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[摘要]消除露天矿山开采薄弱环节,控制矿山生产事故,改善矿山开采环境,是露天矿山开采可持续发展的重要课题,必须引起高度重视。本文首先分析了我国露天矿山开采的主要薄弱环节,并针对性的提出了解决的对策。
[关键词]露天矿山 开采 工艺 安全 环境
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-131-1
1我国露天矿山开采的主要薄弱环节
1.1开采工艺落后
我国露天矿开采工艺的一个重要特点是广泛采用全境界开采,这种开采方法的优点是生产组织简单,其缺点是由于最终境界的不确定性造成开采的盲目性。露天矿山寿命大都为几十年,最初设计确定的开采境界在开采过程中,随着技术条件和经济环境的不断变化,很可能不再适用,因此,一开始就将台阶推进到最终境界是盲目和不符合客观规律的,严重影响开采的总体经济效益。我国个别露天矿山也采用分期开采,但这种分期开采一般不是一开始就计划好的,而是由于采剥严重失调或是扩大生产规模的需要而进行分期扩帮,所以我国采用分期开采露天矿的分期长,分期数很少,没有充分发挥分期开采的优越性。
1.2存在安全隐患多
一是有的开采面坡度过陡,局部还存在阴山坎;二是有的没有设警报器、避炮房(洞);三是宕面顶部表土剥离工作半数以上未做;四是有的作业场地堆料、积水过多清理不干净;五是有的生产宕面与加工场地、民房、道路间安全距离不符合规定;六是有的生产宕面浮(险)石清理不干净;七是爆破用导火索普遍短于 1.2米;八是部分电器设备、线路破旧,有的线路架设不规范;九是设备无牌、操作人员无证以及安全帽不按规定佩戴现象时有存在;十是运料车辆超载普遍。
1.3露天矿山开采中环境问题突出
1.3.1矿山开采对矿区土地的影响
土地资源是人类赖以生存和发展的基础。矿山的开采一般分为 2 种:井工开采和露天开采。我国矿山的开采 90%以上为井工开采。井工开采引起的土地破坏以地表塌陷和矸石山压占土地为主。露天开采引起的地表破坏以开采场挖掘和外排土场压占土地为主。
1.3.2矿山开采对水资源的影响
对水资源的影响表现在 2 个方面:在开采中人为的疏干排水和自然的疏干排水,导致地下水位的下降,从而引起矿区水资源枯竭,地表植被干枯,农业产量下降等;矿山开采造成地表及地下水的污染。在我国西部、黄淮地区,矿井水矿化度较高,而南方矿井含硫量较高,矿井水呈酸性。
1.3.3矿山开采中产生的固体废弃物
在开采、加工和利用过程中,产生的主要固体废弃物有矸石、露天矿的剥离物、煤泥、粉煤灰、废弃的催化剂、生活和建筑垃圾等。这些固体废弃物的堆积不仅占用土地或农田,而且由于风化作用,污染大气环境。
1.3.4矿山开采对大气的污染
煤炭在开采中会产生大量的有毒有害气体,其主要的污染物为 SO2、NOx、H2S、CO2、CO、瓦斯和粉尘等。瓦斯是煤炭井下开采中的最有破坏力的,若治理不好,发生爆炸,造成人员伤亡严重,占到了矿井事故总量的 1/3;矿山开采中使用的炸药会产生大量的 CO 和 NO;煤矸石和煤堆自然产生的 CO、CO2和 SO2等有害气体不仅造成大气的污染,还会导致温室效应。
2推进我国露天矿山持续发展的对策
2.1大力推广和应用已成熟的科学技术
2.1.1间断-连续工艺开拓运输系统的应用
在深凹露天矿中采用间断-连续工艺的开拓运输系统与单一运输方案比较,具有投资省、运营费用低、效率高等优点,在国内外已得到广泛应用,美国、加拿大、前苏联等大型深凹露天矿纷纷改用汽车-可移动式破碎站-胶带运输机系统。我国大孤山、东鞍山两大露天铁矿采用间断—连续工艺的运输系统相当成功。
2.1.2露天边坡、排土场稳定性评价方法和加固技术应用
该成果采用多种手段、方法和技术对边坡、排土场的稳定性进行全面分析评价,对有安全隐患的部位加固,为矿山安全生产提供了保证。南山铁矿凹山采场西北帮边坡,采用削坡工程、混凝土护坡工程、排水工程方法综合治理,达到较好效果。
2.1.3露天与地下联合开采
随着露天开采的延深,对于一些埋藏很深的大型倾斜、急倾斜矿床,都要相继转为露天地下联合开采或地下开采,这是露天矿山发展的必然趋势。
2.2做好安全生产工作,减少安全隐患
2.2.1加强安全教育,努力提高从业人员的安全生产意识
要进行安全常识教育,也要进行案例教育,用血的教训去说服和感知从业人员。
2.2.2强制实行安全投入,规范开采环境
要按规定设置警报器和避炮房(洞);开采区线路的架设要符合规范,老化电线要及时更新,并要按规定设置配电箱,禁止以残破配电板替代;禁止使用报废车辆及机械设备,并要按规定申报安全检测;作业人员保护用品必须配备齐全;开采面坡度应控制在规范要求的70°~75°以内;要及时平整阴山坎;宕面顶部表土剥离要符合规定要求,一般应保持在2米以上,并随开采进度及时向前推进;作业场地要按要求合理利用,堆料要及时清理,场地积水应及时排除;另外,矿主要按规定,及时申报作业环境安全检测,除年检外,发生重大险情应随时报
检,以便科学排除事故隐患。
2.2.3加大安全监察力度,防患于未然
矿山开采企业一般都地处偏僻,较为隐蔽,监察难度较大。也正因为此,一些法制观念淡漠的人胆大妄为,只要钱不要命,置法规于脑后,使得死亡事故屡屡发生。所以,要加大对矿山开采企业的监察力度,强制其依法开采、规范作业。
2.3加大力度解决环境问题
2.3.1增强环境保护意识
对企业和矿区周围群众进行广泛的环境保护宣传教育,使其充分认识到环境保护的重要性,同时学习到保护环境的方法和技能。
2.3.2推进土地复垦
矿山的开采造成土地的塌陷,农田、建筑物的破坏。根据国家政策将矿产资源开发、土地利用总体规划、土地整理规划和土地复垦规划、土地恢复与农业结构调整等有机结合。对浅层和中度塌陷,进行造田复垦;对深度塌陷,根据其坡度修筑梯田、改造经济林或发展成为湖泊。
2.3.3加大资源的回收利用
随着技术的进步,将煤矿所排的瓦斯、地下水等进行合理使用,变废为宝,进一步提高伴生矿产的综合回收水平。现阶段暂不能综合回收的,应妥善存放保护,待以后能回收时再利用。如对于煤矸石而言,低灰分煤矸石可作为煤矸石电厂的燃料;高灰分煤矸石可做建筑材料、回填筑路造地、改良土壤等。粉煤灰可应用于筑路、生产水泥和优质混凝土、制砖及其它建材。一些工艺环节产生的废渣如脱硫石膏、锅炉炉渣以及气化炉渣等可作为生产建材的良好原料。
参考文献
[1]阮善菊,张福生. 露天矿山的生态问题及解决对策探讨[J]. 现代矿业. 2010(08).
[2]严韬,严学清. 矿山地质灾害防灾减灾对策研究[J]. 采矿技术. 2009(06).
[关键词]露天矿山 开采 工艺 安全 环境
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-131-1
1我国露天矿山开采的主要薄弱环节
1.1开采工艺落后
我国露天矿开采工艺的一个重要特点是广泛采用全境界开采,这种开采方法的优点是生产组织简单,其缺点是由于最终境界的不确定性造成开采的盲目性。露天矿山寿命大都为几十年,最初设计确定的开采境界在开采过程中,随着技术条件和经济环境的不断变化,很可能不再适用,因此,一开始就将台阶推进到最终境界是盲目和不符合客观规律的,严重影响开采的总体经济效益。我国个别露天矿山也采用分期开采,但这种分期开采一般不是一开始就计划好的,而是由于采剥严重失调或是扩大生产规模的需要而进行分期扩帮,所以我国采用分期开采露天矿的分期长,分期数很少,没有充分发挥分期开采的优越性。
1.2存在安全隐患多
一是有的开采面坡度过陡,局部还存在阴山坎;二是有的没有设警报器、避炮房(洞);三是宕面顶部表土剥离工作半数以上未做;四是有的作业场地堆料、积水过多清理不干净;五是有的生产宕面与加工场地、民房、道路间安全距离不符合规定;六是有的生产宕面浮(险)石清理不干净;七是爆破用导火索普遍短于 1.2米;八是部分电器设备、线路破旧,有的线路架设不规范;九是设备无牌、操作人员无证以及安全帽不按规定佩戴现象时有存在;十是运料车辆超载普遍。
1.3露天矿山开采中环境问题突出
1.3.1矿山开采对矿区土地的影响
土地资源是人类赖以生存和发展的基础。矿山的开采一般分为 2 种:井工开采和露天开采。我国矿山的开采 90%以上为井工开采。井工开采引起的土地破坏以地表塌陷和矸石山压占土地为主。露天开采引起的地表破坏以开采场挖掘和外排土场压占土地为主。
1.3.2矿山开采对水资源的影响
对水资源的影响表现在 2 个方面:在开采中人为的疏干排水和自然的疏干排水,导致地下水位的下降,从而引起矿区水资源枯竭,地表植被干枯,农业产量下降等;矿山开采造成地表及地下水的污染。在我国西部、黄淮地区,矿井水矿化度较高,而南方矿井含硫量较高,矿井水呈酸性。
1.3.3矿山开采中产生的固体废弃物
在开采、加工和利用过程中,产生的主要固体废弃物有矸石、露天矿的剥离物、煤泥、粉煤灰、废弃的催化剂、生活和建筑垃圾等。这些固体废弃物的堆积不仅占用土地或农田,而且由于风化作用,污染大气环境。
1.3.4矿山开采对大气的污染
煤炭在开采中会产生大量的有毒有害气体,其主要的污染物为 SO2、NOx、H2S、CO2、CO、瓦斯和粉尘等。瓦斯是煤炭井下开采中的最有破坏力的,若治理不好,发生爆炸,造成人员伤亡严重,占到了矿井事故总量的 1/3;矿山开采中使用的炸药会产生大量的 CO 和 NO;煤矸石和煤堆自然产生的 CO、CO2和 SO2等有害气体不仅造成大气的污染,还会导致温室效应。
2推进我国露天矿山持续发展的对策
2.1大力推广和应用已成熟的科学技术
2.1.1间断-连续工艺开拓运输系统的应用
在深凹露天矿中采用间断-连续工艺的开拓运输系统与单一运输方案比较,具有投资省、运营费用低、效率高等优点,在国内外已得到广泛应用,美国、加拿大、前苏联等大型深凹露天矿纷纷改用汽车-可移动式破碎站-胶带运输机系统。我国大孤山、东鞍山两大露天铁矿采用间断—连续工艺的运输系统相当成功。
2.1.2露天边坡、排土场稳定性评价方法和加固技术应用
该成果采用多种手段、方法和技术对边坡、排土场的稳定性进行全面分析评价,对有安全隐患的部位加固,为矿山安全生产提供了保证。南山铁矿凹山采场西北帮边坡,采用削坡工程、混凝土护坡工程、排水工程方法综合治理,达到较好效果。
2.1.3露天与地下联合开采
随着露天开采的延深,对于一些埋藏很深的大型倾斜、急倾斜矿床,都要相继转为露天地下联合开采或地下开采,这是露天矿山发展的必然趋势。
2.2做好安全生产工作,减少安全隐患
2.2.1加强安全教育,努力提高从业人员的安全生产意识
要进行安全常识教育,也要进行案例教育,用血的教训去说服和感知从业人员。
2.2.2强制实行安全投入,规范开采环境
要按规定设置警报器和避炮房(洞);开采区线路的架设要符合规范,老化电线要及时更新,并要按规定设置配电箱,禁止以残破配电板替代;禁止使用报废车辆及机械设备,并要按规定申报安全检测;作业人员保护用品必须配备齐全;开采面坡度应控制在规范要求的70°~75°以内;要及时平整阴山坎;宕面顶部表土剥离要符合规定要求,一般应保持在2米以上,并随开采进度及时向前推进;作业场地要按要求合理利用,堆料要及时清理,场地积水应及时排除;另外,矿主要按规定,及时申报作业环境安全检测,除年检外,发生重大险情应随时报
检,以便科学排除事故隐患。
2.2.3加大安全监察力度,防患于未然
矿山开采企业一般都地处偏僻,较为隐蔽,监察难度较大。也正因为此,一些法制观念淡漠的人胆大妄为,只要钱不要命,置法规于脑后,使得死亡事故屡屡发生。所以,要加大对矿山开采企业的监察力度,强制其依法开采、规范作业。
2.3加大力度解决环境问题
2.3.1增强环境保护意识
对企业和矿区周围群众进行广泛的环境保护宣传教育,使其充分认识到环境保护的重要性,同时学习到保护环境的方法和技能。
2.3.2推进土地复垦
矿山的开采造成土地的塌陷,农田、建筑物的破坏。根据国家政策将矿产资源开发、土地利用总体规划、土地整理规划和土地复垦规划、土地恢复与农业结构调整等有机结合。对浅层和中度塌陷,进行造田复垦;对深度塌陷,根据其坡度修筑梯田、改造经济林或发展成为湖泊。
2.3.3加大资源的回收利用
随着技术的进步,将煤矿所排的瓦斯、地下水等进行合理使用,变废为宝,进一步提高伴生矿产的综合回收水平。现阶段暂不能综合回收的,应妥善存放保护,待以后能回收时再利用。如对于煤矸石而言,低灰分煤矸石可作为煤矸石电厂的燃料;高灰分煤矸石可做建筑材料、回填筑路造地、改良土壤等。粉煤灰可应用于筑路、生产水泥和优质混凝土、制砖及其它建材。一些工艺环节产生的废渣如脱硫石膏、锅炉炉渣以及气化炉渣等可作为生产建材的良好原料。
参考文献
[1]阮善菊,张福生. 露天矿山的生态问题及解决对策探讨[J]. 现代矿业. 2010(08).
[2]严韬,严学清. 矿山地质灾害防灾减灾对策研究[J]. 采矿技术. 2009(06).