采空塌陷的防治

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（一）采空塌陷的范围和深度的确定

1.采空塌陷的一般规律

摸清采空塌陷规律是进行塌陷预测的基础，而地表塌陷预测是进行塌陷区环境影响评价、提出防治措施、制订矿区土地复垦与塌陷区综合治理规划和工程设计的依据。

采空塌陷与矿层厚度、矿层倾角、采深、采厚、上覆岩层厚度和性质、松散层厚度、开采方式等有密切关系。

当采矿的深厚比大于30时，地表的变形和移动在时空上是连续的、渐变的，具有一定的规律性；当深厚比小（一般小于30）或具有较大的地质构造时，地表的变形和移动在时空上是不连续的，没有规律性，地表可能出现较大的裂缝和塌陷坑。

开采急倾斜矿层时易出现塌陷坑。开采倾斜和浅层缓倾斜矿层时，一旦地表出现非连续性破坏，也可以出现漏斗状塌陷坑。在采深小或采厚大时，房柱式采矿或长壁式采矿（采厚不一致）也可在地表产生漏斗状塌陷坑。

浅部开采急倾斜矿层或厚矿层时，形成漏斗状塌陷坑和台阶状裂缝。这类塌陷坑常突然发生，其上方的建筑物和耕地均遭破坏。但塌陷只在局部发生，危害剧烈，但范围小。

开采深部的急倾斜矿层和开采深厚比大于20、倾角小于45°的矿层，易产生大范围平缓下沉的移动盆地，缓慢地形成塌陷，虽不剧烈，但影响范围大。

2.移动盆地边界及最大塌陷深度的确定

（1）用移动角确定盆地边界

从井下采空区边界至盆地边界之间的水平距离（q或L）的计算公式如下

由采空区往上山方向，计算公式为

地质灾害防治技术

式中：H为采空区边界深度（m）；h为表土层厚度（m）；ψ为表土移动角（°）；α为煤层倾角（°）；θ为采空区边界与煤层走向之间所夹的锐角（°）；γ′为斜向移动角，cotγ′＝cot2γcos2θ＋cot2δsin2θ，其中δ和γ′分别为走向和上山方向的基岩移动角。

由采空区往下山方向，计算公式为

地质灾害防治技术

式中：β′为斜向移动角，cotβ′＝cot2βcot2θ＋cot2δsin2θ，其中，β为下山方向的基岩移动角；其他符号意义同前。

（2）确定移动盆地的最大塌陷深度

移动盆地的最大塌陷深度（W0）可直接根据采动前后地形图上反映的高程变化来确定，也可用下式计算：

地质灾害防治技术

式中：q为地表下沉系数；m为矿层平均开采厚度（m）。

用上述公式计算塌陷盆地的边界和最大塌陷深度时，对于有实测参数的矿，可用实测参数计算；对于尚没有实测参数的矿，可根据上覆岩土性质确定参数进行计算。在矿厚比均匀且地表达到或接近充分采动的条件下，其计算结果的相对误差一般为10％左右。以确定走向方向的盆地边界为例，当塌陷盆地的最大塌陷深度W0>2m时，用移动角确定盆地边界的精度与用地形图确定盆地边界的精度相当，而当W0≤2m时，用移动角确定盆地边界精度较高。

另外，在盆地的边缘区，地表下沉量小、下沉均匀，形成的地面附加坡度很小。

（二）采空塌陷的防治

1.政策措施

为进一步保护矿产资源和矿山开采环境，规范矿产资源开采行为，我国已颁布实施《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国煤炭法》、《中华人民共和国地质灾害防治条例》、《中华人民共和国矿产资源法实施细则》、《矿产资源监督管理暂行办法》等法律法规。依法规划开采矿产资源是有效防治采空塌陷灾害的重要手段：①要求各级矿产资源主管部门应加强矿产管理和宏观调控，依法取缔无证开采矿山。以煤矿为例，近年来，村办、联办、个体办的小煤窑大量涌现，有些地区对小煤窑管理失控，出现大量无证开采矿井。在某矿区，有小煤窑146个，其中无证矿达73个，还有不少村民在自家院内开挖浅部煤层，有的井架相隔仅有10余米，造成塌陷坑、地面开裂随处可见，学校教学楼开裂，房屋基础下沉，连新盖的小楼也东倒西歪。②要求各级矿产资源主管部门加强地质灾害的监督管理，依照《中华人民共和国地质灾害防治条例》规定的“谁诱发、谁治理”的防治原则，对矿区内已出现的塌陷坑、地面开裂进行治理，防止地质灾害的进一步发展。③应严把矿山开采的审批关，对那些无开发利用方案或方案中无有效措施防治采空塌陷等灾害的拟建矿山，坚决不予批准。

2.井下技术措施

主要是采取合理的采矿方式和采空区顶板管理方法。顶板管理方法又称为采空区处理技术，目前有充填法、垮落法、顶板缓慢下沉法和条带开采法等，如图4－9所示。

图4－9 采空区处理技术

（1）矿井充填

对采空区进行充填，是预防塌陷的一项重要措施。一般在开采厚层和巨厚矿层或在开采重要建筑物下矿层时采用，可用选矿废石充填采空区，山东新汶矿务局已试验成功。

（2）减少开采厚度或采用条带法开采

地表移动变形值与其最大下沉值（或开采厚度）成正比。减小矿层的开采厚度可降低地下开采对建（构）筑物的损害程度。

条带法开采具有对围岩扰动轻、地表变形小的特点，目前已成为建筑物下采矿的有效开采措施。合理确定条带开采尺寸是条带开采能否取得成功的关键。在进行条带开采尺寸设计时，必须遵循下列3项原则：

1）强度稳定性。在进行条带开采时，首先应保证所留设的条带矿柱的强度大于实际承受的荷载，使矿柱具有长期的稳定性。通常矿柱的深宽比不应小于2（充填条采）或不小于5（垮落条采），如图4－10所示。

2）抗滑稳定性。采用走向条采回采倾斜矿层时，随着矿层倾角的增大，向下山方向产生滑移的可能性增大，因而需要进行条带矿柱的抗滑稳定性分析。

3）变形稳定性。条带开采的目的就是为了保护地面建筑物，使其免遭开采的影响。因此在进行条带开采尺寸设计时，应根据建筑物的质量和保护要求，确定一个合理的地表变形值，并使得条带开采后地表出现的变形值小于该合理的变形值。国内外条带开采的经验表明，当采出条带宽度达到采深的1/3时，地表会出现波浪形下沉盆地。为了保证条带开采后地表出现单一、平缓的下沉盆地，采出条带宽度一般为采深的1/10～1/4 。

图4－10 水砂充填开采示意图

（3）均匀控制开采推进速度

均匀控制开采推进速度，避免工作面长期停在建筑物下方，合理进行协调开采。

露天采煤安全技术发展与展望

5.4.3.1 开采塌陷

地表下沉和塌陷范围一般大于采空区面积。当采空区为长方形时，下沉塌陷盆地大致是椭圆形(图5-4)。椭圆盆地的范围与沿煤层走向方向的移动角δ、沿倾斜方向的移动角β、γ有关。

不同倾角α的煤层，其下沉塌陷情况有所不同。煤层上覆岩层的物理力学性质对地表沉陷的影响甚大。在煤层倾角相同的情况下，移动角随岩石强度的增大而增大。一般情况下，基岩的移动角值为50°～90°，表土的移动角为45°～55°，因此，覆岩越坚硬，地表下沉范围越大。按覆岩性质区分的移动角数值如表5-3所示，利用表5-3数据以及所研究的矿井实际相关资料采用正规作图法，即可对相应煤层采动后地面塌陷范围做出预测。据陕西韩城象山煤矿实测资料分析，采空区面积在2ha时(即100m长的工作面推进200m时)是地表移动活跃期，大部分塌陷裂缝在此时产生。统计资料表明，地面塌陷面积与井下煤层开采面积之比平均值为1.2，塌陷体积与开采体积之比平均值为0.6～0.7，缓倾斜煤层，地表最大下沉深度一般为煤层开采总厚度的70%(表5-3)。

图5-4 地下采煤地面沉陷示意图

A—倾斜煤层；B—急倾斜煤层

1—塌陷区；2—裂缝区；3—移动区；4—采空区；5—采空区水平投影面；6—移动边界线

表5-3 不同硬度覆岩移动角

5.4.3.2 开采塌陷指数

开采塌陷造成地表塌陷区面积大小及深度与矿层产状、开采深度，以及采空区管理方法等因素有关。塌陷裂缝区面积与采矿规模呈正相关。如在地下采煤中，人们习惯用每采万吨煤地面塌陷的土地面积(ha)作为一个指标反映地表形态的破坏程度，通常称其为塌陷指数或塌陷率，它在一定程度上反映了煤炭开采量与塌陷占地的相关性。各矿区和各地区均有其平均数值。比如，1996年和2000年陕西煤矿塌陷指数为0.258 和0.237，甘肃为0.236和0.221；宁夏为0.378 和0.368，新疆为0.146 和0.160，青海为0.178 和0.188等。

经验表明，煤矿塌陷影响边界值可通过煤层开采边界外推0.5 倍采深来确定。采深H=500m，则塌陷影响边界值约为250m。塌陷区面积约为煤层开采面积的1.2 倍，最大下沉值为煤层采出厚度的70%～80%。

1995～2003年间陕西185煤田地质勘探队、神府煤炭勘测设计分公司、煤炭科学研究总院唐山分院等单位在陕西、内蒙古神东矿区大柳塔矿1203工作面、补连塔矿2211工作面、榆家梁矿45101工作面和孙家沟矿88101工作面地表设立了观测站，进行了井下采煤地表塌陷的实地观测，有关实测(计算)值列入表5-4。利用移动和变形分布函数表(表5-5)，计算出走向正断面上的移动和变形预计值(表5-6)，按表5-6的相关参数值作矿区地面移动和变形曲线图(图5-5)。

地表与岩层移动过程受地质及采煤等条件的影响，通过对各矿井工作面观测资料及综合数据(表5-4)，即可对地面移动和变形主要参数进行预计。预算步骤：

表5-4 神东矿区矿井工作面开采塌陷实测(计算)值

(1)确定预计参数：

拐点偏距So=30m，

主要影响半径

(2)预计最大移动和变形值：

最大下沉值Wo=mqcosα=3.7×1000×0.6×cos2.5°=2255(mm)；

最大倾斜值 ；

最大曲率值 ；

最大水平移动Uo=bWo=0.27×2255=609(mm)；

最大水平变形值

(3)预计走向主断面上的移动和变形值：x轴原点选在距工作面实际边界So=30m(由于So为正值，应向采空区方向量取)的O点处，指向采空区(图5-5)。进行预计算时要利用移动和变形分布函数值表(表5-5)，预计算方法及结果见表5-6，由表5-6数据作出神东矿区地面移动和变形预计曲线，如图5-5所示。

图5-5 神东矿区地面移动和变形预计曲线图

1—下沉曲线；2—倾斜曲线；3—曲率曲线；4—水平移动曲线；5—水平变形曲线

A—实际煤壁位置；B—计算时采用的假想煤壁位置；ABC—下沉前原始位置；AB1C1—下沉后顶板实际位置；D—拐点；So—偏距

表5-5 地表塌陷移动和变形分布函数值表

注：当 为“+”值时，A( )取上一行的数，A″( )取“”号；当 为“”值时，A( )取下一行的数，A″( )取“+”号。

表5-6 走向正断面上的移动和变形预计值

5.4.3.3 地面塌陷及地裂缝

5.4.3.3.1 工作面超前影响

工作面推进过程中的超前影响可用走向正断面图说明(图5-6)，工作面由开切眼推进一定距离到达A点后，岩层移动开始波及到地表，这一距离称为起动距，地表开始下沉是以观测地表点的下沉距达到10mm时为准，起动距大小主要与顶板岩性和采空面积有关，一般工作面推进(0.2～0.3)H0(H0为平均开采深度m)，或采空面积达到(25～33)H0(m2)时地表开始下沉。如按面积计算，大柳塔矿1203工作面起动距在10～13m之间，故确定其起动距为0.2H0。

图5-6 工作面推进过程中的超前影响

当工作面推进至B点时，得下沉曲线W1，工作面前方1 点开始受采动影响而下沉，而推进距离约为1.4H0即85m时(C点)，得下沉曲线W2，地表2点开始受影响而下沉。在工作面推进过程中，其前方地表受采动影响而下沉，称为超前影响。L1、L2、L3为超前影响距。ω1、ω2、ω3为超前影响角，榆家梁矿超前影响角为79°，当工作面回采结束，地表移动稳定后，该角等于边界角 δ0(64°)。神东矿区综合超前影响距 L=H0ctgδo=130 ctg61°=72m。

5.4.3.3.2 地表移动盆地

实际观测表明，通常在采空区的长度 D2和宽度 D1均达到和超过(1.2～1.4)H0(H0为平均开采深度)时，地表可达到充分采动(地表移动盆地出现平底)。神东矿区D2/H0=15.7，D1/H0=1.51，地表可达到充分采动。

工作面回采结束，地表移动盆地如图5-7 所示，神东矿区移动盆地分为三个边界：①由边界角61°所圈定的最外围的边界(取地表下沉10mm的点为边界点)，即图中的ACBD；②危险移动边界，是以盆地内的地表移动与变形对建筑物有无危害划分的边界，对建筑物有无危害的标准是以临界变形值衡量的，目前我们采用的一组临界变形值是11，倾斜变形i≤3mm，水平变形值ε≤2mm，曲率k≤0.2mm/m2，以此指标为准在圈定的范围以外为地表移动和变形不产生明显损害的地带，在圈定的范围以内为地表移动和变形对建筑物产生有害影响的地带，在神东矿区这一带以其移动角75°所圈定，如图中的A′C′B′D′；③移动盆地的裂缝边界，神东矿区以裂缝角79°所圈定，如图中的A″C″B″D″，显然ACBD面积＞A′C′B′D′面积＞A″C″B″D″面积，我们把A′B′C′D′面积称为采空地表塌陷面积，其中包括裂缝发育面积。移动盆地长轴应为工作面长加工作面停采后超前影响距 L=H0ctgδ=130ctg75°=35m，再加开切眼煤柱一侧上方地表移动距55-30=25m(图5-7)，即2044+35+25=2104m，塌陷面积为2104×266=559664m2，为开采面积的1.4倍，各工作面的塌陷面积和开采面积比值如表5-7所示。

图5-7 神东煤矿区地表移动盆地边界示意图

5.4.3.3.3 地裂缝

神东矿区煤层上覆岩层以砂岩为主，泥钙质胶结。砂岩抗压强度为22～48 MPa(厚度加权平均抗压强度为42MPa)。煤层抗压强度低，遇水易泥化、软化和风化。覆岩中形成冒落带、裂缝带和弯曲带，地表则产生缓慢连续变形，但如开采深度小，冒落带和裂缝带可直达地表，地表产生非连续变形，如大柳塔矿1203工作面，实际采高m=3.5m，采深H0=61m，H0/m=17。据有关资料，一般情况下，软弱岩层形成的冒落裂缝带高度为采高的9～12倍，中硬岩石为采高的12～18倍，1203工作面顶板属中硬岩石，如按冒裂带高度为采高的18倍计算，为63m，则已达地表，此时，在采空区外边缘形成的裂缝与采空区贯通，构成向工作面涌水溃沙的通道。冒裂带之上是弯曲带，弯曲带内岩层在水平方向处于双向受压状态，其压实程度较好，具有隔水性。弯曲带高度主要受开采深度的影响。当采深很大时，弯曲带高度可大大超过冒裂带高度，此时，开采形成的裂缝不会到达地表，地表移动和变形相对较缓，有时在地表也可能产生一些裂缝(由地表拉伸变形所引起)，但这些裂缝表现为上大下小，到一定深度(＜5m)时一般自行闭合而消失，通常不和井下裂缝相沟通，其他三个矿的地表裂缝就是这种情况。但由于沙土松散层具有湿陷性，这种裂缝破坏带，遇雨水冲刷侵蚀会形成再次塌陷破坏。对这类裂缝进行填实碾压可防止再次塌陷破坏。

表5-7 工作面开采和地表塌陷面积及万吨煤地表塌陷面积

注：①煤容重取1.35t/m3，工作面回采率取64.4%(大柳塔12032工作面数值)，但矿区工作面回采率为65%～94%，平均为88%。

②即万吨煤地表塌陷公顷数。

③据神木县地质灾害调查资料，到2001年底大柳塔矿产煤3676×104t，地面塌陷7700872m2，即万吨煤塌陷指数为0.21ha，与全国均值0.2ha持平。

④据神木县地质灾害调查资料，到2001年底榆家梁矿产煤500×104t，地面塌陷552000m2，即万吨煤塌陷指数为0.11ha，比全国均值0.2ha低45%。

综上所述，可见：

(1)由表5-6 和图5-8 可见，地表出现的最大倾斜处(x=0)倾斜值i(0)为41mm/m，下沉值W(0)=1128mm，是最大下沉值Wo=2255mm的1/2，此点的曲率值为K(0)=0；且当x＜0时，K(x)＞0，下沉曲线上凸；x＞0 时，K(x)＜0，下沉曲线下凹，倾斜出现最大值的地表点(即x=0 的地表点)是下沉曲线由凸变凹的转折点，该点上的曲率值为0，称为下沉曲线的拐点(D点)。

(2)地表的主要移动和变形值均发生在x=-γ～+γ的范围内，称γ为主要影响半径，主要影响半径γ与采深H0和主要影响角β的正切tgβ有关， ，矿区地表的主要影响半径平均值为55m。

(3)不考虑顶板的悬臂作用时，下沉曲线的拐点在实际煤壁A的正上方，而顶板的悬壁作用是存在的，拐点D在假想煤壁B的正上方，故So实际上是由悬壁作用引起的拐点偏移距离，称之为拐点偏距，矿区地表移动平均拐点偏距为30m，假想煤壁为采空区的计算边界。

(4)神东矿区三个实测工作面万吨产量地面塌陷面积为0.35～0.42ha，矿区平均值为0.387ha，比全国万吨煤产量地面塌陷面积平均值0.2ha几乎高出1倍，主要原因是工作面采深小、煤层采厚大。

(5)根据神东矿区有关开采参数及松散层和基岩移动角数值，设定了两个地表保护面积5×100m2及5×320m2，作出相应的保护煤柱，估算出前者的压煤量为16×104t，后者为24.8×104t，留设保护煤柱使部分煤炭留在地下暂时或永远无法采出，造成大量煤炭资源的浪费，因此，对于一般村镇居民点和耕地是否留设煤柱加以保护，或者迁移部分人员并征用相关土地，就需进行全面的技术经济分析。

5.4.3.4 矿山废弃土地的复垦

矿山开采过程中，产生了大量的废渣和废石，排放压占了大量土地，废水排放、废渣扬尘污染了土地，也严重损害了周边土地经济价值，严重者会丧失耕地功能。因此，从保护环境及土地价值方面出发，必须在生产过程中对破坏与压占的土地尽可能地恢复治理，消除污染危害。在矿山闭坑后对废弃的土地进行全面的恢复治理，恢复其使用价值，重新作为农业、林业、牧业、渔业、旅游业或工业、城乡建设用地。

对破坏土地的复垦，是将矿山建设、开采过程中因挖损、压占、塌陷破坏的各类废弃土地，通过采取工程措施或生物措施，使其重新恢复到可供利用状态，并加以利用的一种活动。从广义上讲，矿山土地复垦是采矿工程的延续和组成部分，最佳的复垦方法与采矿工艺密切配合，统一规划，协调进行，既满足生产需求，又符合复垦的需要，从而达到矿产资源开发与环境保护双赢的目标。土地复垦已成为土地开发利用活动的重要组成部分，是土地资源可持续利用、缓解人多地少的矛盾、改善生态环境的重要措施。

根据采矿方式、矿区地形和气候条件，因地制宜地选择适合本矿区的土地复垦方式。按照矿山土地复垦对象的不同，主要有塌陷区复垦、废渣堆场复垦、露天矿采场复垦、尾矿库复垦等；按复垦主要用途分有农业复垦、林业复垦、建设用地复垦、休闲复垦等。

5.4.3.4.1 塌陷区复垦

矿区地面塌陷和地裂缝破坏大量良田，毁坏村舍和地面建筑物，造成矿区生态环境恶化。矿山企业和受灾居民的矛盾愈来愈严重，已成为社会不稳定的因素之一。合理整治矿区塌陷、地裂缝区，是当前亟待解决的重要课题。由于采矿塌陷的土地资源配置不尽合理、采煤塌陷地的权属不清、复垦政策与管理机制不健全、复垦资金渠道不落实、复垦理论远远落后于实践等问题，致使采煤塌陷土地的复垦工作困难重重、举步维艰。地下开采引起的塌陷区，因其所在地区的地势地貌、水文气象等条件的不同，对土地的破坏程度和复垦方法均有所不同。对于山地和丘陵地带，只要将局部的塌陷漏斗或塌陷坑、裂缝进行填培并加以平整，即可恢复原来的地形地貌。对于平原地区，若潜水位较低，地区降雨较少，塌陷区不会常年积水，复垦时只需进行回填和铺垫表土，即可进行种植或做他用。若潜水位较高或降雨较多，塌陷区会常年积水，复垦时需排除积水或整治水面及周围环境，用于养殖及游览。

通过矿井回填系统，将地面矸石山和洗煤厂外排的矸石用风力充填和水力充填法回填采空区，既可减少岩层和地表移动，降低地表沉陷的目的，又可大量消耗煤矸石、减少地面污染，还可起到防止煤层自燃发火的作用。德国、苏联、捷克常用此法，焦作矿务局也曾采用此法回填采空区，得到很好的效果。

图5-8 煤矿区土地复垦鱼刺图

我国对地面塌陷裂缝的治理主要是通过对塌陷区的开发利用和综合治理实现的。从20世纪80年代初开始，有规划地对塌陷裂缝区开始进行复垦，在淮北、淮南、徐州、大屯和平顶山等煤矿区取得了一定成效和经验，提出了许多综合治理模式(图5-8)。徐州庞庄煤矿在分层充填、分层振压塌陷区矸石地基上，建造了一层或两层农村住宅627 栋共6.9×104m2，并经受了地下两层煤、4个工作面的开采影响，房屋无一损失。综合防治地面塌陷和地裂缝的办法包括：①煤矸石粉煤灰充填；②取土复垦；③剥离复垦；④综合利用塌陷地；⑤生态养殖治理塌陷地等，如图5-9 所示。固体废物作充填材料兼有掩埋废物和复垦塌陷区的双重效益。如淮北岱河煤矿将下沉深度5m的塌陷区充填的矸石地基强夯后，建起1650m2的四层大楼供工会、幼儿园、矿区中学使用。但是，煤矸石和粉煤灰一般只占回填塌陷区总面积的20%，因此，还必须采用非充填方式来复垦部分塌陷区。非充填复垦主要是采取挖深垫浅的办法对塌陷区进行综合整治，将塌陷盆地底部深挖成能蓄水养鱼的深水池塘，使其同时具有蓄洪和浇灌功能，周围坡地可改建为水平梯田。我国西北大部分地区属黄土高原和丘陵地区，塌陷后地形地貌无明显变化，所破坏土地如果需要耕种的话，只要将局部漏斗式塌陷坑和地裂缝进行充填平整即可。

陕西与内蒙古接壤处的神东矿区，建成了5座排矸厂，集中处理煤矸石。采用分层排放、填沟造地方式，上覆黄土，平整后种树种草，使矸石山变成绿地。宁夏煤矿区通过收集资料，调查访问、地面物探、钻探等查明历史至今的采空区范围，进行稳定性分析和跟踪观测，掌握地面塌陷与塌陷发生的规律，对其发生的区域、范围、深度、时间和速度进行认真研究分析，提出预测预报。对于地面要求尽量减少塌陷的区域，采用条带式、房柱式等开采方法采煤，还可采用钻孔离层注浆、煤矸石回填等方法充填采空区，避免或减少覆盖岩层沉降。对已经发生塌陷的区域，可利用煤矸石、电厂粉煤灰和少量的生活垃圾回填，进行生态环境恢复和农业土地复垦，在地面积水区养鱼、修建景点等多种办法治理。如宁夏石嘴山用现存的矸石，采用平翻方式充填塌陷区，营造出多处绿化和建设用地。

5.4.3.4.2 排渣场复垦

矿山弃土弃渣、废石排放，占压了大量土地，其本身又是矿区的重要污染源，对大气、水体产生污染，同时还引发滑坡、泥石流等地质灾害。排土场复垦就是整治废石堆场，恢复土地，进行种植，控制或消除废石场对周围环境的污染。排土场在设计时就应考虑未来的复垦工作，在剥岩时要将表土层与废石分别采集和堆放。在复垦时根据排土场的位置、形状、废石性质和水文气象条件，因地制宜地确定复垦方案。

5.4.3.4.3 露天矿区复垦

露天矿开采初期就要考虑将来的采区复垦工作，将矿床之上较为肥沃的表土层剥离单独堆放，尽可能保持原有土壤结构。在采空区回填时，将大块废石或有害岩土置于矿坑底层，表层铺上原来的表层土，或另取适宜耕作的新土覆盖，经平整后选择合适的植物进行栽种，或作他用。

整治露天矿开采土地破坏的有效措施之一就是把土地复垦作为整个露天矿开采工艺中的一个环节。比如我国建材601金刚砂矿的开采顺序是：表土剥离——表土储存——采矿——选矿——尾矿回运并充填采空区——表土铺敷——整平及渠道修筑，而后交农民施肥种植。采矿、剥离及复垦方法如图5-9所示。

图5-9 采矿、剥离及复田方法示意图

1—覆土堆；2—含矿层；3—已恢复农田；4—回填废石；5—红色砂岩

复垦作业就是将废石和覆盖土送入内排土场(采空区)中，要求尽可能与开采前地面标高一致，特别是表层种植土应保持原有土壤结构，能种植作物。该矿原先只采矿不复垦，开采后矿区成了三山(表土山、废石山、尾矿山)两池(水池、尾矿池)一无(无良田)区，造成工农关系紧张，如不复垦，矿山则无法继续生产。开始复垦时只是进行堆山填坑搬土，效益差，费用高(3万元/ha)，采用开采复垦相结合的复垦法后，费用降低到0.45万元/ha，效益提高。

晋陕蒙接壤的准格尔煤田位于干旱的黄土高原地区，矿区所在区域水土流失严重，地表支离破碎，植被稀疏。在矿区捣蒜沟进行了综合整治工程试验。捣蒜沟原是一条自然冲刷沟，露天煤矿开采将最初剥离物填充此沟，形成梯形台阶式区域。捣蒜沟堆土场总排弃量为75.28×104m3，堆土场平台总面积为2×104m2，4个边坡总面积为1×104m2。

神东矿区马家塔露天煤矿复垦建设的新思路是治理与经营互相促进、协调发展。复垦采取边剥离边回填的采煤方式，分层回填，废石生土在下，表土在上。回填后形成复垦区面积113.33×104m2。1999年秋季，在复垦区20ha土地上垫红泥0.2m，分别种植了蔬菜、玉米、土豆、葵花、荞麦、优质牧草等，长势良好，效果显著。同时利用氧化塘处理后的污水作为水源，针对复垦区土壤保水能力差的特点，在复垦区全面布设灌溉管网，采取固定式或移动喷灌，持续有效地提高了土壤与近地层空气的湿度，解决了复垦绿化中的干旱制约难题。马家塔复垦区目前已形成治理与经营互相促进、协调发展的格局。绿化覆盖率达到80%，较开采前提高了15.8倍。共种植牧草46.7ha，栽植灌木10万株，乔木2万株。被水利部评为全国生态建设示范基地，被内蒙古自治区旅游局评为AA级旅游区，一个新型现代化的人造生态园已基本形成。

5.4.3.4.4 尾矿库复垦

尾矿库在停止使用后，由于水分的蒸发和排泄，表面干涸而暴露在空气中，形成一层不透气的外壳，整个尾矿库类似一个沼泽地，承载能力很低。在大风季节，干旱地区的尾矿库库区笼罩在灰蒙蒙的粉尘之中，风停之后，农作物和建筑物上飘落灰尘，影响居民健康，这也是西北地区日渐强烈的沙尘暴的一种物源。因此，尾矿库的复垦工作首先要处理和改善其表面结构，提高其抗风蚀能力。一般的复垦步骤是：挖松表面的坚硬外壳，表层挖松后用碎石充填，对酸性尾矿用石灰石中和其酸性，对碱性尾矿用白云石中和其碱性，平整尾矿堆表面，铺垫表土并掺入中和药剂和肥料，种植或作它用。当尾矿及残留药剂中含有毒物质时，要研究这些有害物质的危害及其防治措施。这样，既缓解了城市用地紧张，又有效地解决了尾矿库粉尘污染大气的问题。

1958年后，国家大力发展露天采煤，并着手开始平朔、元宝山、霍林河等大型露天煤矿的筹建工作。为适应露天采煤事业的发展，国家决定加强露天采煤技术的研究力量。1965年科研人员发展到近100人，1985年煤炭科学研究总院抚顺分院成立露天采煤安全研究所，并投资装备了边坡岩石力学、边坡岩体变形监测及仪表、轮斗挖掘破碎机理、爆破震动测试、矿山设备性能测试、计算机信息中心等试验室。

　47年来，露天开采安全研究所在开采工艺、采矿设备更新换代、爆破技术及器材、边坡稳定性及边坡变形监测技术、计算机技术在露天矿山的应用、露天矿生产的监控技术、地质灾害及环境评价等方面，进行了大量的研究工作，共完成各类科研课题150余项，为矿山安全高效生产提供了可靠的技术保证，为我国露天采煤技术的发展做出了贡献。

　尤其是1981年至今，共完成各类课题110余项，是前24年的2.7倍，其中有32项成果获得国家、省、部级科技进步奖。

　1采矿工艺、装备、爆破技术及器材的研究

　1．1 采矿工艺

　20世纪50年代露天开采安全研究所先后完成了抚顺西露天矿技术改造方案设计，海州露天矿开拓方式、开采方法的研究，露天水力机械化采煤的研究等。

　1963年——1965年会同中国矿业大学、沈阳煤矿设计院等单位踏勘了西部四省的31个矿点，规划了17个露天煤矿，研究确定了技术发展方向、开拓开采方式和工艺技术等，为80年代我国露天煤矿的建设发展打下了基础。

　60年代中期，进行了平朔矿区开采工艺技术的研究，提出了年产量500~1000万t的开拓开采方案。方案中包括连续工艺、铁道运输工艺、吊斗电铲、内部排土等多种联合工艺，是我国第一次进行特大型露天煤矿开采工艺技术的研究，其技术水平达到了当时的世界水平。　为了配合五大露天煤矿的开发建设，承担了煤岩切割阻力测试技术、元宝山露天矿地下水疏干方法、北方严寒地区防止剥离物料粘车、粘胶带的防冻技术的研究。在抚顺西露天矿进行的防粘车现场试验和耐寒运输胶带低温试验在我国尚属首次，其成果应用于现场取得了较好的效果。

　80年代面对老露天矿进入深部开采、开拓延深困难的局面，参加了技术改造的研究。特别是多次参加抚顺西露天矿的技术改造设计，最终提出了上部铁道运输，深部汽车、胶带运输机联合运输，内部排土分布区开采的设计方案。为配合这一方案的实施，进行了西区强化开采和西区提前实现内部排土方案的研究。方案已实施多年，取得了很好的经济效益。

　1．2露天开采装备技术

　1957年完成了“120B电铲发电机外特性改善研究”，提高电铲工作效率5%~10%，降低了电气和机械故障；“露天矿用12t架线式电机车可控硅脉冲调速的研究”，使机车的故障率大大降低，节电约12%。

　60年代后研制了Q 2—M64型潜孔钻机。该钻机还可以钻0~30度的倾斜孔；针对中硬岩石研制了LH—200型回转钻机，该钻机可使用切削、牙轮、潜孔等多种钻具，其效率为冲击钻的3~5倍。与吉林重型机械厂联合研制了ZX—150型旋转钻机；1986年研制的KY——150型牙轮钻机台班效率达到了71.5m，178m，是潜孔钻机的2.54倍，冲击钻机的6.9倍；研制的QZ3——150型三翼回转切削钻头，其寿命与美国的三翼钻头相同，达到 2500m，其价格仅为美国钻头的42%，取代了进口，长期在霍林河露天矿应用。

　与杭州重型机器、上海胶带运输机械厂、抚顺挖掘机械厂共同承担了我国第一套连续工艺设备的研制和试验。包括轮斗挖掘机、胶带运输机、PS——1000型排土机、YG——15型胶带移设机和YR——1组合胶带接头硫化机，结束了我国不能生产连续工艺设备的历史。80年代由杭重和天工所研制了我国第一套中型轮斗挖掘机。露天开采安全研究所，参加了全部工业试验和性能测试，完成了成套设备的机械性能测定和生产能力考核，开创了矿山设备性能测试的先河。

　无宝山、准格尔等大型露天煤矿都部分采用了轮斗一胶带连续工艺，并从国外引进了大型轮斗挖掘机。为配合这些单位的轮斗挖掘机设计和设备验收任务，又进行了煤岩切割阻力、轮斗挖掘机切割破碎机理、轮斗工作机构设计理论、轮斗挖掘切割力和机械性能测试等方面的研究。

　通过对元宝山、抚顺、小龙潭、昭通、霍林河、准格尔、伊敏等露天矿的煤岩切割阻力进行的研究和测定，提出了我国煤岩切割阻力理论和切割阻力及轮斗挖掘机切割力的测定方法，填补了我国在这一领域的空白，达到国际水平。其成果获煤炭工业部科技进步二等奖。并用上述理论和测试技术完成了准格尔和元宝山两露天矿连续工艺系统的机械性能测试和生产能力考核，为矿山把好了进口设备关。

　在此期间露天开采安全研究所建成了世界上的斗轮挖掘机试验装置，斗轮直径达0.95m。通过该装置可模拟不同岩性的切割阻力和挖掘机切割力测定，研究斗轮挖掘机的合理工作参数。如：斗齿受力状态、斗齿形状、斗齿排列方式、切割速度、回转速度、刨片尺寸、斗齿材料的耐磨性等。所研制的单斗电铲斗齿的寿命为普通斗齿睥2.5~3.0倍。

　1．3爆破技术及器材

　为解决抚顺西露天矿高段采掘的爆破质量问题，1956年开展了高段爆破技术的研究。

　1972年——1973年在海州露天矿采用了压碴爆破方法，1985年完成了“提高海州矿块煤率爆破方法的研究”，采用爆速为2700~3200m/s的低威力炸药、空气柱充填、优化布孔参数、微差延期爆破技术，减少了压碎区，降低了断裂、碰撞、摩擦破碎，使块煤率提高2.83%，1992年进行了“大型露天煤矿爆破技术优化”的研究，通过安太堡露天矿的试验，使该矿的炸药定额由0.45kg/m3.降低到0.319 kg/m3.，综合成本约1053.6万元，剥离量增加20%以上。

　此外还与沈阳部队工程兵合作研制成功了B2、B3液体炸药、液体炸药混药车、四路起爆器等，并完成了安太堡、准格尔、霍林河、抚顺西露天等矿的爆破震动测试和减震技术的研究。

　2 边坡稳定性和监测技术研究

　2．1 边坡稳定性研究

　边坡稳定技术的研究始于20世纪50年代中期。1953年海州露天煤矿投产，抚顺西露天煤矿完成改造后，不久在非工作帮就多次出现边坡滑落现象，严重影响正常生产和设备安全。针对上述2矿的滑坡开始了边坡稳定性研究工作，主要研究内容为非工作帮的工程地质条件、岩石物理力学性质、滑坡形成的条件和稳定性分析方法、确定边坡失稳的范围及防治措施。

　1961年抚顺西露天矿发生了4次百万立方米的大滑坡，其中3号滑坡体危及西大巷提升煤道的安全。我所科研人员参加多部组成的治理工作组，完成了削坡、减重、疏干、加固等措施的设计和施工，确保了提升系统的正常生产。

　经过这一阶段的研究工作，建立了一套露天矿边坡稳定性研究理论及工作方法，培养了一支科研队伍，并建立了岩石力学试验室。边坡工程研究已成为露天开采安全研究所的主导专业，也是国内最早开展边坡工程研究的专业单位之一。并多次参加非煤露天矿山和长江三峡滑坡的治理论证。随着我国露天采煤的发展，先后承担了国家、煤炭部的重大研究课题，完成了抚顺、阜新、平庄、安太堡、准格尔、小龙潭、义马等露天煤矿的边坡稳定性研究和滑坡防治工作。至今共完成各类科研课题共60余项，其中12项成果分别获得省、部及国家一、二、三等奖。

　2．1．1 基础研究

　（1） 工程地质勘察技术。地质构造和岩层赋存条件，特别是软弱岩层的状况是形成滑坡的内在因素，查清地质构造是确定滑坡体的规模、滑动模式、稳定分析和防治措施的依据。常规的方法是地表地质结构调查、钻探、巷探。

　随着雷达探测技术和地震波探测技术的发展，无钻勘察地层及地质构造的目标得以实现。1993年在研究抚顺西露天矿西南帮边坡稳定项目中，用浅层地质雷达仪成功地确定了影响该地区边坡稳定的软质凝灰岩的赋存状态及分布规律。

　在岩体结构分析方面，根据岩体裂隙性的特点，应用了随机模拟，计算机数字模拟方法，以及用岩体质量指标及QD分级来确定岩体的完整性，从而计算岩体结构对边坡稳定的影响。

　（2） 水文地质及地下水监测。边坡岩体中地下水的存在不仅弱化岩石强度，特别是降低了弱层的抗剪强度，使边坡沿弱层滑落。而且随着地下水位的升高，浮托力增大降低了边坡体的抗滑能力。因此地下水的勘察多采用地表调查和钻水文孔，通过取岩样测定岩石的含水量，作分层注水试验，确定岩层的含水规律和水力联系，建立水力模型。

　在“七五”国家科技攻关项目“边坡安全监测系统的研制”课题中研制了压阻式地下水监测系统，可随时测得地下水的压力，具有精度高、分辨率高、输出信号大、可实现集中控制、自动记录等特点，提高了地下水的监测水平。

　（3） 岩石力学性质。边坡岩体物理力学性质的研究和指标测试，是为边坡设计、稳定性评价与治理提供科学依据了。从60年代开始采用了巷道内和平盘上的原位试验方法。为了配合原位试验设计研制了专用压力盒和千斤顶等推力装置。并用这种方法完成了抚顺、阜新等露天矿各种软岩的力学指标测定，为边坡稳定性评价和治理提供了可靠依据。

　从70年代后加强了岩石力学试验室的建设，先后购置了DJY——4四联等应变直剪仪、GJY——2高压等应变直剪仪、SJ——IA三轴剪力仪、XD——1点荷载仪、JQ——200岩石剪切流变仪、土壤流变仪等试验装置，以及物理指标测定仪表。为了模拟岩石在自然状态下的流变强度，建立了恒温、恒湿的流变试验室。

　测定排土场排弃的散体物料的力学指标，对排土场边坡设计和稳定性评价至关重要。1988年购置了SZ-30-2A土大三轴剪力仪，建立了散体物料力学试验室。试样是用散体物料按一定的颗料比例制成。这套装置先后完成安太堡、准格尔、无宝山、抚顺、伊敏河等露天矿土场物料的力学指标测定，为排土场边坡稳定性评价提供了参数。正是在三轴试验中发现了黄土基底含水层孔隙水压消散速度与重力和加载速度之间的关系，揭示了在高速排土条件下排土场滑坡的原因。

　（4） 滑坡模式与模拟技术。露天煤矿的滑坡模式具有沉积岩层的特征，主要受软弱岩层所控制。层理、节理、断层是控制滑坡模式的主要因素。

　1984年我所建成了国内的底面摩擦模拟试验装置，可无级自动调速。底面摩擦法是二维物理模型，适用于节理化岩体的组合相似材料，可以改变模型的形状以代替开采工程活动，预测未来边坡的变形规律及滑坡模式。

　在“七五”国家攻关项目“抚顺西露天矿北帮边坡稳定性研究”课题中用离散单元法成功地模拟了倾倒滑体的形成条件、变形过程和规律、应力分布和变形范围。从计算机数学模型中清楚地看到边坡上部F1断层以北的岩体作为主动推力段推压F1以南的向斜构造的北翼（向斜构造北翼倾角大，南翼平缓）而倾倒，进而推动南翼滑行，形成倾倒滑移滑坡模式。

　（5） 边坡稳定分析方法。在抚顺西露天矿北帮边坡稳定分析中，针对曲面楔体滑坡和倾倒滑移变形，提出了曲面楔体、倾倒滑移体稳定分析理论和计算方法。达到世界先进水平。

　Sarma边坡稳定性评价方法是极限平衡分析方法的新发展。其特点是：它可用来确定具有各种形状滑动面的边坡稳定性，诸如平面滑坡、楔体滑坡、圆弧滑坡的非圆弧滑坡等各种复杂滑动面的岩土边坡均可用之分析：它无须条块侧边垂直，可任意分块，从而可以分析各种特殊工程地质结构的边坡；允许不同的条块侧边和底面被赋予不同的强度参数；它考虑了地下水压和地震因素对边坡稳定的影响。露天开采安全研究所率先将此方法引入国内。在抚顺西露天矿边坡分析中作了具体说明，编制了适用于HP41CV型可编程序计算器的汇编语言程序。并将此分析方法推广到国内其他行业，使该方法得到普遍的应用。

　（6） 滑坡防治技术。①削坡减重，采用自上而下的清理缓坡措施。缓坡起到了稳定边坡的作用。②抗滑桩加固，采用钢筋混凝土桩加固边坡。③控制地下水压变化，地下水是影响边坡稳定的重要因素，多数边坡失稳破坏都是由于地下水的失控所造成。因此，大量采用了水平放水孔和疏干巷道等方法，降低地下水位，防治边坡滑落。为此，建立一套水平放水孔设计方法和计算机地下水网络模型及地下水压监测系统。

　2．1．2 黄土基底排土场边坡稳定性研究

　1991年10月29日0：10，安太堡露天矿南排土场发生了大型高速滑坡，一瞬间滑体滑出近300m。滑坡体积约1000~1300万m3，是我国露天煤矿发生的滑坡。滑坡破坏了平朔公路、矿区公路、洗车间、排水沟等设施，损失巨大。我所承担了滑坡研究和治理工程设计。查清了黄土基底坐落式高速滑坡的机理，提出了清理、削坡减重、治水、局部支挡等综合治理措施。经过治理，边坡达到了稳定，恢复了平朔公路和矿区公路，仅不绕线恢复平朔公路就节约资金1亿多元。

　在研究以黄土为基底的排土场滑坡中提出了高荷载作用下基底土层演化弱层的概念，并研究了它的形成机理，建立了相应的微观结构模型。建立了相应的稳定性评价方法和工程治理方法。在安太堡矿西排土场和准格尔黑岱沟露天矿北排土场边坡稳定性研究中，应用上述理论进行评价和治理，使排土场的排弃高度增高，排弃容量增大。其中西排土场增高30m，容量增加17%。

　2．1．3 深入边坡稳定性研究

　进入80年代，抚顺、阜新、平庄等露天煤矿相继进入深部开采，边坡高达300m左右，复杂的地质条件和开采活动，使边坡出现多次滑落。

　针对这一问题，从1982年以来，相继开展了“抚顺西露天矿西北帮到界边坡稳定性研究”（部重点题）和国家“七五”攻关课题“抚顺西露天矿北帮边坡稳定性研究”，总结出了座落式滑移、倾倒滑移变形以及曲机楔体三维分析等计算方法。提出了部分区段适当压煤减缓到界边坡境界；水平放水孔和疏干巷道联合疏干法降低边坡内部的水压；局部采用灌浆加固，长锚杆加固和抗滑桩加固工程；加强西区开采实现内部排土等边坡整治措施，确保边坡稳定。

　1995年完成了“深大露天边坡工程评价计算机系统的研究”，编制了包括工程地质、水文地质、岩石力学、边坡变形动态、稳定分析、工程设计CAD软件。为露天矿实时评价边坡稳定状态提供了科学依据和手段，实现了边坡管理现代化。

　2．2 边坡变形监测技术及仪器

　常规的监测方法是地表岩移观测法。该方法只能了解边坡岩体变形发展到地表位移后的变化，而无法了解岩层深部的早期变形规律，以及滑面的位置、变形模式及范围、变形发展趋势等。特别是了解边坡早期变形的规律，将为滑坡治理赢得宝贵时间。我所从1978年开始研究体内部变形观测方法及仪表，经过在阜新海州矿、焦坪露天矿和义马北露天矿的反复试验，于1982年研制出应变式滑坡位移传感器。

　1983年在应变式滑坡位移传感器的基础上，研制成了KS——1型高精度应变式倾斜仪，它既可观测岩体内部变形，又实现了便携带、移动式，一机多用。

　在“七五”国家攻关项目“边坡安全监测系统的研制”中，于1989年由我所主持研制了PSH型双向伺服加速度计式测斜仪监测系统。其中测斜仪是用伺服加速度计（原用于航空设备监测）作为测斜元件，在测斜仪中放置两个相差90。角的加速度计，这样同一个测斜仪就可以同时测量两个垂直平面的倾斜，完成双向测斜。该测斜仪配以地面智能测录仪，记录测斜仪所测数据。

　PSH型测斜仪研制成功以来，先后完成了抚顺西露天矿工作帮边坡、阜新海州矿非工作帮滑坡、安太堡南排土场滑坡、安家岭排土场边坡、小龙潭布昭矿西北帮边坡的边坡监测工作，为边坡稳定分析和滑坡治理提供了可靠的数据，近几年来又研制了测斜仪无缆测试系统和方位仪，进一步完善了PSH型双向伺服加速度计式测斜仪系统，使测量工作更方便、数据更精确。

　1992年完成了边坡岩体沉降监测装置的研究，实现了岩体内部垂直变形的监测。通过测斜仪和沉降仪，使露天矿边坡监测实现了三维动态观测。1995年研制了滑坡中、后期大位移量固定式位移传感器，实现了边坡变形中、后期大位移量的监测，从而使边坡地下位移监测系统更完善。

　3智能技术的应用研究

　3．1计算机技术在露天矿山的应用

　我所于80年代初成立了计算机中心，开始了计算机技术在露天煤矿应用的研究。承担并完成了“霍林河矿区75B汽车配件计算机管理系统”、“准格尔煤炭工业公司一期工程（包括煤、电、运）管理系统的可行性研究总体规划与系统分析总体设计”、“层状矿床地质模型建立方法及黑岱沟露天矿矿床地质模型建立”、“露天矿CAD测量验收系统”等课题。成果应用于矿山后大大提高了管理水平。特别是“CAD测量验收系统”应用后节省了大量现场测量和计算工作，提高了算量的精度和减少了劳动强度。

　从1993年开始研究露天电铲卡车优化调度系统，与中国运载火箭研究院北京长征航信卫星导航技术有限责任公司联合开发研制了COTOD（科通达）露天矿卡车电铲优化调度系统。该系统于1997年在伊敏华能东电煤电有限公司一露天矿投入运行，1998年通过国家鉴定。

　系统通过对车铲位置、状态、速度、运行方向、时间等信息的采集，实现对车铲工作位置与状态的实时跟踪、显示，优化调度车队运行；及时准确地查询统计当前生产情况；起到优化调度、准确执行生产计划、提高设备效率和经济效益的作用。

　COTOD系统在伊敏露天煤矿使用以来，使生产效率提高了8%。该系统性能价格比明显优于国外同类产品，填补了国内自主开发露天矿优化调度系统的空白。

　3．2 设备性能测试与生产监控技术

　矿山测控技术包括采矿设备的测试和生产过程的监控。

　80年代各大型露天煤矿引进了大量的大型载重汽车和国产汽车。为测试大型载重汽车的性能和对矿山条件的适应性，我所从日本、瑞士、德国等购置了先进测试仪表，组建了矿用汽车性能测试试验室。承担了国务

　院重大装备办公室下达的大型自卸汽车性能对比测试、108T矿用自卸汽车性能测试、SF——3103耐寒型108t电动轮自卸汽车测试。对汽车基本性能、燃油消耗、振动平顺性、在矿山道上运行的适用性等测试近100项。

　近年来又把生产过程的监控作为研究重点。伊敏河露天矿卡车电铲优化调度系统研制成功，实现了露天矿电铲卡车运行状态的实时监控和调度。最近研制成功的GL——6kV高压供电保护柜，主要用于煤矿高压电动设备6kV中性点不接地供电系统的供电及漏电、过流、短路保护。通过遥测、遥控系统实时监测高压电动设备的电流、电压值。在伊敏露天矿用该保护柜实现了多台电铲供电状态的集中控制。

　4展望 46年成就硕果累累，令人欣慰，使人振奋。展望未来，摆在我们面前的任务仍十分艰巨。随着平朔煤炭工业公司安家岭露天矿、平朔三矿、伊敏煤电公司露天矿二期工程筹建、胜利煤田的开发和准格尔黑岱沟露天煤矿扩建，将使我国露天采煤业再上一个新台阶。为此，我们将继续改革科研体制，攻克技术难关研究出适合我国大型露天煤矿生产发展和管理水平的先进技术。要研究适合各种地质条件下的开采工艺，特别是无运输开采工艺；要继续深入地进行计算机在露天矿山的应用研究，实现大型露天煤矿生产计划的计算机设计，生产过程的监控和优化调度，提高现代化露天矿的管理水平；将电铲卡车优化调度系统进一步完善，做好推广工作；研究硬岩、高段条件下的爆破技术，提高爆破效果，充分发挥采掘设备的效率；加强边坡稳定性研究和边坡变形监测新型仪表的研制；深入开展矿山地质灾害和环境的评价，研究废弃矿山的综合利用；加强检测、监测手段与技术的研究；重视实验手段的建设、更新；在积极开展技术开发服务的基础上，加大基础研究的投入，重视人才培养。

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