礦山開采方法范文

時間:2024-01-04 17:46:07

導(dǎo)語:如何才能寫好一篇礦山開采方法,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

礦山開采方法

篇1

【關(guān)鍵詞】有色金屬 資源狀況 開采方法

我國有色金屬礦山貧礦多,富礦少;小礦多,大型、特大型礦少,礦產(chǎn)資源缺口嚴重,金屬礦開采技術(shù)的高低直接影響到我國國防安全和全面小康社會的建設(shè)[1]?,F(xiàn)階段我國部分礦山采掘設(shè)備實現(xiàn)了大型化、自動化和智能化,采礦工藝實現(xiàn)連續(xù)或半連續(xù)化,礦山生產(chǎn)與管理廣泛應(yīng)用了計算機技術(shù)[2],有力地促進了金屬礦開采工業(yè)的發(fā)展。

1 我國有色金屬礦山狀況

1.1我國有色金屬礦藏總況

我國的礦產(chǎn)資源豐富,在華夏大地上均能找到世界上已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)資源種類,已探明的礦種就有148種,大大小小共計一萬六千多處礦產(chǎn)地,是世界第三大礦產(chǎn)大國。相對于其他國家而言,我國的鉛、鋅、銻、鎳、錫、鎂、汞以及稀土等有色金屬在質(zhì)量、產(chǎn)量上有相對優(yōu)勢;部分有色金屬礦藏則處于劣勢,如銅鋁資源量不足、質(zhì)不好,開采出的有色金屬不能滿足冶煉的需要,因此我國每年的有色金屬產(chǎn)品生產(chǎn)有四分之一需要依靠原材料的進口。

我國有色金屬礦山的分布不均衡,中小型居多、大型礦少;貧礦多、富礦少;邊遠山區(qū)多、沿海地區(qū)少;礦產(chǎn)資源共生礦多、單一礦產(chǎn)少,這些資源的分布特征使得我國的礦業(yè)開采難度大。

1.2我國有色金屬礦產(chǎn)資源儲備現(xiàn)狀

我國的采礦業(yè)主要發(fā)展在上世紀五六十年代,由于當時技術(shù)水平有限,我國大部分有色金屬礦山在經(jīng)過長達幾十年的開采之后,資源大幅度減少甚至枯竭?,F(xiàn)存的有色金屬礦山中,有大部分礦藏開采進入中、晚期成為末期礦山。近年來,我國有色金屬礦產(chǎn)品進口量逐年加大,而我國的工業(yè)化仍然處于迅速發(fā)展狀態(tài),現(xiàn)代化經(jīng)濟的發(fā)展伴隨著工業(yè)化的進一步發(fā)展,我國經(jīng)濟對有色金屬的消費量仍然會大量的增加,本土礦產(chǎn)資源不足以維持經(jīng)濟的發(fā)展。

其次,有色金屬礦山開采的品位下降,有些礦山經(jīng)過幾十年的開采,資源品位下降迅速,加上上世紀五六十年代經(jīng)濟體制的制約以及科技發(fā)展水平的限制,造成了以往礦山開采的資源浪費、規(guī)模小等問題。

1.3有色金屬礦山資源開采利用水平

國家在上世紀中后期對礦產(chǎn)資源消耗使用量大,由于我國礦產(chǎn)資源分布不均等情況,有的礦山因有色金屬采礦條件的惡化或受技術(shù)制約,開采者會采易棄難、采富棄貧,只采品質(zhì)高的礦種而將其他礦產(chǎn)丟棄,加上礦區(qū)采礦準入要求不高,有些小企業(yè)或者集體,未經(jīng)合理設(shè)計甚至沒有高水平的設(shè)備就進入礦區(qū)采礦,造成礦區(qū)管理失控、資源浪費以及有色金屬的采礦行業(yè)發(fā)展受限。

有色金屬的礦藏是不可再生資源,原來開采中造成的浪費以及開采之后深加工的利用率低等因素,不僅危害周邊的環(huán)境,帶來一系列的環(huán)境污染與破壞,也使得礦產(chǎn)開發(fā)利用水平未能提高。在已經(jīng)開發(fā)的礦區(qū)中,由于技術(shù)水平受限,以及設(shè)備管理與工藝缺乏系統(tǒng)高效地研究,使得老礦區(qū)二次回采、多次回采水平亦較低。而有些有色金屬礦產(chǎn)需要在特定的環(huán)境或特定的工藝下才會分離開采出來,因而現(xiàn)有的科技水平下無法深度利用,對資源也是一種浪費。

1.4經(jīng)濟效益低和污染破壞嚴重

由于礦山的投資周期長,礦山開采有時需要幾年甚至十幾年的時間,投資成本高,有色金屬開采的難度大,加上道路運輸成本費用的增加以及機器設(shè)備和人工成本,經(jīng)濟效益低下。

在采礦生產(chǎn)中,固體廢棄物堆放不僅占用了大量的農(nóng)田與耕地,也造成地表植被破壞,進而引發(fā)水土流失等后果。且空氣粉塵污染和酸性污水在有色金屬開采的整個過程中,會造成水資源與空氣的污染。以上因素危害到了當?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活和農(nóng)牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 有色金屬資源的開采方法

2.1 露天采礦

在我國的礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中,露天采礦適用于有色金屬礦產(chǎn)資源地表埋藏淺的情形,也可以用于低品位的有色金屬礦產(chǎn)礦床和已經(jīng)開采過的地下殘礦,依賴于礦床的基本賦存條件,通過物理爆破等方法來剝離地表巖土。露天采礦要求地質(zhì)工作者做好地質(zhì)勘探工作,設(shè)計最佳優(yōu)化方案,結(jié)合道路運輸體系,綜合考慮地表狀況進行開采工作。其中,最主要的應(yīng)用技術(shù)是穿孔爆破,在露天礦區(qū)內(nèi),根據(jù)最佳設(shè)計方案選取對應(yīng)深度與直徑的定點進行定向爆破,再使用炸藥將附近巖壁破碎來達到剝離大量巖土的目的。

但是露天開采有色金屬礦產(chǎn)資源仍然存在著一系列的問題,更明顯的是表現(xiàn)在技術(shù)與管理的問題上,比如露天采礦境界的判定、邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、露天開采工藝、道路運輸系統(tǒng)管理以及資源的重復(fù)利用率和礦山區(qū)域土地復(fù)用問題。道路運輸系統(tǒng)的合理設(shè)計不僅能減少成本的投入,也可以提高采礦工作效率,縮短工期。綜合考慮礦區(qū)的地形地貌、開采時的氣候條件以及露天開采技術(shù)能力和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)選擇經(jīng)濟、合理的運輸方式。多通過鐵路、公路、輸送機將礦區(qū)的礦石及巖土分別運輸至不同的地方,并將設(shè)備及原材料運輸至礦區(qū),在特殊的地形中也可能會用到水力或索道運輸。

露天開采會造成廢棄物堆放,因此排土工作顯得尤為重要。排土工作要將從礦床上剝離的表土與巖石配送到不同的場地,對礦石進行深加工,對廢土進行排棄工作。露天開采中盡量充分利用土地資源,提高資源的重復(fù)利用率,做好植被恢復(fù)工作,盡可能地還原生態(tài)平衡,減少因礦業(yè)開采帶來的環(huán)境破壞與污染,提高社會效益。

2.2地下開采

地下開采是我國有色金屬礦山開采的重要方法,占據(jù)較大的比重。這種方法是通過地下礦床的切割與回采工作采出礦石,但是地下開采工作量大,工作方法繁多,以下幾種方法使用較多。

2.2.1 采用自然支護的礦產(chǎn)采集方法

這種方法主要依賴于圍巖自身的穩(wěn)固性和礦區(qū)礦柱的作用,通過支架作為臨時支護輔助來支撐在回采工作中造成的采空區(qū)。現(xiàn)階段在我國有色金屬開采行業(yè)中使用普遍,但是要求礦區(qū)的圍巖與礦石相對穩(wěn)固。這是一種結(jié)構(gòu)比較單一的采礦方法,簡單的回采工藝,機械化程度較高,采礦過程中各項成本低,適用于穩(wěn)定性較好的礦體。如果要開采較厚大的礦體時,需要留大量的礦柱,回采率較低,所以在此種情況下應(yīng)用較少。以敞空方式存在的回采礦房,必須依靠礦柱與圍巖的強度來維護支撐,礦房作業(yè)完成后要及時處理好后續(xù)工作,將礦房填滿再回到采礦柱的區(qū)域。

2.2.2 物理崩落采礦法

崩落采礦法是通過物理作用來管理地壓的采礦方法,通過崩落的礦石來填充控制采礦區(qū)域,這種方法多用在圍巖易崩落、地表允許塌陷的礦山礦體。通常,有色金屬開采過程中,物理崩落這一采礦方法可以按回采方式劃分為:壁式崩落法、無底柱分段式崩落法、分層分區(qū)崩落法、有底柱分段式崩落法以及階段崩落法。

2.2.3 礦區(qū)開采人工支護法

人工支護法是將需要充填的原材料或其他可以支撐的物體用來維護采空區(qū)的穩(wěn)定。這種方法以充填為主,在礦區(qū)采礦作業(yè)中根據(jù)回采面的推進,將碎石水泥等填充原材料運輸至采空區(qū)用于充填,從而控制地表移動,預(yù)防圍巖崩落,實現(xiàn)地壓管理。

支護法按照充填方式的不同,有不同的分類。較為單一的單層次采礦充填法,按充填方向劃分的上向與下向的分層充填法,以及分采充填法。按照不同的充填料以及輸出的方式,又可分劃成干式充填法、水力充填法和膠結(jié)充填法。該方法可控制礦區(qū)圍巖的崩落和礦房地表下沉,為礦區(qū)回采工作提供了安全保障,同時也可用于自燃礦石的火災(zāi)預(yù)防。因其開采適應(yīng)性強,礦區(qū)礦石的回采率高,礦區(qū)作業(yè)比較安全,能高效利用礦產(chǎn)資源以及保護地表植被等優(yōu)勢而被重視,但工藝要求高、成本投入大使得使用率不是很高。

3 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步以及經(jīng)濟發(fā)展的深入,對有色金屬的需求量只增不減,因此,要進一步提高礦產(chǎn)資源的利用率,克服因采礦技術(shù)有限造成的礦體開采浪費現(xiàn)象。同時,要在采礦系統(tǒng)完善、采礦作業(yè)安全、采礦效益提高的基礎(chǔ)上,注重對環(huán)境的保護,不能以環(huán)境為代價片面發(fā)展經(jīng)濟,從而打造生態(tài)和諧的礦山資源開采系統(tǒng)。

參考文獻:

[1]劉榮,李事捷,盧才武.我國全屬礦山采礦技術(shù)進展及趨勢綜述[J].金屬礦山.2007(10):14-17,46.

[2]李紅零,吳仲雄.我國金屬礦開采技術(shù)發(fā)展趨勢[J].(礦山部分),2009,61(1):8-10.

[3]郭樹林,金家瑞,孫立明.地下金屬礦山采礦技術(shù)進展及研究方向[J].黃金,2003,24(1):17-21.

篇2

關(guān)鍵詞:礦山開采地質(zhì)災(zāi)害 治理方案

中圖分類號:F407.1文獻標識碼: A 文章編號:

前言

礦山地質(zhì)災(zāi)害是由人為的采礦活動所直接引起或誘發(fā)的, 發(fā)生于巖石圈內(nèi)或其表面的, 對生態(tài)環(huán)境和自然資源造成破壞、對人民生命和財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅或造成危害后果的地質(zhì)現(xiàn)象或地質(zhì)事件。礦山地質(zhì)災(zāi)害往往造成嚴重的人員傷亡和高額財產(chǎn)損失, 破壞嚴重, 社會影響大, 具有頻發(fā)性。礦山地質(zhì)災(zāi)害常常發(fā)生在采礦區(qū)內(nèi)及附近地區(qū), 范圍有限。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類對礦山地質(zhì)災(zāi)害已能進行科學(xué)、準確的預(yù)測、預(yù)報和進行有效的防治。

一、我國礦山地質(zhì)災(zāi)害概述

礦山地質(zhì)災(zāi)害是指由于人類采礦生產(chǎn)活動而引發(fā)的一種破壞地質(zhì)環(huán)境、危及生命財產(chǎn)安全, 并帶來重大經(jīng)濟損失的礦區(qū)災(zāi)害。它是地質(zhì)災(zāi)害的一個分支, 也是自然災(zāi)害的重要組成部分。礦山開采開山棄石, 加速水土流失, 引發(fā)地表塌陷、山體滑坡; 礦山抽排水造成地下水位下降、礦區(qū)周圍地下水資源枯竭; 地下開采誘發(fā)地震、巖爆、冒頂片幫突水、瓦斯爆炸、地面開裂及沉陷等; 礦山剝離堆土、尾礦廢渣堆積引起地表環(huán)境污染, 露天尾礦庫漏塌、排土揚失穩(wěn)滑移造成嚴重的泥石流災(zāi)害等,凡此種種, 均是礦山地質(zhì)災(zāi)害的具體表現(xiàn)。

我國是個礦業(yè)大國, 又是最大的發(fā)展中國家,礦產(chǎn)資源的年消耗量很大。多年的粗放式的礦業(yè)開發(fā), 導(dǎo)致大部分礦山地質(zhì)環(huán)境形勢嚴峻, 部分礦區(qū)呈現(xiàn)加速惡化勢態(tài)。改革開放以來, 社會經(jīng)濟的快速增長對資源的需求更是與日俱增。市場經(jīng)濟對國有礦山企業(yè)帶來很大沖擊, 部分礦山注重追求經(jīng)濟效益, 安全和環(huán)保意識淡化, 加之開采技術(shù)及生產(chǎn)設(shè)備的相對落后及礦區(qū)周邊大量無序的民采等多重因素的干擾, 導(dǎo)致礦山多年開采積聚的災(zāi)害隱患爆發(fā), 開采環(huán)境明顯惡化, 礦山地質(zhì)災(zāi)害問題日趨嚴重, 潛在的致災(zāi)隱患不斷增多, 且隨時可能發(fā)展成災(zāi), 造成人員傷亡、設(shè)備報廢、設(shè)施損毀甚至礦井關(guān)閉、資源浪費等嚴重后果。近幾年, 非煤礦山的災(zāi)害事故不斷, 嚴重威脅著人民群眾的生命財產(chǎn)安全, 頻發(fā)的冒頂、突水、地表塌陷、滑坡、泥石流及地裂縫等礦山地質(zhì)災(zāi)害不僅給礦山企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失, 而且制約著礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

二、主要礦山地質(zhì)災(zāi)害類型和治理對策

1泥石流

礦山建設(shè)對泥石流形成條件的影響礦山建設(shè)對泥石流形成條件的影響主要有以下幾個方面:

( 1)產(chǎn)生并加速松散固體物質(zhì)的積累, 露天開采及坑采剝離廢石速度較快, 產(chǎn)生大量廢土, 是泥石流源地的主要形成原因, 另外礦山修筑公路破壞山坡植被, 產(chǎn)生大量棄土, 礦山選礦排出的廢渣也是泥石流物質(zhì)來源。

( 2)增大了水體補給量。礦山建設(shè)中植被遭嚴重破壞, 改變了地面結(jié)構(gòu), 調(diào)節(jié)雨水的能力顯著降低, 匯流時間縮短, 洪峰流量和洪水總量增大, 暴發(fā)泥石流的可能性也增大; 礦山廢石堵溝成湖, 蓄積了大量的水體。

( 3)礦山建設(shè)改變了地形條件, 增強動力條件。大量的礦山廢石堆放使山坡變陡, 地面高差增大, 從而加強了侵蝕能力; 大量礦山廢石壓縮溝床, 增大流深和流速, 也就增強了流體的動能和沖刷力, 廢石堆放減少了過流斷面, 使流體受壓縮, 流速增大, 側(cè)蝕和下蝕能力加強。

治理措施包括工程措施和生物措施:

( 1)工程措施的治理目的是減少災(zāi)害的發(fā)生頻度, 降低災(zāi)害的危害程度。一般是攔擋、排導(dǎo)和支護措施。對物質(zhì)來源即上游的礦渣松散體進行攔擋,阻攔了泥石流的物質(zhì)來源。修建攔擋壩或谷坊, 同時, 布置合理的排水措施, 使土水分離。中下游進行排導(dǎo), 疏通溝道, 防止沿途淤積漫流, 沖毀田地, 對沿途溝道邊坡進行支護, 防止塌方和道路毀壞。合適的地點修建速流通道, 加速泥石流的排導(dǎo)。

( 2)生物措施: 生物措施的治理目的一是治理水土流失; 二是吸收有害物質(zhì), 凈化土壤。

( 3)生物措施和工程措施相結(jié)合: 金屬礦圍巖一般為較硬的巖石, 開采過程中, 開采堆積物除了上覆土層和風(fēng)化巖石外, 均為較大塊的難風(fēng)化的塊狀堆積物, 易形成的地質(zhì)災(zāi)害為崩塌、滑坡以及泥石流。另外, 有些金屬礦床在開采和冶煉過程中對土和地下水造成一定的污染, 也需要進行治理。非金屬礦多數(shù)為沉積形成, 其開采要挖掘較多的松散沉積生成物, 而且開采出來的物質(zhì)也較易風(fēng)化, 易形成地面塌陷、泥流、泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

2 塌陷

當?shù)叵碌V層被采出之后, 采空區(qū)的頂板巖層在自身重力和其上覆巖層的壓力作用下, 產(chǎn)生向下的彎曲和移動。當頂板巖層內(nèi)部所形成的拉張應(yīng)力超過該層巖層的抗拉強度極限時, 直接頂板首先發(fā)生斷裂和破碎并相繼冒落。接著是上覆巖層相繼向下彎曲、移動, 進而發(fā)生斷裂和離層。隨著采礦工作面向前推進, 受到采動影響的巖層范圍不斷擴大。當?shù)V層開采的范圍擴大到某一時刻, 在地表就會形成一個比采空區(qū)大得多的塌陷盆地, 從而危及地表的各種建筑物和農(nóng)田等。

對礦山采空區(qū)塌陷的治理方案很多, 但較常用的方法是充填復(fù)墾法。這種方法是利用礦區(qū)附近的煤矸石、粉煤灰、露天礦剝離物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地復(fù)田。這種方法多用于有足夠的充填材料且充填材料無污染、可經(jīng)濟有效防護治理的地區(qū), 因其既解決了塌陷地復(fù)墾問題, 又解決了礦山固體廢棄物的處理問題, 所以經(jīng)濟效益最佳。

3滑坡

滑坡活動受多種因素影響, 主要發(fā)生在雨季。而軟硬相間巖層, 由于差異風(fēng)化, 堅硬巖體突出, 由結(jié)構(gòu)面切割或重力蠕變, 堅硬巖體就會產(chǎn)生的崩塌、落石。地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育使完整巖石被分割成割裂體,割裂體在誘發(fā)因素下失穩(wěn)而形成崩塌, 因此構(gòu)造越發(fā)育, 巖體越破碎, 越易產(chǎn)生崩塌、落石。人為影響主要是開挖坡腳、改變應(yīng)力場, 使坡體內(nèi)積存的彈性應(yīng)變能釋放而造成應(yīng)力重新分布, 巖體產(chǎn)生卸荷裂隙, 它們多張開且平行于邊坡面, 并使原有裂隙擴展和張開, 由其所切割的巖體, 可能失穩(wěn)而形成崩塌滑坡。

露天礦邊坡, 必須對其進行經(jīng)常性的檢查和維護, 用以保證邊坡穩(wěn)定, 防止災(zāi)害發(fā)生。建立一支邊坡維護專業(yè)隊伍, 加強檢查維修, 必要時進行人工放坡, 鋪上草皮, 植上灌木, 砌筑局部擋土墻或者預(yù)埋防滑坡的木樁。要設(shè)置排水網(wǎng)絡(luò), 防止地表雨水流入礦坑沖刷邊坡, 層理深凹露天礦要在坑外周圍設(shè)置防山洪、防泥石流的阻擋或者疏導(dǎo)的設(shè)施。排水網(wǎng)絡(luò)包括以下三個部分: 地表排水、地下排水、立體排水系統(tǒng)。在臨近邊坡進行爆破時, 宜采用預(yù)裂和減震爆破法, 減少單孔裝藥量而增大孔數(shù), 減少每次延時爆破的炮孔數(shù), 以防止因為露天爆破作業(yè)而破壞邊坡的穩(wěn)定性。

抗滑工程是防止山體滑坡不可缺少的一部分,尤其對于礦區(qū)坡體來說, 意義非同尋常??够こ贪够瑩鯄?、加筋擋墻、錨定板擋墻、預(yù)應(yīng)力錨索擋墻、錨桿擋墻??够瑯洞蠼孛娣e排式抗滑單樁、抗滑鏈、鋼管樁、承臺式抗滑樁、抗洪樁、樁基擋墻、椅式擋墻、排架式抗滑樁、抗滑剛架樁、板樁抗滑樁和錨固樁、土質(zhì)改良注漿、微型樁。

結(jié)束語

在礦山開采過程中,環(huán)境地質(zhì)分析是不可缺失的重要環(huán)節(jié)。其中制定具有針對性的治理措施更是相關(guān)工作人員的工作重點之一。我國地大物博,相關(guān)資源極為豐富,然而仍舊不能坐吃山空,應(yīng)該為子孫后代做好長遠打算。充分認識到我國地廣人多的社會現(xiàn)實,只有這樣才可以更好地為我國的經(jīng)濟建設(shè)作出貢獻。就礦山開采方面來說,我國更應(yīng)該注重可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,促進經(jīng)濟的長遠發(fā)展。

參考文獻

[1] 閆國杰.礦山地質(zhì)災(zāi)害研究與防治探討[J]. 中國礦業(yè). 2004(03)

[2] 武軍.礦山環(huán)境問題與對策[J]. 云南環(huán)境科學(xué). 2001(S1)

篇3

【關(guān)鍵詞】露天石灰石礦山;開采規(guī)劃技術(shù);要點分析

一、前言

考慮到露天石灰石礦山的特點,在開采過程中,為了保證露天石灰石礦山開采的有效性,我們不但要注重生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全,還要對礦山周邊的生態(tài)環(huán)境進行合理保護,避免因為露天石灰石礦山的開采給周邊環(huán)境帶來較大的污染。為了滿足這些要求,在露天石灰石礦山開采過程中,就要正確利用開采規(guī)劃技術(shù),要在礦山開采過程中對開采過程中的所有環(huán)節(jié)和因素進行全盤考慮,保證開采的有效進行。所以,在露天石灰石礦山的開采中,應(yīng)對開采規(guī)劃技術(shù)有全面深入的了解。

二、露天石灰石礦山開采需考慮的因素

從目前露天石灰石礦山的開采情況來看,主要應(yīng)考慮以下因素:

1、露天石灰石礦山開采應(yīng)注重整體生產(chǎn)效率

露天石灰石礦山開采作為礦山生產(chǎn)的一種,其首要目標就是生產(chǎn)效率要達到預(yù)期目標,要保證整體生產(chǎn)能夠有效降低成本,能夠保證產(chǎn)量達到預(yù)期水平,只有這樣才能保證露天石灰石礦山開采滿足實際需要。所以,生產(chǎn)效益是第一考慮要素。

2、露天石灰石礦山開采應(yīng)保證生產(chǎn)安全性

除了要保證生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力,露天石灰石礦山最應(yīng)該關(guān)注的就是安全生產(chǎn)問題,如果生產(chǎn)過程存在安全隱患,不但危害作業(yè)工人的生命安全,也會給整個礦山開采帶來不利影響。因此,在露天石灰石礦山開采中應(yīng)注意生產(chǎn)安全性。

3、露天石灰石礦山開采應(yīng)減小對周邊環(huán)境的污染

由于在露天石灰石礦山開采中,整個生產(chǎn)過程處于露天狀態(tài),并且粉塵較大,對周邊的環(huán)境會造成較大的污染,為了保證整個生產(chǎn)過程的環(huán)保屬性,我們應(yīng)對生產(chǎn)污染因素引起足夠的重視,要采取多種措施減小礦山開采對周邊環(huán)境的污染。

三、露天石灰石礦山開采規(guī)劃技術(shù)要點

從目前露天石灰石礦山開采的整體情況來看,要想做好礦山開采規(guī)劃工作,就要正確運用礦山開采規(guī)劃技術(shù),就要抓好露天石灰石礦山開采的主要環(huán)節(jié),其中,露天石灰石礦山開采規(guī)劃的技術(shù)要點主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

1、露天石灰石礦山開采規(guī)劃中首先要對生產(chǎn)能力進行確定

由于礦山開采規(guī)劃是對整個生產(chǎn)過程進行全面詳細的規(guī)劃,其中就包括生產(chǎn)能力的確定,只有確定了整個礦山的生產(chǎn)能力,才能對運輸系統(tǒng)、采掘方法進行規(guī)劃和確定。因此在露天石灰石礦山開采規(guī)劃中首先要對生產(chǎn)能力進行確定。在生產(chǎn)能力確定的時候,要對露天石灰石礦山的整體儲量有所了解,并做到根據(jù)儲量確定開采計劃。同時,還要對露天石灰石礦山的開采難度進行了解,做到全面了解露天石灰石礦山開采實際,進而對生產(chǎn)能力進行全面準確的確定。

2、露天石灰石礦山開采規(guī)劃中要對運輸系統(tǒng)進行確定

在露天石灰石礦山開采過程中,確定完生產(chǎn)能力之后,我們要根據(jù)生產(chǎn)能力規(guī)劃配套的運輸系統(tǒng),保證開采完的石灰石礦石能夠及時運輸出去,降低現(xiàn)場庫存。在運輸系統(tǒng)的選擇上,我們主要應(yīng)采取公路運輸和鐵路運輸相結(jié)合的方式。從露天石灰石礦山的地形來看,在礦石開采完成后首先應(yīng)采用公路運輸?shù)姆绞剑瑢⑹沂V石直接運走,運到集散地之后采取鐵路運輸?shù)姆绞郊皶r運出。露天石灰石礦山開采規(guī)劃中對運輸系統(tǒng)的規(guī)劃主要應(yīng)體現(xiàn)運輸方式和運量的確定。

3、露天石灰石礦山開采規(guī)劃中要對采掘方法進行確定

礦巖采用KQ-150潛孔鉆機穿孔,用人工裝藥爆破對巖石進行松散,然后用PC400液壓挖掘機進行鏟裝礦石,將礦石運輸至破碎漏斗口。礦山根據(jù)初期設(shè)備選型,臺階設(shè)計高度為H=12m,工作面臺階坡面角:a=75°;隨著生產(chǎn)能力提高,挖掘機工作線長度150-300m。安全平臺寬度為8m;礦山采用組合式臺階開采,自上而下逐個階段輪流開采,上一階段推進到預(yù)定的寬度后,設(shè)備轉(zhuǎn)移到下一階繼續(xù)開采。采用橫向掘帶采礦法,減少了采準量,擴大了采礦量。

4、露天石灰石礦山開采規(guī)劃中要對礦山穿孔爆破進行規(guī)劃和論證

鉆孔爆破是礦山工作的中心,穿孔質(zhì)量的好壞直接影響爆破效果,爆破效果理想,爆堆拋擲規(guī)整,松散性好,塊度均勻,大塊率低,便于鏟裝運輸,提高裝運效率,降低破碎機電耗,破碎機錘頭磨損小。爆破后無根底地腳,工作面平整,減少運輸車輛輪胎磨損,設(shè)備損耗,對礦山成本起決定作用。

采礦技術(shù)人員嚴格做好爆破設(shè)計,抓好鉆孔、炮孔驗收、裝藥、充填堵塞、起爆方案各個工作環(huán)節(jié)。通過測量清楚地掌握臺階高度、最小抵抗線,又根據(jù)地形、地質(zhì)結(jié)構(gòu)布置好每一個炮孔,孔深度誤差不得超過土30cm,傾角不得偏差超過2,孔距,排距偏離設(shè)計孔位不得超過30cm。

篇4

關(guān)鍵詞:礦山;爆破技術(shù);探討;

一、中深孔爆破的意義

1.整體改變礦山安全生產(chǎn)狀況。露天礦山淺孔爆破技術(shù)必須分臺階自上而下開采,使用淺孔鉆穿鑿炮孔,并實行多排多孔控制爆破。因此,露天礦山實行中深孔爆破,解決了露天礦山分臺階開采和淺孔爆破兩大問題,能夠整體改變礦山安全生產(chǎn)狀況。

2.有效預(yù)防和控制事故。中深孔爆破技術(shù)對于有效預(yù)防和控制事故,促進礦山安全生產(chǎn)形勢穩(wěn)定好轉(zhuǎn)起著至關(guān)重要的作用。露天礦山事故,多數(shù)是因不分臺階開采而造成高處墜落、坍塌、浮石打擊和爆破飛石等事故。中深孔爆破開采技術(shù),改變了傳統(tǒng)的開采方式和爆破方法,實現(xiàn)分臺階開采和多孔微差爆破,可以預(yù)防因不分臺階開采和淺孔爆破造成的事故。

3.保障礦山從業(yè)人員的安全。中深孔爆破技術(shù)改革了礦山開采方式,實行自上而下的分臺階開采,從根本上改變了高陡邊坡、一面墻、掏底崩落等不安全的違規(guī)開采方式,消除了礦山作業(yè)人員在不安全狀態(tài)下冒險作業(yè)的行為,可以有效預(yù)防和控制礦山開采中高處墜落、坍塌、浮石打擊等事故,從而對從業(yè)人員的安全有了根本的保障。

4.保障礦山爆破安全。采用多孔微差爆破的中深孔爆破技術(shù),根據(jù)最小抵抗線的大小和爆破經(jīng)驗,按一定方式布置較多的炮孔,進行較大面積和體積的爆破。中深孔的藥柱均勻裝藥,各炮孔炸藥微差分段起爆,具有爆破的作用力均勻,振動小,爆破量大,爆破效果好,爆破次數(shù)減少,飛石不遠,爆堆相對集中,爆破后的邊坡基本沒有浮石等優(yōu)點,改變了傳統(tǒng)爆破方式的弊端,從根本上提高了爆破安全系數(shù),有效地預(yù)防和控制爆破事故。

5.提高礦山生產(chǎn)綜合效率。中深孔爆破技術(shù)的推廣和應(yīng)用,能夠提高礦山生產(chǎn)綜合效率,促進露天礦山的發(fā)展。實施中深孔爆破,不僅在改變礦山傳統(tǒng)開采和爆破方式,改善礦山安全生產(chǎn)條件,有效預(yù)防礦山事故等方面起重要作用,而且對于整合礦產(chǎn)資源,擴大生產(chǎn)規(guī)模;減輕勞動強度,提高生產(chǎn)力;降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益;控制礦山開采次生災(zāi)害,保護生態(tài)和周邊環(huán)境等各方面都能夠起到很好的效果,從而有利于促進企業(yè)發(fā)展壯大。

6.促進礦山開采安全生產(chǎn)形勢的穩(wěn)定好轉(zhuǎn)。中深孔爆破開采技術(shù)的推廣,能夠促進礦山開采安全生產(chǎn)形勢的穩(wěn)定好轉(zhuǎn)。礦山開采是事故量大、事故頻發(fā)的行業(yè)。礦山大部分都是露天礦山,在礦山事故中,露天礦山事故占的比重很大。通過在露天礦山推行中深孔爆破開采技術(shù),能夠有效預(yù)防和減少露天礦山事故,使礦山的安全形勢漸趨穩(wěn)定,從而促進礦山安全生產(chǎn)形勢的穩(wěn)定好轉(zhuǎn)。

二、根據(jù)實際情況進行實施

1.要深入貫徹,加強宣傳,做好引導(dǎo),統(tǒng)一思想。按照新的政策要求,積極做好引導(dǎo)工作。大力宣傳貫徹露天礦山開采的有關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)程,以及露天礦山推廣中深孔爆破開采技術(shù)的有關(guān)要求、政策和措施,向礦山企業(yè)法人宣傳好中深孔爆破的目的、意義和作用,說明中深孔爆破對礦山企業(yè)將要帶來的安全效益、經(jīng)濟效益和社會效益,讓礦山法人樹立推行中深孔爆破開采技術(shù)的信心。組織有關(guān)人員到推行中深孔爆破技術(shù)較好的地方和礦山現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí),幫助礦山企業(yè)業(yè)主算好安全賬、經(jīng)濟賬和社會效益賬,消除不愿投入和怕吃虧的

心理。

2.要積極宣傳發(fā)動,做好教育培訓(xùn),服務(wù)于礦山企業(yè)。通過教育培訓(xùn)和現(xiàn)場參觀,讓礦山企業(yè)負責(zé)人和有關(guān)人員掌握潛孔鉆和中深孔爆破的基本常識,以及中深孔爆破開采技術(shù)的優(yōu)越性等,加強對露天礦山潛孔鉆穿鑿炮孔和中深孔爆破有關(guān)技術(shù)和操作方法的培訓(xùn)指導(dǎo),解決好中深孔爆破的技術(shù)、人才等方面的難

題,消除礦山從業(yè)人員不會使用潛孔鉆,不會實施中深孔爆破的擔憂。

3.要加強監(jiān)督,嚴格執(zhí)法。凡具備推行中深孔爆破條件的新建露天礦山項目,開采和爆破方式必須設(shè)計成中深孔爆破方式,必須推行中深孔爆破開采技術(shù)。否則,安監(jiān)部門不予審批辦理“三同時”手續(xù),不核發(fā)礦山安全生產(chǎn)許可證。不按規(guī)程要求分臺階開采和爆破的露天礦山發(fā)生事故,造成人員傷亡的,安監(jiān)部門要按高限從嚴處罰,并下達停產(chǎn)停業(yè)整頓指令書。凡沒有推行中深孔爆破開采技術(shù)而發(fā)生事故的,必須停產(chǎn)停業(yè)進行整改,經(jīng)過整改達到安全條件,推行中深孔爆破開采技術(shù)的,由安監(jiān)部門檢查驗收批準后才能恢復(fù)生產(chǎn)。

中深孔爆破,是露天礦山開采的一項重要安全技術(shù),是露天礦山安全生產(chǎn)的重要保障。要把推廣中深孔爆破技術(shù)作為核發(fā)安全生產(chǎn)許可證的重要條件之一。凡是適合推行中深孔爆破開采技術(shù),而沒有推行該項技術(shù)的企業(yè),安全生產(chǎn)許可證有效期滿時,不予換發(fā)新的安全生產(chǎn)許可證。

三、科學(xué)的管理、整體推進

條件適合,結(jié)合實際。凡適合中深孔爆破的露天礦山都要推行中深孔爆破開采技術(shù)。開采型材等特殊石料的礦山不適宜實施中深孔爆破,規(guī)模很小、臺階不高的采石場,只要能實行分臺階開采的可不推行中深孔爆破技術(shù)。對適合推行中深孔爆破技術(shù)的露天礦山企業(yè)應(yīng)加以明確。

技術(shù)設(shè)備,形式多樣。中深孔爆破穿鑿炮孔所需要的潛孔鉆,應(yīng)根據(jù)礦山規(guī)模、開采需要和經(jīng)濟條件選購。規(guī)模較大的礦山需要用臺車型潛孔鉆,小型礦山一般可使用支架式輕型潛孔鉆。有條件的露天礦山企業(yè),可以獨立購買潛孔鉆;沒有條件或規(guī)模小的礦山企業(yè),不必獨立購買潛孔鉆,可以采取租借潛孔鉆的辦法解決設(shè)備問題。露天礦山數(shù)量多、穿鑿炮孔量大的地方可組建潛孔鉆穿鑿炮孔專業(yè)服務(wù)隊,實行有償服務(wù)。

大礦先行,先易后難。露天礦山中深孔爆破開采技術(shù)的推行工作,應(yīng)結(jié)合實際情況,可采取先大后小,先易后難的辦法進行。國有露天礦山以及其他大、中型露天礦山要先行推行中深孔爆破開采技術(shù),通過試點和經(jīng)過一定時間的準備后,凡適用中深孔爆破開采技術(shù)的露天礦山都要推行使用這項技術(shù)。特別是高陡邊坡、掏底崩落等嚴重違規(guī)開采的礦山和發(fā)生事故的礦山,要強制推行中深孔爆破開采技術(shù)。

篇5

【關(guān)鍵詞】采礦;環(huán)境地質(zhì)問題;防控措施

礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用對我國經(jīng)濟社會發(fā)展有重要作用。但礦山開發(fā)利用產(chǎn)生的一系列環(huán)境地質(zhì)問題,對礦山區(qū)域內(nèi)生態(tài)、經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展造成了阻礙。因此在采礦中必須對環(huán)境的地質(zhì)問題采取有效的預(yù)防措施。礦山開采過程中引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害十分嚴重,并且種類繁多,常見的有采空區(qū)塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、水土流失等。礦山地質(zhì)災(zāi)害可對生態(tài)環(huán)境和自然資源造成嚴重危害和破壞。因此,研究采礦引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題,提出解決措施,對保護礦山地質(zhì)環(huán)境顯得尤為必要。

一、采礦過程中引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題

1、采礦過程中引發(fā)的環(huán)境問題。(1)對植被和土壤的影響。植被和土壤破壞是礦山開采對區(qū)域環(huán)境最直接的破壞。尤其是露天開采的項目,地表植被被清除,開采過程中抽排地下水使礦區(qū)地下水位大幅度下降。(2)對水環(huán)境的影響。采礦對地上水的影響主要是污染。選礦、采礦活動都會使地表水含酸性,尤其是金屬礦開采中,產(chǎn)生的浮選尾礦漿、廢石淋浴液、生產(chǎn)生活廢水中都含有大量重金屬及有毒有害,這些廢水會污染礦區(qū)的地表水和地下水,降低礦區(qū)水環(huán)境質(zhì)量。(3)對空氣質(zhì)量的影響。礦山開采中鉆孔、爆破、礦石破碎以及礦石、廢石運輸中會產(chǎn)生大量粉塵,有些礦產(chǎn)項目甚至?xí)尫庞卸竞Φ臍怏w,粉塵和有毒害氣體嚴重污染礦區(qū)空氣,導(dǎo)致礦區(qū)空氣質(zhì)量急劇下降。采礦所產(chǎn)生的空氣質(zhì)量下降會危害人的身體健康。(4)廢物垃圾對環(huán)境的影響。礦山開采產(chǎn)生的廢石、廢渣、廢土這些廢物垃圾如果沒有科學(xué)的處理渠道,堆積在礦區(qū)或附近(目前很多礦山開采都沒有實施完善的處理方法),植被無法生長,地貌、水質(zhì)、土壤都被破壞。長期以往,廢物垃圾中所含的有害元素不斷釋放出來,造成更嚴重的環(huán)境污染。(5)對區(qū)域生態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。植被土壤、空氣、水這些是動植物生存的必要條件。礦山開采造成植被土壤破壞、空氣水質(zhì)污染、水量減少,生態(tài)環(huán)境的改變威脅到動植物的生存繁衍,礦區(qū)生物多樣性程度下降,生態(tài)結(jié)構(gòu)趨于惡化。

2、采礦過程中引發(fā)的地質(zhì)問題。(1)冒頂災(zāi)害。冒頂災(zāi)害是礦山開采發(fā)生事故中最普遍的一種,尤其是礦巖穩(wěn)定性差的難采礦體及軟弱夾層。這種坍塌往往發(fā)生的很突然,而且發(fā)生前沒有征兆,很難防范。如果難采礦體或軟弱夾層發(fā)生大規(guī)??逅?,會造成嚴重的人身傷亡和財產(chǎn)損失。(2)礦石開采引發(fā)的地震。采礦引發(fā)地震我國礦山開采引發(fā)的最主要的地質(zhì)問題之一。礦石開采改變了地表以下的物質(zhì)結(jié)構(gòu),地下礦頂板崩塌、采空區(qū)圍巖變形等作用導(dǎo)致的地震在我國以往的礦山開采項目中并不罕見。地質(zhì)環(huán)境的變化必須保證在一定范圍內(nèi)才是安全的,采礦活動所產(chǎn)生的地應(yīng)力和地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化一旦超出限度,就有可能引發(fā)地震。(3)巖爆現(xiàn)象。巖爆是一種巖體中聚積的彈性變形勢能在一定條件下的突然猛烈釋放,導(dǎo)致巖石爆裂并彈射出來的現(xiàn)象。礦山開發(fā)過程中,采礦活動如果導(dǎo)致巖體地應(yīng)力驟增,超過巖石可承受的限度,而同時巖石足夠脆的話,就可能誘發(fā)巖爆。采礦活動導(dǎo)致巖層失去平衡,強大的能量將巖石擊碎并拋出。一旦發(fā)生巖爆,將會給開挖的工作面造成巨大破壞,人員和設(shè)備損害難以避免。(4)滑坡、崩塌、泥石流等自然災(zāi)害。近年來,滑坡、崩塌、泥石流等自然災(zāi)害給礦區(qū)造成了巨大損失。植被破壞、土地荒漠化、松散廢棄礦石堆積、部分區(qū)域重力侵蝕活躍,以上礦山開采活動造成的現(xiàn)象為滑坡、崩塌、泥石流的發(fā)生創(chuàng)造了條件。

二、采礦過程中引發(fā)環(huán)境地質(zhì)問題的防控措施

1、做好監(jiān)測體系。做好環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測體系是做好防災(zāi)減災(zāi)工作的重中之重。建立健全環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)急處理體系是礦山開采過程中重要目標之一。加強礦山地質(zhì)環(huán)境保護標準的制修訂工作,使礦山地質(zhì)環(huán)境保護標準無論從數(shù)量上還是覆蓋面上都能夠充分滿足礦山地質(zhì)環(huán)境保護工作的需要。減少廢水和污染物的排放,懂得如何正確解決資源需求與保護人類生存環(huán)境的矛盾時, 科學(xué)的采礦方法將被越來越廣泛地采用。使得開采工作更為科學(xué)合理的進行。只有在全面掌握礦山礦產(chǎn)資源開采過程中可能發(fā)生的一切事宜,應(yīng)用高新科學(xué)技術(shù),加強礦山生態(tài)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測是避免人員傷亡和減少經(jīng)濟損失的重要環(huán)節(jié)。在防治礦山因開采而產(chǎn)生及誘發(fā)的顯性地質(zhì)災(zāi)害的同時,亦需重視閉坑后潛在的礦山災(zāi)害可能對已復(fù)墾土地產(chǎn)生的危害。認清礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的持續(xù)性及不能坐吃山空,應(yīng)該為子孫后代做好長遠打算,把災(zāi)害防治與土地復(fù)墾結(jié)合起來, 要著重改進生產(chǎn)工藝,以達到礦山閉坑后生態(tài)重建的目的。

2、制定科學(xué)的礦山開發(fā)方案。新的礦山開采項目方案設(shè)計之前,要對礦山進行系統(tǒng)的環(huán)境地質(zhì)勘探,對可能造成的環(huán)境損害進行評估,嚴格進行礦山開采的可行性論證。若環(huán)境損害超過開采所得效益,則項目終止進行,對礦山資源進行保存。

3、控制開采過程,進行“綠色”開采。采用先進的采、選、冶工藝,開發(fā)低廢、無污染的礦山清潔生產(chǎn)技術(shù),實現(xiàn)礦山廢棄物的減量化和資源化。加強調(diào)查和充實西部礦山生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料,制定礦山生態(tài)環(huán)境保護與恢復(fù)治理的科技發(fā)展計劃。涉及火藥的開采活動,控制爆破的破碎程度、破壞范圍、坍塌方向,控制爆破的危害,盡量消除因礦山開采而誘發(fā)的各種地質(zhì)環(huán)境問題。

4、政府發(fā)揮監(jiān)督和引導(dǎo)作用。國家應(yīng)建立完整的體系,法律對大型礦山的開采許可權(quán)。政府加強礦山環(huán)境監(jiān)督與檢查,進行全面、系統(tǒng)的地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害影響評估。對破壞生態(tài)環(huán)境的小礦、低產(chǎn)能礦場進行堅決關(guān)停。對于污染型采礦區(qū),要求制定科學(xué)開采和“三廢”排放方案,減少次生地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。監(jiān)督和引導(dǎo)礦場開采后生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理工作,在礦山開采區(qū)應(yīng)嚴格禁止私采亂挖和越界開采,減少人為擾動,做好植被保護和水土保持工作,監(jiān)督與制止開采棄渣胡亂堆棄和不加處理排放。

結(jié)束語

礦山開采是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要部分,礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用關(guān)系著我國經(jīng)濟的發(fā)展,同時對礦山地質(zhì)環(huán)境的影響越來越嚴重,應(yīng)采取有效的措施對各種地質(zhì)災(zāi)害進行預(yù)防。

參考文獻

[1]劉曉宏,礦山開采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害及治理措施探究[J];中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014,6

[2]房長云,李杰;探析礦山開采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害及治理措施[J];能源與節(jié)能,2014,3

[3]郭飛,劉賀;風(fēng)茂采石場礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復(fù)治理[J];中國科技博覽,2014,5

[4]孫麗,國外礦山開采沉陷的發(fā)展及主要研究方法[J];商情,2013,52

[5]徐玉貴,曹祥宇;礦山地質(zhì)災(zāi)害及預(yù)防措施[J];華東科技(學(xué)術(shù)版),2013,12

篇6

【關(guān)鍵詞】 露天采礦 前景 初探

1 露天采礦概述

露天采礦是采用采掘、運輸設(shè)備從敞露地表的采礦場剝離巖石并采出有用礦物的一種采礦方法。這種開采方法主要運用于開采金屬礦、冶金輔助原料、建筑材料、化工原料等礦物。其優(yōu)點是開采空間限制小,機械化、自動化水平較高;勞動生產(chǎn)率較高;開采成本較低,且礦石產(chǎn)量大適合大規(guī)模開采低品位礦石;資源利用充分,礦石損失貧化小,回收率高;基礎(chǔ)建設(shè)時間短,投資較??;開采高溫易燃礦體安全系數(shù)高;勞動條件較好,生產(chǎn)安全。但也有其缺點即開采過程中會產(chǎn)生較大粉塵,運輸設(shè)備排放廢氣以及爆破巖石產(chǎn)生的有害成分對于周邊環(huán)境有一定程度的污染且對開采工作人員健康有一定程度的損害;開采作業(yè)受天氣影響較大;開采作業(yè)中產(chǎn)生大量的剝離巖級廢土需要排放到排土場,占地面積較大。

2 目前露天采礦工藝技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著科學(xué)技術(shù)的進步和采礦技術(shù)條件的進一步復(fù)雜化,機械化大規(guī)模采礦、無底柱分段崩落法和充填采礦等技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,并將逐步發(fā)展露天地下聯(lián)合采礦技術(shù)、無爆破采礦技術(shù)、自動化采礦技術(shù)和連續(xù)采礦技術(shù)將會得到更多的應(yīng)用。露天礦將向著大型化、規(guī)?;较虬l(fā)展,為降低用工數(shù)量,降低投資和生產(chǎn)成本,降低管理的復(fù)雜程度,各礦山企業(yè)正在積極研究生產(chǎn)管控模式。目前國內(nèi)冶金礦山露天開采的發(fā)展趨勢有以下特點:

2.1 設(shè)備大型化,開采集中化

在合理范圍內(nèi),采用大型開采設(shè)備可以明顯提高露天采礦的產(chǎn)量以及經(jīng)濟效益。例如,目前國內(nèi)外常用采礦器械電鏟,國外特大級電鏟容積早已達168m3,是技術(shù)上重大突破。而國內(nèi)目前最大鏟斗容積約為76m3,每小時理論挖掘量約6600m3,產(chǎn)量可觀。

(1)鉆機。國內(nèi)重點冶金礦山穿孔設(shè)備主要是牙輪鉆與潛孔鉆機,牙輪鉆機比例較高(占88﹪),中型礦山以潛孔鉆為主。

(2)電鏟。國內(nèi)重點露天礦主要以電鏟為主,斗容最大為16.8m3。

(3)采礦技術(shù)高效化、實用化。露天礦開采工藝更加成熟、運輸方式多樣化。

(4)露天礦采剝方法多為陡幫開采,如組合臺階開采、高臺階開采、傾斜分條開采以及橫采橫擴等。同時采用分期開采、分區(qū)開采,盡可能地縮短建設(shè)周期,提高經(jīng)濟效益。

(5)采礦工藝連續(xù)化、半連續(xù)化。最具代表性的全連續(xù)工藝是輪斗鏟采掘——膠帶運輸機運輸——排土機排土,采用這種工藝可以實現(xiàn)高效率、低成本化露天采礦作業(yè)。利于生產(chǎn)規(guī)模擴大和降低生產(chǎn)成本,但受限于場地、礦產(chǎn)資源等因素,全連續(xù)工藝推廣運用不及露天礦半連續(xù)工藝。

(6)露天礦開采用半連續(xù)工藝是近30年來迅速發(fā)展起來的一種新工藝,它的實際應(yīng)用已展現(xiàn)出其強大的生命力。國內(nèi)礦山通過引進大型可移動破碎站—膠帶運輸裝備,建成采場內(nèi)可移動式礦巖破碎—膠帶運輸系統(tǒng),標志著我國間斷—連續(xù)開采工藝已進入世界先進水平。

(7)可移動式破碎站??梢苿邮狡扑檎臼瞧?、破碎機和膠帶運輸機組成的間斷—連續(xù)運輸工藝的核心技術(shù)裝備之一。隨著開采深度的增加,破碎機組可以隨時快速移動,保證汽車始終處于最佳運距下工作。

2.3 礦山數(shù)字化、智能化

礦山自動化調(diào)度系統(tǒng)、采礦設(shè)備的自動化控制、智能化全球定位系統(tǒng)等現(xiàn)代技術(shù)已在一些礦山推廣使用,并取得了很好的效果。

2.4 開采工藝的綜合化

隨著礦山開采的集中化趨勢,單個露天礦的開采范圍趨于擴大,開采深度日益增加,開采境界內(nèi)礦巖賦存條件往往復(fù)雜多變。針對這種情況,傳統(tǒng)的單一開采工藝方式往往不能與之相適應(yīng),使開采效率降低,開采成本提高。近年來,多種開采工藝綜合應(yīng)用已經(jīng)成為大型露天開采的一種發(fā)展模式。

2.5 開采設(shè)備自動化

隨著科技的發(fā)展,計算機技術(shù)也迅猛發(fā)展,許多自動化、智能計算機設(shè)備已經(jīng)運用到露天開采的許多領(lǐng)域。例如,礦床勘探與地質(zhì)模型建立、礦山設(shè)計計劃、礦區(qū)及礦山生產(chǎn)管理到設(shè)備故障監(jiān)測等。計算機的合理化運用有利于露天開采的自動化發(fā)展。

2.6 對開采礦產(chǎn)資源及周邊環(huán)境的可持續(xù)開發(fā)保護合理化

充分利用資源,重建生態(tài)環(huán)境,保持可持續(xù)發(fā)展對于礦山環(huán)境保護方面,如復(fù)墾造田,三廢處理,滑坡防治,煤炭自燃防治等,提出了許多新的技術(shù)問題。合理充分利用礦產(chǎn)資源,實現(xiàn)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展,涉及子孫后代長遠利益,己受到各國普遍關(guān)注。

隨著國家產(chǎn)業(yè)政策的發(fā)展和規(guī)范,對礦山開采要求越來越嚴格,要求盡量使用節(jié)能、環(huán)保、高效的礦山開采設(shè)備。高效率開采設(shè)備、專業(yè)化合作分工將是未來大型礦山發(fā)展趨勢。液壓挖掘機在未來的礦山應(yīng)用中將以大型化、電驅(qū)動為主要發(fā)展方向。露天礦山開采總的發(fā)展趨勢是規(guī)模大型化,效益更高化。

3 我國露天采礦發(fā)展現(xiàn)狀與建議

3.1 發(fā)展現(xiàn)狀

隨著全球科技發(fā)展,國內(nèi)外采礦技術(shù)都有了新的提高,我國目前露天采礦采用現(xiàn)代先進開采技術(shù)與工藝,已步入世界先進水平,同時積極借鑒、吸收國內(nèi)外先進采礦工藝技術(shù),提高了我國的采礦技術(shù)水平,并實行高度集中化開采,逐步合理規(guī)范的開發(fā)礦產(chǎn)資源,發(fā)展前景相當樂觀。

3.2 關(guān)于發(fā)展思路的若干建議

(1)對優(yōu)勢礦產(chǎn)資源實行集中化開采,實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。

(2)根據(jù)開采需求,引進國外各種先進開采工藝,投入及培養(yǎng)高新技術(shù)人才,并基于現(xiàn)狀運用合理適宜的采礦技術(shù),逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)機械化、自動化發(fā)展。

(3)逐步完善與增加相關(guān)政策及法律法規(guī),有利于露天采礦的良性發(fā)展。

(4)增強露天采礦作業(yè)面的設(shè)計前瞻性及實用性,對露天采礦場周邊環(huán)境同時進行合理的可持續(xù)發(fā)展保護設(shè)計。

(5)加快礦山環(huán)境治理技術(shù)的科研與轉(zhuǎn)化。研究礦業(yè)開發(fā)過程中引起的環(huán)境變化及防治技術(shù)及對污染物處理及綜合利用回收技術(shù),采用先進的采、選技術(shù),提高資源利用率。加快礦山環(huán)境保護防治新技術(shù)、新工藝的開發(fā)與應(yīng)用轉(zhuǎn)化。引進和開發(fā)適于礦區(qū)土地復(fù)墾的生態(tài)重建新技術(shù),開展示范性工程。實行清潔生產(chǎn),發(fā)展綠色礦山。

(6)強化監(jiān)管,預(yù)防和控制礦山環(huán)境的惡化。在礦山建設(shè)過程中嚴格執(zhí)行環(huán)境影響評價制度,堅持環(huán)境保護治理措施與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投用,對生產(chǎn)礦山要加大監(jiān)管力度,規(guī)范礦山開采行為,確保環(huán)保投入,達到“二廢”的合理排放與潛在隱患的及早防治。對已破壞的環(huán)境,應(yīng)限期恢復(fù)治理。

參考文獻:

篇7

關(guān)鍵詞:鋁土礦 地下開采 房柱法 削壁法 損失率 貧化率

中圖分類號:TN33 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(a)-0107-02

1 鋁土礦賦存的總體狀況

我國山西省境內(nèi)鋁土礦賦存的主要特點為以下幾點。

(1)礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出,礦體受下伏巖層侵蝕面的控制,礦體較薄,一般2~3 m左右。傾角平緩,大致在5°~15°(如表1)。

(2)鋁土礦層本身穩(wěn)固性較好,頂、底板巖石的穩(wěn)固性較差(如表2)。

(3)鋁土礦石品位中等。

鋁土礦以中等品位(A/S 4-6)礦石為主,A/S大于7的富礦只占總資源儲量的12.89%,礦石類型以一水硬鋁石鋁土礦為主(如表3)。

(4)開采技術(shù)條件較好。

礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡單,無富水性強的含水層直接影響礦體的開采,大多可露天開采。也有因埋藏較深必須考慮采用地下開采。

2 鋁土礦資源的總體利用情況

(1)資源利用水平低。

因為鋁土礦目前在山西還沒有大規(guī)模地下開采礦山,而地方民采小型礦山為了降低成本,追求利潤,普遍存在采富棄貧,浪費資源的現(xiàn)象。

(2)對共伴生礦產(chǎn)的綜合利用程度不高

鋁土礦的共生礦產(chǎn)有耐火粘土、鐵礬土、硫鐵礦和山西式鐵礦等,除對鐵礦部分進行利用外,其它礦產(chǎn)的利用程度較低。

(3)可供開發(fā)的鋁土礦基礎(chǔ)儲量不足。

鋁土礦資源地質(zhì)勘查程度偏低,大部分為332+333級別,331很少(如表4)。

(4)鋁土礦區(qū)附近有村莊、道路等需要留礦柱予以保護,資源利用率大大降低(如表5)。

(5)礦山的貧化率和損失率較高。如山西孝義露天開采貧化率7.31%,損失率為10.96%。

3 鋁土礦資源的總體開采情況

國家發(fā)改委于2007年10月29日制定了《鋁行業(yè)準入條件》,強調(diào)“鋁土礦采礦損失率地下開采不超過12%、露天開采不超過8%;采礦貧化率地下開采不超過10%、露天開采不超過8%?!?/p>

由于目前山西鋁土礦開采主要以露天開采為主,采礦損失率、貧化率均可以控制在7%左右。但隨著露天開采的剝采比越來越大,礦山采用露天開采排出的廢石占地問題成為露天開采最為頭痛的事情,露天開采的審批程序也越來越嚴格,越來越困難。在這種情況下,鋁土礦地下開采逐步提上議事日程。而我國鋁土礦地下開采礦山不多,尚處于試驗階段,設(shè)計的采礦方法各不相同,陜西保德鋁土礦采用房柱法和長壁式崩落法,貴州貓場采用長壁式崩落法,河南段村、山西賀家圪臺和奧家灣均采用房柱法。鋁土礦地下開采的真正適用哪一種采礦方法,回采的實際指標如何,還有待于生產(chǎn)實際的驗證。

4 鋁土礦地下開采的采礦方法選擇

在鋁土礦地下開采的采礦方法選擇上,有如下幾個問題需要考慮。

(1)鐵鋁巖作為直接頂?shù)装?,一般條件下整體性好,但在構(gòu)造部位穩(wěn)定性變差,遇水后有使巖體整體性隨埋深的不同產(chǎn)生不同程度的破壞的可能。因此需要對頂板進行處理,在礦體回采時要留一定厚度的護頂?shù)V,一是降低貧化,二是便于采場維護。再根據(jù)礦巖具體條件對采場頂板采用錨桿、錨網(wǎng)、錨噴網(wǎng)等支護措施確保安全。

(2)礦石價值不高,且是緩傾斜近似水平礦體,不可能用充填法開采。

(3)鋁土礦的圍巖混入會使A/S比大大降低,無法滿足氧化鋁廠的生產(chǎn)使用,因此不建議采用崩落法,推薦采用空場法對礦石進行回采,特別是經(jīng)過近期對鋁土礦進行設(shè)計的基礎(chǔ)上推薦采用比較成熟的采礦工藝,如房柱采礦法等,但是采礦回收率和貧化率的控制是采礦方法中應(yīng)予以重點考慮的事情。

5 山西呂梁地區(qū)某鋁土礦采礦方法分析

山西呂梁地區(qū)某鋁土礦體產(chǎn)狀平緩,傾角一般5°~10°左右,個別地段可達15°。礦層平均厚度3.38 m,平均埋深67.05 m。經(jīng)過綜合比較,推薦采用地下開采方式,采礦方法以房柱采礦法(厚度≥2 m)為主,以削壁采礦法(厚度

(1)采礦方法參數(shù)。

中段高20 m,沿礦體走向每隔50 m布置一個采場。采場之間留連續(xù)間柱,寬3 m,采場內(nèi)礦房寬度為10 m。沿礦體傾向布置鑿巖上山,間隔礦柱3 m×3 m。采場沿傾向長77~180 m,根據(jù)長度確定是否布置上、下兩個采場,采場中間留3 m寬連續(xù)礦柱,中段之間留連續(xù)分段礦柱,寬各3 m。礦厚大于3m的地段礦體頂板下留0.3~0.4 m厚的護頂?shù)V層。生產(chǎn)中盡量少切頂板,以便降低貧化。

(2)采切工程。

采切工程主要包括:沿脈運輸平巷、通風(fēng)上山、人行聯(lián)巷、人行材料井、聯(lián)絡(luò)巷、聚礦巷、放礦漏斗、溜井;切割工程主要為切割平巷和切割井。

中段沿脈運輸巷沿礦體走向布置,沿礦體底板脈外施工沿脈運輸巷,根據(jù)礦體傾角大小確定是否需要施工第二沿脈運輸巷。采準施工時每個盤區(qū)離礦體底板較近礦塊每隔10 m施工一個放礦漏斗,第二沿脈運輸巷按順序施工放礦溜井、聚礦巷及放礦漏斗。同時每隔50 m掘人行材料井。靠礦體底板施工人行聯(lián)巷、切割平巷和鑿巖上山。

(3)回采工藝。

回采工作從下部切割平巷開始,自下而上推進,回采工作面采用淺孔鑿巖,淺孔落礦。落礦和運搬交替進行,若礦厚在2 m以下,一次全厚開采;礦厚大于2 m時,實行分層回采。礦厚大于3 m的地段礦體頂板下留0.3 m~0.4 m厚的護頂?shù)V層。礦厚大于5m時,采用留礦堆的辦法進行鑿巖。淺孔落礦,先采下部2 m,然后采剩余部分。炮孔交錯布置,孔深2.4 m,排距0.8~1.0 m,孔間距0.8~1 m,采用電耙出礦。

(4)采礦方法主要技術(shù)經(jīng)濟指標。

(5)礦柱回采。

對所留礦柱結(jié)合采礦方法采用混凝土或片石砌筑人工礦柱置換永久礦柱,盡量減少資源損失。經(jīng)過計算,置換這些礦柱可以增加回收率4.72%,即礦塊總的損失率降為13.73%。

(6)主要技術(shù)經(jīng)濟指標(如表6)。

6 結(jié)語

就國內(nèi)地下礦山開采來講,房柱法的采礦工藝簡單、技術(shù)成熟可靠。但是與露天開采相比,地下開采的損失率和貧化率還是比較高。某鋁土礦為了降低貧化率采用的是在礦體頂板下留0.3 m~0.4 m厚的護頂?shù)V層,生產(chǎn)中盡量少切頂板。這樣雖然貧化率有所降低(降至8.91%),但是加大了鋁土礦石的損失。為了提高礦石的回收率,對采場礦柱進行綜合回收,雖然損失率有所降低(降至13.73%),但是還沒有達到《鋁行業(yè)準入條件》的規(guī)定標準(12%)。加上實際礦山生產(chǎn)的過程中的多種其它因素,可能損失率比計算損失率更大,這需要在實際生產(chǎn)時對采礦方法進行專項研究。

篇8

關(guān)鍵詞:巖金礦山;采空區(qū);處理技術(shù)

中途分類號】:TD853.391.2

21世紀以來,我國黃金開采主要是以開采巖金為主,輔助以伴生金。開采巖金礦山的形式主要以地下開采為主要形式,露天開采相對較少。由于黃金屬于貴金屬,因此在對金礦進行開采的過程中,我國一直都傾向于利用充填采礦法進行開采,這種開采方法損失貧化指標都比較低。當前我國巖金礦山開采大多數(shù)使用的是空場采礦法,該法最具代表的是淺眼留礦法。如果不對巖金礦采空區(qū)進行專門的安全處理,那么就會產(chǎn)生多種危害,不僅會影響礦區(qū)正常生產(chǎn),還會造成人員傷亡,給礦區(qū)造成很大的經(jīng)濟損失,采空區(qū)的生產(chǎn)安全處理成為礦區(qū)考慮的重點問題。

1、巖金礦山的開采簡介

我國巖金礦山大部分都是中小型,每座所含有的金屬儲量不超過5噸。礦床主要是石英脈型,并兼有蝕變巖等類型。礦體形態(tài)主要以不規(guī)則脈狀為主,以網(wǎng)脈狀、扁豆狀以及透鏡狀為輔;礦體的厚度非常薄,只有一小部分是中厚型礦體,并且礦體的連續(xù)性非常的差,且呈現(xiàn)不均勻分布。礦巖的穩(wěn)固能力也比較差,因而在進行開采過程中會發(fā)生地表坍塌等危險情況。我國進行巖金礦開采的方法主要是以淺眼留礦的采礦方法為主,其使用率高達百分之五十。

2、采空區(qū)的危害

(1)地表塌陷。一些開采時間比較久的巖金礦區(qū),由于開采對礦山的破壞程度比較大,采空區(qū)巖石出現(xiàn)上下盤移動而導(dǎo)致的地表塌陷。例如位于我國遼寧省的二道溝金礦,其已經(jīng)開采結(jié)束的空區(qū)大約有六十萬立方米。從08年下半年開始,該礦山的第21號脈出現(xiàn)了地表塌陷,形成了一個深0。5米,直徑為6米的大坑。

(2)巷道變形。通過對大量的已經(jīng)回采結(jié)束的采空區(qū)的脈外運輸巷道進行觀察,發(fā)現(xiàn)在巷道的頂板和兩幫都會出現(xiàn)大量的浮石,這些浮石呈現(xiàn)層疊狀。有的地段,開裂程度非常嚴重,必須使用木排對其進行圍護。在出礦巷道也經(jīng)常會出現(xiàn)這種現(xiàn)象,但是沒有那么嚴重。尤其是在老采空區(qū),這種現(xiàn)象就更加嚴重。這是由于在進行礦體回采的過程中會對脈外運輸巷道產(chǎn)生集中的應(yīng)力,導(dǎo)致開裂現(xiàn)象的發(fā)生。

(3)巖爆危害。由于巖金礦區(qū)開采主要是堅硬的石英脈、閃長巖或者花崗巖,因此有發(fā)生巖爆的特征,另外由于礦區(qū)應(yīng)力的擴散,就十分容易產(chǎn)生巖爆。巖爆產(chǎn)生時首先會發(fā)出“啪、啪”的聲音,基本不會出現(xiàn)石塊彈射的現(xiàn)象。但是當回采工作不斷加深時,就會出現(xiàn)頻繁的巖石彈射現(xiàn)象,這種現(xiàn)象嚴重威脅著礦山的安全。

(4)泥石流危害。當采空區(qū)出現(xiàn)表面塌陷以后,覆蓋土以及其以下的被風(fēng)化了的巖石就會順著雨水被沖刷下來,形成泥石流,跌落到采空區(qū)中。這種情況會導(dǎo)致雨季將會出現(xiàn)大量的泥石跌入到礦井中,這是非常危險的,輕則造成礦區(qū)停采,重則造成人員傷亡。

3、采空區(qū)的處理原則以及處理辦法

采空區(qū)以及礦柱回采通常要按照以下原則進行處理:一,合理性。針對不同的礦區(qū)的實際情況,一般可以選擇多種處理方法,但是不管是哪種方法,必須要具備技術(shù)可行性和經(jīng)濟合理性;二,及時性。回采完礦房以后要及時回收礦壁,或者按照先回采礦柱,再回采礦房的順序進行;三,統(tǒng)一性。對整個礦床中所包含的所有礦體進行統(tǒng)一分析,然后在確定空區(qū)處理和回采工藝。采空區(qū)的處理通常應(yīng)該達到以下要求:一,方便使用,安全可靠;二,能夠提高資源的回收率;三,采用的技術(shù)要合理經(jīng)濟;四,對礦山影響的時間比較短。

采空區(qū)處理的方法有三大類:充填、支撐和崩落。具體包括以下幾種方法:圍巖自然崩落以后對采空區(qū)進行充填;利用礦石墊層將采空區(qū)和作業(yè)區(qū)隔離開;將圍巖強制崩落,防止地表塌陷落入空區(qū);實用化選礦尾砂、掘進產(chǎn)生的廢石以及尾砂和膠結(jié)材料共同形成的復(fù)合材料等對采空區(qū)進行充填;保留永久礦柱,用以支撐空區(qū);采用充填和礦柱支撐相聯(lián)合的方法處理采空區(qū);密閉或者疏通空區(qū)。

4、局部空區(qū)處理方法

巖金礦區(qū)按照礦床技術(shù)開采條件從而確定采礦方法。由于空場采礦法的工藝簡單并且采礦能力相對較大,管理起來非常方便,并且開采成本低,因此這種采礦方法得到了普遍的應(yīng)用。通過對幾個巖金礦山進行調(diào)研后得到礦區(qū)對局部采空區(qū)的處理方法:

(1)礦柱支撐采空區(qū)。例如在秦嶺金礦金洞岔坑口的開采中,9號礦脈含有金石英脈,以上山為自由面向兩側(cè)礦體開幫,在開幫到一定的跨度以后,使用水泥砂漿砌筑費石垛?;蛘卟扇⑵肺兜偷脑V柱永久保留,支撐采空區(qū)。

(2)隔絕采空區(qū)。夾皮溝巖金礦區(qū)使用中深孔分段和淺眼留礦兩證采礦方法對紅旗坑中段進行開采。由于對礦柱回采后形成了大片的采空區(qū),因此礦區(qū)工作人員從采礦場的最底部放出2.5g/t左右的殘礦23萬噸以后,使用品味不達標的廢石將出礦口堵死,這樣作業(yè)中段和采空區(qū)就被隔絕開來。經(jīng)過隔離以后,大大提高了采礦的安全性,工人在作業(yè)過程中受到了保護。

5、大規(guī)模采空區(qū)處理效果實例分析

某巖金礦的礦體平均厚度是2.21米,主要是含金石英脈,礦體傾斜角度大約為76度,上下盤是輝綠巖和綠泥石絹云母片麻巖。巖體的穩(wěn)固性比較差、圍巖節(jié)理呈裂隙發(fā)育狀態(tài)。礦區(qū)采用淺眼留礦采礦方法進行回采,采場約50米長,中段大約高50米。底柱高在5米到7米之間,不留頂柱??紤]到圍巖較差的穩(wěn)固性,因此決定采用脈外天井。在回采時,對礦體逐層加固,加固材料為水泥砂漿錨桿。由于空區(qū)開采規(guī)模非常大,并且采深也很大,因此應(yīng)力非常集中,這導(dǎo)致了大面積的礦柱開裂,有小部分礦柱的片幫已經(jīng)出現(xiàn)坍塌,還出現(xiàn)了輕微的彈射聲。每年為控制工作地壓所投入的資金高達數(shù)百萬,這嚴重困擾了礦山的生產(chǎn)。

根據(jù)礦區(qū)的實際條件,本著經(jīng)濟使用的原則,該礦區(qū)決定采用控制爆破技術(shù)沿礦體傾向局部切槽,修建松石壩進行隔離。經(jīng)過準確的計算后得到,空區(qū)應(yīng)力集中在856、956米水平附近產(chǎn)生拉應(yīng)力,將此作為切槽放頂?shù)淖詈侠淼奈恢?。采用控制爆破局部切槽房頂技術(shù)對采空區(qū)進行封隔,這樣避免了頂板對地壓的沖擊,也可以對采礦體的應(yīng)力進行調(diào)整。沿著礦脈700米走向設(shè)置松石隔離壩,這樣只需要耗用23萬的施工費用,為礦區(qū)節(jié)省了大約650萬的隔離支撐費用,并達到了良好的維護工作面的效果。另外,礦區(qū)還將整個礦床分為兩大類,一類空區(qū)使用強制崩落圍巖并對采空區(qū)充填,為了防止空氣沖擊對生產(chǎn)設(shè)施產(chǎn)生破壞,因此又進行了局部開天窗處理,并用混凝土進行密閉。二類空區(qū)采用不回收礦石頂?shù)字?,并用尾砂進行充填直至接頂。經(jīng)過這些采空區(qū)處理以后,對近半個月的生產(chǎn)實踐進行觀察研究,經(jīng)過處理后的空區(qū)沒有發(fā)生任何危害,處理效果非常好。

參考文獻:

[1]邢萬芳,郭樹林,姚香.巖金礦山采空區(qū)處理技術(shù)探討[J].有色礦冶,2007,23(6):82-83.

篇9

1.礦山過度開采破壞生物群落的生態(tài)平衡 

我國礦產(chǎn)資源近年來的高強度開采帶來了一系列的環(huán)境問題,造成了地面的大面積破壞和塌陷,導(dǎo)致礦區(qū)地下水資源枯竭和礦區(qū)嚴重的大氣、水源污染。由于礦業(yè)廢棄地具有眾多不良的理化性質(zhì),尤其是重金屬含量過高,而有毒重金屬在土壤系統(tǒng)中的污染過程又有隱蔽性、長期性和不可逆性,因此常給周邊地區(qū)的水資源生態(tài)環(huán)境造成重大的影響。如破壞土地資源,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化,破壞水平衡,加劇了水資源危機,危害人體健康,破壞生物群落的生態(tài)平衡和生物多樣性等。 

我國水資源總量仍不豐富,區(qū)域分布也不平衡,隨著人口的增多,水資源的人均占有量較小。尤其是在西北地區(qū)一些地區(qū)缺水嚴重,不僅造成人們生活的不便,在一定程度上對當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展造成影響。因此,節(jié)約水資源非常重要,我國礦山資源的過度開采對水資源具有重要的影響,加強對礦山開采對地下水資源、水循環(huán)、水位、水質(zhì)等影響進行研究分析,對礦區(qū)開采水資源保護具有一定的實用意義。 

2.礦山開采對地下水資源的影響 

礦山在開采過程中對地水資源的影響十分巨大,如今水資源日益減少,我們更要重視礦山開采對地下水資源的影響,找出存在的問題及相應(yīng)的處理方法,對保證當?shù)厝嗣裆a(chǎn)生活用水和區(qū)域農(nóng)業(yè)用水都具有重要意義。 

2.1 礦山開采對水資源與水資源循環(huán)的影響 

2.1.1 礦山開采對水資源量的影響 

礦山開采過程中,對開采區(qū)的表結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生影響,會造成其地表面下陷或因開采過度出現(xiàn)裂縫。在這種情況下,會對當?shù)氐乃Y源造成嚴重的影響,對其循環(huán)系統(tǒng)的影響極大,造成地下水資源自我更新困難,其影響主要體現(xiàn)在兩方面:①由于礦山開采產(chǎn)生地表裂縫,會使地表水轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵滤?,并且會加快這種轉(zhuǎn)變的速度,在一些開采區(qū),雨季大量的雨水會隨著地表裂縫滲入到地下,造成地表儲水減少,而且礦山開采時也會不斷地向外排水、疏干,這就造成了當?shù)厮Y源不斷流失。②礦山開采時由于礦坑需要排水,而且其地表開采產(chǎn)生的變化,會加劇地表水資源與地下水資源的流失,對開采區(qū)的水平衡造成影響,這時開礦區(qū)域內(nèi)的地表水資源與地下水資源都在不斷地減少,降低了水資源的利用率和水資源的存儲量。 

2.1.2 礦山開采對水資源循環(huán)的影響 

礦山開采時對當?shù)厮Y源循環(huán)的影響,主要體現(xiàn)在對水資源自我更新的影響上,水資源具有自我更新能力,礦山開采破壞了這種能力。礦山開采過程中對水資源的循環(huán)系統(tǒng)形 

成了再造,重建了一個更為快速,也更為復(fù)雜,違背自然規(guī)律的水循環(huán)系統(tǒng)。①在礦山開采前會對地下水進行排干,這在一定程度上減少了地下水資源的存儲量,而且會造成地表水向地下滲入,使水平衡系統(tǒng)被打破,導(dǎo)致地表水資源不斷減少,也減少了地表水的蒸發(fā)消耗量。②礦山在開采過程中也會造成其地表的結(jié)構(gòu)變化,加劇地表水向地下滲入,進一步減少了地表水存儲量。以上因素對地下水循環(huán)系統(tǒng)造成了嚴重破壞。③因礦山礦坑的排水也會對地下水的徑流產(chǎn)生影響,這會使得礦區(qū)內(nèi)的水資源循環(huán)系統(tǒng)變得更加復(fù)雜。 

2.2 礦山開采對當?shù)睾畬铀灰约暗叵滤|(zhì)的影響 

2.2.1 礦山開采對當?shù)睾畬铀坏挠绊?nbsp;

礦山在開采過程中會造成地表結(jié)構(gòu)變化,會對原本的力學(xué)平衡造成影響,在這種情況下,當?shù)刭|(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不穩(wěn)定情況時,就會使上覆巖層移位或是產(chǎn)生斷裂,其含水層中所存儲的水會產(chǎn)生流動,礦區(qū)地下水位會下降。這種帶動的反應(yīng)是連鎖性的,會直接對該地區(qū)的水井水位造成影響,其水井中的水位會下降,這對當?shù)剞r(nóng)業(yè)與生活用水的影響是巨大的。礦山開采中,相關(guān)人員應(yīng)該使用專業(yè)知識對下水位變化進行控制,減少因礦山開采對當?shù)厝嗣裆钏斐傻挠绊憽?/p>

     2.2.2 礦山開采對當?shù)氐叵滤|(zhì)的影響 

我國近年來的環(huán)境問題所受到的關(guān)注越來越多,特別是一些礦山的開采對水資源造成污染與影響,相關(guān)部門一直非常重視。這種染污不僅對當?shù)鼐用竦纳钤斐闪瞬豢赡孓D(zhuǎn)的影響,也會對當?shù)氐慕?jīng)濟建設(shè)造成影響,并且也嚴重違背了節(jié)能減排發(fā)展趨勢。 

礦山開采對于水資源的污染主要體現(xiàn)在開采過程中所排放的廢石與尾礦等,這些具有污染與影響。而這些情況的發(fā)生,是因為當?shù)貨Q策部門一味地追求地區(qū)內(nèi)的利益,無視資源破壞的后果意識,并且礦區(qū)管理也相對落后,使礦區(qū)污染物隨意排放,造成了對水資源的污染,對當?shù)鼐用竦娜松斫】翟斐闪藫p害。水資源污染是大問題,我們對此必須高度重視。 

一般來講,礦山開采過程中對于水資源的污染主要體現(xiàn)在以下兩個方面:①采礦廢棄物排放對當?shù)氐乃Y源造成污染。礦山開采的廢石,因受到雨水或是其他水源的長期浸泡,會產(chǎn)生氧化反應(yīng),分解出許多酸性物質(zhì),如果這種物質(zhì)混入到當?shù)厮Y源系統(tǒng)中,會對當?shù)鼐用裨斐蓚?。②礦山開采產(chǎn)生的礦坑水也會對水資源造成污染,礦坑水中含有大量的有機物,其細菌與礦物質(zhì)有些呈堿性,有些呈酸性,無論哪一種狀態(tài),如果排放到地表或地下水中,都會造成污染。而自然生態(tài)系統(tǒng)中的水資源自循環(huán)會加劇這種污染。因此,礦山開采時必須對水資源污染進行控制,減少污染的產(chǎn)生。 

3.優(yōu)化礦山開采對地下水資源不良影響的對策 

3.1 認真貫徹法律法規(guī) 

各級地方政府主管部門,嚴格執(zhí)行環(huán)境與水資源保護法規(guī)規(guī)定。在礦山開采過程中,采各級地方政府主管部門,嚴格執(zhí)行環(huán)境與水資源保護法規(guī)規(guī)定。在礦山開采過程中,采取措施避免對水資源造成污染。煤炭、有色金屬采礦等相關(guān)審批部門,在項目審批過程中,應(yīng)該將礦山開采的環(huán)境質(zhì)量報告作為重點審查對象,將礦山開采時對水資源的影響降到最低,保證水資源自身循環(huán)系統(tǒng)不會遭到破壞,也不會因礦山開采產(chǎn)生污染。 

3.2 提升地下水資源綜合利用率 

在礦山開采時,為了減少開采對地下水資源造成的影響,應(yīng)采取嚴格的水資源保護措施。通過科學(xué)的方式提高采礦用水利用率,對礦山開采過程中產(chǎn)生的大量廢水與污水,以及一些礦坑的排水,應(yīng)進行處理,提高廢水利用率。 

3.3 建立水資源影響補償機制 

《中華人民共和國水法》對于礦藏開采以及一些地下工程建設(shè)中所造成的地下水枯竭、水位下降、地下塌陷等都有詳細的說明與規(guī)定。礦山企業(yè)在礦山開采時,發(fā)生以上問題,必須采取相應(yīng)的措施進行補救。各級政府部門必須嚴格按照相關(guān)規(guī)定對開采行為進行控制,并且根據(jù)當?shù)氐V山開采的實際情況,建立建全礦山開采的地下水資源產(chǎn)生影響的補償機制。 

3.4 利用地下水資源保護性的開采技術(shù) 

這種方法是指開采礦藏時,只開采部分的礦藏,剩余礦藏用于控制其頂板巖層運動。這樣可降低導(dǎo)水裂帶高度實現(xiàn)對水資源的保護。常用的技術(shù)有房式開采法、條帶開采法、柱式開采法和限厚開采法等。 

3.5礦山開采后的水土保持生態(tài)治理,徹實達到保護好地下水資源 

大規(guī)模礦山開采后必然留下裸露山體,由于土壤貧瘠,經(jīng)過雨水沖刷后山體會造成垮塌、土壤沙化,所以必須進行生態(tài)治理。尤其注意的是,有些本地植物種類在開采后,土壤條件發(fā)生變化而不會成活,而治理的目的是在建立能達到原來地植被功能的自然生態(tài),如果是這種情況就必須引進采礦之外地區(qū)的植物種類與原植物相似,能在與被綠化地的土壤類型、水分狀況和物種合適等成活,以治理恢復(fù)礦山植被,進一步保護好地下水資源。 

4.結(jié)語 

綜上所述,對礦山開采進行嚴格監(jiān)測管理,防止過度開采破壞地下水資源是一項長期的系統(tǒng)性工作,必須引起政府和社會的足夠重視,科學(xué)有序地管理好礦山過度開采,有效地保護地下水資源是構(gòu)建社會可持續(xù)發(fā)展的根本保障。 

參考文獻 

[1]顏文珠.礦山開采對地下水影響的數(shù)值擬研究[D].青島:山東科技大學(xué),2011 

[2]吳玉生,趙亞平,楊亞靜.煤礦開采對地下水資源的影響[J]. 能源環(huán)境保護,2004(6):1-3 

[3]何純田.淺析煤礦開采對地下水的影響[J]. 資源節(jié)約與環(huán)保,2013(7):29 

_____________________ 

篇10

關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)害; 礦山地質(zhì); 災(zāi)害預(yù)防

中圖分類號:TD8 文獻標識碼:A

中國是一個礦業(yè)生產(chǎn)大國,黑色煤炭、鋼鐵、有色金屬、稀土等產(chǎn)量均位于世界產(chǎn)出量的前列。而且隨著工業(yè)迅猛快讀的發(fā)展,礦產(chǎn)資源以及礦產(chǎn)品的需求量及消耗量也越來越大,而采掘業(yè)的發(fā)展使礦產(chǎn)資源的開發(fā)力度、廣度和深度也越來越大。目前國內(nèi)礦石開采從品位較富、埋藏較淺,易采易選、交通方便的礦床已優(yōu)先開采。但礦床開采的趨勢趨于深部復(fù)雜地層即便如此也達不到當今礦產(chǎn)品需求關(guān)系的平衡。因此礦產(chǎn)違章開采,亂采盜采的現(xiàn)象層出不窮。從而導(dǎo)致在礦石開采過程中疏忽披露,為及時按照有關(guān)規(guī)程開采,治理,從而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。礦山在開采資源的同時,不僅有誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突變性地質(zhì)災(zāi)害的可能,而且有誘發(fā)地面沉降、土壤荒漠化、水環(huán)境惡化、生態(tài)環(huán)境惡化等緩變性地質(zhì)災(zāi)害的可能性的發(fā)生。本文就礦山地質(zhì)災(zāi)害以及如何預(yù)防進行說明。

一、要想預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生就必須要先了解什么是地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)災(zāi)害是指地質(zhì)災(zāi)害是指在自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生命財產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)作用(現(xiàn)象)。 自然科學(xué)界的定義簡稱地災(zāi)。以地質(zhì)動力活動或地質(zhì)環(huán)境異常變化為主要成因的自然災(zāi)害。在地球內(nèi)動力、外動力或人為地質(zhì)動力作用下,地球發(fā)生異常能量釋放、物質(zhì)運動、巖土體變形位移以及環(huán)境異常變化等,危害人類生命財產(chǎn)、生活與經(jīng)濟活動或破壞人類賴以生存與發(fā)展的資源、環(huán)境的現(xiàn)象或過程。不良地質(zhì)現(xiàn)象通常叫做地質(zhì)災(zāi)害,是指自然地質(zhì)作用和人類活動造成的惡化地質(zhì)環(huán)境,降低了環(huán)境質(zhì)量,直接或間接危害人類安全,并給社會和經(jīng)濟建設(shè)造成損失的地質(zhì)事件。地質(zhì)災(zāi)害是指,在自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生命財產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)作用(現(xiàn)象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉降、地面塌陷、巖爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤層自燃、黃土濕陷、巖土膨脹、砂土液化,土地凍融、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽堿化,以及地震、火山、地?zé)岷Φ取?/p>

二、礦山地質(zhì)環(huán)境治理的基本原則

1、以人為本、預(yù)防為主、防災(zāi)減災(zāi)

由于所有的地質(zhì)災(zāi)害,直接或間接的對礦山職工和礦區(qū)居民的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅,因此“治病需以防病為主”不能等到真正地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生了,矛盾激化了,才亡羊補牢。地質(zhì)災(zāi)害防止工作要從預(yù)防做起,由防控災(zāi),防災(zāi)減災(zāi)的原則,對正在開采的礦山以及廢棄礦山、閉坑礦山進行監(jiān)測預(yù)防,從而減少甚至避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。因此礦山環(huán)境治理首先要保證礦區(qū)免遭礦山開發(fā)誘發(fā)的各種地質(zhì)災(zāi)害的危害,達到防災(zāi)減災(zāi)的目的。從礦山開發(fā)設(shè)計時就應(yīng)考慮到地質(zhì)災(zāi)害治理方面工作。

2、因害設(shè)防、綜合治理、減少損失

針對礦山地質(zhì)環(huán)境破壞的特點、方式、分布及危害程度,抓住重點和主要關(guān)鍵環(huán)節(jié),因地制宜、因害設(shè)防,可適當采用攔、排、護、整、填、植等方面的綜合治理措施對礦山環(huán)境進行治理。治理原則目的為降低已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害影響面,減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生所造成的國家、人民財產(chǎn)損失。條件允許情況下可以在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后穩(wěn)定后,對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生區(qū)域進行綠地回復(fù),植物配置等綠化處理。

3、注重效益、分清主次、分期實施、有序進行

礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程、礦山開采過程中必須在遵守生態(tài)社會效益優(yōu)先,獲取最大的經(jīng)濟效益的前提下。進行逐級實施。并要區(qū)別開不同的礦山所存在的地質(zhì)環(huán)境問題,采取不同方式方法實施治理措施。同時礦山自身根據(jù)資金情況、礦山地質(zhì)所存在的環(huán)境問題危害的大小、輕重緩急,分期、分階段進行治理。做到邊生產(chǎn)邊治理,生產(chǎn)治理兩不誤同時進行的工作原則,力爭做到礦山開采完畢后,治理工作也相應(yīng)結(jié)束或者接近尾聲。避免由于礦山開采已久未進行治理所造成的遺留問題,增大防治治理難度。如遼寧撫順西露天礦,目前存在的大面積山體滑坡問題,已很難治理,甚至無法治理。因此礦山治理工作要引以為戒,要認識到早防早治,早治好治的重要性。

4、地災(zāi)防治要做到工程與生物雙方法相結(jié)合

在礦山環(huán)境治理過程中只有將工程方法與生物種植緊密結(jié)合,才能達到礦山環(huán)境治理的最終目標。真正意義上的達到一勞永逸。因此就要求地災(zāi)治理人員,要科學(xué)的運用各種工程方法、生物方法對所在礦山地災(zāi)進行綜合性治理工作。但其缺點是前期投資稍大,但此種方法可以一勞永逸避免重新治理,總體上節(jié)約了治理成本以及人力物力的動用。此方法所治理的礦上,不進能控制住地災(zāi)的發(fā)生,而且在某些程度上可以改善小范圍內(nèi)的氣候環(huán)境,應(yīng)廣泛應(yīng)用于礦山環(huán)境治理中。

三、礦山地質(zhì)環(huán)境治理具體措施

以地下采空區(qū)為例,進行論述。

地下采空區(qū)和礦山疏干排水導(dǎo)致地面沉陷、形成地裂縫,會影響到地面的農(nóng)田和建筑物。采空區(qū)的定義是是地下固體礦床開采后的空間及其圍巖失穩(wěn)而產(chǎn)生位移、開裂、破碎垮落,上覆巖層整體下沉、彎曲并引起的地表變形和破壞,在地面上??梢姷綀A形塌陷坑及平行于地下開采巷道的地裂縫。由于疏干排放地下水,改變了地下水流的自然滲流、徑流條件,水浮力消失,水的潛蝕作用使充填物流失,形成空洞,在真空吸蝕力和重力作用下也可造成塌陷。對采空區(qū)的治理主要是為了預(yù)防與控制地表殘余沉陷的發(fā)生。此類方法可細分為3種:

1、全部充填采空區(qū)支撐覆巖,以徹底消除地基沉陷隱患。充填法可以分為: 干石充填法、尾砂充填法、膠結(jié)充填法、注漿充填、水力充填和風(fēng)力充填等。其中,以注漿法應(yīng)用最廣泛、效果最好;但此種方法的費用過高,某些大型礦山不適合此方法,如本溪彩屯采空區(qū),深度在地下500米左右,如果采用全部充填法來處理的話,則不適合,而且造價非常高。因此建議采取其他方法處理。因此此方法適合采空面積較小區(qū)域,或者建筑物下溶洞區(qū)域處理。

2、局部支撐覆巖或地面構(gòu)筑物,減小采空區(qū)空間跨度,防止頂板垮落。常用的方法有注漿柱、井下砌墩柱和大直徑鉆孔樁柱或直接采用樁基法等,此種方法適合面積較大,且留有支柱的采空區(qū)進行實施。特點工作量相對較小,是全部充填的1/10-1/20左右。適合大面積采空區(qū)處理。

3、注漿加固和強化采空區(qū)圍巖結(jié)構(gòu),充填采動覆巖斷裂帶和彎曲帶巖土體離層、裂縫,使之形成一個剛度大、整體性好的巖板構(gòu)有效抵抗老采空區(qū)塌陷向上發(fā)展使地表只產(chǎn)生相對均衡的沉陷以保證地表構(gòu)筑物的安全,此方法適合沿江、沿海地區(qū)采空區(qū)的處理。