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篇1
Key words: rock; open pit mining
中圖分類號：TD8文獻標識碼：A文章編號：
1、巖體基本質量的分級
巖體基本質量由巖石堅硬程度和巖體完整程度兩個因素確定。其劃分采用定性和定量兩種指標方法確定。顧名思義，定性劃分是根據巖石的性質，巖石堅硬程度定性劃分一般采用敲擊、浸水等方法對巖石進行確定，一般分為堅硬巖、較堅硬巖、較軟巖、軟巖、極軟巖，風化程度可由巖石的顏色、狀態、構造破壞程度進行確定，一般分為未風化、微風化、弱風化、強風化、全風化；巖體完整程度定性劃分一般根據主要結構面的發育程度、結合程度、結構面類型、相應的結構類型來確定，一般分為完整、較完整、較破碎、破碎、及破碎。所以定性確定方法一般是采用肉眼觀察、手觸等方式對巖體進行判斷，比較直觀。定量劃分是根據公式計算對巖體質量分級進行確定，精確度高，理論追溯性強。巖體堅硬性定量指標采用巖石單軸飽和抗壓強度RC，RC可由試驗測得，也可由計算得出；巖石完整程度定量指標采用巖石完整性指數KV確定，KV由試驗測得，當無法取得試驗數據時，可采用巖體體積節理數JV進行確定。巖體基本質量的分級應根據巖體基本質量的定性特征和巖體基本質量指標（BQ）兩者相結合進行確定，巖體基本質量的定性特征根據前述方法即可確定巖石的堅硬程度和巖體的完整程度，巖體質量指標（BQ）應根據分級因素的定量指標RC和KV,按公式BQ=90+3RC+250KV進行確定，在使用此公式時應注意以下兩個條件a、當RC＞90KV+30時，應以RC=90KV+30和KV帶入計算BQ值b、當KV＞0.04RC+0. 4時，應以KV=0.04RC+0.4和RC帶入計算BQ值。正確確定巖體的質量分級對采礦作業選擇設備、作業工法、安全防護有著指導性的作用，準確確定巖體基本質量的分級，做好邊坡穩定性和支護工作在采礦中勢在必行。
2、主礦體基本穩定，但礦體夾石層和礦體頂底板圍巖局部有軟化特征，位于上下盤20m范圍內存在一個近礦圍巖不穩定帶，是影響礦山開采的主要工程地質問題。因此，合理選取采場結構參數是保證吳集鐵礦地下開采地表不塌陷、井下不突水的關鍵。在地下礦山采場結構參數的選擇過程中，經驗類比法占有重要的地位。隨著巖石力學理論及計算技術的不斷發展，數值模擬為巖石力學研究和工程設計提供了重要的依據。 拉格朗日模擬是把每次拉格朗日計算作為一次試驗，拉格朗日計算的結果（如采場頂板的下沉量）與采礦方法、采場跨度、礦柱尺寸、圍巖的物理力學性質等多個因素密切相關，各因素或多或少地對峒室頂板的下沉產生影響，到底哪個因素是關鍵因素，各因素以什么樣的組合更合理，都是要高度重視的問題。正交拉格朗日分析是按照正交實驗原理，考慮了巖石的塑性、不抗拉、節理的非線性以及層狀巖體的正交異性、模擬回采順序、開挖效應及圍巖、錨桿、噴射砼的相互作用，具有較好的適應性。本次吳集采場結構參數優化，用正交拉格朗日試驗分析方法評價各設計參數與穩定性指標間的關系，并在此基礎上提出了合理的采場結構參數取值。
3、拉格朗日法的基本原理
拉格朗日法是研究流體質點隨時間而變化的情況，即某一質點在任意一段時間內走出的軌跡、所具有的速度、壓力等。將此法植入固體力學中，將研究的區域劃分成網絡，網絡的節點就相當于流體的質點，然后按時步用拉格朗日法來研究網絡節點的運動稱拉格朗日法。這種方法最適用于求解非線性的大變形問題。它使用差分方法求解，先將求解的區域劃分成四邊形網絡，見圖1（在邊界不規則的地方也可以用三角形網絡來擬合）。其計算循環見圖2。
4、采礦方法概述
4.1在礦體和圍巖中以一定的布置方式和程序，掘進一系列的準備坑道和切割巷道，并按一定的生產工藝過程，進行回采的方法，叫做采礦方法（mining method）。根據礦體的開采技術條件，設計的采礦方法為：階段礦房分段鑿巖嗣后充填采礦法，其結構參數見圖3。
1－沿脈運輸巷道；2－穿脈運輸巷道；3－礦石溜井；4－拉底巷道；5－裝礦巷道；6－
鏟運機出礦巷道；7－回風平巷；8－回風天井；9－進風天井；10－分段鑿巖巷道；11－
切割天井
4.2采礦方法構成要素:人工裝礦的淺孔留礦法礦塊長50m,沿礦體走向布置,中段高度60m,頂柱高度6m,不設底柱,間柱寬度8m,礦塊寬同礦體厚度。回采工藝為礦房自下而上分層回采,分層高度1.8～2m,采用7655型鑿巖機鉆鑿上向傾斜孔,孔徑38mm,孔深1.8～2m,炮孔采用平行排列或交錯排列,網度為0.8～1.8m,每次爆破兩排孔。落礦后先28局部放礦,出礦在裝礦巷道中人工向礦車裝礦,人工推車至運輸巷,由電機車運至主井溜井口。
4.3礦床聯合開采的特點：無論是露天開采和地下開采都覺有其獨特的工藝特點，當礦床適用于采用露天和地下聯合開采時，就應該充分利用這一特點，以提高露天和地下開采的技術經濟指標。聯合開采工藝系統的核心是在開采工作中按一定順序進行時，必須盡量考慮礦床的特點，選擇露天和地下相互聯系的開采工藝系統，公用地面輔助生產設施和生活福利設施，以提高礦山的經濟效益。露天和地下聯合開拓的主要特點是最大限度的賦予地下巷道多種用途。深部露天礦開采的趨勢是廣泛利用地下巷道進行運輸。
礦床聯合開采技術上可行性的開采工藝系統：
露天與地下聯合使用地下巷道系統
露天礦利用地下巷道系統
地下礦石經露天運出
露天廢石排入地下開采崩落區
各自獨立的運輸系統
用露天鉆機回采露天坑底和邊邦的礦石等。
5、近幾十年來，露天轉地下開采在國內外礦山得到了廣泛的使用，對于這類礦山為了保持礦山產量的平衡，當露天開采向地下開采過渡時，在一段時間內露天與地下開采需要同時進行作業，這是這類開采方法最復雜與最核心的技術問題，這與露天與地下聯合開采的基本條件是大致相同的，地下轉露天開采只是在特殊條件下偶然使用的。對于急傾斜中厚以上的礦體，當礦體延深較大而覆蓋層較薄時，礦體的上部通常首先采用露天開采，然后對礦床的下部采用地下開采，整個開采稱為露天轉地下開采，當露天開采轉為地下開采的過渡期，礦山由單一的露天開采轉為露天與地下開采同時作業，必須充分采用各種技術與組織措施，減小過渡期對生產效率（15%-25%）的影響，當露天礦生產進入減產器后，地下開采系統應基本形成，并逐步承擔露天礦減產部分的生產能力，使礦山生產產量基本保持穩定。因為露天開拓系統以先天已先期形成，露天轉地下開采的開拓系統主要指地下開拓系統，應當強調的是，在設計地下開拓系統時，應盡可能的利用或結合露天開拓系統，以減少投資。
根據露天和地下采礦工藝聯系緊密程度不同，露天轉地下開拓系統可分為：
露天和地下獨立開拓系統
局部聯合開拓系統
聯合開拓系統
在深部礦體儲藏量大、服務時間長，或在露天開采深度大，露天采場地平面狹窄，采場邊坡穩定性差，難以保證井巷工程出口安全的情況下，地下開拓工程一般布置在露天采場之外，稱為獨立的開拓系統，它具有兩套生產系統，相互干擾小，露天開采后無須維護邊坡等優點，缺點是兩套開拓系統的基建投資大，基建時間長。
傾斜或急傾斜礦床殘留礦體的開采，通常利用地下開拓系統運至地面，露天開采到設計境界后，下部礦體的儲量不多，服務年限較短，通常自露天坑底的非工作幫掘進豎井、斜井形成地下礦體的開拓系統。礦石經露天開拓系統運到選廠，具有井巷工程量和基建投資少，投資快，可充分利用已建的露天開拓運輸系統的優點，缺點是井巷施工與露天生產同步進行，干擾大。
在露天坑較低的臺階有足夠空間的情況下，可以在坑內布置斜坡道或風井等輔助井巷，而把主井和主要運輸巷道布置在坑外，優點是可以減少開拓量，達到提前見礦，保持礦石產量穩定。
露天邊緣礦的開采也經常會涉及到露天轉地下的開采技術， 露天邊緣礦體是邊坡礦、端幫殘礦、頂底盤三角礦樣、永久路塹下礦體和露天底礦段的總稱，它們具有相當大的礦量，大部分可以回收，由于其存在地點的不同，回收邊緣礦體時將會對露天礦邊坡的穩定性和地下開采的安全生產等帶來直接影響，為此應根據具體的礦巖條件及所處位置，選用各種不同的露天或地下方法進行回采，根據不同的礦巖特性，選擇相應的開拓系統對節約成本保證生產安全是非常必要的。
篇2
1 鋁土礦賦存的總體狀況
我國山西省境內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）鋁土礦層本身穩固性較好，頂、底板巖石的穩固性較差（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）開采技術條件較好。
礦區水文地質條件簡單，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，浪費資源的現象。
（2）對共伴生礦產的綜合利用程度不高
鋁土礦的共生礦產有耐火粘土、鐵礬土、硫鐵礦和山西式鐵礦等，除對鐵礦部分進行利用外，其它礦產的利用程度較低。
（3）可供開發的鋁土礦基礎儲量不足。
鋁土礦資源地質勘查程度偏低，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
國家發改委于2007年10月29日制定了《鋁行業準入條件》，強調“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%。”
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）鐵鋁巖作為直接頂底板，一般條件下整體性好，但在構造部位穩定性變差，遇水后有使巖體整體性隨埋深的不同產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礦，一是降低貧化，二是便于采場維護。再根據礦巖具體條件對采場頂板采用錨桿、錨網、錨噴網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，特別是經過近期對鋁土礦進行設計的基礎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予以重點考慮的事情。
5 山西呂梁地區某鋁土礦采礦方法分析
山西呂梁地區某鋁土礦體產狀平緩，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。
中段高20 m，沿礦體走向每隔50 m布置一個采場。采場之間留連續間柱，寬3 m，采場內礦房寬度為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，根據長度確定是否布置上、下兩個采場，采場中間留3 m寬連續礦柱，中段之間留連續分段礦柱，寬各3 m。礦厚大于3m的地段礦體頂板下留0.3～0.4 m厚的護頂礦層。生產中盡量少切頂板，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、通風上山、人行聯巷、人行材料井、聯絡巷、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厚的護頂礦層。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）采礦方法主要技術經濟指標。
（5）礦柱回采。
對所留礦柱結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）主要技術經濟指標（如表6）。
6 結語
篇3
文章編號:1009-2374 (2010)21-0084-02
中深孔爆破在露天礦山,特別是采石場的分臺階開采和分層開采中已經得到了廣泛的應用,也是國家安監總局重點推廣的中小型露天采石場開采技術。但采用正規的分臺階開采必須要求礦山坡度不能太陡,一般不要超過30°角,才能在開采過程中創造出最小工作平臺并把公路開拓到每一個開采平臺。且其基建工作量較大,需要較大的投資。受地形及經濟條件的影響,很多鄉鎮采石場一時難以實現分臺階開采和分層開采。近幾年來,中深孔爆破被引進到安全小平臺開采方法中,解決了自然坡度較陡的中小型采石場開采設計難題,取得了較好的經濟效益,大大提高了采石場生產的安全性。
1中深孔爆破技術簡介
1.1中深孔爆破的特點
中深孔爆破是指炮孔直徑大于50mm,炮孔深度超過5m的炮孔爆破。它的應用建立在露天礦山,采礦必須遵循自上而下的開采順序,自上而下的開采順序從根本上杜絕了從底部開采造成松石懸頂和邊坡過于高陡。中深孔爆破方法是在露天采場的平臺面上,根據最小抵抗線的大小和爆破經驗,按一定方式布置較多的炮孔,進行較大體積的爆破。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特點。鉆孔采用大中型機械設備成孔,比如潛孔鉆機、小型牙輪鉆機等,近年來輕型潛孔鉆機的出現彌補了中小型采石場中深孔爆破成孔機械的空白。中深孔爆破便于采用先進的爆破技術,如毫秒微差爆破、寬孔距小抵抗線爆破、預裂爆破等技術的應用,不僅可以顯著改善巖石爆破質量,降低大塊率,同時還可以明顯降低爆破噪音、沖擊波等有害效應,緩解與附近居民的矛盾,促進和諧社會建設。中深孔爆破可以提高鉆孔的延米爆破量,降低采石采礦的綜合成本,提高行業的經濟效益。
1.2中深孔爆破的優點
中深孔爆破能夠整體改變礦山安全生產狀況。露天礦山中深孔爆破技術必須分臺階自上而下開采,使用潛孔鉆穿鑿炮孔,并實行多排多孔控制爆破。因此,露天礦山實行中深孔爆破,解決了露天礦山不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狀況,有效預防和控制事故的發生。目前,已經推行中深孔爆破開采技術的地方,露天礦山安全事故都有不同程度的下降。
中深孔爆破能夠保障礦山從業人員的安全。中深孔爆破,必須使用潛孔鉆向下穿鑿炮孔,而潛孔鉆的使用必須有工作臺面。因此,露天礦山實施中深孔爆破,就必須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開采方式,消除了礦山作業人員在不安全狀態下冒險作業的行為,可以有效預防和控制礦山開采中高處墜落、坍塌、浮石打擊等事故的發生,從而使從業人員的安全有了根本的保障。
中深孔爆破能夠保障礦山爆破安全。中深孔爆破技術采用的是科學先進的爆破方式,從技術上保障了礦山的爆破安全。能夠提高礦山生產綜合效率,促進露天礦山的發展。實施中深孔爆破,不僅在改變礦山傳統開采和爆破方式,改善礦山安全生產條件,而且對于整合礦產資源,擴大生產規模;減輕勞動強度,提高生產力;降低生產成本,提高經濟效益;控制礦山開采次生災害,保護生態和周邊環境等各方面都能夠起到很好的效果。
2露天礦山安全小平臺開采方法
2.1適用條件
安全小平臺開采方法主要適用于巖面高度在50m以內,礦體產狀較平穩,地表覆土較薄,地質條件簡單,斷層、裂隙不發育或較少發育的礦山。開拓系統簡單,只需把公路開拓至采場底部,上山時設有人行便道即可,所以特別適用于地勢較陡難于公路開拓的小型礦山開采。
2.2采剝方法
礦山生產過程中必須遵循“采剝并舉,剝離先行”的原則進行。采剝方法采用縱向采剝方法,在采剝工作面推進方向上劃分為一定厚度的采掘帶,開采時先把表土剝離,剝離應超前采礦工作面5m。采用安全小平臺采礦方法進行開采,具體施工方法如下:
(1)采用高階段小分層從上到下按分層高度打傾斜炮眼,通過合理布置炮眼位置,確定適宜的裝藥量,并選定反向微差爆破工藝,使布置在同一采掘工作面上的所有炮眼一次性起爆,直接把巖面礦石一次性掀落到采場幫底部(料場)。大塊礦石經二次爆破后,用汽車將礦石運至加工場加工成礦產品。
(2)采用有規則安全小平臺自上而下分層開采,每一采掘帶上一分層開采爆破后,可形成寬度為4～6m的安全小平臺,當進行下一分層鑿巖工作時,作業人員直接在該安全小平臺上進行作業。
(3)按采掘帶順序,前一采掘帶開采至幫底后,再進行后一采掘帶上分層的開采,直到采礦工作面推進至最終邊坡止。每個采掘帶的開采重復以上第(1)、(2)點工作。
(4)當采礦工作面推進至最終邊坡時,應用淺孔(孔深
2.3鑿巖爆破
采用高階段小分層從上到下按分層高度打傾斜炮眼,通過合理布置炮眼位置,確定適宜的裝藥量,并選定合理的爆破工藝,使布置在同一采掘工作面上的所有炮眼一次性起爆,直接把巖面礦石一次性掀落到采場幫底部,以減少高差運輸。
3中深孔爆破技術在安全小平臺開采方法中的應用
3.1安全小平臺開采參數
(1)階段高度:階段高度一般為50m。如果礦山開采深度大于50m,可以分幾個階段進行。
(2)分層開采高度:利用中深孔爆破分層開采高度一般為10m。
(3)采掘帶厚度:根據鉆孔直徑確定爆破最小抵抗線長度,采掘帶度度一般為兩倍最小抵抗線長度,即每輪起爆可以布置兩排炮孔。
(4)安全小平臺寬度:由采掘帶厚度及工作臺階坡面角而定,一般稍大于采掘帶厚度。
(5)每次采掘崩礦工作面長度:按年產量而定,一般為20～100m。
3.2鑿巖設備
中深孔爆破安全小平臺開采方法采用傾斜中深孔崩礦,二次爆破用淺眼爆破或用沖擊設備解體大塊礦石。
在礦山,中深孔爆破一般采用潛孔鉆機、小型牙輪鉆機等,但這些傳統的中深孔成孔設備體積較龐大,需要較大的安裝空間才能使用,而且價格昂貴,一般的中小型石灰巖礦山難以購買。近年來市場上出現了輕型潛孔鉆機的,如KSZ100型氣、電動潛孔鉆機系列,其體積小,只要一個三角架就能支撐機體。鉆孔直徑范圍為80～130mm,孔深為25～30m。鉆進速度為50m/臺班。其技術參數基本符合安全小平臺開采的爆破參數要求,這為中深孔爆破技術在安全小平臺開采方法中的應用創造了物質條件。
3.3爆破參數
爆破器材選用2#巖石硝炸藥、導爆索或導爆管反向爆破方式起爆。爆破技術參數如下:
(1)最小抵抗線:W=(20~30)D(D為鉆孔直徑);
(2)底盤抵抗線:WP=W/sinα(α為工作坡面的坡面角);
(3)炮孔間距:孔距a=R?W(R―為炮孔鄰近系數,取1～1.5);
(4)炮孔排間距:排距b=(0.9~0.95)WP;
(5)炮孔直徑:D大于50mm(中深孔);
(6)分層高度:H=10m;
(7)鉆孔超深:L′=(0.05~0.30)W;
(8)鉆孔長度:L=H/sinα+L@;
(9)堵塞長度:L2=(0.9~1.0)WP;
(10)裝藥長度:L1≤L-L2;
(11)單孔藥量:Q1=K?a?H?WP(K為單位炸藥消耗量系數),后排孔裝藥量應比第一排藥量增加10%;
(12)單孔裝藥量的驗證:根椐炮孔直徑、裝藥長度及炸藥體重來對單孔裝藥量的合理性進行驗證,驗證的裝藥量大于或等于單孔裝藥量時說明裝藥量計算合理。
3.4起爆網路及起爆順序
為了減少爆破飛石對周邊環境造成的危害,減少爆破對邊坡的震動作用,限制或減弱爆破對邊坡的破壞,采用微差爆破技術進行爆破。采用電力與導爆索混合網路進行起爆,即以導爆索組成的起爆網路由電雷管來起爆。每次布置兩排炮孔,每排炮孔個數視生產能力而定。連接方式為排內串聯,排間并聯。同排炮孔為齊發爆破,各排孔采用微差起爆,第二排孔導爆索上連接一段單向繼爆管,單向繼爆管延時規格為30±10ms。
3.5中深孔爆破技術在安全小平臺開采方法中應用的意義
中深孔爆破技術在安全小平臺開采方法中的應用改變了以前淺孔爆破產能低的缺點,使在自然坡度較大的露天礦山也能使用較大型的機械設備開采,而且前期投資少,經濟效益好,安全可靠,很適合鄉鎮中小型采石場開采利用。但在使用過程中必須注意幾個問題:一是安全平臺不宜設計過大,不然爆破難以把所有的礦巖都拋擲到采場底部,增加安全平臺的清掃工作量;二是后排藥量一定要比前排藥量增大一定的比例,不然拋擲效果也很差,增大的比例按具體地質條件而定,最好是在生產過程中不斷調整其參數,使爆破效果及拋擲效果都達到最佳狀態。
參考文獻
篇4
要想為有用礦物礦床這種復雜的自然綜合體的露天采礦方法建立一種有科學根據的分類法, 只憑一兩個分類標志是不夠的。因此, 必須采用盡可能多的各種不同的分類標志, 并且采用此種方法建立最貼近于礦山科學與生產實踐需要的分類法。所以，根據露天采礦的多元化原則可分為以下幾類：
(1)單斗挖掘機剝離倒堆采礦方法，它的排土場位置是內部排土，工程推進方向是縱向和橫向。
(2)單斗挖掘機——汽車運輸采礦方法，它的排土場位置是外部排土、內部排土、聯合排土，工程推進方向是縱向、橫向及環形。
(3)單斗挖掘機——鐵道運輸采礦方法，它的排土場位置是外部排土、內部排土、聯合排土，工程推進方向是縱向、橫向。
(4)輪斗挖掘機一膠帶運輸采礦方法，它的排土場位置是內部排土、外部排土、聯合排土，工程推進方向是縱向、橫向、扇形。
(5)小型機械化與水力機械化采礦方法，它的排土場位置是外部排土、內部排土、聯合排土，工程推進可以不同方向,依礦山地質條件而異。
(6)聯合采礦法。即應用各種組合工藝開采和加工礦巖以獲得建筑材料的采礦方法，它的排土場位置是內部排土、外部排土、聯合排土，工程推進可以不同方向,依礦山地質條件而異。
(7)露井聯合法，即露天——井工聯合采礦方法。和露天轉地下采礦方法，露天轉井工開采時的特殊時段采用。
2.當下露天采礦技術的分類
2.1膠結充填采礦技術
充填采礦工藝,尤其是膠結充填采礦工藝,對于提高礦產資源的回采率和保護地表不受破壞具有十分顯著的效果。但如何使充填采礦工藝與礦床開采條件有效匹配,實現高效率、高產能,并且降低采礦成本,一直以來都是業界難題, 因而制約了充填采礦工藝的推廣應用。隨著高分層充填采礦、分段充填采礦和階段深孔采礦滯后充填等工藝和技術取得重大進展,有力促進了充填采礦法的推廣應用。
2.2陡幫開采
目前,我國大部分大型露天礦已進入深凹開采,采場作業條件逐年劣化,采運設備陳舊老化,效率降低。因此要想從根本上改變開采狀況,提升整體生產能力,必須依靠新技術、新方法,來增強工業、企業活力,以求得發展。陡幫開采技術具有初期剝離量小,基建工程量少,建設周期短和最終邊坡暴露時間短等優點。
2.3高臺階采礦
隨著露天開采設備大型化的發展,國外一些礦山研究并采用高臺階開采工藝。我國對高臺階開采技術的研究起步較晚，用高臺階開采的露天礦不多,臺階高度最大也只有14m～15m。近幾年來,我國大型露天鐵礦裝備水平有了很大提高,斗容超過10m3以上的大型挖掘設備逐漸增多,為高臺階開采新工藝的實施提供了有利的技術保證。
2.4爆破技術
爆破作業是礦山生產的重要工序。控制爆破技術已廣泛應用。擠壓、微差爆破、孔內微差爆破、大爆區微差爆破等技術,解決了難爆礦巖的破碎塊度問題和爆破減振問題。新型炸藥以及爆破器材不斷問世: 銨油炸藥及各種衍生含水炸藥、防水漿狀炸藥、爆藥雷管、電子雷管、塑料導爆系統、氣爆系統等新型爆破器材的使用對提高爆破精度、改善爆破質量、保障爆破安全等都有重大的影響。
2.5排土技術
排土技術是露天采礦過程中必不可少的生產工序,它不僅關系生產規模的擴大,而且體現著運輸和排土的技術經濟效果。排土方式取決于開拓運輸方式,而排土場的穩定性及危害治理則是排土場能否長久使用的關鍵。
2.6采場防排水
采場防排水是確保采場正常生產和安全度汛的一項重要工作。該工程是防止地表水流入采場,以減少采場排水量,降低礦石含水量,提高采掘效率及保障采場安全運行的技術措施。它可以通過截水溝、河流改道、防洪堤、調洪水庫等措施將采場以外的匯水、涇流水等攔截或導流出礦區。
3.目前露天采礦設備發展趨向
3.1世界露天采礦設備發展趨向
(1)靜態電子驅動系統取代電動發電機組驅動系統。以簡單的交流鼠籠型龜動機代替結構復雜的壓延型直流電動機。盡管目前靜態電子驅動系統和電動發電機一組驅動系統尚還并存, 但最終前者必然完全取代后者。
(2)電子和計算機技術應用在對設備性能的監測等方面。負荷反饋控制系統和數據記錄系統已在應用。目前已有兩種數據記錄系統在吊斗鏟上應用。分別由美國通用電器公司和曼克道諾爾達拉斯電器公司提供。
(3)采用高壓、多泵/馬達液壓系統。液壓挖掘機雖然出現較晚,但其發展速度卻十分驚人。
(4)制造廠家為滿足世界范圍內對露采設備的需求, 在設備伎術特征的設計方面考慮了其靈活性和可選擇性。為簡化組裝, 便于運輸、減少維修工作量, 提高有效作業時間, 設備的設計和制造早己向著單元化、組件化、標準化和漠塊化發展。
(5)采用新材質。為提高產品質量, 增加零部件使用壽命, 減少維修工作量, 關健單元部件采用新的合金材料, 以保持有利的強度， 重量比率。
(6)研制新型劑, 采用集中自動潤，滑系統, 提高質量, 延長單元部件使用壽命。
(7)堅固密閉、隔離噪音、防塵、視野寬廣、裝有加熱器、除霜器或空調系統的舒適安全的司機室。司機座椅位置高、低可調。簡化司機操作，解除司機疲勞，提高人機效率。
(8)更大型機城傳動裝置, 高壓大功率液壓泵和馬達正在研制和發展中。一旦取得突破性進展, 某些露采設備在能力和性能方面將隨之有新的突破性提高和改進。
3.2隨著我國露天采礦業的發展, 國外引進和國內制造的露采設備將不斷增加
為加速我國露天礦的建設, 滿足國民經濟發展對能源和礦物的需求，從我國目前露天開采工藝和設備制造技術水平方面來講, 引進國外先進露采設備是必要的。但必須把握其發展動向，做到信息準確可靠, 能代表當代技術發展水平, 且適合我國礦床賊存條件和國情。
雖說，我國采礦技術取得了顯著成就,但總體水平仍然較低，在今后一定時期內采礦技術的主要發展方向為:機械化大規模采礦、無底柱分段崩落法和充填采礦等技術。隨著科學技術的進步和采礦技術條件的進一步復雜化,還將逐步發展露天地下聯合采礦技術、無爆破采礦技術、自動化采礦技術和連續采礦技術。采礦科學技術依然按照其自然發展規律進行著,某些成熟的技術和新的理念已初露端倪，將對采礦技術帶來巨大的影響。
4.結束語
隨著經濟的增長，我國的采礦業也在突飛猛進的發展。就目前來看，我國的采礦技術已經接近世界先進水平，但是我國的采礦業機械化程度還不夠，在一定程度上，還存在著一定的安全隱患。在這種情況下，還要不斷的研究新技術、新設備，使機械化生產廣泛的應用到采礦業中。
篇5
1、概述
欒川龍宇鉬業有限公司所屬的南泥湖鉬礦區是一個特大型鉬（鎢）礦床，礦石儲量7億噸，設計采用露天開采。首采區開采能力15000t/d,設計臺階高度15m,最大開采深度385m。但由于歷史原因，自80年代至今的20多年間，出現大量民間地下亂采濫挖現象，礦體內留下大量大小不等、形狀各異，在空間位置上層層疊疊，高低不同，雜亂無章，十分復雜的采空區。因此為保證露天開采的安全，必須在臺階開采前進行空區處理。
2、臺階空區賦存情況
空區處理前必須對要處理的采空區形態(空區范圍、頂板厚度、空區的高度)等了解清楚,根據空區的賦存形態制定不同的處理方法。通過調查收集地采過程資料、現場鉆探、采空區物理探測以及井下實測等多種手段，基本上掌握了南泥湖鉬礦地下采空區分布情況，主要分布在+1330m、+1350m、+1365m三個中段水平。這些地下采空區的主要特點為：(1)采空區位于富礦區內，礦柱偷采破壞現象嚴重，礦房多數已連成一片，空區垮塌現象嚴重；(2)空區復合交錯，空區之間頂板原巖厚度較薄，甚至幾層相互采透貫通，曾經發生多次采空突然塌陷事故，幸未造成人員傷亡或設備損壞。
3、采空區處理常用方法
3.1 空區處理的方法
據資料調查，目前國內外處理空區常用的方法有地表崩落處理法和充填法“崩落法”、“充填法”、兩種。但由于充填法處理空區存在投資大、工藝復雜、充填效率低、處理成本高等缺點，真正廣泛采用的是地表崩落法。
3.2 南泥湖鉬礦區采空區處理的方法
由于南泥湖礦區地下采空區相互聯貫、重疊、互相采透，充填法不宜施工等原因，南泥湖鉬礦區地下采空區治理方法一直采用“地表崩落法”。
崩落法處理采空區常分兩種類型：(1)簡單容易處理的單層空區，利用臺階坡面為自由面處理采取中深孔爆破一次爆理；(2)復雜難處理的2層或多層復合空區，通常采用分區、分層深孔爆理方法。為保證空區處理安全有效，空區處理通常在超前一個臺階進行處理，如1365空區如跨度較大，采高較高，通常在1390臺階進行空區處理。1350空區通常在1375臺階進行處理。
4、露天開采臺階推進方法研究
由于原有空區的底板標高與設計標準臺階的高度不一致，空區處理后如何克服標高不一致給生產帶來的困難，提高采礦生產效率，南泥湖鉬礦先后探討了“上部揭頂采礦法”“ 下部水平鉆孔抬炮削腳采礦法”、 增設“輔助臺階”采礦法。
4.1 上部揭頂采礦法
所謂“上部揭頂清碴”的采礦方法就是在鏟裝臺階頂面采用挖掘機分層下挖清碴的方法，將原來處理空區塌落的虛碴全部挖出后，再進行穿孔的方法。（在1360臺階的頂部1375水平安排挖掘機下挖清碴，以期降至1365標高后進行穿孔，如圖1所示：
4.2 下部水平鉆孔“抬炮削腳”采礦法
所謂“抬炮削腳”的采礦法是指用挖掘機清理出下部巖根，用潛孔鉆打水平孔進行裝藥爆破，爆破后上部虛碴垮塌后進行鏟裝的采礦方法。如圖2所示。
4.3 增設“輔助臺階”采礦法
根據空區底板標高，修筑臨時斜坡道路，抬高第一次鏟裝作業標高，下部若有空區，相當于增加頂板安全厚度，根據推進的速度進行規模化穿孔，爆破后進行二次鏟裝至設計標準臺階，如圖3所示：
我們首先在小溝1360臺階的中部進行了嘗試，通過實驗，發現此法存在以下優點：
(1)降低了臺階高度，上部10米的鏟裝高度，能夠發揮挖掘機的最大工作效率，使作業時的安全得到保障。
(2)生產效率高，能滿足每日生產供礦計劃的需求
(3)輔助臺階推進較快，能為下層空區處理提供安全保障，加大了下層空區頂板的安全厚度。
(4)下層5米小臺階能夠垂直穿孔，實施規模化爆破，能夠加快臺階的整體推進速度。
5、結語
（表1）
針對空區密集區，空區頂板與標準臺階存在高差，不利于鏟裝作業的現狀，試驗研究了三種采礦方法，經南泥湖鉬礦區多次試驗證明：在設計標準臺階的基礎上，根據采空區賦存情況，采用輔助臺階采礦法加快臺階的推進，能夠保證生產持續、均衡、高效進行；采用輔助臺階采礦法，能夠加大下層空區的頂板安全厚度，為處理下層空區奠定了安全基礎。可在今后南泥湖礦區采空區密集區爆理后的鏟裝施工組織中廣泛應用。
參考文獻
篇6
礦產資源是人類生產生活中必不可少的重要資源，采礦作業主要就是采取科學的工藝技術對地表或地表以下的礦產資源進行開采、開發。采礦工藝技術直接影響著采礦作業的效率、質量、安全以及效益，所以，采礦工藝技術必須與時俱進，只有這樣才能滿足礦產生產和采礦企業發展的需求。因此，本文就采礦工藝技術在采礦作業中的應用進行了分析與探討。旨在與同行進行業務交流，以期推進我國采礦工藝技術的發展。
1 采礦工藝技術在采礦作業中的特點
在采礦作業中為了加強采礦工藝技術的應用，作為采礦作業人員，必須對其特點有一個全面認識。
一是自然中存在的礦體是礦產開采的主要原料，這就表明所開采礦產資源的地址無法隨意選擇，礦體的儲量也無法輸入和再生。礦山的礦產儲量、生產能力與采礦企業的經濟效益有著密切關聯；
二是采礦的機械設備和人員具有較大的流動性，常隨采礦進度和加工對象情況變化而進行轉移。開采礦山時，必須挖掘一系列的巷道，并做好一系列采礦準備工作后，才能進行回采。挖掘、采準及回采工作三者間的關系為相互協調，這樣才能確保礦山順利生產。若是三者間的關系無法做到相互協調，那么必然會產生一系列不良反應，例如采掘失調、礦山減產等；
三是隨著礦產業的發展，采礦作業必然會呈現出優質礦產枯竭，采掘條件越來越來惡劣，礦產品質越來越差且采礦成本越來越高這樣的趨勢。開采劣質礦產，會使巖石混入礦石中，造成礦石貧化，從而降低采礦質量、效率以及效益；開采劣質礦產時，還會遇上部分礦石無法開采的情況，這就進一步加大了企業的損失。礦產資源的品質和地址不會因為人為意志而發生改變，所以，針對礦產作用今后的發展趨勢，我們必須不斷革新采礦與選礦技術，實現綜合利用，這樣能夠降低成本費用。此外，采礦企業在進行采礦生產質量管理時，還應充分注重如何有效降低礦石貧化率和損失率，這樣有助于提高企業的經濟效益；
四是礦產資源賦存條件復雜，品質分布不均，使得礦產資源的工業儲量容易發生變化，導致采礦設計難以實現標準化，加上采礦工程是一項復雜、建礦周期長、金額投資大的系統工程，這就進一步提高了采礦企業的投資風險；
五是礦產資源的分布主要表現為兩種形式，一種在地表上，一種深埋在地表之下。采礦作業具有勞動力需求量大、工作環境差、安全性缺乏保障的特點，尤其是地下采礦作業，其工作難度更大，機械化和自動化的實現更是難上加難，因此，采礦企業必須充分重視改善勞動力的方法和保護環境的條件。
2 采礦工藝技術在采礦作業中的應用
通過上述分析，我們對采礦工藝技術在采礦作業中的特點有了一個基本的認識，那么作為施工人員應如何確保采礦作業安全高效的運行呢？筆者以下帶著這一問題，就采礦工藝技術在采礦作業中的應用做出以下幾點探究性的分析。
2.1機械化開采法
機械化方法開采是當前我國礦產資源開采中應用最為廣泛的方法。機械化的開采方法能夠分為兩大類，分別是露天開采和地下開采。露天開采的原理是將礦體表層覆蓋的巖土層崩落或剝離，而后按照從上到下的順序進行開采。露天開采的礦產資源大部分于地表上，十分有利于機械化的開采方法，不僅采礦作業的安全系數較高，且相其礦石貧化率低、礦石損失率小、開采成本費用更少。在進行地下礦產資源開采時，若是遇上礦體賦存深度深、厚度小、巖土剝離量大的情況，其經濟效益必定會遠低于露天開采。近年來，隨著環保、節能理念的提出，在地下采礦作業中所采用的采礦工藝技術也逐漸向這方面發展，尾砂膠結充填采礦法就是現階段地下采礦作業中最為常用的采礦工藝技術，該工藝技術能夠有效處理尾礦污染，進一步保護采礦區域的環境。
2.2特殊采礦法
不同地質、地層的礦產資源，所選用的采礦方法也不盡相同，在一些特殊情況下應針對情況采取特殊的采礦方法，例如物理化學采礦、海洋采礦等。其中物理化學采礦主要是利用溶浸液溶解出礦體中的有用成分，并將這些有用成分從地下舉升道地面，而后采取相應的方法進行提取。物理化學采礦法具有投資小、效益高、工作條件好的特點，但是也存在一定的局限，即只能適用于銅、鈾等金屬礦物以及鹽、堿、硫等。除了陸地中蘊藏各種礦產資源外，在濱海大陸架上和海洋底同樣蘊藏豐富的礦產資源，但是由于海洋采礦具有投資大、見效慢、工作條件差、危險系數高的特點，因而，海洋采礦法應用極少。這也是目前我國主要在陸地進行開采的主要原因，但是隨著資源的不斷開采，未來在海洋中加強礦產資源的開發將成為必然趨勢，因而作為采礦企業必須緊密結合時展的需要，切實掌握各種特殊采礦技術嗎，才能更好地確保采礦作業安全進行。
2.3填充法
填充采礦技術是一種人工支護采礦技術，其原理是緊隨回采工作面進行推進，同時將填充材料輸送給已經采空的區域，從而使得回采作業得到充填體的保護，以此確保采礦的安全、效率以及經濟效益。填充采礦技術屬于新型采礦技術，主要適用于深度較深的礦井，具有適應性強、采礦效率高、開采安全性好等特點。因此，在實際應用過程中，作為采礦作業人員應切實掌握填充采礦技術的特點和原理，才能確保應用成效的提升。
3 結論
總之，本文對采礦工藝技術在采礦作業中的應用進行了分析與探討，具有十分重要的意義。不同的地質條件的礦山所采取的采礦方法也各不相同，而不同的采礦方法，其采礦工藝流程、采礦機械設備、采區巷道布置和開采順序也不同，因此，采礦企業必須緊密結合實際情況選擇合適的采礦方法，以此提高企業的經濟效益。
參考文獻
篇7
在當前經濟形勢不斷發展的今天，采礦業的發展也愈發的重要。隨著科學技術的不斷發展，采礦工藝向著科學化的方向發展也才成了當前的潮流趨勢。采礦主要是將地殼內以及地表上進行礦產資源開發的一門技術和科學，它對于當前人們的生產、生活也有著極其重要的影響。
采礦主要包括了礦藏以及石油等的開采。采礦工業它是一種非常重要的原材料工業，冶煉工業的主要原料就是金屬礦石。采礦主要是進行采準和切割，并為回采時準備生產條件。將礦石崩落和破碎，裝入運輸容器。地下回采分為落礦和出礦作業；露天回采分為穿孔、爆破及采裝作業，將裝進運輸容器的各種礦石運到選礦廠或礦倉。在礦石運輸的過程中，經過礦倉和堆棧，將礦石混勻，同時保證生產礦石的質量穩定。并把巷道掘進、剝離產出的廢石等排棄至廢石場。由于礦床的地質條件以及礦山技術條件不盡不同，采礦方法的種類也繁多，不同的方法采礦，其工藝流程、機械設備、采區巷道的布置和開采的順序也不相同。若采礦的方法選擇不當，將會長期影響礦山的生產技術指標及經濟效益。各主要的生產過程都必須選用正確合適的機械設備，才能獲取最大的經濟效益。
采礦所獨具的生產環境和過程和其他工業相比具有很大的差異性，其主要表現在以下幾個方面：
（一）采掘加工的原料主要是自然存在的礦體。礦址是不能自由選擇的，礦床的工業儲量也不能輸入，不可再生。
（二）采礦人員及設備常常要隨著采礦的進程同加工對象一起轉移，基本上沒有固定用來加工的車間。同時開拓、采準以及回采工作要互相協調，才能夠保證礦山的正常生產。相反就會造成采剝或采掘失調，迫使礦山減產，增加損失。
（三）對于開采工作來說，它總的趨勢是采掘條件越來越差，采出來的礦石品位逐漸降低，成本也有可能隨之增高。因為巖石的混入會使得礦石貧化，降低質量，還有部分礦石難以采出，而被迫損失于地下。
（四）礦體的賦存條件、形狀復雜，品位也分布不均。工業儲量在整個開采的過程中可能存在較大的變化，使采礦的設計工作很難標準化，加上建礦周期長，基建投資相對較大，所以投資的風險性也會隨之增大。
（五）采礦工作一般是在露天或者地下采場。勞動量相當大，工作條件比較差，安全性難以得到有效保障，同時對于綜合機械化及自動化很難實現，因此需要特別的重視對工人勞動條件和工作環境的改善。
（六）更為關鍵的一點在于：整個礦山所實現的經濟效益并非完全取決于礦山管理水平的高低，其在很大程度上與采礦石市場價值高低及供求問題是密切相關的。
二、采礦運用的技術方法
幾千年來，我國就一直致力于礦產的開發，其方法大多是依靠人力，基本上沒有什么技術含量。現如今，隨著科學技術的不斷發展，采礦方法也得到不斷的更新。而采礦方法的選擇往往并不是從現有的方法中選取出一種相對較好的方法。有時還需要結合礦床地質條件及要求，而創造性地應用當前已有采礦方法工藝和結構知識，提出更能符合大眾要求的新方法。采礦的方法大致有以下幾種：
（一）普通機械化的開采方式。我們常常看見的大多數礦床都是用普通機械化方法開采。機械化開采又常常分為露天及地下開采兩個大類。露天開采是將礦體上覆著的巖層剝離，然后自上而下進行開采作業。
（二）特殊采礦法。特殊采礦法分為地下物理化學和海洋采礦。物理化學采礦法是浸取、溶解或者熔融有用的成分，把溶液或者熔融體從地下舉升到地面進行提取。這類方法的好處主要是“投資省、見效快、工作條件好”，但它只適用于銅、鈾和一些金屬的礦物和鹽、堿及自然硫等。海洋采礦主要是對濱海大陸架及洋底蘊藏的大量有用礦藏的開采，而洋底的錳結核還尚處于試開采階段。
（三）空場法和填充法。這兩種方法主要是為了提高對礦床的地質資料的準確性和完整性的要求，它的特點是在回采的過程中，采空區主要是靠暫留或者永久殘留的礦柱去進行支撐，整個過程采空區始終都是空著的。
三、采礦工藝技術改造
現代科技的迅猛發展，人們對于采礦工藝的改造也愈發看重。當前，我國現有的采礦工藝其主要是依據各不相同的礦石條件選取采礦，而工藝對于堅硬的礦石，大多數都是用鑿巖爆破的方式來進行開采；而對于松軟的礦層，則可以采用機械切割或者挖掘的方式來進行開采；相對于松軟的砂礦床，更多是采用水力進行沖采；對于裂隙發育較好的礦體，則可以采用自然崩落的方法進行開采。“礦床開拓、掘溝工程、穿孔、爆破、采裝、運輸、排土”是露天礦山的主要開采工藝；相較于露天開采，地下礦山的開采就相對復雜一些，它主要包含了“礦床開拓、井巷掘進和支護、礦塊采準和切割、回采工作面鑿巖爆破、礦石運搬、采場支護和地壓管理、礦柱回采和空區處理等等”。
如今，隨著科學技術的不斷提升和采礦工藝的不斷改進，而且在爆破的方法上也進行了一些探索。比如運用“增大炮孔臨近系數”與“藥壺爆破等爆破”法，在地質條件較為復雜的環境下，取得了較好的效果，經濟效益也隨之明顯提高。特別是刨煤機裝置能實現3m/s以上的切割速度且切割功率達到了2×400kW以上。這也就是是說，刨煤機的每刀切深提高到了250mm，這對于煤炭開采工作效率的提升而言是極為關鍵的。其次，改變開采過程中的不合理的部分，盡量最大程度的進行露天開采，從而提高經濟效益。再次，進行排土方式的改進，采用更為經濟有效的排土方式。再次，對供電系統進行改進，合理布局，減少電路損耗。最后，進行采掘設備的改進，讓整體設備向數字化、智能化轉變，對露天操作設備，井下電機車，和井下照明設備等等進行改進提升。同時還應注意的是，井下安全作業的改進，提高安全作業率。
參考文獻：
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篇8
露天采礦是采用采掘、運輸設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。其優點是開采空間限制小，機械化、自動化水平較高；勞動生產率較高；開采成本較低，且礦石產量大適合大規模開采低品位礦石；資源利用充分，礦石損失貧化小，回收率高；基礎建設時間短，投資較小；開采高溫易燃礦體安全系數高；勞動條件較好，生產安全。但也有其缺點即開采過程中會產生較大粉塵，運輸設備排放廢氣以及爆破巖石產生的有害成分對于周邊環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；開采作業受天氣影響較大；開采作業中產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發展趨勢
隨著科學技術的進步和采礦技術條件的進一步復雜化，機械化大規模采礦、無底柱分段崩落法和充填采礦等技術得到了廣泛的應用，并將逐步發展露天地下聯合采礦技術、無爆破采礦技術、自動化采礦技術和連續采礦技術將會得到更多的應用。露天礦將向著大型化、規模化方向發展，為降低用工數量，降低投資和生產成本，降低管理的復雜程度，各礦山企業正在積極研究生產管控模式。目前國內冶金礦山露天開采的發展趨勢有以下特點：
2.1 設備大型化，開采集中化
在合理范圍內，采用大型開采設備可以明顯提高露天采礦的產量以及經濟效益。例如，目前國內外常用采礦器械電鏟，國外特大級電鏟容積早已達168m3，是技術上重大突破。而國內目前最大鏟斗容積約為76m3，每小時理論挖掘量約6600m3，產量可觀。
（1）鉆機。國內重點冶金礦山穿孔設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。國內重點露天礦主要以電鏟為主，斗容最大為16.8m3。
（3）采礦技術高效化、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、分區開采，盡可能地縮短建設周期，提高經濟效益。
（5）采礦工藝連續化、半連續化。最具代表性的全連續工藝是輪斗鏟采掘——膠帶運輸機運輸——排土機排土，采用這種工藝可以實現高效率、低成本化露天采礦作業。利于生產規模擴大和降低生產成本，但受限于場地、礦產資源等因素，全連續工藝推廣運用不及露天礦半連續工藝。
（6）露天礦開采用半連續工藝是近30年來迅速發展起來的一種新工藝，它的實際應用已展現出其強大的生命力。國內礦山通過引進大型可移動破碎站—膠帶運輸裝備，建成采場內可移動式礦巖破碎—膠帶運輸系統，標志著我國間斷—連續開采工藝已進入世界先進水平。
（7）可移動式破碎站。可移動式破碎站是汽車、破碎機和膠帶運輸機組成的間斷—連續運輸工藝的核心技術裝備之一。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 礦山數字化、智能化
礦山自動化調度系統、采礦設備的自動化控制、智能化全球定位系統等現代技術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，開采境界內礦巖賦存條件往往復雜多變。針對這種情況，傳統的單一開采工藝方式往往不能與之相適應，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用已經成為大型露天開采的一種發展模式。
2.5 開采設備自動化
隨著科技的發展，計算機技術也迅猛發展，許多自動化、智能計算機設備已經運用到露天開采的許多領域。例如，礦床勘探與地質模型建立、礦山設計計劃、礦區及礦山生產管理到設備故障監測等。計算機的合理化運用有利于露天開采的自動化發展。
2.6 對開采礦產資源及周邊環境的可持續開發保護合理化
充分利用資源，重建生態環境，保持可持續發展對于礦山環境保護方面，如復墾造田，三廢處理，滑坡防治，煤炭自燃防治等，提出了許多新的技術問題。合理充分利用礦產資源，實現礦業可持續發展，涉及子孫后代長遠利益，己受到各國普遍關注。
隨著國家產業政策的發展和規范，對礦山開采要求越來越嚴格，要求盡量使用節能、環保、高效的礦山開采設備。高效率開采設備、專業化合作分工將是未來大型礦山發展趨勢。液壓挖掘機在未來的礦山應用中將以大型化、電驅動為主要發展方向。露天礦山開采總的發展趨勢是規模大型化，效益更高化。
3 我國露天采礦發展現狀與建議
3.1 發展現狀
隨著全球科技發展，國內外采礦技術都有了新的提高，我國目前露天采礦采用現代先進開采技術與工藝，已步入世界先進水平，同時積極借鑒、吸收國內外先進采礦工藝技術，提高了我國的采礦技術水平，并實行高度集中化開采，逐步合理規范的開發礦產資源，發展前景相當樂觀。
3.2 關于發展思路的若干建議
（1）對優勢礦產資源實行集中化開采，實現大規模生產的經濟效益。
（2）根據開采需求，引進國外各種先進開采工藝，投入及培養高新技術人才，并基于現狀運用合理適宜的采礦技術，逐步實現產業機械化、自動化發展。
（3）逐步完善與增加相關政策及法律法規，有利于露天采礦的良性發展。
（4）增強露天采礦作業面的設計前瞻性及實用性，對露天采礦場周邊環境同時進行合理的可持續發展保護設計。
（5）加快礦山環境治理技術的科研與轉化。研究礦業開發過程中引起的環境變化及防治技術及對污染物處理及綜合利用回收技術，采用先進的采、選技術，提高資源利用率。加快礦山環境保護防治新技術、新工藝的開發與應用轉化。引進和開發適于礦區土地復墾的生態重建新技術，開展示范性工程。實行清潔生產，發展綠色礦山。
（6）強化監管，預防和控制礦山環境的惡化。在礦山建設過程中嚴格執行環境影響評價制度，堅持環境保護治理措施與主體工程同時設計、同時施工、同時投用，對生產礦山要加大監管力度，規范礦山開采行為，確保環保投入，達到“二廢”的合理排放與潛在隱患的及早防治。對已破壞的環境，應限期恢復治理。
篇9
歷史十分悠久，近年來，我國在金屬礦的開采上進行了各種現代化采礦技術和工藝的全面研究，在露天陡幫的開采、連續和間斷開采、分段中深孔的采礦、大直徑深孔的采礦、自然崩落采礦、機械分層的采礦、溶提采礦、巖體加固和支護、高效率的礦山充填、井下成套采礦裝備、礦山的防治水、露天的成套采礦裝備等方面都有了很大突破。
1 我國金屬礦產資源現狀
我國礦產資源總的特點是總量大，但人均擁有量低，人均礦產儲量僅為世界平均值的58％；種類齊全但結構不合理，目前我國已探明礦產資源總量較大，約占世界的12％，居世界第3位，但主要礦產儲量占世界的比例并不高。目前我國具有年產9億t鐵礦石原礦的生產能力，到2015年可形成新增鐵礦石原礦年生產能力達3～3.5億t。此外，我國還加大了海外鐵礦投資力度，到2015年，我國海外權益礦規模將增加1億t左右，海外權益礦的總量達到我國進口總量的20％以上。
2當前采用的主要采礦技術
2.1陡幫的開采。這種開采技術在初期時的剝離量比較小，基建的工程量也比較少，最終邊坡的暴露時間以及建設周期都十分短。所以，很早以前我國就將陡幫的開采納入到國家科技攻關項目中，在露天礦中進行了大規模工業試驗的開展，這給大中型露天礦技術的新建、改造以及擴建提供了相關的實踐經驗。
2.2鏟運機和松土機所進行的露天開采。這種開采技術主要適用于對鋁土礦進行開采，其主要技術特點為采用松土機對礦巖進行松散和破碎，從而來代替鑿巖爆破方式，而鏟運機則主要進行運輸、裝載、卸載。這種采礦工藝十分簡單，能夠實現一機多用的效果，通過進行分層鏟裝來實現分層排土、分層開采，最終達到排土和復墾一體化的效果。
2.3間斷和連續相結合的開采技術。這種采礦技術是指在工作面上用電鏟對礦石加以裝載，經過破碎機破碎和汽車運輸以后，將礦石通過膠帶運輸機運出采場。這種采礦工藝能夠使得膠帶機和汽車的優點得到充分發揮，使用于開采那些深凹的露天礦。
2.4地下金屬采礦的連續化。連續開采地下金屬礦山主要是指：連續回采礦房、連續開采礦體（床）、連續運送礦石以及連續的全工藝過程。也就是說在開采的過程中實現一步到位；在回采的過程中實現出礦、落礦、搬運礦石工藝的連續性作業；實現井下礦石的運輸、轉載、提升等環節的連續化；落礦、掘進、運搬、出礦、運輸等工藝過程連續化。
2.5無底柱的分段崩落方法。我國當前的無底柱分段崩落采礦技術面臨著怎樣對結構參數進行加大和優化的問題。優化結構參數的主要方向為使得進路間距不斷增大。通過進路間距的增大能夠實現采掘工程量的大幅減少，此外還能使得一次崩礦量增大，從而使得采礦強度得以增加，降低礦石的成本，大大提高礦山經濟和社會效益。
2.6自然崩落的技術和方法。自然崩落的技術和方法主要是指通過巖石自然應力的應用實現落礦的技術，其具有采礦成本低、生產能力大等方面的優點，尤其適用于那些礦化均勻、礦體厚大、易于自然崩落的礦床開采過程。
3 金屬礦采礦技術的發展趨勢
3.1 深井開采。隨著淺部資源的逐漸消耗和枯竭，我國已開始向地下深部獲取資源，預計在今后10～20 a內，我國礦山將進入1000～2000 m深度開采。20世紀60～70年代建設的部分礦山相繼進入深部開采，一些新建礦山采礦深度也很大。
3.2 大型極深露天礦采礦技術。目前，我國已有部分礦山進入大型極深露天礦山開采。隨著開采深度的增加，采場空間作業尺寸逐漸縮小，開拓運輸和新水平準備困難增加，采礦強度降低，運輸距離增長，重車上坡長距離運行，設備效率降低，生產能力下降。目前我國已形成了較為成熟的系統研究方法，初步形成了大型極深露天礦開采的工藝、設備配套工藝、爆破控制技術、防災變控制和環境控制等。
3.3 露天礦境界外駐留礦開采技術。我國許多大型冶金露天礦山逐漸步入晚期開采，但由于受技術經濟條件約束，露天礦境界外遺留大量礦產資源。如果擴大境界，可能造成礦山經濟指標的惡化，并且征用大量土地，破壞生態環境。這些儲量已無法通過擴大露天境界回收。為了減少損失我國已通過對蝕變巖型礦巖特性的研究，采用灰色系統方法選擇采礦方法，控制了復雜條件下的采場頂板；運用聲發射與地壓、位移監測相結合的方法，掌握非煤礦山礦巖體的地壓活動特征。初步形成了駐留礦體開采與原開采的耦合方法、礦山開采對礦巖層損傷的數值分析方法、頂板巖層變形監測措施、巖層變形監測及預報方法、低擾動爆破技術等。
3.4復雜富水礦床開采技術。今后應在復雜水體礦床安全高效采礦方法、全尾砂濃縮充填材料、工藝設備及自控技術研究以及水患和地壓突變規律及監測預報控制技術方面開展研究工作。特別是復雜水體礦床突水機理及防治技術，井下充填的新型廉價尾砂膠結材料，微細粒尾砂高效濃縮泵送充填及自控技術，巖層變形—應力—滲流三場耦合分析技術，低能耗沉密脫水臥式倉造漿工藝與技術方面重點開展研究工作。
3.5復雜難采地下殘留礦體開采技術。我國地下金屬礦山長時間的開采，由于當時技術水平的制約以及亂采亂挖的影響，采區內仍殘留有大量的礦石資源。這些殘留礦石資源回采技術復雜，安全條件差，遺留的大量空區和礦柱長期不能得到有效處理。回收這些殘留資源的主要難點是復雜空區殘留資源探測技術、大參數大步距整體崩落技術、殘留資源開采條件再造技術、復雜充填體下礦柱回收技術以及復雜殘留礦體安全回采監測預警等技術。這些技術難題的解決，必將對提高礦產資源利用水平、推進我國采礦技術進步具有重要意義。
3.6無人采礦、自動采礦、數字礦山。隨著無人采礦技術、可視化技術、3S(RS，GPS，GIS)技術和虛擬現實技術的發展，系統數字化勢如破竹，把礦山及其他相關信息、計算技術和工業控制技術進行整合，優化設計礦床開采方案、合理配置資源、最佳控制工藝及其支撐系統，已成為全面、動態、準確地掌握我國礦產資源的存量及變化、進而科學合理地開發利用和保護資源、實現礦產資源可持續發展提供手段。
3.7無廢開采。無廢開采與可持續發展有著密不可分的關系。一方面在礦區開發和發展過程中往往聚集和形成了相當數量人口的社區或一定規模的城市，其環境保護有著重要的意義；另一方面，如果忽視無廢開采，不注重環境與資源的利用和保護，過早地開采完資源，勢必會對礦山與國民經濟造成很大的損失。所以，必須從長遠的眼光來規劃礦山的開采，確保礦山長期可持續發展。
4 結束語
隨著時間的推移，現有的各種類型的采礦方法都有可能遭遇面目全非的變革，無人礦山、海底采礦、太空采礦等都將成為現實。采礦業將以一個更需要我們想象力才能描繪的形象，伴隨人類的文明活動而向前發展。
參考文獻：
[1] 張幼蒂．現代露天開采技術國際發展與我國露天采煤前景[J]．露天采礦技術，2005，(3)：1 4．
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我國金屬礦的開采歷史是比較悠久的，在古代就具有了較為規范合理的開采技術，可在近代，我國金屬礦的開采技術是長期處于落后狀態，其生產基本依靠手工作業，從20世紀的50年代后，我國金屬礦開采技術發展比較迅速，并且我國現階段有部分開采設備已實現了自動化、大型化及智能化，并且我國礦產資源具有明顯的富礦少、貧礦多、大礦少及小礦多等特點，礦產資源短缺也較為嚴重，僅有加強金屬礦的開采技術，方能有效提高我國金屬礦資源產量。
1 露天開采技術
露天開采也可稱為露天采礦，主要是指按照礦床賦存條件，并應用一定采裝運設施，在露天空間里從事金屬礦的開采工作，這種礦體一般埋藏是比較淺的，或者地表有露頭的，這個時候應用露天開采是比較合適的，隨著我國開采技術發展，適合露天開采范圍增加，還可適用低品位礦床及地下開采剩余殘礦，我國90%左右的鐵礦石產量為露天開采，露天開采技術主要有露天陡幫、高臺階開采、穿爆技術、露天采礦裝備及間斷—連續開采等技術。
1.1 露天陡幫開采及穿爆技術
陡幫開采理論是由前蘇聯的學者所提出，我國在上世紀的70年代開始陡幫開采技術的試驗，后被列入了我國科技攻關的項目，在南芬露天礦實施了大規模試驗，給我國大中型的露天礦開采技術改造、新建及擴建帶來了豐富實踐應驗，這種技術具有初期剝離量小，建設周期短及工程量少等特點，目前在我國的紫金山、金堆城及眼前山等有關露天金屬礦中得到了應用及推廣。我國很多露天礦采用的是潛孔鉆與牙輪鉆的鉆鑿炮孔來爆破的，其應用技術主要有微差爆破、擠壓爆破、大爆區及孔內的位差為爆破技術，有效解決難爆礦巖的爆破減振及破碎塊度問題，這種穿爆技術在我國目前的露天開采中，應用是非常廣泛的。
1.2 間斷與連續開采
這種露天開采技術是指在工作面上使用電鏟來裝載礦石，通過汽車運輸及破碎機的破碎之后，使用膠帶運輸機把礦石運出采場，此技術能發揮汽車與膠帶機的優點，比較適合深凹露天礦的開采，我國從20世紀的80年代開始，在東鞍山及大孤山等鐵礦，還有德興銅礦主要應用了這種間斷與連續的開采技術，自齊大山鐵礦引進了可移動式的礦巖破碎和膠帶運輸系統之后，標志著我國的深凹露天礦山開采技術進入了世界先進的水平行列。
1.3 高臺階開采及露天采礦裝備
露天開采設備正向大型化發展，國外有些礦山運用了高臺階的開采技術，我國在高臺階的開采技術方面研究要晚些，這種技術在我國露天礦中應用并不是很多，我國露天金屬礦大多數臺階高度最大在14m-15m之間，近些年，露天鐵礦裝備有了較大提高，運用10m3之上的大型挖掘設備增多，這給高臺階開采技術應用提供了有利保證。我國露天金屬礦裝備水平可分為三種類型，一是小礦山的裝備單一，不配套，有些工序還使用手工體力勞作；二是中大型金屬礦的機械化程度比較高，可設備較為陳舊，效率不是很高；三是少部分大型金屬礦運用了國內外先進裝備，像電動輪汽車、牙輪鉆機、大功率推土機及大斗容的挖掘機等，其生產作業線的效率較高。我國露天礦還將衛星定位系統廣泛應用在了監控、定位及運營方面，其發展正在向規模及設備大型化、開拓方式的強化及多樣化、工藝連續及半連續化、電子控制等方面發展。
2 地下開采技術
在我國金屬礦開采里，地下開采占據著重要地位，尤其是有色及黃金系統，有90%之上的礦山采取了地下開采方式，地下開采所指的是自地下礦床礦塊內采出礦石過程，主要運用了礦塊采準、切割及回采等步驟來實現的。隨著采礦技術不斷發展，我國采礦技術從少數淺空采礦發展到了現在多種類型采礦法。
2.1 自然支護開采
自然支護開采又稱為空場開采，主要依靠圍巖自身穩固性及礦柱支撐力來維護回采過程所形成采空區，并且使用支架或者采下礦石作為臨時支護，此開采技術需要圍巖及礦石具有一定穩固性，自然支護開采法是種結構簡單、回采工藝簡單、采礦成本低、生產率高及機械化生產的采礦方法，比較適合開采圍巖及礦石都穩固的礦體。這種技術的局限性為：在開采中厚層之上的礦體時，含有大量礦柱留用，回采率比較低，在高價礦床中應用的比較少。這種技術一般把礦塊分為礦房及礦柱，并逐步來回采，回采礦房的時候，采場主要以敞空的形式所存在，并要靠圍巖及礦柱自身強度進行維護，當礦房開采完后，應及時回采礦柱，并處理采空區，這兩者應同時進行，現階段，這種技術在我國的黃金、有色金屬及工礦山中應用還是很廣泛的。
2.2 人工支護開采技術
這種開采技術主要是用填充材料或者其它支架來維護采空區的，又可稱為充填開采法。隨著回采工作面推進，采空區里可送入爐渣、碎石及水泥等相關的充填材料，實施地壓管理，并控制地表移動及圍巖崩落，主要在充填體保護下來回采。這種開采技術的目的是運用所形成充填體實施地壓管理，并控制地表下沉及圍巖崩落，從而為回采創造便利安全條件，這種技術具有適應性強、貧化率低、回采率高、保護地表、工業廢料可利用及作業安全等優點，其缺點為成本高、工藝復雜、礦塊生產力低及勞動生產效率低等。此技術比較適合圍巖不穩固稀缺礦石礦體，地表沒有陷落，可開采條件較為復雜的礦體，像水體、建筑物下的礦體及鐵路干線等。依照回采工作面及礦塊結構前進方向可劃分成單層充填、下向分層充填、上向分層充填及風采充填開采等，依照充填料及輸出方式的不同，可分為水力充填、干式充填及膠結充填等開采法。
2.3 崩落采礦及溶浸采礦
崩落采礦技術是以崩落圍巖實現地壓管理采礦法，也就是隨著崩落礦石來強制圍巖充填以管理及控制地壓，這種技術主要適合地表塌陷及圍巖易崩落礦體，其特征為崩落圍巖回采一部分礦房及礦柱，并隨著回采工作面推進，對采空區管理地壓開采技術，這種技術依照回采方式可分為分層崩落、壁式崩落、階段崩落、有底柱及無底柱的分段崩落法。溶浸采礦又可稱為化學采礦，是依據一些礦物化學及物理特性把溶浸液注到礦堆或者礦層里，經過化學反應來選擇礦石里的有用成分，并把有用成分自固態轉為液態再回收，這是種新型開采法，能夠分為原地浸出、地表堆浸及原地破碎浸出多種方法，運用不同溶浸液可讓溶浸技術適合大部分金屬礦開采。采礦技術應用需要考慮礦山技術條件、礦床地質條件及經濟因素等，從而滿足經濟、安全、優質及高效要求，其中礦山技術條件涉及設備、材料、管理水平及地表環境等，礦床地質條件主要包含礦體傾角、形態、厚度、分布及圍巖化學物理性質等，經濟因素包含礦山成本、價值、資源綜合利用、經濟效益及國民經濟要求等，依據這些條件來提出金屬礦開采方案，并通過工業試驗來正式選用，礦床開采順序主要包含階段中礦塊、井田中及相鄰礦體開采。
3 結語
隨著科學技術發展，自動化、智能化及數字化已成為現代知識經濟重要標志，通訊、定位及自動化技術應用，對金屬礦開采產生了深刻影響，我國礦山正朝著自動化調度、采礦設備自動控制及智能全球定位等現代技術應用發展，金屬礦開采技術向連續開采、無廢開采、化學開采及地下露天相聯合的開采技術發展，與國際先進水平相比，我國還存在一定差距，需要不斷完善開采技術，以促進發展。
參考文獻
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1礦山地質環境開發現狀及問題
1.1礦產資源開發利用現狀
區境內已探明的礦產有鈉長石、鉀長石、高嶺土、瓷砂、石灰石、花崗巖、河沙、水晶石、鐵礦石等。其中儲量大、品位高的有鈉長石、鉀長石、高嶺土、瓷砂、建筑用花崗巖、河沙、建筑用砂巖。還有偏硅酸礦泉水和地下熱水（溫泉）。
1.2礦山地質環境問題
根據《礦山地質環境保護與恢復治理方案編制規范》（DZ/T0223-2011）的有關規定，結合清遠市清城區礦山的地質環境背景、開采礦種、開采方式和礦山地質環境現狀，本次礦山地質環境問題包含四類：地質災害、含水層破壞、地形地貌景觀破壞、土地資源壓占破壞。地質災害。礦山開采過程中由于地表剝離、廢土廢石堆積、地下水疏干等活動，破壞了地面穩定并產生一系列與采礦活動密切相關的次生地質災害，礦山地質災害的誘發以采場邊坡和排土場最為嚴重。礦山實行露天剝離開采，大量剝離土堆積成山；而堆積物高陡，沿溝谷坡面堆放，結構松散，無防護措施，在強降雨誘發下易發生泥石流，成為誘發崩、滑、流地質災害的重要隱患。含水層破壞。區內礦山全部為露天開采，主要為正地形山坡式露天開采和負地形凹陷式露天開采兩種方式，正地形山坡式露天開采礦山均能自然排水，采坑底標高高于侵蝕基準面，地下水位基本不變。負地形凹陷式露天開采礦山，采坑底標高低于侵蝕基準面15～25m，采礦作業時，需要機械排水，地下水位明顯下降，在影響半徑范圍內會有不同程度的地下水位下降現象。由于本區降雨量較豐沛，且均為山林地區，居民稀少，地下水位下降沒有導致植被、農田干枯。因此，含水層破壞的地質環境問題在本區中不嚴重，已經得到自然恢復，不作為區內礦山地質環境問題。地形地貌景觀破壞。清城區區內礦山自2000年開采以來已有十多年的歷史，主要開采礦種4種，主要開采礦類為陶瓷土，其次建筑用花崗巖礦，磚瓦用粘土和建筑用砂巖開采較少。開采方式均為露天開采。露天開采好似實行“搬山運動”的露采剝離，采礦前需破壞地表植被并剝離表土，廢土堆放壓占土地資源，礦區大部分的山林土地已寸草不生，遠看如同的“石頭山”。礦山的露天采坑、排土場及其它等明顯改變了礦山的原地形地貌，其主要破壞形式是破壞原有植被面積和改變原有地形標高。土地資源壓占與破壞。礦業活動的各個環節都在不同程度上對土地資源帶來了破壞和占壓。露天開采破壞了地表耕植層；排土場的堆放，占壓大面積土地的同時，也成為崩塌、滑坡、泥石流的誘因。
2礦山地質環境治理現狀及存在問題
礦山地質環境治理現狀。全區已對一部分礦山進行了簡單治理。主要是對采場邊坡及排土場進行分臺階放坡，種植樹苗和竹子等，比較稀疏，坡面未種植草皮，沖溝到處可見，水土流失沒有得到有效阻止，其中，部分石場作為水塘的采坑周圍進行了鐵網圍欄警戒。另外，部分礦山閉坑時間較久的礦山已輕微自然復綠，多生長雜草，而大部分礦山采場及排土場邊坡均未進行治理，微型地質災害及水土流失時有發生[2]。存在問題。部分礦山企業“重礦產資源開發、輕環境保護與恢復治理”。礦山企業對礦山地質環境保護與治理的認識程度不高，與治理的積極性、主動性不夠。礦山地質環境保護與治理技術有待提高。礦山地質環境保護與治理技術的應用不能適應經濟發展和礦山地質環境保護與整治目標的要求。礦山地質環境保護與治理工程資金投入不足。清城區礦業開發歷史雖然只有十幾年，礦山地質環境問題點多面廣，而需實施的礦山地質環境治理工程的投入與實際收繳的費用差距很大，治理資金嚴重不足。
3礦山地質環境變化趨勢分析
礦山地質環境總體上受環境條件、礦業開發方式、礦山環保意識與投入、礦山地質環境管理制度等因素影響。地質環境條件：包括礦產資源空間分布、地層巖性、水文氣象、地形地貌、水文地質等要素，它是控制礦山地質環境的基本因素。礦業開發方式：礦產資源開采方式、采礦方法等內容，亦是影響礦山地質環境狀況的主要因素。礦山環保意識與投入：礦山環保意識越強，資金投入越大，環保設施越齊全，對地質環境的破壞可降低，反之對地質環境的破壞越大。
4結論及建議
礦山地質環境保護和治理是長期的工作，也是一項跨行業、跨部門的綜合性工程，需要有關部門相互協調合作加大對環境治理和保護力度，規范監督企業的生產經營活動，重視其中存在問題及變化趨勢，并有效的引導促進礦山地質環境的恢復。鑒于以上情況，需進一步加大礦山地質環境治理投資，健全完善礦山地質環境保護與治理的管理體系，建立礦山地質環境保護與治理的技術保障體系，新建礦山嚴格執行礦山地質環境準入制度，持續對礦山地質環境治理投資，全面落實礦山地質環境法律、法規體系和行政管理制度，進一步加強礦山地質環境保護執法監管力度，歷史遺留的和重點地區的礦山地質環境問題得到全面治理，全區礦山地質環境質量進一步好轉。
作者:吳育新 單位:廣東省有色金屬地質局九四〇隊
篇12
礦藏和石油的開采是采礦業的主要組成部分。采礦工業所開采出來的金屬礦石是冶煉工業的主要原材料，由此可見，采礦工業是一種舉足輕重的工業。采礦的主要工作是對礦石進行崩落、切割處理，再將其裝進運輸工具。地下回采分為落礦和出礦作業，露天回采分為穿孔、爆破及采裝作業，將裝入運輸工具的各種礦石運到選礦廠或礦倉。在將礦石運送到礦倉和堆棧的時候要將礦石均勻混在一起并且把在挖掘過程中混入的廢石倒入廢石場，這樣才能夠保證生產質量。由于各地的實際地質情況和采礦技術都不盡相同，所以采礦的方法也多種多樣，使用不同的方法采礦，其流程、使用的設備、開采順序等也不相同。如果采礦選取的方法不正確，可能會導致礦山生產技術指標下降造成經濟損失。所以在采礦過程中要選擇合適的設施，才能夠最大獲利。
采礦和其他工業相比有許多差異，具體表現如下。
1 采礦所采掘的原料是存在于自然的礦石，采礦時不能自由選擇地點，采礦的工業儲量也不可再生。
2 采礦工業沒有固定的車間，想要保證礦山的正常生產，則必須要使開拓和采準等工作相互協調，否則就會減少礦山產量，造成不必要的損失。
3 就采礦工作而言，它所面臨的總體趨勢是開采條件日趨艱難、開采的礦石品位日漸下降、成本不斷增高。
4 礦山所處的地質條件復雜，礦石品位分布不均勻，采礦設計工作難以標準化，采礦周期較長，投資額大，投資風險也較高。
5 采礦工作多數位于露天場所或者低下，工作條件艱辛，工作量大，且安全問題難以得到保障。
6 礦山經濟效益與市場供求和礦石價值密切相關。
采礦的技術方法
在當今這個科學技術日新月異的時代，采礦的方法也隨著科技的發展而不斷地發展。采礦的方法的選擇不能紙上談兵，必須要結合當地礦山的實際地質條件和要求，具有創造性地結合當前已投入使用的采礦工藝技術和現已研究出的采礦知識，提出更加能夠符合實際采礦需求的新方法。當前采礦的方法主要有以下幾種。
1 常見的機械化開采方法。在日常生活中，人們最常見的采礦方式大多都是使用普通機械進行開采。機械化開采有露天開采和地下開采之分。露天開采主要是指將礦體上覆蓋的巖層剝離，然后自上而下進行開采作業。地下開采主要是指從礦床中采出礦石的過程。
2 特殊采礦法。特殊的采礦方法分為低下物理及化學采礦和海洋采礦。物理化學采礦法主要是采用浸取、溶解或者高溫熔化等方法提煉出有用的成分，這種方法的優點主要是“投資小、見效快、工作條件較好”，但同時他也具有只適用于銅、鐵等金屬礦物以及鹽、堿等自然硫的局限性。而海洋采礦主要針對于海洋底部蘊藏的礦產的開采，而海洋底部的錳結核仍然處于試開采的階段。
3 空場采礦法和填充采礦法。使用這兩種方法重點是為了提高對礦床的地質情況的準確性和完整度的要求。
采礦工藝技術的改造
人們對采礦工藝的要求也越來越高，采礦工藝的改造刻不容緩。目前，我國已投入使用的采礦工藝主要是根據礦石條件的不同來選取采礦方式，例如，對于比較堅硬的礦層，大部分都是使用鑿巖爆破的方式開采得到礦石；而對于較為松軟的礦層而言，主要采用機械切割或是挖掘之類的方式進行礦石的開采；碰到松軟的砂礦床是主要采用的方法是水力沖采；對于多裂隙的礦體大多數都是使用自然崩落的方式開采。“開拓礦床、掘溝工程、穿孔、爆破、采裝、運輸、排土”是露天采礦中的主要使用的開采工藝。相對于露天開采而言，地下開采的情況就較為復雜一些。地下開采主要包括“礦床的開拓、礦井的挖掘和支護、礦石的采準及切割、回采工作面鑿巖爆破、礦石的搬運、采場的支護以及地壓管理、礦柱的回采和空區的處理”等一系列問題。
篇13
1.2土地恢復治理由于廣西錳礦礦山以露天開采為主，對地表環境破壞強度較大。據近3年統計資料顯示：廣西錳礦山土地恢復治理平均完成率為5.9%。2011年，平樂二塘錳礦區礦山地質環境治理、全州縣雷公嶺錳礦地質環境治理等2個申請中央補助資金的礦山地質環境治理項目獲得批準。目前，全州雷公嶺錳礦已成功申報國家礦山公園，經過礦山地質環境治理，優化了當地區域環境，為廣西礦山公園的建設提供借鑒。
1.3典型礦山開發現狀大新錳礦為廣西保有資源儲量規模及采選規模最大的錳礦礦山，位于崇左市大新縣，礦區有公路通往大新縣、靖西縣等，交通便利。大新錳礦為我國最大的碳酸錳礦床之一，礦床類型為海相沉積層狀碳酸錳礦礦床，地表發育風化帽型氧化錳礦，2011年底累計查明錳礦石資源儲量8208.98萬t，保有錳礦石資源儲量7669.17萬t。礦山為露天—地下聯合開采，采礦方法為縱運采礦法和留礦采礦法，設計采礦能力為90萬t/a，實際采礦量為每年107.52萬t，其中露天開采礦石量72.80萬t，地下開采礦石量34.72萬t。礦山實際回采率為87.66%，略高于設計回采率（85%）。礦山實施的“4a～5a線280～320m標高殘礦回收節約錳礦資源示范工程”采用串車斜井開拓，回收4a～5a線280～320m標高之間的殘留錳礦資源，每年回收錳礦石8萬t，原礦品位為含Mn19.32%，在服務年限內可回收錳礦石24.2萬t。總體來看，廣西錳礦資源開發利用程度較高，可作為最低準入門檻制定的重要參考依據。
2廣西錳資源開發最低準入門檻體系構建與分析
依據國家及廣西礦產資源總體規劃要求，結合相關數據庫文獻、現場調研基礎數據，筆者分析了錳礦資源開發最低準入門檻的關鍵指標及基本內容。
2.1最低生產規模和最低服務年限分析依據《關于調整部分礦種礦山生產建設規模標準的通知》（國土資發[2004]208號）的規定，錳礦生產規模：大型≥10萬t/a，中型5～10萬t/a，小型≤5萬t/a，最低生產規模是2萬t/a。《廣西壯族自治區礦產資源總體規劃》（2008～2015年）中規定錳礦最低開采規模：大型10萬t/a，中型5萬t/a，小型3萬t/a；最低服務年限：大型20年，中型10年，小型3年。目前，廣西錳礦山平均生產規模約為9萬t/a，大中型礦山所占比例為48.48%，所占比例較高，且廣西錳礦資源開發利用水平較高，故制定的生產規模準入門檻應高于全國平均水平。因此，筆者認為小型錳礦不宜再批準建設，即新建錳礦礦山最低建設規模應該為：不批準建設小型錳礦，中型礦山5~10萬t/a，大型礦山≥10萬t/a；錳礦礦山最低服務年限：中型礦山不少于10年、大型礦山不少于20年。
2.2“三率”指標分析目前廣西已率先完成錳礦資源“三率”調查報告[3]，由該報告可知，錳礦礦山開采回采率平均為89.23%，與開發利用方案設計的平均值88.32%基本持平；選礦回收率平均為87.90%，高于開發利用方案設計的平均值80.75%；綜合利用率平均為79.82%。近年來，廣西大型錳礦山通過產業升級，開發利用水平有所提高，但是，大多數中小型及以下錳礦山采選技術和裝備依然落后，生產粗放，開發利用水平低下，資源浪費和破壞較為嚴重，平均采礦回采率、選礦回收率分別為89.20%和75.80%，綜合利用率平均為67.72%。由此可見，廣西國有礦山礦產資源利用水平較高，而小型礦山礦產資源利用水平仍然較低。根據上述分析結果，結合廣西錳礦資源開發利用現狀，筆者提出廣西錳礦資源開發最低準入門檻“三率”指標要求為：露天開采回采率達到90%以上，地下開采根據錳礦礦床的圍巖穩固性和礦體傾斜度等自然賦存條件的不同，回采率應達到85%～91%。選礦回收率控制在85%～90%，錳礦綜合利用率控制在75%～85%。
2.3最低準入門檻的基本內容為規范錳礦開采秩序，提高礦產資源開發水平，加快結構調整，保護生態環境，促進廣西錳礦工業的安全生產和持續協調健康發展，廣西錳礦資源開發最低準入門檻應依據《中華人民共和國礦產資源法》、《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國安全生產法》、《中華人民共和國清潔生產促進法》、《廣西壯族自治區實施〈中華人民共和國礦山安全法〉辦法》、《廣西壯族自治區礦產資源管理條例》、《廣西壯族自治區礦山地質環境保護條例》等有關礦產開發的法律法規和相關產業政策，遵循“廣西礦產資源總體規劃（2008～2015）”的要求，并結合廣西錳礦資源開發現狀進行制訂，其基本內容應包括：開發原則，企業布局、規模與外部條件，企業人力資源要求，工藝裝備水平，環境保護，安全生產與職業衛生等方面。
2.3.1開發原則廣西錳礦資源開發應遵循以下原則：統一規劃，合理布局；合理開發，有效保護；優化配置，規模開發；依法開采，規范秩序。
2.3.2企業布局、規模和外部條件最低準入門檻中應對新建或改、擴建礦山項目進行嚴格規定，要求必須符合國家產業政策和國家及自治區相關規劃要求，符合土地利用總體規劃、土地供應政策、土地使用標準和生態功能區規劃的規定；必須履行建設項目核準和用地報批手續，不得擅自開工建設；必須依法嚴格執行環境影響評價、安全評價和職業衛生評價，堅持“三同時”驗收制度。另外，禁止在法律、法規、規章及規劃確定的禁止開采區域內開采礦產資源。采礦登記申請人申請開采的礦區地質工作應當符合地質勘查程度要求，大型礦區（床）應達到勘探程度，中小型礦區（床）應達到詳查程度，零星分散資源可適當降低地質勘查程度。新建錳礦山最低生產建設規模達到：中型5萬t/a，大型10萬t/a。新建錳礦山最低服務年限：中型10年，大型20年（該數值僅作為國土部門制定政策的依據和參考，具體取值應由國土部門根據廣西實際來制定）。新建礦山投資項目，按照《國務院關于投資體制改革的決定》（國發〔2004〕20號）中公布的政府核準投資項目目錄要求辦理。而且，開采錳礦產資源，必須依法申領相關證照；必須有可行性研究報告論證并立項批復；必須完成開發利用方案或初步設計、安全評價、職業衛生評價、環境影響評價及驗收程序；必須編制礦山土地復墾、地質環境保護與綜合治理方案，并依照方案邊開采邊治理恢復；必須嚴格按照批準的礦產資源開發利用方案、初步設計進行開采，嚴禁無證開采、越界開采、亂采濫挖和破壞浪費資源；必須在工程建設竣工后按規定經非煤礦山管理部門組織竣工驗收合格后，嚴格按核定的生產能力組織生產。
2.3.3企業人力資源要求錳礦最低準入門檻中應分別對不同規模礦山的企業人力資源提出相應的要求。以中型以上礦山為例，該類型錳礦礦長及技術負責人應具有礦山相關專業知識，并經非煤礦山管理部門培訓合格后，方可上崗；礦山必須配齊采礦、機電、通風、地質、測量、爆破作業等專業技術人員，以及符合工作崗位要求的特殊工種技術人員。此外，礦山企業還應當對從業人員進行安全生產教育和培訓，合格后方可上崗作業。同時，礦山企業應明確告知從業人員可能存在的職業危害，并對從業人員進行專門技能培訓，才能讓其持證上崗。同樣，有關部門應當對礦山特種作業人員進行專門培訓，合格并依法取得《特種作業操作資格證》后，才能上崗作業。
2.3.4工藝裝備水平錳礦礦山必須有與開發規模相適應的組織管理系統、生產作業裝備、排土場及尾礦庫等配套工程設施。錳礦開采回采率、回收率和綜合利用率應達到一定要求：露天礦開采回采率應達到90%以上，地下開采回采率應達到85%～91%（具體應依據礦體賦存條件和開采條件來定）；錳礦選礦回收率指標應達到85%～90%；綜合利用率指標應達到75%～85%。
2.3.5環境保護制定最低準入門檻應對礦山地質環境保護提出一定要求，如應嚴格執行《礦山地質環境保護規定》，必須編制礦山地質環境保護與綜合治理方案，嚴格執行礦山地質環境治理恢復保證金制度，礦山地質環境治理恢復率應達到100%（全面治理）。礦山土地復墾應嚴格執行《土地復墾條例》，必須編制土地復墾方案，嚴格執行土地復墾保證金預存制度，新建礦山土地復墾率應達到100%（全面復墾）。而且礦山應對廢渣、廢水與尾礦進行有效管理，“三廢”排放要達到國家相關排放標準，礦山廢水回收利用率達65%以上。
2.3.6安全生產與職業衛生最低準入門檻中應在安全生產與職業衛生方面對錳礦礦山提出明確具體的要求，例如礦山項目建設和生產經營必須符合國家安全生產和職業危害防治等法律法規規定以及安全技術規程標準，具備相應的安全生產和職業危害防治條件，并建立健全安全生產責任制；新、改擴建項目安全設施和職業危害防治設施必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產和使用；礦山建設項目安全設施初步設計必須依法經過安全生產監督管理部門審查；安全設施投入生產和使用前，必須依法經過安全生產監督管理部門驗收等等。
