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矿山开采方法精选(九篇)

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矿山开采方法

第1篇:矿山开采方法范文

[关键字]露天 矿山开采设备 设备选型

[中图分类号] TD613 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-5-48-2

要在金属资源紧缺的今天加大开采力度,提高开采效率,降低开采成本就需要在开采设备中做出合理选择。硬岩露天矿山开采工程中设备的选择成为提高开采效率的关键。但是矿山开采设备种类繁多,我们要在学习各露天开采设备的先进技术基础上,深入研究各露天开采设备的特点,为不同露天矿山开采环境提供适宜的开采设备。

1露天矿山开采工程特点

露天开采工程是在开放的环境中,在采矿、掘进和运输设备的帮助下,从地表向下采取地壳中有用矿物的一项工程。露天开采工程中开采设备主要用于穿孔、爆破、采装、运输这四项工作。开采设备的损耗及油耗决定了露天开采的成本,为获取最大利益,露天开采工程一般以最大限度降低作业成本,因此露天开采设备的选择将对露天开采工程的工艺过程、开采成本起着支配性作用。

2设备选型

2.1意义

采矿工程的环境决定开采工艺。而开采工艺与开采设备的选择息息相关,相辅相成。具体说来即是开采工艺又决定开采设备的选择,与此同时,开采设备又反过来影响开采工艺的开采成本、技术参数等。为有效的降低开采成本且让采矿工程有条不紊的顺利进行,就需要我们在开采工程施工之前根据相应的开采环境,因地制宜,量身定制合理的开采设备。

2.2总顺序

露天开采设备选型的过程一般是首先选择合理的主体设备,然后根据主体设备的选择而选定合适的辅助设备。其中包括铲装设备、运输设备及穿孔设备。在主体设备的选择过程中,运输设备是根据铲装设备而配置的。

2.3装载设备的选型

(1)挖掘机的选择

选择合理的挖掘机是一个较为复杂的过程,在此过程中,矿岩物理机械性质、矿山采剥总量、开采工艺和设备性能是确定挖掘机的选型的主要条件。合理型号的挖掘机保证每个工艺环节的生产设备间配套,保证生产设备的工作效率。可供选择的挖掘机有电铲挖掘机和液压挖掘机。这两种挖掘机的选型都要根据相应的环境来确定。从挖掘机斗容来看,需要斗容大于10m3时适合选择电铲;需要斗容小于10 m3时适合选择液压铲。从电力条件、矿石种类来看,电力条件好,矿石种类少时选择电铲挖掘机。在其他情况下,若设备价格与生产效率产生冲突时,我们应当综合考虑,从整体衡量选择牺牲一定生产效率的低价位的生产设备,这种情况一般出现在进口设备与本土设备选择之间。但是,当我们设计的大型矿山在选择使用液压铲的情况下,就不会面临这样的问题,因为国内大于等于10 m3 大斗容的液压铲技术可靠性有待进一步的验证,其技术可靠性需要加强。

整体来说,提升机常见故障主要有硬故障以及软故障两种,其中,硬故障指的是由于特定参数超限表现所导致的故障,保护装置负责解决此种故障;软故障涉及到一系列的变量,诊断软件故障需要测量一系列的工况参数,并进行数据推理,准确率相对较低。但需要对软故障予以足够关注,因为很多硬故障前期都具有软故障表现。为最大限度的保障提升机运行的安全性,相关部门投入了极大精力致力于提升机检测诊断研究,并取得了一定的研究成果。其中比较具有影响力的有中国矿业大学研发的KJ46 型矿井提升机状态监护系统以及ASCC 型全数字提升机控制系统等,这两大系统中均含有检测提升机运行参数以及进行故障诊断等相关功能,此外还可以实现制动失灵保护、过卷保护以及超速保护等,效果十分显著。在煤矿生产实践中经常会遇到矿井双筒提升机松绳现象,并且松绳现象极容易导致较为严重的后果。

(2)前装机的选择

在选择前装机时,首先要考虑的主要技术性能包括额定载重及牵引力,并认真检测其对开采环境的适应性,其次要考虑作业项目的零散性对装载机效率的影响。当我们有配矿要求的时候,装载机要完成将配好的矿石运送至破碎站的运输,此时前装机的型号由运输距离和配矿量的数量决定。

3运输设备的选择

运输成本占总成本的比例约40%~60%,因此运输设备的选择在矿石开采项目中占有重要位置。

开拓运输方式决定露天矿采场运输设备的选择。矿山自然条件复杂多样,开采技术的灵活多变以及经济条件的影响了开拓运输方式的选择。运输方式主要有单一汽车运输方案及联合开拓运输两种方式。运输方式由运输距离确定,运输距离较短时,首先考虑采用单一汽车运输方案;矿岩运输距离较长,是采用单一汽车运输还是联合开拓运输,必须通过技术经济比较综合确定。

为降低生产成本,运输设备的选择应与挖掘相匹配,如采用汽车运输时,由运距决定挖掘机装载的斗数:1km的运距装载2斗~4斗,2km的运距装载3斗~5斗,3km~5km的运距装载4斗~6斗。

4钻机的选择

钻机成本在总生产成本中占有较小的比例,因此这种设备最容易被忽视,但是钻机的功能却是不容忽视的,由于它的存在实现了自动化的露天开采。

钻机主要有两种可供选择的类型,一种是牙轮钻机,另一种是潜孔钻机。钻机的选择也需要根据相应的开采环境来选择。在各种硬度的大中型矿岩的作业中,首先要考虑选用牙轮钻机。在矿岩中硬的中小型矿山以及有特殊要求,如打边坡欲裂孔、锚索孔,放水孔等选用潜孔钻机更为合适。另外,在面对进口牙轮钻机的选择时,要综合考虑钻机使用寿命、工作可靠性、价格及零部件的供货周期等条件,充分与国产钻机做出对比后做出决定。

国产牙轮钻YZ-35,孔径250mm,设备可靠、价格实惠,在国内矿山使用成功,因此国内大型矿山设计选用牙轮钻时,我们可优先选择该型号设备,国内大型矿山的边坡钻一般选用国产165mm孔径潜孔钻机。

5辅助设备的选择

辅助设备的规格选择由主要生产设备决定,辅助设备的规格要与主要设备的规模相匹配。下面我们简单说说平地机的选择情况。

第2篇:矿山开采方法范文

【关键词】金属矿山;回采率;具体措施

1 前言

通过对金属矿山的实际生产过程了解后发现,金属矿山在开采过程中,必须要对地质因素和采矿方法引起足够的重视,要正确分析地质因素和采矿方法与矿石损失贫化的关系,减小矿石损失贫化,提高金属矿山的回采率。对于金属矿山的开采来讲,回采率是金属矿山开采的重要生产指标,回采率的高低关系到金属矿山的整体开采效益和开采效果。因此,我们应正确认识金属矿山回采率问题,结合金属矿山的具体生产情况和实际影响因素,全面提高金属矿山的回采率。

2 金属矿山地质因素、采矿方法与损失贫化的关系

2.1 地质因素的影响

影响因素较多,如矿体的产状、品位分布、断层大小及密度、开采深度、围岩性质等,对于一个矿山来说,可以分中段(水平),按矿体(可采场)为前提,列出上述地质因素,从已获得相应的贫化损失率值中剔除因经营、决策造成不合理的贫化损失部分,然后用统计的方法求地质因素与贫化、损失之间的相互关系。这就在一定程度上(由相关系数大小决定)反映了地质因素与贫化损失的函数关系,从而可用来作后续开采中确定贫损指标的依据之一。

2.2 采矿石方法与损失贫化率相关

根据境内地下金属矿山损失贫化指标统计空场采矿法矿石损失率一般为15%~25%,贫化率约为10%,留矿法的矿山矿石损失率为3.5%~19%,贫化率为6%~28%,崩落法的矿山矿石损失率为15%~30%,贫化率为10%~30%,削壁充填法的矿山矿石损失率5%~10%,贫化率10%~20%,这些数据虽然包括了不合理的贫化损失部分(主要指一些属经营、决策、管理明显有误而带来的),但还是说明了不同的采矿方法,矿石的损失贫化是不相同的,一般来说,削壁充填法矿石的损失,贫化较低。

基于以上分析,金属矿山的损失贫化主要和地质因素与采矿方法有关,为了保证金属矿山的采收率得到持续提高,降低矿石在开采过程中的损失贫化,我们应正确分析地质因素和采矿方法的影响,努力提高金属矿山的回采率,满足金属矿山的实际开采需要。

3 金属矿山提高回采率的具体措施分析

从目前金属矿山的实际开采来看,要想消除地质因素和采矿方法的不利影响,提高金属矿山的回采率,就要采取以下措施:

3.1 加强地质勘探,矿体圈定和储量计算

为了保证金属矿山的回采率能够得到持续提高,应在金属矿山的开采过程中,增加地质勘探手段,可以采用航空勘探、地球物理勘探等多种手段,提高对金属矿山的了解,以及增加对金属矿山中矿藏种类的认识。通过采取多种地质勘探手段,能够有效圈定金属矿山的矿体资源。同时,还应该对圈定的矿体资源的储量进行计算,达到全面掌握金属矿山矿藏蕴藏量的目的。

3.2 合理选择采矿方法

在目前的金属矿山的开采过程中,采矿方法的选择十分关键,选对了采矿方法不但能够提高采矿效率,还能够降低矿石贫化,提高金属矿山的整体采收率。目前来看,采矿方法主要可以采用中段式留矿崩落法,解决了原来中段采矿法中块度大,废石从大块间隙混入的缺点。还可以采用削壁法充填法,整个矿体自上而下回采。将矿体周边围岩削壁充填,作为上分层回采的工作底板,矿石回采率在90%以上,

3.3 提高采矿工程的设计和施工质量

在金属矿山的开采过程中,需要配套的采矿工程辅助才能保证金属矿山的有效开采。要想提高金属矿山的回采率,就要从提高采矿工程的设计和施工质量入手,全面提升采矿工程设计和施工的合理性,认真做好采矿工程的设计和施工工作,保证采矿工程的设计和施工满足实际需要,达到保障金属矿山有效开采的目的。基于这一认识,在金属矿山开采过程中,应不断提高采矿工程的设计和施工质量。

3.4 放矿控制

在金属矿山的开采过程中,放矿工序是决定矿石贫化的重要因素。金属矿山在开采中,放矿的范围和规模是控制的重点,控制好了放矿的范围和规模,可以有效提高金属矿体的采收率,避免更多的岩石混入矿体中。同时,做好放矿控制,还有利于减少金属矿石的贫化,有利于全面提高金属矿山的回采率。因此,为了有效提高金属矿山的回采率,应重视放矿控制的作用,认真做好放矿控制工作。

3.5 矿山企业应搞好技术改造

在金属矿山的开采过程中,开采技术是提高回采率的关键。基于这种认识,在金属矿山的开采过程中,应认真做好技术改造工作,应充分认识到技术改造的必要性,并积极引入先进的采矿技术,保证金属矿山的开采技术改造能够取得积极效果,达到提高回采率的目的。目前来看,矿上企业在技术改造过程中,不但要从技术层面进行全面创新,还要考虑成本因素、环境因素等多种因素,保证技术改造的有效性。

3.6 地压控制监测研究

为了保证金属矿山的开采既能满足安全要求,又能达到有效开采的目的,应对金属矿山的地压进行准确监测。目前来看,在对金属矿山的地压监测中,不但要进行局部重点监测,还要进行矿山整体监测,从根本上保证金属矿山的地压满足实际需求,提高对金属矿山地压的掌握。从金属矿山的实际生产来看,地压控制监测对提高回采率有着现实的影响,是提高回采率的有力保证。

3.7 积极开展资源综合利用研究

目前金属矿山中除了主要的矿产之外,都存在伴生矿,如何实现对伴生矿的勘探和开采,成为了金属矿山生产中的重要内容。在研究金属矿山的回采率问题时,提高伴生矿的采收率也成为了保证金属矿山回采率满足要求的重要指标。基于这一认识,在金属矿山的开采过程中,应利用现有开采方法,积极开展资源综合利用研究,提高金属矿山伴生矿的开采,促进金属矿山的发展。

4 结论

通过本文的分析可知,在金属矿山的开采过程中,回采率是影响金属矿山开采有效性的重要因素之一,为了保证金属矿山的回采率满足要求,应重点做好地质勘探,矿体圈定和储量计算、合理选择采矿方法、提高采矿工程的设计和施工质量、放矿控制、地压控制监测研究、技术改造、地压控制监测研究和资源综合利用研究,提高金属矿山的整体开采效果。

参考文献:

[1]陈林杰.成本上升背景下我国金属矿业发展的战略研究 [J].金属矿山,2008(03).

[2]陈林杰.我国金属矿业经济增长影响因素分析与发展战略[J].科技和产业,2009(02).

[3]刘尧.我国金属矿山绿色发展指标研究[D].中国地质大学(北京),2012.

[4]廉婕.我国金属矿产海外投资相关问题研究 [D].天津大学,2010.

第3篇:矿山开采方法范文

关键词:矿山;采矿工程;设计;技术

自从改革开放以来,我国坚持大力发展社会主义市场经济,国民经济得到快速的发展,尤其是近几年,受到世界经济一体化的影响,我国国民经济水平提升更为迅速。但是与此同时,我国矿产资源消耗量也在与日俱增,资源储存量日趋紧缩。因此,为了更好的保证矿产资源的持续开发利用,矿山采矿设计单位必须在工作中重视国家法律法规,结合矿山实际情况提高工程设计质量,在保证矿山开采安全的基础上缩短采矿时间、节省采矿投资。

1 地质资料的详细分析

矿山企业由于经营项目的特殊性,其在设计、建设中本身存在复杂性、多样性和周期性的特点,同时随着地下矿产开采量的不断上升,矿山开采工程设计重要性不断凸显,如何科学、合理开采地下矿产已成为目前人们关心焦点。

1.1 矿山采矿工程设计意义

近年来,地下采矿已成为矿山企业工作重点,这些矿石由于长期埋置在地下,其存储条件差距大、存储量不同且开采后无法在生产等条件的限制,使得矿山企业生产条件随着时间的推移不断变化。这种变化无论矿山企业规模大小还是矿山生产条件的优越与否,其开采系统都极为复杂,作业立体化突出、开采条件演变复杂等。在这种情况下,矿产企业大多都采用回填开采的方式,这种方法随着开采量的增加令切割工程逐渐减小、最终消失,同时也引发了新工程的开展。在这种情况下,矿山企业不可能在工作中一次设计出科学、合理的工程施工意图,这就需要在不同的阶段采取不同的方法进行设计,从而保证矿山开采工作的顺利进行。因此,充分认识矿山自身特点是做好矿山设计工作的基础,也是保证矿山开采顺利的关键。

1.2 矿山开采设计中地质资料勘察

地质报告是矿山开采设计的基础,其目的在于通过不同方位、角度来阐述矿石质量以及其他的地下空间信息,并且采用文字、图画或者视频等方式来具体说明。一般来说,在矿山开采设计中地质报告分析主要从以下几个方面入手:

1.2.1 矿山所处区域的整体地质分布情况,其中包含地质构成、地质结构以及地质构造等。这些因素对于矿体的存在影响较大,甚至还影响着矿石质量,因此在采矿设计之前必须要对矿山地质情况进行深入分析。

1.2.2 在矿山采矿设计中,通过对地质资料进行研究我们可以充分认识矿体的分布形态、结构、类型以及岩石的分布状况。这些内容也具体表明了矿体中岩石分布情况、岩石质量以及岩石变化规律,进而为圈矿设计提供最直接的材料依据。

1.2.3 地质资料中还显示出其他的矿床信息,比如矿石的存储量、土层厚度、溶岩发育情况、矿石等级、夹层等。因此在设计中通常都需要将首采区置放在储量较多的位置,但是需要注意的是在不同的矿山条件下,首采区的设计方法和措施也不尽相同。

2 开采境界线的确定

在过去的矿山开采工作中,境界线大多都采用石灰标志,但是在实际操作中由于经济、地形、交通等条件的限制,在境界线确定中通常都会采用竖桩的方式来显示。一般来说,在矿山开采中地质报告中已经明确给出了矿产储量计算范围,并且在国家相关部门备案了。而矿山开采设计的目的在于将地质报告中给出的矿产储量结合当前实际开采情况、开采条件开采出来,因此这类设计成果通常都会在国家有关部门备案,并提前配置相关的开采设备,以供国家政府部门的随机检查。在地质勘察设计工作中,需要注意以下几个方面的内容。

2.1 生产上可靠而又灵活,以便在自然条件(矿床地质条件和开采技术条件)有变化时,仍能保证维持生产或可以对技术方案做某些改变。

2.2 技术上先进而又现实,即设计方案的技术先进程度要和所具备的物质条件相适应。

2.3 工艺简单而又操作方便。

2.4 有足够的生产能力而又有较高的矿床开采强度。

3 矿山开拓设计技术管理要求

矿床开拓设计的主要内容是确定开拓巷道和辅助开拓巷道的类型、位置、数目、断面尺寸以及露天剥离堑沟等。矿床开拓往往决定了整个矿山企业建设和生产的全貌,它与矿山总平面布置、提升运输、通风排水、砂矿采掘进路、排尾等一系列问题有密切的联系。矿山的开拓工程一经形成后,矿山的生产面貌便很难改变,因此,应十分重视矿床开拓设计和施工技术管理工作。

矿床开拓设计说明书的内容应包括:设计依据(上级机关的批准书、任务书等)。设计矿区区段的地质概况。设计方案要进行详细的技术经济对比,并详细说明所选择的方案在技术上的可靠性及在经济上的合理性;设计工程量;主要点坐标;施工顺序和安全防尘措施;工程进度计划表;所需设备、材料明细表以及工程概(预)算等。

矿床开拓工程的设计要综合考虑以下因素:

(1)地表地形及矿床埋藏条件。(2)矿山生产能力、及服务年限。(3)矿区的勘探程度、储量及远景。(4)井筒(主平硐)位置应避免压矿,且要位于开采移动带20米以外,否则应留有足够的保安矿柱。(5)井筒位置应尽可能避免开掘在含水层或受断层破坏和不稳固的岩层中,如上述条件不可避免,设计中应有相应的措施。(6)井口(平硐)的标高应在历年最高洪水位以上,并要保证有关构筑物不受滚石、滑坡和岩石塌陷的危害。(7)井口(平硐)的地表要有足够的工业场地,便于布置各种构筑物、建筑物和足够的废石场地等。(8)井口(平硐)位置的确定,应使地表和坑内工程量少,施工快且到选厂的总运输功最小。(9)对扩建和改建的开拓工程,应尽可能利用原有井巷,并尽可能与已有开拓系统相联系。(10)每个矿井要有两个独立的安全出口,两出口之间的距离按《冶金矿山安全规程》的规定执行。(11)施工前,要制定井筒掘进、砌筑、井筒装备的安装施工方案和施工组织技术措施与安全措施。制定的井筒施工制度表,编制井筒掘进砌筑安装的设备、材料、工具、人员明细表。

结束语

总之,每一个矿山的地质特征都是不同的,因此在矿山采矿工程设计中工作人员因当认真、仔细的分析矿山地质情况,选择出科学、合理的开采方案,在确保矿山建设安全的同时,节约投资成本、提高企业经济效益。

参考文献

[1]王国权.矿井开采设计的方法步骤及参数的确定[J].科技风,2013(4).

[2]王宏森.矿床地质特征对采矿设计的影响[J].江苏冶金,2007(3).

[3]李英,暴合琴,陈仲杰,江家谱.计算机辅助设计系统在采矿工程设计中的应用[J].有色金属(矿山部分),2006(1).

第4篇:矿山开采方法范文

[关键词]矿山开采 节能 环保 资源

[中图分类号] TD8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-12-154-1

我国95%以上的一次能源,80%以上的工业原料,70%以上的农业生产资料都来自矿产资源。矿产资源的开采给人类提供财富的同时,也给矿区及周边地区带来了一系列的生态环境问题。

据相关统计,我国因采矿直接破坏的森林面积累计达106万hm2。破坏草地面积为26.3万hm2。因采矿、尾矿、废石堆积直接破坏和占用土地140~200万hm2,并以每年2万hm2的速度增加。

我国的矿山废弃地复垦率还不到l2%.远远低于国外的废弃地复垦率,因此.矿区贯彻“十分珍惜和合理利用每一寸土地”国策是一项有效措施。它对缓解我国尖锐的人地矛盾和改善矿山土地破坏区的生态环境都将起到现实和长远的作用,并将产生巨大的经济、社会和生态效益,对矿山废弃地进行复垦势在必行。

1矿山开采对于地质环境的影响

1.1矿山地质灾害的特点

矿山开采引发的地质环境问题,主要有以下几方面的特征。其一,具有致灾强与治理难度大的特点。矿山地质灾害的发生面积广泛,灾害的种类繁多,危害大,进行治理的难度大。其二,具有不可避免和差异性特点。采矿的目的在于从地表下挖掘相关的矿产资源或者化工、建筑等材料,这必定对原始的地表环境与局部的地球表层环境带来破坏。在科技日益发达的今天,使用一些技术功能能够减小破坏范围,但由于矿产资源具有不可再生的特点,矿区原始的状态很难复原。每个矿区的地质环境、资源等都不同,矿区的经济技术水平、人员的素质各不相同,地质灾害的规模、强度等也各不相同。

1.2矿山开采造成的地质环境问题

1.2.1矿山开采引发地质灾害

1.2.1.1泥石流和矿区沙漠化灾害

其一,在采矿与矿山建设过程中产生的弃土、石渣,对矿区原有的地形条件带来集中性的干扰和改变,形成、演化泥石流沟,从而引发泥石流。泥石流主要发生在沟道和坡地中,具有密度大、规模小、灾情重、爆发频率高、可预测等特点,根据矿产资源集中分布的状况和工程技术的进展,泥石流的分布区域也相应改变。其二,矿产资源开发对矿区周围的地表植被带来危害,导致植被死亡;或由于矿区的表土被剥离导致地表的生态系统遭到破坏,导致矿区土地的生产力逐渐下降,地表呈砂石、碎石、荒芜的状态。矿产开发区的附近是沙漠化主要位置,并以此为同心圆逐渐向外减弱,影响范围和对矿山的开发规模关系密切。

1.2.1.2地面坍塌和边坡失稳

其一,矿区的地面变形坍塌,是由于地下开采的这类矿山,因采空区的上覆岩土体变形或者冒落,造成地表发生变形破坏而造成财产损失或者人员伤亡,是十分突出的矿山环境问题。地面坍塌的后果是破坏了地貌,影响了生态,导致耕地和道路毁坏,河流改道,建筑物倒裂。其二,边坡失稳是由于矿区地下采空,岩体原有的地应力平衡被破坏,导致山体崩塌开裂。

1.2.2矿山开采引发环境污染

1.2.2.1大气污染和水污染

其一,大气污染的成因多样,矿山在采矿和选矿过程中都存在着程度不同的有毒有害气体排放,导致矿区的大气遭受污染。其中,主要的污染因素有以下几点。露天和地下采矿过程使用大量的炸药和柴油机等动力设备,从而产生CO等气体,造成矿区大气污染;选矿生产过程产生的大量有毒物质和粉尘,同样是矿区大气污染重要的一个因素;矿区的交通运输产生重金属物质含量极高的废气,电厂、烧结厂外排的浓烟所产生的有毒害物质,都会造成大气污染。其二,矿山开采所产生的大量的富含酸碱、重金属离子、各种选矿药剂、固体悬浮物的洗选废水和矿井水,以及生活污水,是为水污染。

1.2.2.2固体废物污染

矿山固体废物对人体的健康与矿山的安全带来危害和隐患,对其进行治理是保护矿山环境的一项重要内容。矿山开采产生大量固体废物,这类废物的利用率低,对矿区的环境造成严重污染。矿山的固体废物是指各类矿山在开采过程中所产生的废石,在选矿的过程中所排的尾矿。矿石开采量越大,所产生的废石与尾矿也越多。这类固体废物损伤地表、占用土地;浪费地表资源,同时污染土壤和水质,影响正常的农业生产并危害生物;废石滑动易引发塌方,对人身安全带来危害;污染自然环境,对生态平衡造成破坏。

2矿山开采与资源保护

矿产资源的保护与所选用的采矿方法密切相关,尤其是矿体顶底板围岩中含有有用贵金属矿物的多金属矿床。如果采用露天开采,将会破坏矿山顶底板围岩,如果顶底板围岩的有用金属含量是渐变的,则使矿产资源贫化,对今后的选矿不利。另外,矿山在采装、运输和堆存当中又会造成有用矿产资源的损失。特别是在有用矿物的堆存中,将会给偷盗资源的不法分子创造条件,造成国家资源损失,给矿产资源的监管和市场的统管增加了难度。

采用地下开采,矿山的顶底板围岩没有破坏,并且适时的将采空区充填,除铁以外的有用资源赋存在原始状态下,没有破坏。将来再开发时,根据矿体赋存条件和矿石质量有计划的进行开采,则可以有效的保护国家资源,减少矿石的损失和贫化。

3结论

(1)我国的露天开采矿山,在条件适合时及时转入地下开采,对矿山的生产能力不会造成影响。地下开采的采矿成本已经不是制约采矿方法选择的重要因素。

(2)矿山采用地下开采,可以减少排土场占地,大幅降低二氧化碳的排放,对改善我国的生态环境、节省能源,意义重大。

(3)矿山采用地下开采,可以有效的保护国家矿产资源,提高矿产资源的综合利用率,降低有用矿物的开发利用成本。

(4)建议我国在矿山开采设计技术经济评价时要考虑开采方法对矿山环境和生态环境的影响,同时还要评价开采方法对资源保护所做的贡献等有倾向性的指标,保证矿山开采方法的合理性。

参考文献

第5篇:矿山开采方法范文

[关键词]矿山环境 矿产开采 地质问题 治理对策

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-11-1

0引言

我国的矿产资源开发总规模位居世界第三,矿种丰富,存储量大,约占世界存储总量的15%。但我国矿产资源的分布地域性极强,东西、南北差异较大。由于不同地区技术手段或者矿山开采的思想理念不同,各地区对矿山的开采引发出了各类地质问题,尤其是对矿山周边自然环境的破坏,极易引发多种地质灾害,目前矿山环境所面临的地质问题越来越突出。

1我国矿山环境存在的主要地质问题

1.1耕地与建设用地面积减少

许多矿山采用露天开采的形式,开采产生的废渣、废石堆砌成山,占用了大量的耕地面积与建设用地,地表的植被也由于胡乱堆放尾矿而导致水土流失,甚至造成严重的土地荒漠化。由于开采而产生的废弃石料品种繁多,并且物理性质不稳定,在长期的堆积挤压过程中,可能会造成扬尘、渗漏、风化、分解等,其中所含的有害物质也会随着雨水的冲刷而渗入土壤中,对矿山周边的生态环境造成一定的影响。矿场还需要占用大量土地供采矿活动所用,如进行厂房建设、工业广场的搭建、对矿场的使用等。据不完全统计,我国矿山开采所产生的废渣、废石共压占全国土地面积近600万公顷,其中占用森林面积一百多公顷,草地面积约26万公顷,各类大大小小的矿山采矿活动使我国的耕地与建筑面积变得越来越贫乏。

1.2采矿造成各类地质灾害频发

在开采过程中,由于开采区地下被挖空,地面极易发生塌陷情况,由于各地的地理条件以及开采方法不同,开采区域塌陷的形状、程度也不尽相同[1]。矿山开采时,开挖的边坡以及采空破坏了山体的稳定,就会产生山体裂隙,在矿山开采中一般会产生两类裂隙:一是盆地下沉,其区域产生张力,导致山体裂隙,这类裂隙规模大、延伸线长、影响范围广;还有一类就是由于小规模开采而产生的地面裂纹,表现为小陷坑,这类裂隙不会对生产及作业产生大的影响。

对矿山的不科学开采还会引起滑坡、泥石流等地质灾害,许多中小型矿山企业将挖出的废渣常年堆积在山坡或沟谷中,一旦下大雨、暴雨,就极易引发泥石流。有些地区由于矿场地下顶板坍塌,会导致矿场周边岩层变形,因而诱发地震。

1.3矿区水系统遭到破坏

在采矿活动中,对矿山环境影响最严重的就是地下水系统遭到破坏,矿山在开采时会改变当地水流的给排水系统,导致地下水位下降,使得地下水环境被破坏,从而产生一大片降落漏斗,污染矿区地下水系统。开采还会造成现有泉水枯竭、河水断流等,这将严重影响当地人们的正常生活、生产、农业等活动。

2导致矿山环境地质问题的主要原因

2.1相关法律法规不健全

我国对于矿山环境的地质问题目前只出台了《中华人民共和国矿产资源法》和《中华人民共和国环境保护法》两部法律法规[2],而在这两部法律中只提出了一些原则性要求,对于其中许多具体情况并未制定任何规章制度,因此对于许多行为,矿山企业难以做到有法可依。 管理矿山资源开采的部门多达十多个,各个部门间极少沟通,因此资源无法共享。在管理体制上,各个部门职责不明确,一旦出现状况相互推脱责任,相互扯皮,导致矿山环境地质问题难以得到实质性的改进。

2.2缺少必要的资金和技术投入

我国属于发展中国家,有限的经济实力决定了我国对矿山环境的投入能力,这是制约矿山环境治理的一个重要影响因素。总的来说,我国对矿山开采及环境地质问题的恢复治理资金投入太少,导致开采技术落后,重视程度不够。落后的开采技术更容易造成山体滑坡、崩塌等地质灾害。对于矿山环境的地质问题,是一项技术性较强的工作,需要国家给予足够的资金支持及技术投入,只有必要的资金投入和技术支持到位,才能从根本上治理好一系列地质灾害。

2.3中小型矿山盲目开采

在我国,许多中小型矿山在开采过程中没有长远的眼光,不注重可持续发展理念,过度追求短期利益最大化,因此无节制地对矿山进行盲目开采,忽视对矿山环境的保护工作,使得矿山遭到严重破坏,原本很脆弱的山体环境更加脆弱,地质问题也越来越严重。尽管相关单位对此进行过多次整顿,但该现象仍未完全杜绝,在偏远或管制不严的地区,仍有部分矿山企业不重视矿山的环境问题,导致地质灾害频发。

3我国矿山环境地质问题治理对策

3.1积极推进立法工作,加强矿山法律法规建设

随着国家对矿山环境地质问题的越来越重视,相关部门在思想上对矿山的开采工作以及地质环境的治理工作有了一定的转变,我国正在积极推进矿山环境的治理的立法工作,各项规章制度也在逐步完善。继国土资源部推出《矿山地质环境保护规定》后,各省市部门也相继出台了许多地方性的行政法规,以恢复为主要手段,实施矿山环境地质保护,促进本地区矿山企业的健康发展。

3.2加大资金投入,积极整治各类地质问题

矿山环境地质问题的治理及整顿,需要大量资金的支持。各地政府应该通过各种渠道,加大资金的投入,设立矿山专项整治资金,用于治理各类地质问题[3]。对于老矿山遗留下来的问题,由政府补助与企业分担,共同治理;对于新开工生产的矿山,按照“谁破坏、谁治理”、“谁开发、谁保护”的原则,将矿山环境保护落到实处。同时,还可在大中型矿山开展矿山生态环境恢复试点工作,将矿山开采与生态环境的建设相结合,发展绿色开采工作。

3.3做好规划,提高矿山环境保护意识

矿山资源的开采,应该结合矿山环境特点及优势,跟据当地经济状况、人口分布、技术条件等,做好开采规划,制定出完整的开采方案。在开采中要责任到人,积极推进环保意识,尤其对于参与开采作业的工人,更要加强其矿山环保观念,切实将矿山环境的保护作为生产的重中之重,保证矿山的顺利开采以及矿业的可持续发展。

4结束语

我国正处在经济腾飞的时期,对各类矿产资源的需求量很大,但我们在开采中一定要注意方式方法,不能以牺牲环境为代价进行盲目开采。矿山环境本身比较脆弱,我们不能人为破坏、诱发各种地质灾害。在对矿山的开采工作中,我们除了要采用先进技术合理开采,还需要尽可能的修复已经被破坏的矿山环境,这样才能使我国矿产资源的开采长期稳定地进行下去。

参考文献

[1] 徐友宁. 矿山地质环境调查研究现状与展望[J]. 地质通报,2011,(27).

第6篇:矿山开采方法范文

关键词:非煤矿山;安全生产;管理要点;分析

中图分类号: TU714 文献标识码: A

引言

对于我国的非煤矿山而言,安全生产是一项重要的基础工作,同时也是一项重要的管理内容。统计数据表明,每年非煤矿山发生的安全生产事故占所有安全生产事故的比例较高,给国家及人民生命财产都造成了严重的影响。基于这一考虑,在非煤矿山的生产过程中,必须将安全生产管理作为主要的内容来抓,除了要明确安全生产管理的重要性之外,还要认真分析非煤矿山安全生产管理存在的问题,明确安全生产管理要点,并制定具体的解决措施,有效解决非煤矿山安全生产中存在的问题,提高安全生产管理效果。

一、非煤矿山安全生产管理存在的主要问题分析

部分矿山不按开采设计和开发利用方案进行开采,甚至没有开采设计和方案就开采,小打小敲遍地开花,短期行为较为普遍,有的擅自改变开采顺序和开采方法,有的不按核定的开采规模超量开采、越界开采,有的以探代采,有的取得采矿权后自己不投入开采,有的将采矿权非法转让或承包他人开采,无证开采和乱采滥挖现象时有发生,非煤矿山生产管理秩序较为混乱。

矿山布局不够合理,缺少科学统一规划和严格控制,大矿小开问题比较突出,资源浪费较严重。虽然这些年经过专项整治,关闭了一批不符合安全生产和开采条件的矿山,但非煤矿山开采点总数仍然偏多,且布局不合理,这些小矿山多数开采不规范,资源浪费较严重,矿业经济的规模效益没有体现出来;虽然目前采取了整合小矿为大矿,但矿业权单位与生产、开采业主不统一,整合难度较大。

部分非煤矿山业主,对矿产资源国家所有的认识不清,他们以服务当地、脱贫致富等为理由,不办理采矿许可证和安全生产许可证,导致非煤矿山管理阻力重重,环境损坏。

由于申请办理采矿许可证和安全许可证程序较复杂,资料组织时间较长,导致矿业主边申报边开采,矿山生产处于合法与不合法之间。

二、非煤矿山安全生产管理要点及对策分析

从目前非煤矿山的实际生产过程来看,安全生产管理问题比较突出,不但危害了非煤矿山的整体经济效益,还对非煤矿山的从业人员产生了安全影响。基于这一认识,我们应明确非煤矿山的安全生产管理要点及应对措施。目前来看,非煤矿山的安全生产管理应做好以下几方面工作。

1、制定科学合理的开采设计方案,加强开采管理

考虑到矿山开发的特殊性,如果没有科学合理的开采设计方案就贸然开采,不但无法获得合理的效益,还容易带来较大的安全隐患,为日后生产带来严重影响。同时,不经设计就随意开采,不能达到矿山资源的合理利用,容易造成资源浪费。基于这一考虑,在矿山开采过程中,必须在开采前制定科学合理的开采设计方案,并严格按方案执行,同时加强开采管理,引导矿山进行科学开采,从根本上提高非煤矿山的开采质量,满足其安全生产管理需求,提高整体安全性。

2、对矿山进行统一布局,按照规划方案统一开采

在非煤矿山的开采过程中,由于矿山中除了主要矿产之外,还包括共生矿产,如何保证对矿山矿产的有效开采,实现多层次开采成为了矿山生产的关键。但是有些矿山在开采过程中,忽视了对共生矿产的开采和利用,在开采过程中缺乏统一的布局,导致了开采效率低下,安全事故频发。基于这一考虑,在非煤矿山的生产过程中,应注重对矿山的统一布局,并严格执行矿山规划方案,保证整个开采过程得到合理地控制和管理,从根本上促进非煤矿山安全生产管理取得实效。

3、矿山开采之前,必须办理合法的安全开采手续

矿山生产和其他生产一样,只有取得合法的手续和许可文件才能进行。对于目前部分小矿山开采过程中缺乏手续的问题,必须严肃处理,一经发现,坚决予以取缔。非煤矿山的生产不同其他行业,如果不经过安全验收取得安全开采手续,无法达到安全生产所必须的条件,也就无法满足安全生产要求,从而给生产过程留下安全隐患,一旦出现安全生产事故,无法做到有效追责。所以,非煤矿山在开采之前,必须办理合法的安全开采手续,满足安全生产需要之后才能开采。

4、严肃矿山安全开采手续办理制度,手续不全不允许非法开采

为了保证矿山安全生产管理取得积极效果,应从源头抓起,不但应明确矿山安全开采手续办理制度,还应严肃非煤矿山安全生产许可的重要性,应在非煤矿山安全开采制度上入手,提高安全生产许可手续的办理门槛,推动非煤矿山在安全生产上面的投入,使非煤矿山具有了充分的条件之后才能核发安全生产许可证,从根本上杜绝非法开采的情况,避免非煤矿山因不具备合法的安全生产许可文件而造成的安全事故。因此,对于非煤矿山来讲,应严肃矿山安全开采手续办理制度,手续不全不允许非法开采。

5、建立一支高素质的安全监管队伍

一支作风过硬、业务精良的监管队伍是落实安全生产各项规定的重要保障。把好入门关,应对从事安全监管业务工作,的人员实行全国性的资格认可制度,确保从事安全监管的业务人员具备基本的技术知识和法律知识,拥有合理知识结构;在岗培训工作制度化,对安全监管人员应,规定每年轮训、业务交流的时问和内容。内容务实并及时更新,以保证安全监管人员的业务知识及时得到更新,为监管工作质量提供保障;建立矿山安全监督执法队伍,实行特殊岗位津贴(像台湾的危险津贴),鼓励监管人员深入矿山一线。

6、加强机构建设

拥有一个稳定的机构和一批数量相当的监管人员才能使监管工作稳定、深入、持续、有效地进行。国务院为加强安全生产监管工作的权威性已经将国家局升格为总局。我们应抓住这次机构改革的机遇,积极推动地方安全监督管理机构,尤其是要推动市、县级机构的建设,力争机构、人员、经费和装备到位,使监管力量与监管任务相适应,与社会主义市场经济发展的要求相适应,切实保障经济持续、快速、健康发展,保护国家和人民群众的生命财产安全。目前全国有26 000个煤刁’一、10万个非煤矿山、58 000个加油站、13万个铁道和公路交叉口、民航每天起落的吃机1万多架次、海上水上漂舶各种大小船只150多万艘、2 800万辆汽车。我们面对如此众多的监管对象,必须以一定的监管力量为基础保障。

结束语

通过该文的分析可知,在非煤矿山的生产过程中,安全生产管理是一项重要的基础工作,对保证非煤矿山的安全生产具有重要的现实意义。为此,我们应从制定科学合理的开采设计方案,加强开采管理、对矿山进行统一布局,按照规划方案统一开采、矿山开采之前,必须办理合法的安全开采手续、严肃矿山安全开采手续办理制度,手续不全不允许非法开采这四个方面,认真做好非煤矿山的安全生产管理工作。

参考文献

[1]范剑辉.地下矿山重大事故危险及危险程度分级方法研究[D].昆明理工大学,2012.

[2]王晓宇.基于地理信息系统的化工重大事故应急管理系统[D].南京理工大学,2013.

[3]张天夫.地方煤矿安全投入与安全效益研究[D].东北财经大学,2012.

第7篇:矿山开采方法范文

[关键词]矿区 地质灾害类型 应对措施

[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-8-39-1

在我国矿山开采是极其重要的事情,它对于我国的经济发展起到一定的推动作用。不过因为矿山开采活动对地质本身的结构也会造成一定的影响,这就会导致一些地质灾害的频繁出现。出现这种情况不仅会影响我国的自然资源遭到严重的破坏,同时也会对生态环境造成不利的影响,另外还会影响社会经济的快速发展,因此应该对其重视起来,给予高度的关注。

1我国矿区开采活动概述

我国的矿产资源丰富,是一件值得骄傲的事情,而且矿产的开发也有着非常长的历史,不过随着社会的发展,当前对于矿区开采活动比较落后。归根结底一方面是由于受到开矿勘探手段的限制,还有在开采的设备还有采矿的工艺方法上不先进,根据当前的开采设备及技术来说,在开采矿石的过程当中,是会对矿山的原有地质造成一定的影响,也会给生态缓解带来很大的负面影响。另外当前我国有不少的小型的矿区发展很快,在管理起来受到一定的限制,这会形成矿山开采过度,对生态平衡造成严重的破坏。而且,因为受到我国矿山地质灾害的监测手段的限制,这会在预防地质灾害的时候,起不到更完善的作用。

上面论述的这些观点是出现矿区地质灾害的基本原因,所以我们在分析矿区地质灾害的频繁发生的原因及特点的情况下,还需要对地质灾害的类型进行了解,这样才能够找到更有效的预防方法。

2矿山地质灾害类型

我国矿山地质灾害出现的原因是比较复杂,这也会导致地质灾害具备了复杂性及多样性的特征。因为我国矿山地质灾害的类型很多,以地质灾害的发生和时间的联系来进行分析的话,是分为突发性和缓发性两种。突发性的地质灾害类型是瞬间发生,预防性很难,像瓦斯爆炸等。像缓发性的地质灾害多是受到长时间的开采活动形成的,无法在早期发现,一旦出现异常就会造成很大的损失,比如矿区的水污染及地面下沉等情况。再以灾害发生原因及空间分布为特点的地质灾害的发生多是有根源的,这样方便我们逐步了解灾害形成的原因:

2.1岩土圈层形变灾害

由于长时间的开采矿区,大部分矿石被运出,导致矿山的岩土量及型材发生质变,这就会进一步影响岩土圈层的结构发生变化,就会产生地震、断层错位、地面下降出现缝隙、泥石流、滑坡、山崩等,造成巨大的损失和破坏。另外,再受到开采方法不合理,也会导致地下出现工程事故,比如洞井塌陷、冒顶、鼓底、岩爆等。有时还会受到挖掘面不稳定,随时导致岩石圈应力释放出来,形成岩石爆裂,给矿山造成毁灭性的破坏。

2.2地下水位异变灾害

在开采矿山的活动中,可能会对地下水层造成影响,假如破坏了其平稳性,会导致地下水位发生变化,若在开采中发现一些压力大的地下水层,会导致水源迸发,对现场工作人员造成生命威胁。造成这种情况的原因是由于不规范开采,私自勘测造成的。另外,在坑内出现的泥石浆、水漏等情况也会影响地下水位,造成无法顺利开采,影响周围居民生活。

2.3矿体内因引起的灾害

这种灾害的情况一般是因为矿区地质发生突发性的地质灾害造成的,比如瓦斯爆炸、煤层自燃、火灾或地热的情况。像最常见的是瓦斯爆炸,多是因为开采时通风不好导致的。

2.4矿山环境化学污染灾害

因为在开采活动中会形成一些废渣、废水等,如果不及时处理,长时间堆积会出现化学污染,造成自然生态环境的破坏。一般会出现在尾矿库决坝、水土污染及土地退化等,无论是怎样的情况,都会造成地质条件受损。假如出现灾害,就无法恢复原有良好生态环境,所以环境化学污染是最为严重的一个类型。

3矿山地质灾害的勘查方法及应对措施

一般矿山地质灾害多在深部发生,在勘查的时候需要借助遥感信息和物理勘查方式。当前最常用的有:地球信息技术综合法、地球物理勘查法、环境化学勘测法等。按照矿山地质灾害的类型来分析,不少的灾害是可以通过有效的预防来控制,在对于预防灾害起形成了一个很好的方法,就是预防解决。根据笔者的丰富经验,总结了几个预防方法,具体如下:

3.1完善矿山开采前的风险评估与环境评估

在进行矿山开采之前需要做好评估,对地质周边环境有一个规范的开采政策及体系,这样可以在活动中做好预防,而且还可以确保开采后促进环境恢复,这项措施需要相关部门制定环境保护与恢复治理的制度和规划,并强制性执行。

3.2加大宣传预防地质灾害知识,提高开矿工作人员素质

对参与开矿的工作人员积极宣传预防地质灾害的知识,增强其对灾害形成的危机意识及防范意识,加强学习预防减灾的手段和方法,使每个矿工都具备一定的预防灾害,避险,抢险的能力。

3.3利用先进信息技术提高勘查技术

一定要提高矿山开采的勘查仪器的严密性,这样可以及时监测到一些潜在危害,对矿山开发进行动态监测,建立一个系统性的监测体系,更好的做到地质保护与环境博保护工作,避免重大损失。

3.4完善矿坑、矿井边坡设计,确保地质结构稳定

开采过程中,不注意矿坑及周边的稳定,很容易在开采中出现裂缝,为预防这种情况的出现,要做好地质动态勘查,提前做好预防,完善矿坝的设计,使其具备一定的坚固和稳定性,建设滑坡或塌方的出现。

4结语

通过以上分析,造成地质灾害的原因多是人们在开采时没有做好预防措施,这会给矿区的自然环境和地质结构造成很严重的影响,所以一定要重视地质灾害的危害性,同时也要增强矿山开采的技术,并积极采取有效的预防方法来避免地质破坏。可以根据地质灾害类型,提出一些针对性的合理方案,确保矿山开采的顺利进行,保障周边居民的生命安全。

第8篇:矿山开采方法范文

关键词:国内;金属矿山开采;发展方向

随着我国经济的快速发展,矿产资源的需求量也随之增加。然而在采矿的过程中,不仅产生了很多废物,还破坏了自然环境。因此,我国提出要建设矿山,积极寻求安全、低成本、高效的采矿技术,实现经济的可持续发展。

一、国内地下金属矿山采矿技术的现状

(一)国内金属矿产资源严重缺乏

不仅富矿少,贫矿多,而且大型和特大型矿比较少。很多矿山为了获得更多的经济利益,往往采富弃贫,使矿产资源出现严重的浪费现象。

(二)国内的采矿技术发展不平衡

我国幅员辽阔,但是全国各地的经济发展水平具有很大的差别,矿业的发展水平也具有很大的差异。在某些发达的地区,其采矿技术已经达到了国际化的先进水平,然而在经济发展比较落后的地区,其采矿技术也非常落后,采矿设备也不齐全,而且采矿的贫化率比较高,从而导致矿山开采的效率变低。

(三)国内的资源回收率和综合利用率较低

近年来,国际上很多国家都越来越重视对金属矿山资源的回收利用。发达国家对金属的综合利用以及回收利用的技术已经达到很高的水平,而我国对金属的综合利用以及回收利用的技术还比较落后,目前,我国的矿产资源综合利用率还不到20%,矿产资源的回收率仅为30%。

(四)地下开采造成严重的环境问题

地下开采导致地面塌陷,破坏地形与地貌的景观,破坏地下水资源。随着矿产的开发以及矿山地质环境的日趋恶化,环境容量之间有限的压力也在增加。目前,国内矿山环境问题比较严重,还不能很好的适应我国经济社会发展的新要求。

二、国内地下金属矿山采矿技术发展方向

我国金属矿山采矿技术研究已经取得了一定的成绩,但是总体的采矿技术发展水平还比较低。为了提高采矿的技术水平,降低采矿的成本,实现经济效益,今后采矿技术的发展方向被定为:精细开采技术、大规模采矿技术、无废开采技术、无人化开采技术等。

(一)精细开采技术

随着我国科学技术的不断发展,社会分工也变得越来越精细,金属矿产开采的专业化程度也越来越高,采掘业开始进入精细生产时代。实现边坡开挖量、矿岩运输功、维护工作量、露天采矿环境破坏等方面的最小化,以达到露天矿精细开采的目的。同时不断的改善精细开采的工艺,配合精细额生产管理,获得更好的矿山开采经济效益,社会效益以及环境效益。

(二)大规模采矿技术

大规模采矿技术的核心是大直径深孔崩矿技术。大规模开采的方法主要有分段空场法、VCR法、嗣后填充法、分段崩落法、阶段空场法、阶段崩落法等。我国崩落采矿技术的发展主要表现在无轨出矿的高阶段自然崩落法、高分段大间距的无底柱分段崩落法。随着阶段高度以及分段高度的不断加大,采矿的强度得到提高,采矿的成本也一定程度上降低,让矿山开采企业获得了较好的经济效益。为了更好的实现自动化和机械化开采,今后要广泛的应用大规模采矿技术。

(三)无废开采技术

无废开采指的是最大程度的减少废料的排放和产出,有效提高资源综合利用率,降低矿产资源开发的负面影响的工艺技术。我国在无废开采方面已经取得了一些进展,无废开采技术将在今后的矿产开采中应用得更加广泛。

(四)难采矿床采矿技术

随着地表资源不断的消耗,采矿逐渐向深部发展,不断的增加低温低压,特别是高应力矿区增高采场突发失稳等风险,加大了其潜在危害。对采矿进行深部充填,可以解决采场的不均衡应力。充填法对深部矿床,构筑物下矿床,水下、建筑物下矿床以及自然倾向矿床的开采具有重要的作用。目前,我国主要是采用充填系统自动化技术、高分层落矿以及无轨设备等技术,降低充填采矿法的采矿成本,大幅度的提高采场生产能力和劳动生产率。

(五)低品位矿床采矿技术

我国的矿产资源富矿少,贫矿多。用传统的方法开采低品位的矿床,不仅经济效益低,而且采矿成本高。溶浸采矿技术是结合选、采、冶等技术,直接从地下采集金属的开采工艺。对于传统常规开采方法不能回收的难选矿石、难采矿体、低品位矿石以及废石中有用的成分,采用溶浸采矿能够很好的进行回收,从而使地下矿产资源的可利用范围变宽,增加矿石储量,满足了我国矿石产品日趋增长的需求。

(六)无人化开采技术

目前,我国的大部分金属矿山开采还处于辅助操作控制和半自动化状态。我国采矿设备不断向智能化、遥控技术化、大型化和自动化技术发展,为无人化开采技术研究奠定了良好的技术保障。今后,无人化开采技术将持续发展下去。

三、结束语

综上所述,我国地下金属矿山采矿技术还存在一些问题,如国内金属矿产资源严重缺乏,国内的采矿技术发展不平衡,国内的资源回收率和综合利用率较低,地下开采导致地面塌陷,破坏地形与地貌的景观,破坏地下水资源等。笔者通过深入研究,总结出了国内地下金属矿山采矿技术发展方向,如精细开采技术、大规模采矿技术、无废开采技术、难采矿床采矿技术、低品位矿床采矿技术以及无人化开采技术。

参考文献

[1]郭金峰.国内地下金属矿山采矿技术进展和发展方向[A].中国金属学会.2005中国钢铁年会论文集(第2卷)[C].中国金属学会:,2010:12(05):72-73.

第9篇:矿山开采方法范文

关键词:矿山地质;3S;灾害类型;防治措施

Abstract: after the exploitation of mineral resources, in a great extent change the local geology environment, causing many serious mine geological disasters. This paper, from the mine geology disaster caused the main factors of, combining the characteristics of time and space of geological disasters and disaster methods, the mine geology disaster into several main types and the class. And according to the several types of geological disaster characteristics, this paper explores the establishing of the corresponding prevention and control measures, to China mine geology hazard prevention and control and the mine geological environment management to provide the scientific basis.

Keywords: mine geology; 3 S;Disaster type; Prevention and control measures

中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:

1、概述

由于矿产开采过程势必改变原有稳定的矿藏条件,改变了当地的地质环境,而由于人为的采矿活动改变了地质环境所引起或诱发的灾害被称为矿山地质灾害。矿山地质灾害的发生会对生态环境、自然资源和经济社会造成不可估量的危害和破坏。

我国的矿产开采具有相当长的历史,在相当长的时间内,我国矿产开采技术和设备都比较落后,这种条件下的矿产开采导致矿山地质环境不断恶化,矿山地质灾害事故频发。危及生命的矿难和环境灾害时有发生,近年来还有逐渐上升的趋势。因此,根据我国矿山地质灾害发生及发展规律、特点,将矿山地质灾害进行详细分类,并根据其各自特点提出防治灾害的措施,是一项十分必要的工作。

2、矿山地质灾害类型

就目前的科学技术发展状况而言,采矿活动的范围仍多数被限定在地球表面和岩石圈层内部。在矿脉开采之前,矿区地质环境是处于稳定平衡状态。而采矿过程,是从地壳内部的土壤、岩石圈层挖出大量的土石方,对地质环境进行了巨大的破坏,使其处于非稳定状态。我们可以看出,不论钻井开采、掘坑开采、注液开采,还是露天开采,都改变了原有的地质环境,这种不平衡性的出现导致了地壳物质的不稳固,进而容易引发灾难性地质改变。

矿山地质灾害类型很多,若单从灾害发生的速率加以区别,可分为突变型矿山地质灾害,如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等,另一种就是缓发型矿山地质灾害,如采空区的地面沉降,水体污染等。然而,在我们最常用的地质灾害分类,常常是以地质灾害的时空分布和成因关系来分类。这种分类方法有利于对地质灾害的成因进行深入探究,才能根据各种地质灾害类型制定相宜的防治措施。人为地质作用过程中不合理或者不科学改变地质环境,进而诱发的地质灾害基本涵盖了除火山喷发之外的所有地质灾害类型,本文将就其特点简要分类阐述。

2.1 岩土圈层形变灾害

这部分矿山地质灾害是由于采矿活动改变了矿区的地质环境,导致地区地下和地表岩土圈层形变,进而引发的灾难性后果。

2.1.1 诱发性地震

由于采矿活动致使岩土圈层结构性失衡,这种失衡状态反映在岩土圈层内部就是地震与断层错位。短时间的断层剧烈错位容易产生诱发性地震。由于人为地质改变而诱发的浅源性地震,深度小,危害和破坏力却十分巨大。小震级的地震,就可能致使井下和地表岩土圈层的剧烈改变,从而对建筑物、地表结构造成危害。

2.1.2 断层错位

断层错位也是圈层结构性失衡的一种表现,不过由于断层错位具有缓发性,能量在缓慢积聚,短时间内不易被测量和察觉。但是,可以预见,随着开采活动的不断进行,矿脉被采空后,断层积聚能量会在短时间释放,终究会造成巨大的危害,这种灾害对矿山及周边地质环境的破坏力也十分巨大。

2.1.3 地面圈层形变

地下岩土圈层的形变,往往导致地表岩土圈层下陷、沉降、开裂等,进而引发危害性巨大的矿山地质灾害。例如,矿山地面和采空区塌陷、矿区地面沉降,地面开裂。一般的矿区地面塌陷主要发生在井巷开采的矿山地区。矿脉埋藏较浅,矿区地面平缓,地面塌陷与沉降的现象较为常见。而矿脉埋藏深、距地表较远的开采区,如果不能及时回填矿渣,就有可能发生大面积塌陷,地面塌陷、沉降和开裂不仅可破坏水土、建筑物,还可能毁坏道路、水库等公共资源与建筑,造成更大的危害。

2.1.4 斜坡岩土体运动

这一类灾害是由于采矿区地质边坡或地表断层边缘结构不稳造成的灾害,如崩塌、滑坡、泥石流等。例如采矿边坡失稳,常常会造成边坡岩土滑坡,岩崩等灾难,泥土边坡在雨后形成流动性土体,形成灾害性泥石流等。这些地质灾害发生的主要原因是不合理造成的采剥失调、边坡角度过陡等形成不稳定结构。此一类型矿山地质灾害多发生在露天开采或掘坑开采矿山。这种灾害常常瞬时发生,但造成结果危害性更大,如矿山山崩,往往使矿产毁于一旦,造成人员大量伤亡,危害极大,是此类灾害的典型例子。

2.1.5 矿坑工程灾害

不合理的矿山开采手段与落手的开采方式,常会造成矿山地下工程灾害事故的发生,如洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆等。这些灾害均是因为矿井、矿坑内的岩土圈层发生地壳应力变化,而导致岩层、土层应力突然释放,导致大量岩石、碎屑,并向坑井内突进,给矿井开采带来危害,危急矿工安全并造成财产损失。例如坑内岩爆就是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到巨大的岩石圈层应力作用状况下,一旦因采掘面不能维持平衡,即有可能产生岩石圈层应力突然释放,导致岩石破裂迸裂,并向坑内大量喷射、爆散,从而给矿山带来毁灭性灾难。

2.2 地下水位异变灾害

矿山开采过程中,深层开采有时会破坏地下水自由浅水层或层压含水层的结构稳定性,进而引起地下水位和矿山地质环境的改变,造成灾害性后果。

2.2.1 矿坑突水涌水

矿坑、矿井突水、涌水是最常见的矿山灾害之一。由于地下水位的短时间迅速改变,致使矿坑突然进水。这种矿山地质灾害突发性强、规模大,导致后果也十分严重。

采矿过程中常因对矿坑涌水量的排空速度估计不足,采掘过程中穿透隔水断层,或者骤遇蓄水溶洞、暗河,导致地下水大量涌人,造成坑井被水淹没,造成人员伤亡或其他严重灾难性后果。这种灾害在盗采严重矿山频发,多数因为开采技术低下,私挖乱采的盗采现象存在,相互均有可能突破蓄水坑洞,引发灾难性后果。

2.2.2坑内溃沙涌泥

坑内涌砂是矿坑突水的伴生灾害,当矿坑采掘过程中遭遇富含泥沙的蓄水层或溶洞,突破隔水层后,泥沙和岩屑随水一起涌入矿坑,造成涌浆灾害。另外一些透水断层和潜水层也常会因为断层错位,夹杂沉积物下漏涌人坑内,其结果是使矿坑被泥浆阻塞,设备和开采人员被泥沙掩埋,致使矿山遭受灾难性后果。

2.2.3地下水漏失

由于矿山开采,破坏了地下水埋藏条件,造成地下水的水源补给跟不上消耗的速度。比如矿山开采造成地下河流的改道,过分开采破坏潜水层,这些地质环境的改变,造成地下水位超常下降,从引发地下水源枯竭灾害,进而引发河水漏失、泉水干涸,造成局域性干旱区。

2.3 矿体内因引起的灾害

这类矿山地质灾害常常是因为矿山地质环境改变后,一些偶发因素造成的突变性的灾难性后果。

2.3.1 瓦斯爆炸

瓦斯爆炸灾害最常见于大小煤矿,由于矿坑通风条件不良,使瓦斯在封闭空间内积聚到一定程度,偶然因素引发爆炸。这种灾害常常造成矿山开采人员群死群伤,矿井被剧烈的爆炸损毁,造成巨大的人员与财产损失。

2.3.2 煤层自燃

由于煤层开采,是一部分开采矿面暴露在空气中,部分煤矿石因氧化放热导致温度逐渐升高,热量集聚后温度升高速度骤然加快,温度升高到煤的着火点时,便会引起燃烧。煤层自燃现象在古今中外时有发生,我国每年因为煤层自燃破坏煤炭资源多达2亿吨,经济损失巨大。

2.3.3 矿山火灾

矿坑火灾常见于煤矿的煤矸石山和硫化物矿床,因为煤矸石和硫化物也能氧化生热,进而引发火灾。矿山火灾对周围环境的大气危害也十分严重,一些常年燃烧的矿山,使当地空气污染严重,区域小气候发生改变,矿区周围苗木大量死亡,田地荒芜,环境状况堪忧。

2.3.4 地热

矿山开采过程中,凡需通过深入岩土圈层开采矿产资源,包括煤炭、金属和非金属矿等,当达到一定深度后都会遇到矿井温度升高的危害。通常矿山开采深度达到800 米以后,矿山因含硫量高,开采深度大,地温非常高,也会导致矿工劳动环境恶劣,严重影响正常生产。

2.4 矿山环境化学污染灾害

采矿、选矿产生的废渣、废水、废气物质造成环境污染,也是矿山地质灾害日趋凸显的一种形式。这些废弃物未经有效处理,直接堆弃或者无序排放,都会造成环境污染公害事件。这种环境灾难还会引发水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等相关次生灾难。这些污染事件的后果,往往长期影响人与动物的身体状况,导致国民经济和资源、环境的不可持续发展。

2.4.1 尾库、场库灾害

许多矿山开采,都伴随着矿场与尾矿库的存在。场库失稳主要是由于尾矿坝体不能承受压力决堤后形成泥石流造成巨大的危害。尾矿库溃坝常常因为坝体稳定性在日益增加的压力,或因废矿液溢出,坝体管涌而发生决堤。尾矿溃堤给矿区人民生产生活都带来不可估量的灾难性后果,同时也会给当地水土环境造成污染和长期危害。

2.4.2 水土环境污染

矿山开采废水矿坑地下水、选矿、冶炼污水、尾矿渗漏水等,都会造成矿区水源与地下水的污染,同时废液中的重金属污染元素、有毒有害元素的存在,也会长期存留在土壤中,形成持久性的环境灾害。矿业废水量大,多数来不及处理,直接被无序排放进入环境水体,直接或间接造成区域性水土环境污染,致使矿区地表水、地下水源、农田遭受长期污染。这种如此危害性常常是潜在性的,其危害性更大。

2.4.3 土地退化

露天开采和掘坑开采是水土流失和土地沙化的一个影响因素。在露天开采和掘坑开采过程中,地表植被、土坡土体的破坏,尾矿的扩展都会导致水土流失和土地退化。而大量的采矿排水,致使土地盐碱化。

3、矿山地质灾害的勘查方法

由于矿山的地质灾害都在深部发生,勘查多采用遥感信息技术与物理勘查方法。

3.1 地球信息技术综合方法

目前的信息技术主要是利用遥感集合“3S”技术,及时掌握地质灾害可能的分布、发生地点与区域。如利用全球卫星定位系统对地质灾害发生的高危点位精确定位,并利用遥感卫星进行叠加分析,预测灾变发生趋势。

3.2 地球物理勘查方法

主要指应用物理手段,探测岩土圈层相关信息,确定采空区、断层位移、磁场变化等可能的灾害伴发信息,对地质灾害进行提前分析与预测。地球物理勘查矿山地质灾害的方法主要包括高密度电阻率法、视电阻率法、瞬变电磁法、浅层地震法等。这些方法是预测潜在矿山地质灾害重要技术手段。

3.3 环境化学勘测方法

在矿山地质灾害预防过程中,人们也常常使用地球化学勘查方法。例如对矿区环境污染的监测,化学探测方法具有不可替代的优势。这种方法的应用能够有效确定污染因素、预测污染趋势、追溯污染源、划分污染区,为污染治理方案的制定提供重要的科学依据和技术支持。

4、矿山地质灾害的防治措施

综上所述,矿山地质灾害由于时空特点与产生条件各有特点,随着矿山地质勘查的手段逐步应用,我们应针对上述分类和勘查手段,采取有力的防治措施,才能防止矿山地质灾害的发生,有效地减少人员伤亡和财产损失。根据矿山地质灾害发生的特点,有些矿山地质灾害我们能从主观上加以预防,有些地质灾害由自然诱因引起,我们不可能有效预防,因此我们制定具体的防治手段应包括如措施:

(1) 建立和完善矿山开采前的风险评估与环境评估,并制定环境保护与恢复治理的政策法规和规划体系。做到开采前严格评估,开产中积极防范,开采后积极恢复,把矿山地质环境恢复与土地复恳纳入法规,强制推行。

(2) 加强宣传,普及矿山地质灾害防治知识,提高矿山开采人员素质,增强其对地质灾害的危机感与警觉性。提高矿山生产过程中全员防灾、减灾技能与手段,强化矿山地质灾害的防、险避险、抢险培训。

(3) 开发与应用先进的信息化、地球物理勘查手段、地球化学勘查手段,对矿山地质进行严密监视,对可能发生的潜在灾害施行实时监测、动态监测,建立矿山地质灾害监测系统,实现矿山地质与环境生态动态跟踪与管理体系,避免重大人员财产损失。

(4) 加强矿坑、矿井边坡设计,进行边坡监测,坚固挡墙稳固边坡地质构造,开挖后如果出现开裂变形,及时做地质勘察,并做好预防措施。合理建设尾矿矿坝,形成稳定矿场与尾矿库,降低滑坡和塌方风险。

(5) 对于坑道开采,在坑道内一定要做好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂,同时做好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。

(6)加强矿山环境监督与检查,进行全面、系统的地质环境和地质灾害影响评估。对破坏生态环境的小矿、低产能矿场进行坚决关停。对于污染型采矿区,制定科学开采和“三废”排放方案,减少次生地质灾害的发生。进行矿场开采后生态环境恢复治理,对于可回填的废矿进行积极回填。

(7)对于闭坑矿山地质灾害的防治和生态环境恢复,应该及时进行治理和生态恢复工作,全面推进矿山地质灾害防治与环境综合治理,进行复垦,提高土地复垦率,结合生态措施实施矿山生态环境综合治理示范工程。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。通过上述地质环境恢复工作,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,达到生态恢复和维护人类与环境和谐的目的。

(8)将矿山地质灾害防治工作纳入政府议事日程和国民经济发展规划、计划,按一定比例安排地质灾害防治经费,如建立矿山环境恢复治理、政府资助矿山环保、地质灾害调查防治等基金。

(9)在矿山开采区应严格禁止私采乱挖和越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持工作,积极推行地质环境恢复方案及措施为防止水土流失、恢复植被和景观。监督与制止开采弃渣胡乱堆弃和不加处理排放,强制其必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内。

(10)加大防治工作的资金支持,加强应该矿山等相关企业对矿山地质灾害的关注度,预留地质灾害调度金,构建地质灾害、环境灾难补偿制和问责制。同时加强生态补偿制度,加大惩罚力度,用经济手段调节灾害防治力度。

5、结语

矿山地质灾害类型多,引发因素多样,不同类型的矿山地质灾害有着不同的形成机制和表现形式。针对不同矿区的地质环境特点,我们应该选择适当的矿山开采方案,并进行积极的地质灾害勘查方法,做到将灾害消灭在萌芽期。综观当前对矿山地质灾害类型、勘查技术方法和预防措施,查明矿山地质灾害特征,预测灾害体的发展变化,提出防治措施,为矿山防灾减灾提出合理建议。

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