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礦山開采工程范文1
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礦山開采工程范文2
關鍵詞:礦山;露天開采;爆破施工;安全管理
礦產資源作為支撐經濟發展、社會發展的重要動力能源,在社會經濟發展過程中發揮著極其重要的作用。礦產資源作為不可再生能源,在使用過程中必須合理使用,避免資源浪費的情況出現,礦產開采過程中使用的工藝技術對礦產開采質量有著非常直接的關系,合理使用工藝技術,提高礦產資源的開采質量。隨著露天礦山開采的大型化和現代化程度的提升,礦山開采通過結合實際情況,不斷在發展過程中形成了露天開采的標準化開采工序。就目前而言分為爆破、裝載和運輸,其中,爆破作業作為露天礦山開采的三大工序之一,同時也是礦山開采的首要工序,對于礦山建設具有極其重要的作用。在礦山露天開采工程中,爆破技術的有效應用不僅能夠提高開采的效率,而且對企業經濟效益的提升也具有重要意義。
一、常見礦山開采爆破施工技術簡介
(一)地下采場爆破。由于地下采場爆破所涉及的炮孔數量比較多,且具有較大的爆破面積,所以,爆破工作的開展需要大量的炸藥。這樣一來,必然會給整個爆破計劃的制定造成困難,所以,為了確保爆破工作能夠順利開展,做好組織準備工作是至關重要的。工程師應該嚴格按照要求來執行爆破工作,具體要求有:提高爆破工程的安全系數、礦石損失小、碎石塊較小以及礦粉量較小等。
(二)逐孔爆破技術。逐孔爆破技術指的是在縱向與橫向排列的炮孔中設計不同的爆破時間,使同一行或同一列的爆破時間相同,從而完成預期爆破目標。與其他爆破技g相比,逐孔爆破技術具有震動小、沖擊波小、能耗低以及危害小等特點,現代礦山開采過程中廣泛使用逐孔爆破技術,有效節約了礦山開采成本,進一步提高了礦山開采質量,也有效提高了礦山開采質量。
二、礦山露天開采爆破施工技術要點
(一)測定爆破范圍。爆破范圍的合理測定是確保爆破工作安全開展的重要依據,在爆破工程開展之前,工程師需要對礦山的地質、環境以及天氣等諸多因素進行全面考慮,測定爆破范圍,并在此基礎上對安全距離進行進一步確定,對于安全距離的確定,工程師要對周圍的山體形式、建筑進行全面考慮,盡可能使爆破所產生的震動控制在建筑物所能承受的震動范圍內。
(二)優化設計爆破方案。在進行礦山爆破網絡設計時,需要逐個炮孔測出炮孔的孔網參數值、炮孔的孔深值、爆破的底盤抵抗線,再根據每月月末驗收的爆破網絡平面設計圖和每年的年度爆破設計平面圖,得出較為精確的孔段段高,逐個炮孔計算礦用炸藥總消耗量和單消耗量。同時,爆破時盡量多打眼、少裝藥、放小炮、嚴禁放大炮,同時,加強支護質量管理和頂板管理,臨時支護打設完好,防止炮后發生冒頂。
(三)精密測算爆破參數。對爆破參數進行精密測算也是爆破工程師的一項重要工作。在開展爆破工作之前,工程師需要結合礦山開采工程的具體情況,確定爆破參數,并以爆破參數為依據,對爆破技術進行科學選擇。目前,應用于爆破工作中的先進技術除了最基礎的爆破技術之外,同時也包括了遙感技術、衛星拍照及時等。這些先進技術的應用不僅能夠幫助工程師對地質結構更好的測算,而且還能夠在一定程度上提高爆破的精準度。但需要注意的是,并不是所有的礦井都適合爆破,在爆破之前,必須對礦井的實際情況進行綜合考慮。
(四)改善炮眼布局。改善炮眼布局主要的措施就是根據礦區內的地質條件和巖體結構劃分爆破區域,以劃分的爆破區域為基本爆破單元合理的布置爆破眼,將礦區劃分為不同的爆破單元,主要因為露天礦山在建設和開采工程過程中所占用的地域范圍廣;煤田開采過程中煤層賦存復雜多變,使得礦區范圍內的上覆巖層的結構隨著煤田結構不斷變化;在煤田的形成過程中由于地質構造運動使得巖石的物理性質發生分化,不同區域內巖石體的硬度變化無常、不同區域內巖石體風化程度不一,劃分爆破單元對于提高爆破效率,降低礦山建設成本是有意義的。
(五)合理選擇炸藥。合理的選擇礦用炸藥,就是炸藥爆破特性的選取要與上覆巖層的物理特性相匹配,根據炸藥爆炸時能量的傳遞特性與礦巖的碎裂性質相互匹配的原理。具體而言,就是以爆破炮眼布置的不同位置處的礦山上覆巖層巖體的巖性,合理的選用威力不同的許用炸藥,使得炸藥爆炸后產生的能量傳遞具有各向同性的特點,均勻地作用于周圍巖體,從而有效的利用爆破后的能量,使得爆破的效率得以提高,達到爆破利用率的最大化。
三、結語
總而言之,礦山露天開采中,爆破施工對于礦山生產具有極其重要的影響,在露天礦山生產工序中對于生產能力的影響占有相當大的比例。但是需要注意的是,由于爆破技術本身存在一定的特殊性,所以必須結合當前礦山開采工程的實際情況,做好相應的安全管理工作。只有這樣,才能夠將爆破技術的優勢在礦山開采中充分發揮出來,更好的促進礦山企業的良性運作。
參考文獻:
[1]金錚,王武濤,李創新,常根召.復雜環境下礦山露天開采爆破施工技術[J].現代礦業,2015,12:31-32+36.
礦山開采工程范文3
關鍵詞:地下開采;金屬礦山;三級礦量
中圖分類號:TD8文獻標識碼: A
一、三級礦量的管理原則
進入 21 世紀以來,隨著采礦方法的成熟和采礦設備的更新,三級礦量的計算與管理過程中存在的問題被逐漸克服。采礦工作者根據不同礦山的具體情況以及其相對應的采礦方法,從宏觀管理的角度對各個礦山三級礦量保有量和保有期限進行優化。并提出了礦山三級礦量管理過程中兩個不可缺少的原則:
(1)生產探礦對三級礦量管理的要求。根據不同礦床的賦存條件和不同的采礦方法確定合適的生產探礦工程,確保其符合工業指標規定的礦體邊界固定值。
(2)三級礦量必須滿足開采順序和回采時間的要求。就一個階段而言,其開采順序一般是自上而下、由遠而近。某些局部礦塊或礦柱也應在整體和時間上滿足回采要求,對于不符合開采順序的可采礦量不能列為三級礦量。在計算三級礦量保有量時,應注意下面幾個問題:
1)對于階段開拓工程量較大的施工階段,開拓礦量的計算可以采用均攤方法。即開拓礦量的保有量可以用開拓階段以上的工業儲量,乘以計算期限內完成開拓工程需要的時間與設計下階段開拓工程需要的時間的比值。
2)與已有開拓工程臨近的小礦體,并且能使用現有的開拓巷道進行采準施工,其礦量也應計入開拓礦量;對開拓階段內因開采順序不合理不能及時開采的礦量,或者是要增加新的開拓工程才能回采的礦量,以及因為地質條件不能滿足礦山生產要求的礦量,都不能計入開拓礦量。
3)預留的永久礦柱以及不能開采的底柱內所包含的礦石量,都不能計入三級礦量的保有量。臨時礦柱在開拓礦量保有期限內不能進行回采的,暫時不能計入三級礦量;而在開拓礦量的保有期限內可以及時回采的臨時礦柱,應按其具備的條件分別計入三級礦量相應級別的礦石保有量。
4)地下礦山中,與礦房同時回采的間柱、頂柱和上階段的底柱,有回采設計的應計入采準礦量,完成回采工程的應計入備采礦量。單獨回采的礦柱,按照回采順序具備回采條件的計入備采礦量,不具備回采條件的應按照礦房的準備程度,相應降級計算。
5)地質構造和水文地質條件復雜,或按照目前的開采技術經濟條件無法開采的礦量不能計入三級礦量。
6)礦塊因為井巷坍塌、地質構造和水文地質等因素的影響,暫時不能進行采準、切割或回采,且處理所需的時間超過相應的三級礦量各級礦量的保有期時,該礦塊的礦量不能計入三級礦量各級礦量的保有量。
二、三級礦量的影響因素
三級礦量的保有期或保有量是一個受到多種因素影響的問題,這些因素對三級礦量的影響過程和影響結果都有所不同,歸納起來可作如下分析:
(一)礦山生產能力、開采強度的影響
礦山生產能力、開采強度是影響礦量管理的直接因素。進行礦量管理的目的就是為了滿足礦山實現持續生產能力的需要。一般說來,生產能力和開采強度愈大的礦山,要求各級礦量的保有量也愈大。
(二)礦床勘探程度的影響
顯然,礦床勘探程度低,會使三級礦量的可靠性降低,因此應加大三級礦量的保有期限,以避免礦量可能失效。但是,在這種情況下,加強生產勘探,提高礦量的可靠性,以縮短三級礦量保有期限,可能會更經濟。
(三)礦體形態的影響
當開采薄礦體、形態很復雜的礦體時,單位采區的礦量較小,獲得礦量的成本較高,三級礦量的保有期限應盡可能短一些。在開采厚大礦體或形態規整的礦體時,一個采區的礦量較大,可靠性也較高,但掘進工作量不多,滿足礦量保有定額所需采區數少。在這種情況下可能會出現的問題是:如果某一采區出現問題就會嚴重影響生產,這就需要加大礦量保有期限,以保證生產的順利進行。但是,對于開采厚大規整礦體的礦山,出現這種問題的可能性是很小的。
(四)礦體賦存條件、開采技術條件的影響
礦體圍巖不穩固、礦石強度低、構造性破壞多、采場地壓大,在采準工程完工不久的采場內就會出現巷道下沉、支架破壞,以致采場報廢的問題。這時應采取強化采場巷道的支護,或加強采場巷道的維護,或兩種措施兼用等措施。在這種情況下,人們希望三級礦量的保有期限更短一些。
三、三級礦量管理新舉措
合理確定三級礦量保有量,這一問題在國內外已經進行了廣泛的研究,許多方案已經取得了良好的效果。但隨著采礦方法的改革、采礦設備的更新和采場參數的調整,國內許多礦山原有的三級礦量保有量不再符合現有采礦技術和采礦設備條件下礦山正常生產的要求,使得許多礦山在改善采礦方法和更新采礦設備的同時,不得不對原有的三級礦量保有量進行優化管理。例如,為了與采用的新式采礦設備相適應,某鐵礦于 2001 年初對其采場結構參數進行了調整,造成其三級礦量保有期限不合理。有關專家對鐵礦調整后的采場結構參數和更新的采礦設備進行研究分析,運用超前時間系數的方法確定鐵礦的三級礦量保有期限。
對于某些地下礦山面臨的三級礦量局部失衡的情況,可針對礦山的實際生產情況,從實際情況出發,結合礦山采礦方法特點及采場結構參數,通過增減采準或切割工程,對礦山三級礦量的不均衡之處進行調整,以達到平衡三級礦量保有量,保證礦山正常、持續、穩定生產的目的。例如因為備采礦量不足而導致三級礦量不均衡,影響礦山正常生產的大冶鐵礦即是在原有施工設計的基礎上,結合無底柱分段崩落采礦法的特點及大冶鐵礦采場的結構參數,合理布置切割工程、調整井下各生產工序的施工工作安排,達到增加三級礦量的保有量、平衡三級礦量的目的。通過在進路中部增加切割槽、切割天井以及切割平巷等切割工程的布置,不但使三級礦量恢復平衡,同時還可以優化采場的通風條件,改善采場的工作環境,提升井下施工的工作效率。
金屬礦山地下開采是一個多工序、多步驟、多次開挖的過程,是一個復雜的系統工程,因此必須用系統論和整體性的原則指導地下礦山的采礦工程。根據系統的整體性原則,從系統的最終目標及其整體功能的角度出發,對地下采礦過程中的各個工序之間的相互關系進行細致的分析。
對于礦山的地下開采這個整體系統來說:礦床的勘探、開采設計、人力和設備的投入即是系統的輸入;按開采設計對采場進行采準、切割、鑿巖以及崩礦等工程即是系統的處理;運用出礦設備把崩落的礦石裝運出即是系統的輸出。但原有的三級礦量的劃分形勢并沒有考慮礦體回采和礦石裝運出的生產環節,對于一個系統來說既沒有輸出,也沒有反饋。顯然不符合一個完備系統的構成條件,所以原有的三級礦量的劃分,存在一定的不足之處,不能很好的反映礦山地下開采的全過程。
針對上述情況,有關專家按照系統論和整體性的原則,針對地下礦山開采中開拓、生產探礦、采準切割和回采出礦這四個主要的生產過程,提出四級礦量的概念,使其形成一個完整的系統。四級礦量對應礦山地下開采的四個主要生產過程,分別是:開拓礦量、準備礦量、備采礦量和回采出礦量。
一般情況下,在全部四級礦量中有3組采礦場同時運行,并且相互影響。以組為單位進行生產的銜接和交替。將開拓礦量中已經編號的各組,按先后順序逐一完成四級礦量的運行。該方案基于系統論的原則對三級礦量進行改革,具有很好的啟發意義。但同時四級礦量的運行又過于呆板不能很好的適應井下復雜多變的地質、生產條件。
結語
近年來隨著礦山年生產能力的不斷提高以及開采深度的逐漸延深,國內大多數地下礦山都或多或少的面臨三級礦量不均衡的問題,嚴重影響了礦山生產的持續和穩定。為了保證開采的安全,提高礦山開采的效益和效率,必須對礦山三級礦量的合理保有量進行科學的管理以及定量計算和分析,以跟上礦山企業飛速發展的步伐。
參考文獻
[1]徐海. 地下金屬礦山產能優化及開采規劃[D].中南大學,2012.
礦山開采工程范文4
要】隨著經濟的發展,對礦產資源的開采規模急劇增大,礦產開采企業對礦山地質環境保護與恢復治理的忽視使礦山地質環境受到了極大的破壞,使地方的居民的生產生活受到了極大影響,不利于長期發展。而聯合工藝復墾的運用則能有效的解決這一問題,成為當前人們關注的熱點。本文將探討礦山地質環境保護與恢復治理中聯合工藝復墾的運用。
【關鍵詞】礦山地質;保護;恢復;聯合工藝復墾
一、引言
自古以來,我國就是礦產大國,擁有豐富的礦產資源。近年來,隨著社會的發展和科技的進步,對礦產資源的需求不斷增加,這為礦產開采企業帶來了發展的機會,但目前我國的礦產開采企業不注重礦山附近環境的保護,一味增大礦產資源的開采規模,加快開采速度,使得礦山地質環境嚴重惡化,導致了泥石流、山體滑坡、水土流失等各種地質災害的發生,給當地居民帶來了極大的不利影響和損失,不利于長期可持續發展。
盡管我國自20世紀80年代初期開始進行了礦山土地復墾方面的工作,可是在經濟、技術、政策上明顯落后于歐、美等發達國家,因此礦山廢棄地的生態恢復作為保護耕地資源的重要手段之一,應在我國可持續發展戰略中占有一席之地。而聯合工藝復墾的運用能夠有效地對礦山地質環境進行環境保護和恢復治理,利于人與自然和諧相處,提高各方面的效益,對我國礦產資源開采的發展具有重大的意義。
聯合工藝復墾模式是把復墾與采礦融為一體,從而改變以往被動治理的有效措施。按復墾工藝的要求,統一安排剝離、采礦、排土和復墾作業,有計劃按順序同步進行。實現邊開采邊復墾,土地復墾周期由10多年或更長時間縮短為3~5年,復墾費用可降低 50%~70%?,F代化的礦區土地復墾,是完整的采礦工藝流程的一個組成部分。要求根據礦區環境,在礦區的整個開發時期,明確礦區復墾的范圍和土地利用方向,選擇最佳的利用方案;保證在時空上全面、經濟合理地實施各種復墾活動。土地復墾作為一個系統工程,涉及開采工藝、排土工藝、造地工藝、整治技術、墾殖技術、管理技術、整體優化等環節。
當前我國生態環境保護所面臨的緊迫任務,是我國礦區實施可持續發展戰略所關注的問題之一。因此在礦區廢棄地復墾研究中,應以生態復墾為核心,實現生態、社會和經濟效益相統一。
二、聯合工藝復墾與礦山地質環境保護、恢復治理
復墾是指通過有效的治理措施的運用,將由于人為生產建設活動和自然環境破遭到破壞的土地恢復利用,改善生態環境,緩解土地資源的緊缺和人地矛盾,實現人與自然和諧發展和生態生產可持續發展,即對被破壞的土地資源的恢復治理和再生利用。聯合工藝復墾則是通過對農業、水利、環境、生物、經濟、系統工程等各個學科方面的工藝聯合進行系統性、全方位的復墾,改變傳統復墾工藝只能對破壞土質進行恢復治理的被動,而成為能夠對土地環境進行實時防護和治理的雙向有效保護,降低土地環境被破壞的不利影響和治理費用,促進對生態資源的利用開發,有效地提高經濟效益,同時也提高了生態效益和社會效益。
在礦山地質環境保護與恢復治理中,礦產開采企業可從礦產開采計劃方案研究、圖紙設計到整個礦產開采過程中將聯合工藝復墾與開采工藝設計和實行進行緊密的結合,使聯合工藝復墾成為礦產開采活動的一部分,不僅能夠對礦產開采后的受破壞地質環境進行恢復治理,還能夠在礦產開采過程中進行邊開采邊防護,減少對環境的破壞和影響。聯合工藝復墾是一項復雜的、系統的、全面的工程工藝,涉及范圍廣泛,效果顯著。礦產開采企業應根據礦產開采的具體環境,遵循工藝流程和技術標準進行針對性探討,從礦產開發設計之初就明確環境保護與聯合工藝復墾的范圍及土地利用的方向,選擇合理高效的利用方案,不斷提高聯合工藝復墾的全面性和針對性,保證聯合工藝復墾在礦產地質環境保護與恢復治理中的有效運用,提高整體經濟效益。
三、礦山地質環境保護與恢復治理中聯合工藝復墾的具體運用
在具體的礦山地質環境保護與恢復治理過程中,聯合工藝復墾作為礦產活動的一部分,涉及范圍極廣,下面主要從整體規劃、開采工藝、排土工藝、恢復工藝等幾個環節來著重強調聯合工藝復墾的運用。
在整體規劃中,應運用聯合工藝復墾根據礦產區的實際地質情況安排開采、排土、貯存等區域。由于礦產開采的一系列活動都可能會對當地的土地、植被等生態環境造成破壞,因此,在礦產開采活動進行之前,礦產開采企業就應對開采區的地質生態環境進行具體的調查研究,運用聯合工藝復墾對開采、排土、貯存、恢復、墾殖進行合理有效的規劃和控制,優化整體的決策,保護礦山地質環境,加快其恢復的速度。開展工程復墾施工設計,根據采空區實際情況,按照復墾地利用方向的總體要求,平衡土石方挖填工程量,布置平臺地或緩坡地及必要的防洪、拓澇工程,確定各地段的最終標高與坡度,有效指導工程復墾施工。例如:根據礦山實地環境的情況,運用聯合工藝復墾對礦山采礦場的采坑形狀、面積、深度等方面進行有效的規劃和嚴格的控制。
在開采工藝中,聯合工藝復墾的運用主要是安排礦產采場的開采順序。在礦產生產和礦區內聯合工藝復墾中,可將采礦場分為兩個或兩個以上的采區,每個采區沿著礦體的走向再劃分為若干個采場進行獨立分塊的開采工作,合理有效地安排各個采場的開采順序,將每個采場的開采工藝分開輪流進行,提高整個采區的開采速度,節約成本,增加效益。例如:當第一個采場開采時,第二個采場可進行剝離,將剝離和開采輪流交替進行,互不干擾,提高效率。
在排土工藝中,應防止對采區表面肥沃的土地的破壞,保證開采后的可再種植。因此,可運用聯合工藝復墾根據各采區開采情況,合理安排排土區域,對排土進行仔細分類,有效安排排土的順序。根據采場生產周期的特點,在采礦前出臺開拓、采準方案,將剝離土的剝離、堆放以及倒運和采場回采順序、采礦工藝的選取等作業內容結合起來,避免剝離土的多次倒運,減少剝離土的浪費,達到充分利用剝離土和使采礦周期最短的目的。例如:建立臨時的表土堆放區貯存開采剝離后的排土。將排土根據土壤、含肥巖石與其他硬質巖石集中或分開堆放,對中性和含毒的巖石排棄在排土場底部或中間,然后在上面覆蓋土壤、含肥巖石和其他優質巖石,即在下部堆放廢石、上部堆放可耕種的優質土塊,防止二者混合,使土質惡化,盡可能地保證將排土回填時能夠保持原有的礦產地質土壤結構,以利于礦產開采后的種植。
在恢復工藝中,應運用聯合工藝復墾將排土回填,平整恢復礦山原有地質地貌,并根據當地生態環境,因地制宜,選取合適的植物進行墾殖。具體而言,首先應運用聯合工藝復墾將堆放貯存好的排土進行碾壓等工藝,使之符合種植土質要求,然后將可耕植的排土根據一定的要求進行回填,回填的土層厚度及土質要求都應該制定一定的標準,以保證農作物的種植和生長。然后應根據農作物種植的要求和當地生態環境的條件對回填后的礦山地質進行一定程度的修整,即因地制宜,宜農則農,宜林則林。例如:將回填后的礦山修整改造成梯田,完善水利工程設施,可促進農作物的種植和生長。
四、總結
礦產資源是人們生活生產不可缺少的一部分,對國民經濟具有重大的影響。而對礦山地質的環境保護與恢復治理是一項長期的、復雜的巨大工程,聯合工藝復墾在其中運用廣泛,發揮著巨大的作用和影響,使礦山地質環境保護與恢復治理工作能夠有效地進行,促進我國礦產資源開采的綠色、可持續發展,減少泥石流、山體滑坡、坍塌等自然災害的人為影響,防止和減少礦產開采對周邊環境的造成污染等不利影響和對土質的破壞,為各方帶來經濟效益的同時改善環境,促進人與自然和諧相處。
聯合復墾工藝是在長期的復墾實踐中逐步發展起來的,它適用于露天開采的礦山。它運用開采、排土、造地、整治、墾殖、管理相聯合的復墾技術,將與礦區復墾有關的礦山生產活動作為一個系統,合理規劃,統一設計,有效組織,同期實施,用盡可能少的復墾獲得最佳的復墾效果,以期取得良好的復墾經濟效益、生態效益和社會效益。
相對一般復墾技術相比聯合工藝復墾技術成本低、綜合復墾工程質量為前沿水平。同時通過采礦-聯合工藝復墾的應用與研究,采取高效、有力的手段,用盡可能少的投入,快速、有效的恢復土地生產力,保持耕地的動態平衡,對礦山的生存和發展有著重大意義。
參考文獻
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礦山開采工程范文5
【關鍵詞】小型露天礦山;張里金礦;綠色礦山;地質環境
Small Green Mining in Open-Pit Mine Road
――Zhangli Gold Mine as an Example
TIAN Chen-long XU Feng-lin LIU Kang WANG Qi
(College of Geological Science & Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao Shandong 266590, China)
【Abstract】The quantity size of small open-pit mine, mining localities face is wide, have caused great damage to the environment, and the concept of green mining backsliding today chi, compared with the large mine standardization management, the management of small open-pit mine is relatively lagging behind. In this paper, Zhangli gold mine as an example, to develop a small open-air mine geological environment protection and recovery measures. For the implementation of control, monitoring and protection of small mine geological environment restoration to provide technical basis and the reference path, make small open-pit mining geological environment impact and to minimize the extent of damage and promote the sustainable development of mining economy, onto the road of green mining.
【Key words】Small open-pit mine; Zhangli gold mine; Green mine; Geological environm
0 前言
中國礦產資源的一個重要特點,就是大型、特大型礦少,中小型礦山多 [1]。隨著小型露天礦山開發時間的不斷持續, 開采范圍和開采規模的不斷擴大,并且小型露天礦山采礦分布點多面廣,開采方式多樣,對礦區生態環境、水文環境、地質環境的破壞問題日趨突出,這與可持續發展和綠色礦山的理念是矛盾的。
在基本查明張里礦區地質環境條件,基本查明礦區地質環境問題、地質災害發育現狀及造成的危害,產生地質環境問題的背景,分析研究主要地質環境問題的分布規律、形成機理及影響因素,進而對評估區地質環境影響進行評估。根據礦山地質環境問題類型、分布特征及其危害性,結合礦山地質環境影響評估結果,提出礦山地質環境保護與治理恢復分區和礦山地質環境監測方案。
1 小型露天礦區開采對環境影響的分析
礦山的對于環境的影響主要從以下幾個方面進行分析。
1.1 礦山地質環境影響評估級別的確定
評估級別是依據評估區重要度、礦山生產建設規模和礦山地質環境復雜程度三個因素(表1)來確定的。
表1 礦山地質環境影響評估精度分級表
張里金礦評估區重要程度分級為重要區,礦山地質環境條件復雜程度為中等,礦山建設規模為小型,確定本次礦山地質環境影響評估級別為一級。
1.2 小型露天礦山的現狀評估
1.2.1 地質災害危險性現狀評估
張里礦山開采方式為露天開采,礦體傾角較小、埋藏淺,采場范圍基巖,無地下采空區和溶洞,不抽取地下水,礦山開采產生的廢石按要求堆放在開采區東北[2]。
綜上所述,評估區具備發生崩塌的地質環境條件。因此,確定評估區地質災害類型為崩塌。評估區內目前尚未發生崩塌地質災害,現狀評估崩塌地質災害危險性為小。
1.2.2 對含水層破壞現狀評估
(1)礦井生產對地下水水質影響
張里金礦生產過程中礦區內主要固體廢物為廢石,廢石中的有害物溶出量很少,且礦石只做短期堆積,對地下水造成污染很小。
(2)礦坑排水對主要含水層水位影響
由于本礦區主要含水巖組為碳酸鹽巖裂隙巖溶水,大氣降水是主要補給源,開采標高位于當地最低侵蝕基準面以上,不會對含水層造成直接影響。
(3)對礦區地表水體及生產、生活用水影響
根據現場勘查,礦區出露位置較高,區內無常年地表水系,僅發育季節性沖溝,雨季有暫時性水流,礦業活動直接對地表水體的影響不大。
1.2.3 對地形地貌景觀現狀影響評估
目前,張里金礦礦區無自然保護區、名勝古跡、風景旅游區、生態保護區及重要地質地貌景觀和地質遺跡,露天采場開采形成的采空區面積0.0325km2,廢石堆放場占壓土地面積0.0106km2,礦山道路占壓土地面積0.0026km2。
故露天采場、廢石堆放場和礦山道路改變了原有的地形地貌,露天采場影響為嚴重,廢石堆放場和礦山道路影響為較嚴重。
1.2.4 對土地資源影響評估
張里金礦對土地資源影響的評估:
(1)目前礦區開采已形成0.0325km2的采空區,破壞土地類型為其他園地,其他草地及采礦用地,面積分別為0.02hm2,0.05hm2和3.18hm2,故對土地資源破壞為較輕。
(2)廢石場壓占土地面積0.0106hm2。壓占土地資源類型為采礦用地。礦山道路壓占土地面積0.0026hm2,故對土地資源破壞為較輕。
1.3 小型露天礦山的預測評估
張里金礦從礦山建設特點和地質環境條件綜合分析,工程建設可能引發的地質災害為崩塌地質災害。工程建設引發或加劇崩塌地質災害危險性為中等,評估區內其它區工程建設引發或加劇崩塌地質災害危險性為小。預測評估采場區內工程建設可能遭受地質災害的危險性為中等,評估區內其它區工程建設可能遭受地質災害的危險性為小。
1.4 礦山地質環境影響程度分區
在對地質災害危險性、地下水含水層破壞、地形地貌景觀和土地資源等的影響現狀評估和預測評估的基礎上,按單元素就高不就低的原則,采用疊加法對礦山地質環境進行影響程度分區。綜合考慮危害對象、損失與治理難度,將評估區劃分為礦山地質環境影響較嚴重區和較輕區。
可將張里金礦劃分為:
(1)礦山地質環境影響嚴重區
為礦山開采境界范圍,總面積為0.0486km2。礦山開采引發或加劇崩塌地質災害發生的可能性中等,地質災害危險性評估為危險性中等;對地下水資源、水環境的影響程度較輕;對區內地形地貌景觀的影響嚴重;影響土地類型為果園、其它園林、其它草地、其它草地和采礦用地,對土地資源的影響程度較輕。
(2)礦山地質環境影響較嚴重區
主要為廢石堆放場和礦區道路,總面積約0.0132km2。礦山開采引發或加劇崩塌地質災害發生的可能性小,地質災害危險性評估為危險性?。粚Φ叵滤Y源、水環境的影響程度較輕;對區內地形地貌景觀的影響較嚴重;影響土地類型為其它園林,對土地資源的影響程度較輕。
(3)礦山地質環境影響程度較輕區
評估區內除礦山地質環境影響程度嚴重區和較嚴重區以外的區域,總面積約0.1904km2。礦山開采引發或加劇崩塌地質災害發生的可能性小,危害小,地質災害危險性評估為較輕;不會引起礦區及周圍含水層水位下降和地表水體流失,也不會影響到礦區及周圍居民及礦山生產生活供水,對地下水資源、水環境的影響程度較輕;對區內地形地貌景觀的影響較輕;對土地資源的影響程度較輕,礦山地質環境問題的防治難度較小。
2 小型露天礦山治理恢復分區與地質環境保護
2.1 礦山的分區及治理方案
根據“區內相似,區際相異”和“就大不就小”,“整體不分割”的分區原則,結合本礦實際,堅持“以人為本”,在對礦區礦山地質環境影響評估基礎上,根據礦區礦山地質環境影響綜合評估分區結果,將評估區劃分為重點防治區、次重點防治區和一般防治區。
將張里金礦可分為:
(1)重點防治區
分布于礦山地質環境影響評估嚴重區,為礦山開采結束后形成的露天采場,總面積約0.0486km2。防治措施是:因礦產開采后,露天采場平臺面積較大;布置截排水溝,邊坡復墾的原則應把握以綠化為主。
(2)次重點防治區
為張里金礦廢棄物堆放場和礦區道路,面積分別為0.0106km2和0.0026km2,防治措施是礦山閉坑后,對礦區道路進行修復壤,待其穩定后種植林木,恢復土地使用功能。礦山開采所產生的廢料廢渣,閉坑后應隨即進行礦坑回填,開采過程中廢石堆放不宜過高,堆積坡度應小于30°,防止堆積體發生崩塌。同時宜沿廢石堆坡腳處修筑排水溝,及時疏排降水。
(3)一般防治區
評估區內除重點防治區和次重點防治區以外的其它區域,面積約0.1904km2。無需治理或稍作平整即可正常使用。
2.2 礦山地質環境防治工程
根據礦山地質環境保護、治理恢復、監測對象和內容,礦山地質環境防治工程主要包括礦山地質環境保護與治理恢復工程和礦山地質環境監測工程。
2.2.1 礦山地質環境保護與治理恢復工程
張里礦區主要包括崩塌、含水層破壞和地形地貌景觀破壞等。
(1)崩塌
主要針對礦山開采結束后形成的露天采場。因礦產開采后,露天采場平臺面積較大,因此在林地布置時,應充分考慮排水系統,以免形成內澇。臺階覆土后,易產生水土流失,攔土墻修建可采用礦山的廢石渣進行砌筑;內側應布置小型的截排水溝,布置時可在覆土時預留部分空間形成土質截排水溝。邊坡復墾的原則應把握以綠化為主。
(2)礦區含水層破壞防治工程
礦區處于丘陵區,地表無河流通過。主要含水層為碳酸鹽巖裂隙巖溶水,大氣降水是主要補給源,水文地質條件屬簡單類型礦山。對區內地下水水位、水質影響較輕,故礦山在生產過程中應設專門水文地質人員對其水文地質變化情況進行監控,使礦坑排水達標排放,發現問題及時通報。
(3)地形地貌景觀破壞
①廢石堆放場治理恢復工程
包括露天采場剝離廢石的運輸、存儲場地的平整和表土回填。
②礦山道路治理恢復工程
治理前先進行場地硬化路面拆除、平整工作,然后進行表土回填。
礦山開采終了后,對廢石堆放場和礦山道路進行綜合治理,進行植被覆綠。綠化礦山地質環境。
2.2.2 礦山地質環境監測工程
礦山地質環境監測主要是針對礦區可能發生的地質災害、水質污染和進行的監測,包括露天采場圍巖位移、塌陷范圍、地表位移、廢水全分析等內容。
3 結論
(1)依據評估區重要程度、礦山生產建設規模和礦山地質環境復雜程度三個因素,確定小型露天礦山地質環境影響評估級別。
(2)在現狀評估和預測評估的基礎上,綜合考慮地質災害危險性、含水層破壞情況、地形地貌景觀影響及土資源破壞程度、危害對象等,將小型露天礦區劃分為重點防治區和一般防治區。
(3)本方案的治理范圍為采礦區、廢石場壓占區,針對治理范圍內礦山地質環境問題,提出了礦山地質環境的保護方案、治理方案和監測方案。
【參考文獻】
礦山開采工程范文6
【關鍵詞】 小型露天礦山 邊坡安全 治理措施
0 引言
隨著經濟的快速發展以及社會的不斷進步,人們對礦山的開采力度也不斷的加強,在此過程中,礦山的邊坡安全問題也越來越突出。近年來,在國內小型露天礦山中,發生了很多因為邊坡滑坡、坍塌以及滾石下落而造成的安全事故,嚴重影響了露天礦山的生產發展。
1 小型露天礦山邊坡穩定性基本信息
小型露天礦山的邊坡穩定性主要與邊坡角度的大小、邊坡巖土工程力學性質、相關地質條件及后期的管理有關。工程邊坡傾斜程度與壓礦量的多少、露天礦山的開采的經濟效益直接相關。邊坡的傾斜角度增加或是減少,將對邊坡的穩定性以及礦山邊坡的維護費用都會產生影響[1]。
2 影響邊坡穩定的因素分析
2.1 自然地理因素
自然地理因素主要是指巖石本身性質、邊坡所處位置的地形地勢以及氣候條件。這些因素對邊坡的穩定性影響很大[2]。邊坡所處位置的自然環境、降水等因素,有時甚至會對邊坡的穩定起決定性作用。
2.2 地質因素
地質因素主要是指巖體的軟弱結構以及地下水等內容。軟弱結構包含軟弱結構面、巖層層理面、節理裂隙面以及斷層面。其結構的發育程度、含水狀況以及空間關系將影響著邊坡的穩定性。
2.3 爆破及工程因素
工程因素主要是指邊坡所在的礦山進行開采時所使用的工程技術對邊坡的影響,具體有:露天礦山的開采深度、階段高度、各種平臺寬度、形成的工程邊坡角以及采場的幾何形狀等。爆破時產生的震動會有次生裂隙產生或者加重原生裂隙。礦山開采深度增加以后,礦山邊坡的自重應力將相應增加,使得邊坡的穩定性變差。工程邊坡在長期風化作用下,巖石本身的風化裂隙會增加,強度將減低,對邊坡的穩定性也會產生一定影響。
2.4 日常管理維護因素
礦山邊坡的日常管理維護非常重要。據不完全統計,80%露天礦山的邊坡事故是后期管理維護不到位造成的(如浮石處理不及時、不按設計施工、檢查監測不認真等)。
3、小型露天礦山邊坡的安全現狀
3.1 我國小型露天礦山的邊坡破壞情況十分嚴重,不容樂觀。筆者對部分的小型露天礦山進行調查發現:對邊坡進行勘察、研究的占總數的48%;對邊坡的變形以及地下水情況進行監測的礦山占44%;礦山邊坡出現過變形的占42%;對礦山邊坡進行登記評價的占75%。由以上數據可知,大部分礦山對邊坡安全不夠重視,對邊坡的安全穩定缺乏監測,存在許多的邊坡安全隱患[3]。
3.2 礦山在不斷開采中造成小型露天礦山的邊坡高度相對較大,隨開采深度的不斷加大,出現了大量高陡邊坡、一面坡和開采階段并段不合理的現象,使得邊坡的穩定性以及維護的難度加大。
3.3 由于管理缺失,邊坡的穩定性越來越受到威脅,邊坡的坍塌、滑坡以及滾石對人們的生命財產安全造成傷害的情況時有發生。露天礦山的邊坡穩定性情況對礦山企業的安全生產以及經濟效益都帶來一定的影響[4]。不僅如此,礦山的生產過程中還會破壞大量的山地、荒地、林地、甚至農田,其中的有害物質還將對污染周邊的環境,最終造成巨大的經濟損失。
4 邊坡安全治理建議及措施
4.1 露天開采應遵循自上而下的開采順序,分臺階開采,并堅持“采剝并舉,剝離先行”的原則。設計保留的礦(巖)柱、掛幫礦體,在規定的期限內,未經技術論證不應開采或破壞。
4.2 采剝和排土作業,不應對深部開采或鄰近礦山造成水害和其他潛在安全隱患。露天礦山,尤其是深凹露天礦山,應設置專用的防洪、排洪設施。
4.3露天礦邊界應設可靠的圍欄或醒目的警示標志,防止無關人員誤入。露天礦邊界一定范圍內,可能危及人員安全的樹木及其他植物、不穩固材料和巖石等,應予清除。露天礦邊界上覆蓋的松散巖土層厚度超過2m時,其傾角應小于自然安息角。
4.4 因遇大霧、炮煙、塵霧和照明不良而影響能見度,或因暴風雨、雪或有雷擊危險不能堅持正常生產時,應立即停止作業;威脅人身安全時,人員應轉移到安全地點。
4.5 鄰近最終邊坡作業,應采用控制爆破減震;應按設計確定的寬度預留安全平臺、清掃平臺、運輸平臺;應保持臺階的安全坡面角,不應超挖坡底。
4.6 局部邊坡發生坍塌時,應及時報告,并采取有效的處理措施。每個臺階采掘結束,均應及時清理平臺上的疏松巖土和坡面上的浮石,并組織驗收。
4.7 對采場工作幫應每季度檢查一次,高陡邊幫應每月檢查一次,不穩定區段在暴雨過后應及時檢查,發現異常應立即處理。
4.8 對運輸和行人的非工作幫,應定期進行安全穩定性檢查(雨季應加強),發現坍塌或滑落征兆,應立即停止采剝作業,撤出人員和設備,查明原因,及時采取安全措施,并報告。
4.9 當巖層內傾于采場,且設計邊坡角大于巖層傾角;當有多組節理、裂隙空間組合結構面內傾采場;當有較大軟弱結構面切割邊坡、構成不穩定的潛在滑坡體的邊坡;應事先采取有效的安全措施進行處理。
4.10 露天采場各作業水平上、下臺階之間的超前距離應滿足設計規定。不應從下部不分臺階掏采。采剝工作面不應形成傘檐、空洞等。
4.11 邊坡浮石清除完畢之前,其下方不應生產。人員和設備不應在邊坡底部停留。
4.12 在境界外鄰近地區堆卸廢石時,應遵守設計規定,保證邊坡的穩固,防止滾石、滑塌的危害。并且廢石場不應成為作用于邊坡的附加荷載。
4.13 邊坡監測系統,應根據最終邊坡的穩定類型、分區特點確定各區監測級別。對邊坡應進行定點定期觀測,包括坡體表面和內部位移觀測、地下水位動態觀測、爆破震動觀測等。
4.14 為降低小型露天礦山的邊坡安全問題,應該制定一套以礦長為第一責任人的礦山邊坡管理制度,堅持“安全生產無小事”的思想理念,設置專職安全生產管理人員對露天礦山生產中的各個方面進行嚴格的安全管理。在進行安全管理時,監督人員應該帶著“顯微鏡”進入生產一線進行檢查,堅決不放過任何一個可能造成危害的地方。此外,礦山企業應該對員工進行安全施工的培訓,提高員工安全施工的意識。
5 結語
近年來,國內外頻頻出現小型露天礦山的邊坡發生坍塌、滑坡以及滾石等安全問題,對人們的生命財產安全造成威脅,并對企業與社會造成巨大的經濟損失。因此,有關部門應該加強對小型露天礦山的監督與管理。筆者闡述了小型露天礦山的邊坡的基本信息,對影響礦山邊坡穩定性的因素進行了分析,提出了小型露天礦山的邊坡安全問題以及可能產生的危害,并提出相應的措施對礦山邊坡進行整治,希望能對相關企業或監督部門的工作起到一定的幫助。
參考文獻
[1] 王博文,才慶祥,舒繼森.基于邊坡時效性的露天煤礦端幫靠幫開采[J].煤炭工程. 2010(04)
[2] 陸修儉.露天礦邊坡滑坡影響因素及防治[J].現代礦業.2011(06)