1.7 露天煤礦電氣系統大范圍停電事故
第一，在安裝電纜時，不小心出現磨損、破皮等問題，雷雨天地面潮濕，容易引起失火現象，最終可造成電氣系統大范圍停電；第二，由于電纜、電氣系統短路，在操作時電氣裝置不受用，可造成越級跳閘[5]，引起大范圍停電事故；第三，不該用單回路供電設備時用了單回路供電。
2 露天煤礦電氣系統實際管理現狀
新形勢下，煤礦安全事故一方面給施工作業進度帶來影響，另一方面，給人身財產安全帶來威脅，因此，露天開采單位必須要加強對開采現場電氣設備的有效管理、科學使用，進而提高開采效率，保證生產安全，提高國家、社會的經濟利益。
2.1 露天煤礦電氣設備的購買受資金等因素的制約性較大
露天煤礦主要依靠機械的全面自動化生產，多年以來已經形成了主要趨勢，很多大型電氣設備也得到了廣泛使用，從而極大的提高開采效率。但是，人們加大對電氣設備所帶來的經濟效益的同時，很多露天煤礦受到資金的限制[6]，購買回來的電氣設備一般都存在購買價格低、質量不合格等問題，這在一定程度上十分容易引起電纜失火等問題的發生。
2.2 露天煤礦電氣設備質量較差
電氣設備在露天煤礦作業中占有重要地位，由于露天煤礦開采環境的復雜性，對電氣設備的質量要求非常嚴格，但受到經濟利益影響較大，國內很多煤礦企業中所使用的電氣設備存在價格低廉、質量差等問題。同時由于露天煤礦沒有配備相關的檢測設備，在安全性能上沒有太多的保障，電氣設備在運行中，本應配備一些大型設備和監控設備，但由于長期缺乏管理，導致配備不齊全，在一些安全保護裝置上也存在相應的問題[7]，大部分設備處于一種“病態”，最終使得電氣設備在運行中漏洞百出，安全事故隱患也蘊藏于此。
2.3 露天煤礦電氣設備缺乏維修養護意識
有的煤礦企業單純追求經濟利益，過分的注重眼前的產量，嚴重缺乏對電氣設備的維修養護意識，沒有專門管理部門的管理，單方面存在一種機器壞的時候再去維修的思想，只能等到機器設備不能用時才去報修，很多機器設備由于常年不進行維修護理，在出現問題的時候，進行維修工作是有難度的，有的甚至不能進行二次使用，需要更換新機器設備，這樣極大影響工作進程，阻礙相關管理制度的完善，甚至造成的損失都無法挽回。
2.4 露天煤礦電氣設備管理人員專業素質低
露天煤礦電氣設備的管理工作繁雜，需要有專業人員的有效管理方可有所建樹，對管理人員的職業素養要求較高，但是目前情況來看[8]，我國露天煤礦電氣設備管理人員幾乎沒有專業的學習、培訓，實踐經驗更是少之又少。煤礦開采作業環境差，危險指數高，在機器投放使用上，很多電氣設備都在超負荷作業，出現機械故障的情況時有發生，并且使用的機器設備種類繁多，因此，管理人員的管理范圍較廣泛，這就更要求管理者全面提高自身的專業素養，繼續忽視管理工作的進行，生產作業中出現的問題也會隨之增多。
2.5 露天煤礦電氣設備管理機構不完善
露天煤礦企業的電氣設備管理機構不完善，缺乏合理的管理體系。例如在日常工作中，電氣設備的維修與養護工作只是依賴電工負責，而在實際操作過程中，電工的主要精力都放在生產上，幾乎忽視了電氣設備的管理工作。而且，露天煤礦企業的領導者對電氣設備的管理也不太重視，沒有完善的電氣設備專業的管理組織，管理工作思想極為落后，有的甚至是供電系統都沒有按照設計進行相應的施工，只是依靠電工工作者僅有的工作經驗而進行工作[9]，也沒有依照要求檢測電氣設備的性能與儀器儀表等。總之，露天煤礦電氣系統設備的管理機構存在著很大的問題，急需解決。
3 露天煤礦電氣系統存在事故隱患的解決措施
露天煤礦電氣系統存在的安全隱患雖然得到一定的改善，但很多現實問題仍得不到解決，如果不及時制止煤礦電氣事故的發生，給國家、給社會帶來的財產、人員傷亡不可設想，通過調查研究，給出以下改善事故發生的方法：（1）開關遮斷容量不足，有的是可以修復的，例如：更換新的滅弧介質。重合容量不足的開關應停用重合閘，可以通過調整運行方式，降低系統的短路電流，滿足開關的滅弧能力，或是更換新的開關。這段容量嚴重不足時，應改為“非自動”，作為負荷開關或隔離開關使用。（2）露天煤礦防雷工作必不可少，首先，露天煤礦企業要嚴格按照國家、地方法律法規以及防雷技術規范要求，認真排查地理、地質、氣候、環境、土壤等開采條件和雷電活動規律，然后根據露天煤礦特點設計安裝相匹配的防雷裝置，達到安全可靠、經濟合理以及技術先進等目標；其次，建議換成組合式過電壓保護器，換成相吻合的避雷器；最后，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[10]，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）每年要全面加強統計用電負荷，跟進系統追蹤，一旦發生變化時，要及時計算短路電流，找到繼電保護的核算、實驗所要的科學準確的依據。增大容量負荷的使用時，要重新整改，并反復試驗。（4）露天煤礦電纜在連接固定時，一定要仔細多遍做好固定措施，并經常進行檢測、試驗、完善檢查制度。對電氣系統設備加大絕緣性能的測試，及時更換破損、掉皮的電纜線源，一旦發現其損壞現象，要及時停止使用，進行檢修，防止出現漏電而產生火花事故。（5）露天煤礦企業應該依據自身實際狀況，及時制定出完善的、合理的、可實施性的安全管理制度。如電氣設備的采買標準制度、電氣設備的安檢與維修制度、電氣設備進庫出庫的管理制度等，積極落實執行國家以及上級頒布的規章制度。（6）露天煤礦企業要不斷完善電氣供電系統反送電的規章制度和方法，減少反送電所帶來的觸電事故。對供電設備、開關柜號碼給予明確標記[11]，防止操作人員錯誤操作。同時，做好地面輸入電路電纜、變電系統的防雷裝置的安裝工作，在雨季來臨前，全面仔細的進行檢查測試，不能遺落每個細節。（7）露天煤礦企業要定期測試電網電容量的標準，如有超標現象要及時采取限制電容量的措施，防止全礦停電、停產。（8）加大露天煤礦視頻監控系統的安裝。隨著科技的飛速發展，視頻監控水平的進步，可以采取有效的安裝視頻監控系統來提高開采作業，特別是在露天煤礦中，安裝監控系統是對煤礦高效益、高產量、高安全性能的重要保障[12]，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。（9）努力創新電氣設備維修模式。在過去的電氣設備管理中，機器設備只有在出現大故障時才可以報修，耽誤生產進度，但是在新形勢下，想要提高電氣設備管理水平就必須改掉傳統的管理模式，創新維修模式，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[13]，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。（10）加強人才培養，加大培訓力度。目前，露天煤礦電氣系統設備管理人才隊伍薄弱，普遍存在管理人員專業素養不高的問題，針對在崗人員應該進行定期的培訓，從而提高管理人員的專業素養，或是通過技術比練和崗位競爭等方式，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[14]，為培養全能型的技術人才。（11）加大外委單位的監督管理。我國很多露天煤礦在維修電氣設備時都采取外委維修模式，為了提高設備維修質量，應加大外委單位監督管理。
4 結束語
露天煤礦開采工程越來越受到全社會的廣泛關注，煤礦電氣系統的安全問題在改革中不斷進步，加強注重人力、物力的投入時，更要針對發展現狀，努力改善煤礦開采中存在的問題，全面推動電氣設備管理工作進程，從而提高管理水平，促進我國露天煤礦事業的發展。
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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。
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