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

篇1

[關(guān)鍵字]露天 礦山開(kāi)采設(shè)備 設(shè)備選型

[中圖分類號(hào)] TD613 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-5-48-2

要在金屬資源緊缺的今天加大開(kāi)采力度，提高開(kāi)采效率，降低開(kāi)采成本就需要在開(kāi)采設(shè)備中做出合理選擇。硬巖露天礦山開(kāi)采工程中設(shè)備的選擇成為提高開(kāi)采效率的關(guān)鍵。但是礦山開(kāi)采設(shè)備種類繁多，我們要在學(xué)習(xí)各露天開(kāi)采設(shè)備的先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上，深入研究各露天開(kāi)采設(shè)備的特點(diǎn)，為不同露天礦山開(kāi)采環(huán)境提供適宜的開(kāi)采設(shè)備。

1露天礦山開(kāi)采工程特點(diǎn)

露天開(kāi)采工程是在開(kāi)放的環(huán)境中，在采礦、掘進(jìn)和運(yùn)輸設(shè)備的幫助下，從地表向下采取地殼中有用礦物的一項(xiàng)工程。露天開(kāi)采工程中開(kāi)采設(shè)備主要用于穿孔、爆破、采裝、運(yùn)輸這四項(xiàng)工作。開(kāi)采設(shè)備的損耗及油耗決定了露天開(kāi)采的成本，為獲取最大利益，露天開(kāi)采工程一般以最大限度降低作業(yè)成本，因此露天開(kāi)采設(shè)備的選擇將對(duì)露天開(kāi)采工程的工藝過(guò)程、開(kāi)采成本起著支配性作用。

2設(shè)備選型

2.1意義

采礦工程的環(huán)境決定開(kāi)采工藝。而開(kāi)采工藝與開(kāi)采設(shè)備的選擇息息相關(guān)，相輔相成。具體說(shuō)來(lái)即是開(kāi)采工藝又決定開(kāi)采設(shè)備的選擇，與此同時(shí)，開(kāi)采設(shè)備又反過(guò)來(lái)影響開(kāi)采工藝的開(kāi)采成本、技術(shù)參數(shù)等。為有效的降低開(kāi)采成本且讓采礦工程有條不紊的順利進(jìn)行，就需要我們?cè)陂_(kāi)采工程施工之前根據(jù)相應(yīng)的開(kāi)采環(huán)境，因地制宜，量身定制合理的開(kāi)采設(shè)備。

2.2總順序

露天開(kāi)采設(shè)備選型的過(guò)程一般是首先選擇合理的主體設(shè)備，然后根據(jù)主體設(shè)備的選擇而選定合適的輔助設(shè)備。其中包括鏟裝設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備及穿孔設(shè)備。在主體設(shè)備的選擇過(guò)程中，運(yùn)輸設(shè)備是根據(jù)鏟裝設(shè)備而配置的。

2.3裝載設(shè)備的選型

（1）挖掘機(jī)的選擇

選擇合理的挖掘機(jī)是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，在此過(guò)程中，礦巖物理機(jī)械性質(zhì)、礦山采剝總量、開(kāi)采工藝和設(shè)備性能是確定挖掘機(jī)的選型的主要條件。合理型號(hào)的挖掘機(jī)保證每個(gè)工藝環(huán)節(jié)的生產(chǎn)設(shè)備間配套，保證生產(chǎn)設(shè)備的工作效率。可供選擇的挖掘機(jī)有電鏟挖掘機(jī)和液壓挖掘機(jī)。這兩種挖掘機(jī)的選型都要根據(jù)相應(yīng)的環(huán)境來(lái)確定。從挖掘機(jī)斗容來(lái)看，需要斗容大于10m3時(shí)適合選擇電鏟；需要斗容小于10 m3時(shí)適合選擇液壓鏟。從電力條件、礦石種類來(lái)看，電力條件好，礦石種類少時(shí)選擇電鏟挖掘機(jī)。在其他情況下，若設(shè)備價(jià)格與生產(chǎn)效率產(chǎn)生沖突時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)綜合考慮，從整體衡量選擇犧牲一定生產(chǎn)效率的低價(jià)位的生產(chǎn)設(shè)備，這種情況一般出現(xiàn)在進(jìn)口設(shè)備與本土設(shè)備選擇之間。但是，當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)的大型礦山在選擇使用液壓鏟的情況下，就不會(huì)面臨這樣的問(wèn)題，因?yàn)閲?guó)內(nèi)大于等于10 m3 大斗容的液壓鏟技術(shù)可靠性有待進(jìn)一步的驗(yàn)證，其技術(shù)可靠性需要加強(qiáng)。

整體來(lái)說(shuō)，提升機(jī)常見(jiàn)故障主要有硬故障以及軟故障兩種，其中，硬故障指的是由于特定參數(shù)超限表現(xiàn)所導(dǎo)致的故障，保護(hù)裝置負(fù)責(zé)解決此種故障；軟故障涉及到一系列的變量，診斷軟件故障需要測(cè)量一系列的工況參數(shù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)推理，準(zhǔn)確率相對(duì)較低。但需要對(duì)軟故障予以足夠關(guān)注，因?yàn)楹芏嘤补收锨捌诙季哂熊浌收媳憩F(xiàn)。為最大限度的保障提升機(jī)運(yùn)行的安全性，相關(guān)部門投入了極大精力致力于提升機(jī)檢測(cè)診斷研究，并取得了一定的研究成果。其中比較具有影響力的有中國(guó)礦業(yè)大學(xué)研發(fā)的KJ46 型礦井提升機(jī)狀態(tài)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)以及ASCC 型全數(shù)字提升機(jī)控制系統(tǒng)等，這兩大系統(tǒng)中均含有檢測(cè)提升機(jī)運(yùn)行參數(shù)以及進(jìn)行故障診斷等相關(guān)功能，此外還可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)失靈保護(hù)、過(guò)卷保護(hù)以及超速保護(hù)等，效果十分顯著。在煤礦生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常會(huì)遇到礦井雙筒提升機(jī)松繩現(xiàn)象，并且松繩現(xiàn)象極容易導(dǎo)致較為嚴(yán)重的后果。

（2）前裝機(jī)的選擇

在選擇前裝機(jī)時(shí)，首先要考慮的主要技術(shù)性能包括額定載重及牽引力，并認(rèn)真檢測(cè)其對(duì)開(kāi)采環(huán)境的適應(yīng)性，其次要考慮作業(yè)項(xiàng)目的零散性對(duì)裝載機(jī)效率的影響。當(dāng)我們有配礦要求的時(shí)候，裝載機(jī)要完成將配好的礦石運(yùn)送至破碎站的運(yùn)輸，此時(shí)前裝機(jī)的型號(hào)由運(yùn)輸距離和配礦量的數(shù)量決定。

3運(yùn)輸設(shè)備的選擇

運(yùn)輸成本占總成本的比例約40%～60%，因此運(yùn)輸設(shè)備的選擇在礦石開(kāi)采項(xiàng)目中占有重要位置。

開(kāi)拓運(yùn)輸方式?jīng)Q定露天礦采場(chǎng)運(yùn)輸設(shè)備的選擇。礦山自然條件復(fù)雜多樣，開(kāi)采技術(shù)的靈活多變以及經(jīng)濟(jì)條件的影響了開(kāi)拓運(yùn)輸方式的選擇。運(yùn)輸方式主要有單一汽車運(yùn)輸方案及聯(lián)合開(kāi)拓運(yùn)輸兩種方式。運(yùn)輸方式由運(yùn)輸距離確定，運(yùn)輸距離較短時(shí)，首先考慮采用單一汽車運(yùn)輸方案；礦巖運(yùn)輸距離較長(zhǎng)，是采用單一汽車運(yùn)輸還是聯(lián)合開(kāi)拓運(yùn)輸，必須通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較綜合確定。

為降低生產(chǎn)成本，運(yùn)輸設(shè)備的選擇應(yīng)與挖掘相匹配，如采用汽車運(yùn)輸時(shí)，由運(yùn)距決定挖掘機(jī)裝載的斗數(shù)：1km的運(yùn)距裝載2斗～4斗，2km的運(yùn)距裝載3斗～5斗，3km～5km的運(yùn)距裝載4斗～6斗。

4鉆機(jī)的選擇

鉆機(jī)成本在總生產(chǎn)成本中占有較小的比例，因此這種設(shè)備最容易被忽視，但是鉆機(jī)的功能卻是不容忽視的，由于它的存在實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的露天開(kāi)采。

鉆機(jī)主要有兩種可供選擇的類型，一種是牙輪鉆機(jī)，另一種是潛孔鉆機(jī)。鉆機(jī)的選擇也需要根據(jù)相應(yīng)的開(kāi)采環(huán)境來(lái)選擇。在各種硬度的大中型礦巖的作業(yè)中，首先要考慮選用牙輪鉆機(jī)。在礦巖中硬的中小型礦山以及有特殊要求，如打邊坡欲裂孔、錨索孔，放水孔等選用潛孔鉆機(jī)更為合適。另外，在面對(duì)進(jìn)口牙輪鉆機(jī)的選擇時(shí)，要綜合考慮鉆機(jī)使用壽命、工作可靠性、價(jià)格及零部件的供貨周期等條件，充分與國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)做出對(duì)比后做出決定。

國(guó)產(chǎn)牙輪鉆YZ-35，孔徑250mm，設(shè)備可靠、價(jià)格實(shí)惠，在國(guó)內(nèi)礦山使用成功，因此國(guó)內(nèi)大型礦山設(shè)計(jì)選用牙輪鉆時(shí)，我們可優(yōu)先選擇該型號(hào)設(shè)備，國(guó)內(nèi)大型礦山的邊坡鉆一般選用國(guó)產(chǎn)165mm孔徑潛孔鉆機(jī)。

5輔助設(shè)備的選擇

輔助設(shè)備的規(guī)格選擇由主要生產(chǎn)設(shè)備決定，輔助設(shè)備的規(guī)格要與主要設(shè)備的規(guī)模相匹配。下面我們簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)平地機(jī)的選擇情況。

篇2

1礦山開(kāi)采影響范圍

1．1放炮影響范圍根據(jù)開(kāi)發(fā)方案，采場(chǎng)每次布置3排鉆孔，每排10個(gè)孔，排距4．6m，孔距5．6m，共布置30個(gè)孔，每孔深16．5m，超深1．5m，以確保爆破后臺(tái)階高度達(dá)15m。

1．2采礦可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害影響范圍礦山開(kāi)采過(guò)程中采用自上而下臺(tái)階式分層開(kāi)采，高度為15m；開(kāi)采時(shí)工作臺(tái)階切向坡和反向坡最終開(kāi)采的邊坡角不大于55°。由此可確定采礦可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害影響范圍為礦區(qū)開(kāi)采最終邊界外延15m。綜上所述：礦山開(kāi)采影響范圍為露天采場(chǎng)外延215m。

2地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)根據(jù)開(kāi)發(fā)技術(shù)方案，礦山開(kāi)采后四周將形成5段高度為110m的邊坡，邊坡編號(hào)分別為AB、BC、CD、DE、EF，邊坡位置詳見(jiàn)福祿鎮(zhèn)周家槽周家槽水泥用石灰?guī)r礦山礦區(qū)范圍及開(kāi)采平面圖

3水文地質(zhì)預(yù)測(cè)礦區(qū)范圍內(nèi)開(kāi)采三疊系下統(tǒng)嘉陵江組三段（T1j3）石灰?guī)r礦層，開(kāi)采標(biāo)高均高于當(dāng)侵蝕基準(zhǔn)面；開(kāi)采范圍內(nèi)無(wú)河流、水庫(kù)等地表水體；地下水與地表水沒(méi)有必然的水力聯(lián)系。礦山開(kāi)采對(duì)巖溶裂隙水的補(bǔ)給條件破壞小，礦山開(kāi)采后不會(huì)對(duì)含水層結(jié)構(gòu)破壞，不會(huì)造成地下水水位下降、疏干等。對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。

4地形地貌預(yù)測(cè)按照開(kāi)發(fā)利用方案，礦山開(kāi)采后將形成高度0～105m的邊坡，礦山采礦活動(dòng)對(duì)地形地貌景觀影響嚴(yán)重。

5土地資源影響預(yù)測(cè)璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦不單獨(dú)設(shè)置料場(chǎng)及廢渣場(chǎng)，在礦區(qū)東側(cè)采區(qū)50m外設(shè)置破碎站及運(yùn)輸?shù)缆罚加酶刭Y源4．41ha；工業(yè)廣場(chǎng)修建占用耕地資源1．59ha；礦區(qū)為露天采場(chǎng)，占用耕地資源43ha；石灰?guī)r礦山開(kāi)采共占用耕地49ha。因此，璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦開(kāi)采后對(duì)土地資源影響嚴(yán)重。

6建（構(gòu)）筑物影響預(yù)測(cè)礦山為露天開(kāi)采，將會(huì)對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)的所有建（構(gòu)）筑物全部破壞。根據(jù)計(jì)算的爆破地震波安全距離為158．45m，計(jì)算的爆破產(chǎn)生飛石最遠(yuǎn)飛散距離為200m；對(duì)礦區(qū)周邊200m范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物造成較嚴(yán)重破壞。因此，璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦開(kāi)采后對(duì)建（構(gòu)）筑物影響嚴(yán)重。

二、礦山地質(zhì)環(huán)境防治

針對(duì)礦山開(kāi)采影響范圍及采后地質(zhì)環(huán)境因素的影響預(yù)測(cè)結(jié)果，將礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)劃分為重點(diǎn)區(qū)、次重點(diǎn)區(qū)、一般區(qū)，設(shè)計(jì)以下防治工程：1）礦山開(kāi)采時(shí)應(yīng)及時(shí)清除邊坡上的掉塊，特別是在BC邊坡東段邊坡可能會(huì)發(fā)生局部掉塊。2）對(duì)礦山采坑四周形成的邊坡采用生物工程護(hù)坡；對(duì)采坑坑底進(jìn)行綠化或土地復(fù)墾。3）對(duì)礦區(qū)道路、破碎站和工業(yè)廣場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行環(huán)境恢復(fù)。4）修建截排水工程。

1邊坡防治工程

1．1邊坡放坡根據(jù)開(kāi)發(fā)方案礦山開(kāi)采的最終邊坡角為55°，自上而下臺(tái)階式分層開(kāi)采，采高15m，臺(tái)階寬度約10．5m；AB邊坡長(zhǎng)約600m，高2～50m；BC邊坡長(zhǎng)約440m，高50～106m；CD邊坡長(zhǎng)約360m，高40～96m3；DE邊坡長(zhǎng)約526m，高17～42m3；EF邊坡長(zhǎng)約210m，高2～17m；放坡處理各段邊坡。

1．2清理危石及時(shí)清理采場(chǎng)邊坡上的危石，避免發(fā)生危石滾落傷人事故。按照“邊采邊治”的原則，對(duì)各邊坡上的危石清理完成后，才能進(jìn)行下一臺(tái)階的開(kāi)采。

1．3截水溝礦區(qū)位于瀝鼻峽背斜軸部，地形呈渾圓狀的小型獨(dú)立山包，自然排水條件良好，匯水面積小，在礦區(qū)DE、EF邊坡頂部修建截水溝長(zhǎng)約300m，以防治地表水進(jìn)入礦區(qū)。在其余每個(gè)臺(tái)階坡面每隔50m，高差10～20m，設(shè)置橫向和豎向的截排水溝，將邊坡頂部的地表水匯入采坑內(nèi)的排水溝，避免對(duì)坡面草籽植物造成沖刷，豎向的排水溝按急流槽設(shè)計(jì)。迎坡面溝壁需設(shè)置泄水孔。

2水文防治工程礦山開(kāi)采后的采場(chǎng)地面標(biāo)高高于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面，對(duì)地下水的影響小。對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。故本次不對(duì)其進(jìn)行處理。但未解決礦山生產(chǎn)、生活用水，需在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)修建一個(gè)蓄水池。蓄水池尺寸為15m×15m×2m，墻體寬度為0．3m，預(yù)計(jì)砌筑工程量約為36m3。生產(chǎn)廢水主要為清洗礦車及挖掘機(jī)所排除的污水，設(shè)計(jì)每個(gè)污水處理池采用尺寸為2．5m×2．5m×1．6m，容積10m3污水處理池3個(gè)，墻體寬度為0．3m。預(yù)計(jì)開(kāi)挖工程量30m3；砌筑工程量約為14．4m3，污水經(jīng)生化處理后由砼管排放。露天采石場(chǎng)的作業(yè)點(diǎn)應(yīng)實(shí)行濕式作業(yè)和噴霧灑水，對(duì)采場(chǎng)及裝載點(diǎn)設(shè)2臺(tái)灑水器進(jìn)行了灑水降塵，防止粉塵飛揚(yáng)。

三、地形地貌景觀防治工程礦山環(huán)境恢復(fù)治理設(shè)計(jì)方案圖。

1露天采場(chǎng)采坑地貌景觀恢復(fù)根據(jù)劃定礦界和開(kāi)發(fā)方案，露天開(kāi)采結(jié)束后采坑的平面面積為302013m2，礦山開(kāi)采前礦區(qū)土地主要為耕地，以種植果樹(shù)為主；礦山開(kāi)采難以恢復(fù)原來(lái)的地面植物，故礦山環(huán)境恢復(fù)治理主要以綠化為主。可采取治理方案如下：（1）回填土壤，平均厚度不得小于0．8m，預(yù)計(jì)回填方量為241610m3；（2）平整場(chǎng)地，場(chǎng)地平整應(yīng)采坑中間高，四周低，便于地表水排入排水溝中；（3）植樹(shù)，行距×株距為5m×5m，預(yù)計(jì)12080株，建議種植樟樹(shù)或果樹(shù)等經(jīng)濟(jì)類樹(shù)木（4）排水，沿采坑邊坡坡腳圍繞采坑修建截排水溝，保證采坑內(nèi)地表水排泄通暢，將礦區(qū)的地表水有序的排放到礦區(qū)東側(cè)地形較低地段，用以灌溉耕地。排水溝采用梯形斷面，底寬400mm，頂寬700mm，高800mm，壁厚300mm，預(yù)計(jì)長(zhǎng)度約2350m。排水溝每隔10～15m設(shè)置一道伸縮縫，用瀝青麻絲進(jìn)行有效止水。

2采坑邊坡地貌景觀恢復(fù)采坑邊坡采用坡面綠化＋截排水的礦山環(huán)境恢復(fù)設(shè)計(jì)方案。對(duì)于采坑邊坡主要采取分階放坡＋綠化處理。每級(jí)邊坡分階高度取15m，每階平臺(tái)寬度取10．5m，種植蔓藤類植物綠化坡面，在坡頂設(shè)置截排水溝。臺(tái)階邊緣修砌墻體，墻體嵌入基巖0．1m，墻體截面0．3m×0．5m（寬×高）。墻背回填0．3m厚的土壤，蔓藤種植行距×株距為5m×3m。截排水工程在邊坡防治工程中實(shí)施。

3礦區(qū)公路及破碎站礦區(qū)公路兩側(cè)及破碎站區(qū)域的空地進(jìn)行植樹(shù)綠化，預(yù)計(jì)植樹(shù)60株。待礦山閉坑后，建筑垃圾清除干凈，將表層1．0m范圍土地掘松，種植樟樹(shù)等經(jīng)濟(jì)類樹(shù)木。礦區(qū)公路和破碎站的平面面積約為4410m2，可采用挖掘機(jī)松土，植樹(shù)綠化，行距×株距為5m×5m，預(yù)計(jì)176株。

4土地資源的采后處理礦區(qū)主要的土地資源占用和破壞為礦區(qū)范圍內(nèi)的采場(chǎng)、礦區(qū)東側(cè)的破碎站及工業(yè)廣場(chǎng)，礦山閉坑后，采場(chǎng)及破碎站將對(duì)其進(jìn)行地貌景觀恢復(fù)，工業(yè)廣場(chǎng)建（構(gòu)）筑物提供給當(dāng)?shù)厥褂茫贿M(jìn)行處理。

5地表建（構(gòu)）筑物的處理礦山為露天開(kāi)采，將會(huì)對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)的所有建（構(gòu)）筑物全部破壞，對(duì)礦區(qū)周邊200m范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物造成較嚴(yán)重破壞。為保護(hù)村民的人身財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)在影響范圍內(nèi)的村民實(shí)施搬遷。

四、結(jié)論

1）分析了礦山地質(zhì)條件，認(rèn)為礦山開(kāi)發(fā)技術(shù)條件的級(jí)別為中等；

2）根據(jù)礦山開(kāi)采方式，采用赤平投影的方法，對(duì)礦山采后地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行評(píng)估，得出礦山開(kāi)采影響范圍為露天采場(chǎng)外延215m；水泥用石灰?guī)r礦采礦活動(dòng)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性大，造成的損失小，危險(xiǎn)性中等，影響嚴(yán)重；對(duì)含水層影響較輕；對(duì)地形地貌景觀影響嚴(yán)重；對(duì)土地資源影響嚴(yán)重。因此，預(yù)測(cè)礦山采礦活動(dòng)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重。

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關(guān)鍵詞：水工環(huán)地質(zhì)勘察；金屬礦山；礦山建設(shè)重要性

礦產(chǎn)資源作為人類生存發(fā)展重要的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，對(duì)其進(jìn)行開(kāi)采之前一定要做好地質(zhì)勘察工作，以確保資源的合理開(kāi)發(fā)。水工環(huán)地質(zhì)勘察包括水文勘測(cè)、工程勘察和環(huán)境勘察三個(gè)方面，對(duì)這三方面進(jìn)行勘察能夠提高礦山資源開(kāi)采的效率，減少工作人員的風(fēng)險(xiǎn)，降低事故發(fā)生率，同時(shí)保證合理利用資源，避免過(guò)度開(kāi)發(fā)[1]。

1水工環(huán)地質(zhì)勘查提高金屬礦山開(kāi)采的效率

礦山資源開(kāi)發(fā)地區(qū)多為生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)，甚至可能出現(xiàn)過(guò)崩塌、滑坡、泥石流等現(xiàn)象，因此對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)一定會(huì)引發(fā)相應(yīng)的礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。金屬礦山開(kāi)采是一項(xiàng)復(fù)雜繁瑣的工作，涉及大量環(huán)節(jié)和內(nèi)容，大規(guī)模的礦山資源開(kāi)發(fā)活動(dòng)能夠影響礦山地質(zhì)環(huán)境，制約礦山正常生產(chǎn)，甚至?xí)T發(fā)自然災(zāi)害[2]。因此在對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)，一定要做好水工環(huán)地質(zhì)勘察工作，提高開(kāi)采效率。水工環(huán)地質(zhì)勘察可以通過(guò)研究被剝離的上覆巖石強(qiáng)度，判斷開(kāi)采工藝選擇的設(shè)備類型，以及在開(kāi)采時(shí)需要涉及到的爆破工程。設(shè)備和開(kāi)采工藝往往取決于被剝離巖石的強(qiáng)度，強(qiáng)度不同帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益也不同，因此在進(jìn)行地質(zhì)勘察時(shí)一定要選取特殊的巖石，對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行探究。礦山地質(zhì)因素主要包括巖石因素、巖性因素、構(gòu)造因素。了解這三種因素后，開(kāi)采人員對(duì)當(dāng)?shù)氐V區(qū)就會(huì)有一個(gè)細(xì)致具體的了解，開(kāi)采時(shí)針對(duì)性更強(qiáng)，且工作效率更高。金屬礦區(qū)在成礦時(shí)，由于所處時(shí)期和所處地理位置不同，巖石石化程度也有很大的差別。抗壓程度通常在幾百M(fèi)pa/cm2到幾千Mpa/cm2不等，不同石化程度的巖石對(duì)開(kāi)采的要求也不同。對(duì)不同巖石類型的勘察方式不同，如下表1所示。表1巖石勘察方式表巖石類型抗壓強(qiáng)度勘查方式軟巖類5Mpa/cm2以下輪斗勘察半膠結(jié)巖類5~15Mpa/cm2斷層、裂隙勘察半堅(jiān)硬巖類15~30Mpa/cm2層狀軟弱夾層勘察堅(jiān)硬巖類大于30Mpa/cm2發(fā)育程度勘察除了勘察巖石因素外，還要對(duì)巖性因素進(jìn)行勘察。沉積巖層通過(guò)判斷粒度大小來(lái)劃分巖石巖性，而巖石的強(qiáng)度與粒度有極大的關(guān)聯(lián)。在松軟巖石中，泥質(zhì)含量相對(duì)較低，膠結(jié)相對(duì)疏松，所以其中的巖石強(qiáng)度要低于細(xì)粒巖石。這種巖石性質(zhì)決定它的抗壓能力極差，且基地承載能力也很差，不能加以施工開(kāi)采。而一些巖石中粘土含量高達(dá)5000~8000g/cm3，極易引發(fā)層間斷和沉積間斷，從而形成破碎帶，如果工程地質(zhì)勘察中沒(méi)有及時(shí)查明，那么必然會(huì)大大折損工作效率[3]。在礦區(qū)的巖石因素和巖性因素勘察結(jié)束之后，要對(duì)礦區(qū)的構(gòu)造因素進(jìn)行勘察。礦區(qū)中有大量的斷層和褶曲，不連續(xù)的存在于巖體之中，會(huì)對(duì)巖體的完整性造成破壞。斷層在沒(méi)有發(fā)生較為嚴(yán)重的膠結(jié)時(shí)，其本身的強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于巖石的強(qiáng)度，巖體會(huì)形成軟弱帶。斷層破裂會(huì)對(duì)邊坡穩(wěn)定造成嚴(yán)重的威肋，因此地質(zhì)勘察必須要考慮這一問(wèn)題，從而確保開(kāi)采效率。水工環(huán)地質(zhì)勘察可以選擇出合適的排土場(chǎng)，排土場(chǎng)主要負(fù)責(zé)堆積廢棄物料，分為外排土場(chǎng)和內(nèi)排土場(chǎng)，排土場(chǎng)的選擇直接影響到金屬礦山的開(kāi)采效率，確保工作的高效性。地質(zhì)勘察可以幫助工作人員綜合評(píng)價(jià)各區(qū)域的穩(wěn)定性，從而選擇出合適的排土場(chǎng)址。

2水工環(huán)地質(zhì)勘察降低金屬礦山工作人員風(fēng)險(xiǎn)

金屬礦山開(kāi)采是一項(xiàng)危險(xiǎn)系數(shù)極高的工作。近年來(lái)由于開(kāi)采前的勘查工作不足而引發(fā)的礦山事故頻頻發(fā)生，為人們的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大的損失，也引起了國(guó)家的重視，相關(guān)部門指出金屬礦山在進(jìn)行開(kāi)采時(shí)一定要做好充足的水工環(huán)地質(zhì)勘察工作，降低工作人員的風(fēng)險(xiǎn)，為工作人員人身安全提供保障。在開(kāi)采礦產(chǎn)資源時(shí)，巖石天然平衡狀態(tài)必然會(huì)受到破壞，如果礦山邊坡不能維持穩(wěn)定，必然不能安全有效的開(kāi)采礦山資源。據(jù)資料顯示，中國(guó)幾乎所有的金屬礦山都曾出現(xiàn)過(guò)多次邊坡滑落，所帶來(lái)的損失基本上都是災(zāi)難性的。例如新疆哈密的金屬礦山，從1977年開(kāi)采以來(lái)，就多次出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，為以后的開(kāi)發(fā)帶來(lái)巨大的困難，也給開(kāi)采者造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。再比如阜新海州的金屬礦山曾出現(xiàn)過(guò)10次滑坡現(xiàn)象，造成大量人員傷亡。而誘發(fā)滑坡的原因就在于缺少地質(zhì)勘察工作，對(duì)礦山地質(zhì)了解不足，沒(méi)有及時(shí)采取相應(yīng)的防治措施。安全生產(chǎn)的前提就是提高邊坡的穩(wěn)定性，減緩坡腳，這樣在開(kāi)采時(shí)才能確保合理使用各個(gè)區(qū)段的礦產(chǎn)資源，而且不會(huì)出現(xiàn)滑坡，保障工作人員生命安全[4]。

3水工環(huán)地質(zhì)勘察確保資源的合理利用

任何一項(xiàng)礦山開(kāi)采工程都會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成不同程度的破壞，打破原有的自然平衡狀態(tài)，同時(shí)誘發(fā)新的環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題。例如大面積開(kāi)采礦山資源會(huì)使地下水水位下降，從而引起地面沉降和塌陷，地下水資源一旦枯竭，河流必然改道，整個(gè)礦山區(qū)域環(huán)境都會(huì)受到影響。進(jìn)行地質(zhì)勘察雖然不能完全避免對(duì)資源的破壞，但是能夠最大程度的減少破壞。水工環(huán)地質(zhì)勘察的任務(wù)就是通過(guò)了解當(dāng)?shù)亟饘俚V山環(huán)境選擇出最經(jīng)濟(jì)合理的開(kāi)發(fā)手段，綜合考慮各方面因素，對(duì)礦區(qū)進(jìn)行開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，確保礦產(chǎn)資源的合理利用，且最大程度降低對(duì)自然環(huán)境的破壞。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文的探討分析可以了解到金屬礦山在進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)，首先要做的工作就是地質(zhì)勘察（水文勘測(cè)、工程勘察和環(huán)境勘察），為礦山開(kāi)采打下良好的基礎(chǔ)。水工環(huán)地質(zhì)勘察通過(guò)勘察礦山區(qū)域巖石因素、巖性因素和構(gòu)造因素來(lái)選擇最合適的開(kāi)采手段，從而提高開(kāi)采的工作效率，降低工作人員的風(fēng)險(xiǎn)，為工作人員的人身安全提供保障，也確保自然資源能夠合理利用，避免過(guò)度開(kāi)采。

作者:趙龍剛 單位:甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院

參考文獻(xiàn):

[1]麻茂,史臣.淺析水工環(huán)地質(zhì)勘探在礦產(chǎn)勘查中的重要性[J].科技致富向?qū)?2015，12(11):100-100.

[2]曹維,張果.礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的策略分析[J].世界有色金屬,2017，15(10):221-222.

篇4

璧山縣周家槽水泥用石灰?guī)r礦位于重慶市璧山縣275°方位，直距9km，礦山CaO最低含量45．33％，最高含量52．55％，平均49．72％。礦區(qū)無(wú)常年性河流，年平均降雨量1072．7mm，季節(jié)性沖溝不發(fā)育，雨季降水后以分水嶺為界，沿坡面或溶蝕槽谷向西流入小安溪，向東流入周家槽，礦山范圍內(nèi)無(wú)溪、河、水池、魚塘等地表水體。礦區(qū)范圍內(nèi)植被分布不均，且無(wú)明顯界限；礦區(qū)內(nèi)基巖與土壤分布無(wú)明顯界限，土層在溶溝、溶槽或低洼地段較厚，厚度一般為2～3m，其余地段土層較薄，厚度一般為0～1．0m；巖性為紅粘土，土壤類型為黃壤、黃棕壤；土地利用主要為耕地、林地、住宅用地、工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地、交通用地、水域及難以利用的裸地，各種作用的土地之間無(wú)明顯界限。如圖1所示。礦區(qū)位于瀝鼻峽背斜軸部，為一大致呈南北向嘉陵江組石灰?guī)r巖溶槽谷地帶，其間時(shí)有渾圓狀小型獨(dú)立山包。地形坡角一般10～25°，屬巖溶丘陵－低山地形地貌。評(píng)估區(qū)內(nèi)由于原開(kāi)采形成高度3～38m的邊坡，坡角45～80°，坡長(zhǎng)約46～100m，邊坡均未采取支護(hù)。邊坡巖性均為嘉陵江組三段的石灰?guī)r，巖石堅(jiān)硬，抗風(fēng)化能力強(qiáng)。巖礦體結(jié)構(gòu)面主要有巖層面、裂隙面、松散層界面等，斜坡穩(wěn)定性良好少許順層坡礦山開(kāi)采中可能產(chǎn)生局部崩滑等不良現(xiàn)象。綜上所述：本礦山工程地質(zhì)條件中等。

2礦山采后地質(zhì)環(huán)境預(yù)測(cè)

2．1礦山開(kāi)采影響范圍

2．1．1放炮影響范圍根據(jù)開(kāi)發(fā)方案，采場(chǎng)每次布置3排鉆孔，每排10個(gè)孔，排距4．6m，孔距5．6m，共布置30個(gè)孔，每孔深16．5m，超深1．5m，以確保爆破后臺(tái)階高度達(dá)15m。

2．1．2采礦可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害影響范圍礦山開(kāi)采過(guò)程中采用自上而下臺(tái)階式分層開(kāi)采，高度為15m；開(kāi)采時(shí)工作臺(tái)階切向坡和反向坡最終開(kāi)采的邊坡角不大于55°。由此可確定采礦可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害影響范圍為礦區(qū)開(kāi)采最終邊界外延15m。綜上所述：礦山開(kāi)采影響范圍為露天采場(chǎng)外延215m。

2．2地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)根據(jù)開(kāi)發(fā)技術(shù)方案，礦山開(kāi)采后四周將形成5段高度為110m的邊坡，邊坡編號(hào)分別為AB、BC、CD、DE、EF，邊坡位置詳見(jiàn)福祿鎮(zhèn)周家槽周家槽水泥用石灰?guī)r礦山礦區(qū)范圍及開(kāi)采平面圖。分析邊坡穩(wěn)定性：AB邊坡位于礦區(qū)南東側(cè)，邊坡坡向301°，坡角55°，坡高約2～50m，長(zhǎng)約600m。巖層傾向108°，傾角7°。據(jù)地面調(diào)查，巖體中發(fā)育兩組高角度構(gòu)造裂隙，第Ⅰ組裂隙產(chǎn)狀為25°∠84°；第Ⅱ組裂隙產(chǎn)狀為102°∠73°。作赤平極射投影分析AB邊坡的穩(wěn)定性，如圖3所示；按照相同的方法，分析BC、CD、DE、EF邊坡的穩(wěn)定性。

2．3水文地質(zhì)預(yù)測(cè)礦區(qū)范圍內(nèi)開(kāi)采三疊系下統(tǒng)嘉陵江組三段（T1j3）石灰?guī)r礦層，開(kāi)采標(biāo)高均高于當(dāng)侵蝕基準(zhǔn)面；開(kāi)采范圍內(nèi)無(wú)河流、水庫(kù)等地表水體；地下水與地表水沒(méi)有必然的水力聯(lián)系。礦山開(kāi)采對(duì)巖溶裂隙水的補(bǔ)給條件破壞小，礦山開(kāi)采后不會(huì)對(duì)含水層結(jié)構(gòu)破壞，不會(huì)造成地下水水位下降、疏干等。對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。

2．4地形地貌預(yù)測(cè)按照開(kāi)發(fā)利用方案，礦山開(kāi)采后將形成高度0～105m的邊坡，礦山采礦活動(dòng)對(duì)地形地貌景觀影響嚴(yán)重。

2．5土地資源影響預(yù)測(cè)璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦不單獨(dú)設(shè)置料場(chǎng)及廢渣場(chǎng)，在礦區(qū)東側(cè)采區(qū)50m外設(shè)置破碎站及運(yùn)輸?shù)缆罚加酶刭Y源4．41ha；工業(yè)廣場(chǎng)修建占用耕地資源1．59ha；礦區(qū)為露天采場(chǎng)，占用耕地資源43ha；石灰?guī)r礦山開(kāi)采共占用耕地49ha。因此，璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦開(kāi)采后對(duì)土地資源影響嚴(yán)重。

2．6建（構(gòu)）筑物影響預(yù)測(cè)礦山為露天開(kāi)采，將會(huì)對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)的所有建（構(gòu)）筑物全部破壞。根據(jù)計(jì)算的爆破地震波安全距離為158．45m，計(jì)算的爆破產(chǎn)生飛石最遠(yuǎn)飛散距離為200m；對(duì)礦區(qū)周邊200m范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物造成較嚴(yán)重破壞。因此，璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦開(kāi)采后對(duì)建（構(gòu)）筑物影響嚴(yán)重。

3礦山地質(zhì)環(huán)境防治針對(duì)礦山開(kāi)采影響

范圍及采后地質(zhì)環(huán)境因素的影響預(yù)測(cè)結(jié)果，將礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)劃分為重點(diǎn)區(qū)、次重點(diǎn)區(qū)、一般區(qū)，設(shè)計(jì)以下防治工程：1）礦山開(kāi)采時(shí)應(yīng)及時(shí)清除邊坡上的掉塊，特別是在BC邊坡東段邊坡可能會(huì)發(fā)生局部掉塊。2）對(duì)礦山采坑四周形成的邊坡采用生物工程護(hù)坡；對(duì)采坑坑底進(jìn)行綠化或土地復(fù)墾。3）對(duì)礦區(qū)道路、破碎站和工業(yè)廣場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行環(huán)境恢復(fù)。4）修建截排水工程。

3．1邊坡防治工程

3．1．1邊坡放坡根據(jù)開(kāi)發(fā)方案礦山開(kāi)采的最終邊坡角為55°，自上而下臺(tái)階式分層開(kāi)采，采高15m，臺(tái)階寬度約10．5m；AB邊坡長(zhǎng)約600m，高2～50m；BC邊坡長(zhǎng)約440m，高50～106m；CD邊坡長(zhǎng)約360m，高40～96m3；DE邊坡長(zhǎng)約526m，高17～42m3；EF邊坡長(zhǎng)約210m，高2～17m；放坡處理各段邊坡。

3．1．2清理危石及時(shí)清理采場(chǎng)邊坡上的危石，避免發(fā)生危石滾落傷人事故。按照“邊采邊治”的原則，對(duì)各邊坡上的危石清理完成后，才能進(jìn)行下一臺(tái)階的開(kāi)采。

3．1．3截水溝礦區(qū)位于瀝鼻峽背斜軸部，地形呈渾圓狀的小型獨(dú)立山包，自然排水條件良好，匯水面積小，在礦區(qū)DE、EF邊坡頂部修建截水溝長(zhǎng)約300m，以防治地表水進(jìn)入礦區(qū)。在其余每個(gè)臺(tái)階坡面每隔50m，高差10～20m，設(shè)置橫向和豎向的截排水溝，將邊坡頂部的地表水匯入采坑內(nèi)的排水溝，避免對(duì)坡面草籽植物造成沖刷，豎向的排水溝按急流槽設(shè)計(jì)。迎坡面溝壁需設(shè)置泄水孔。

3．2水文防治工程礦山開(kāi)采后的采場(chǎng)地面標(biāo)高高于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面，對(duì)地下水的影響小。對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。故本次不對(duì)其進(jìn)行處理。但未解決礦山生產(chǎn)、生活用水，需在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)修建一個(gè)蓄水池。蓄水池尺寸為15m×15m×2m，墻體寬度為0．3m，預(yù)計(jì)砌筑工程量約為36m3。生產(chǎn)廢水主要為清洗礦車及挖掘機(jī)所排除的污水，設(shè)計(jì)每個(gè)污水處理池采用尺寸為2．5m×2．5m×1．6m，容積10m3污水處理池3個(gè)，墻體寬度為0．3m。預(yù)計(jì)開(kāi)挖工程量30m3；砌筑工程量約為14．4m3，污水經(jīng)生化處理后由砼管排放。露天采石場(chǎng)的作業(yè)點(diǎn)應(yīng)實(shí)行濕式作業(yè)和噴霧灑水，對(duì)采場(chǎng)及裝載點(diǎn)設(shè)2臺(tái)灑水器進(jìn)行了灑水降塵，防止粉塵飛揚(yáng)。

3．3地形地貌景觀防治工程礦山環(huán)境恢復(fù)治理設(shè)計(jì)方案圖。

3．3．1露天采場(chǎng)采坑地貌景觀恢復(fù)根據(jù)劃定礦界和開(kāi)發(fā)方案，露天開(kāi)采結(jié)束后采坑的平面面積為302013m2，礦山開(kāi)采前礦區(qū)土地主要為耕地，以種植果樹(shù)為主；礦山開(kāi)采難以恢復(fù)原來(lái)的地面植物，故礦山環(huán)境恢復(fù)治理主要以綠化為主。可采取治理方案如下：（1）回填土壤，平均厚度不得小于0．8m，預(yù)計(jì)回填方量為241610m3；（2）平整場(chǎng)地，場(chǎng)地平整應(yīng)采坑中間高，四周低，便于地表水排入排水溝中；（3）植樹(shù)，行距×株距為5m×5m，預(yù)計(jì)12080株，建議種植樟樹(shù)或果樹(shù)等經(jīng)濟(jì)類樹(shù)木；（4）排水，沿采坑邊坡坡腳圍繞采坑修建截排水溝，保證采坑內(nèi)地表水排泄通暢，將礦區(qū)的地表水有序的排放到礦區(qū)東側(cè)地形較低地段，用以灌溉耕地。排水溝采用梯形斷面，底寬400mm，頂寬700mm，高800mm，壁厚300mm，預(yù)計(jì)長(zhǎng)度約2350m。排水溝每隔10～15m設(shè)置一道伸縮縫，用瀝青麻絲進(jìn)行有效止水。

3．3．2采坑邊坡地貌景觀恢復(fù)采坑邊坡采用坡面綠化＋截排水的礦山環(huán)境恢復(fù)設(shè)計(jì)方案。對(duì)于采坑邊坡主要采取分階放坡＋綠化處理。每級(jí)邊坡分階高度取15m，每階平臺(tái)寬度取10．5m，種植蔓藤類植物綠化坡面，在坡頂設(shè)置截排水溝。臺(tái)階邊緣修砌墻體，墻體嵌入基巖0．1m，墻體截面0．3m×0．5m（寬×高）。墻背回填0．3m厚的土壤，蔓藤種植行距×株距為5m×3m。截排水工程在邊坡防治工程中實(shí)施。

3．3．3礦區(qū)公路及破碎站礦區(qū)公路兩側(cè)及破碎站區(qū)域的空地進(jìn)行植樹(shù)綠化，預(yù)計(jì)植樹(shù)60株。待礦山閉坑后，建筑垃圾清除干凈，將表層1．0m范圍土地掘松，種植樟樹(shù)等經(jīng)濟(jì)類樹(shù)木。礦區(qū)公路和破碎站的平面面積約為4410m2，可采用挖掘機(jī)松土，植樹(shù)綠化，行距×株距為5m×5m，預(yù)計(jì)176株。

3．4土地資源的采后處理礦區(qū)主要的土地資源占用和破壞為礦區(qū)范圍內(nèi)的采場(chǎng)、礦區(qū)東側(cè)的破碎站及工業(yè)廣場(chǎng)，礦山閉坑后，采場(chǎng)及破碎站將對(duì)其進(jìn)行地貌景觀恢復(fù)，工業(yè)廣場(chǎng)建（構(gòu)）筑物提供給當(dāng)?shù)厥褂茫贿M(jìn)行處理。

3．5地表建（構(gòu)）筑物的處理礦山為露天開(kāi)采，將會(huì)對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)的所有建（構(gòu)）筑物全部破壞，對(duì)礦區(qū)周邊200m范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物造成較嚴(yán)重破壞。為保護(hù)村民的人身財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)在影響范圍內(nèi)的村民實(shí)施搬遷。

4結(jié)論

篇5

【關(guān)鍵詞】地下礦山；開(kāi)采技術(shù)；問(wèn)題；策略

目前，國(guó)內(nèi)外地下礦山采礦技術(shù)的發(fā)展往往體現(xiàn)在該企業(yè)采用各種采礦方法的比重和回采工藝，從而使得采場(chǎng)生產(chǎn)能力和勞動(dòng)生產(chǎn)率有了較大的提高，為企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。然而，隨著地下礦山開(kāi)采新技術(shù)、新方法的不斷涌現(xiàn)，新的問(wèn)題也日益突出，因?yàn)椋_(kāi)采技術(shù)往往都會(huì)存在某些不足或?qū)⒁媾R某些問(wèn)題。因此，相關(guān)礦山企業(yè)必須深入探討地下礦山開(kāi)采技術(shù)，詳細(xì)分析其所面臨的問(wèn)題，并找出相應(yīng)的解決策略，為最終提高我國(guó)地下礦山開(kāi)采技術(shù)水平提供可靠保障。

1.地下礦山開(kāi)采技術(shù)分析

1.1地下礦山無(wú)廢開(kāi)采技術(shù)

地下礦山無(wú)廢開(kāi)采技術(shù)是近些年才發(fā)展起來(lái)的，但是很快就得到推廣與應(yīng)用，因?yàn)楦募夹g(shù)符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展方向。此外。地下礦山無(wú)廢開(kāi)采技術(shù)不僅可以充分利用礦產(chǎn)資源，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，而且可以避免廢棄物對(duì)自然環(huán)境造成污染和危害，是今后礦山開(kāi)采技術(shù)發(fā)展的首選。該技術(shù)主要包括：高濃度尾礦料的制備與輸送技術(shù)、全尾礦充填技術(shù)等。目前，地下礦山無(wú)廢開(kāi)采技術(shù)在俄羅斯、美國(guó)、德國(guó)、印度、加拿大等國(guó)家得以廣泛應(yīng)用。

1.2崩落采礦技術(shù)

1.2.1自然崩落法

自然崩落法在地下礦山開(kāi)采中應(yīng)用較廣泛，其優(yōu)點(diǎn)在于采礦成本低、生產(chǎn)能力大、開(kāi)采速度快等，尤其是對(duì)于那些礦化均勻、礦體厚大，并且容易于自然崩落的低品位礦床開(kāi)采，特別適用。自然崩落法的應(yīng)用原理是，在通過(guò)在地下礦山中破壞礦塊內(nèi)的應(yīng)力平衡，使得礦塊大面積拉底后，進(jìn)而引起應(yīng)力不均勻分布或應(yīng)力集中，形成新的自然平衡拱，拱內(nèi)礦石因受重力作用而周期性冒落，最終達(dá)到礦山開(kāi)采的目的。

1.2.2無(wú)底柱分段崩落法

無(wú)底柱分段崩落法是近些年才在我國(guó)應(yīng)用的，至于如何加大和優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)的問(wèn)題仍然是阻礙該方法在我國(guó)進(jìn)一步推廣的主要因素。其中，結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的目的就是為了增大進(jìn)路間距，從而極大地減少采掘工程量。由于增大進(jìn)路間距可操作性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)，目前在我國(guó)的桃沖、程潮、板石溝以及北銘河等礦山都應(yīng)用了該技術(shù)，并呈現(xiàn)出誘人的應(yīng)用前景。特別是那些低貧化放礦或無(wú)貧化放礦工序，為了保持礦石界面的完整性，正常情況下在放礦過(guò)程中當(dāng)?shù)V巖界面正常到達(dá)出礦口時(shí)便停止放出，從而最大程度地減少礦巖的混雜性，提高礦巖的純度。隨著無(wú)底柱分段崩落技術(shù)的應(yīng)用，能夠極大地減少巖石混入，降低貧化，并將為相關(guān)企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3承壓開(kāi)采技術(shù)

承壓開(kāi)采是在有效保護(hù)地下水環(huán)境前提下的開(kāi)采技術(shù)，并且開(kāi)采效率也比較高。隨著礦井開(kāi)采速度、開(kāi)采深度、開(kāi)采規(guī)模進(jìn)一步加大，一些礦區(qū)來(lái)自底部的灰?guī)r裂隙巖溶高承壓水的威脅E1趨嚴(yán)重，對(duì)接下來(lái)礦區(qū)的開(kāi)采造成一定的難度，底板巖層在采動(dòng)的影響下的破壞程度也日趨加劇承壓開(kāi)采技術(shù)能夠很好地克服以上問(wèn)題。承壓開(kāi)采技術(shù)指的是在不疏降地下水位的情況下，回采工作面底板含水層有較高的承壓水作用時(shí)，通過(guò)底板封堵、加固等手段來(lái)從而防止水害事故的發(fā)生，確保開(kāi)采工作的順利、有效進(jìn)行。一般情況下，承壓開(kāi)采的三種途徑：合理選擇開(kāi)采區(qū)域、當(dāng)留設(shè)防水（砂）礦（巖）柱、取合理的采礦方法和工程措施。

2.地下礦山開(kāi)采技術(shù)所面臨的問(wèn)題

2.1開(kāi)采成本增加，開(kāi)采難度增大

隨著礦山開(kāi)采項(xiàng)目的不斷增多，我國(guó)礦產(chǎn)資源日益枯竭，后期剩余儲(chǔ)量一般位于礦床的底部及邊緣地帶，開(kāi)采難度不斷加大，從而無(wú)形中使得相關(guān)礦山企業(yè)增加了開(kāi)采成本。因?yàn)椋畈康V床受地壓影響大，同時(shí)，礦體埋藏較深，現(xiàn)有技術(shù)條件難以開(kāi)采，礦石及圍巖軟弱破碎，提升運(yùn)輸環(huán)節(jié)較多，礦體分散，礦體傾角厚度變化大，礦床邊緣的礦體夾層多，從而使得采礦工程位置不斷下移。最終將會(huì)出現(xiàn)新采區(qū)不斷開(kāi)拓，而原有的老采區(qū)不能及時(shí)密閉的現(xiàn)象，使得整個(gè)地下采礦活動(dòng)范圍越來(lái)越大，通風(fēng)越來(lái)越困難，采礦生產(chǎn)受到制約，礦井涌水量不斷增加，采礦難度越來(lái)越大，開(kāi)采成本不斷增加。

2.2可開(kāi)采資源儲(chǔ)備不足

依照現(xiàn)有的開(kāi)采速度，我國(guó)的地下礦產(chǎn)資源將會(huì)越來(lái)越少，并在未來(lái)數(shù)十年枯竭，使得礦山開(kāi)采面臨著一些列生產(chǎn)危機(jī)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，對(duì)能源的需求也在El益增多，現(xiàn)有的資源儲(chǔ)備難以滿足其基本需求，進(jìn)而轉(zhuǎn)向國(guó)外進(jìn)口，將會(huì)增加我國(guó)能源風(fēng)險(xiǎn)。

2.3開(kāi)采量下降，開(kāi)采人員富余

隨著礦山開(kāi)采行業(yè)的不斷發(fā)展，以往的開(kāi)采模式將會(huì)發(fā)生改變，礦體將會(huì)向著深部及邊緣地帶集中，使得礦山開(kāi)采的范圍不斷縮小，礦體變小變薄，采礦作業(yè)點(diǎn)越來(lái)越集中，礦產(chǎn)資源年產(chǎn)量也會(huì)逐年降低。最終，礦山生產(chǎn)所需的相關(guān)技術(shù)人員量不斷下降，使得以往的人員出現(xiàn)大量失業(yè)，人員閑置和人員過(guò)剩的現(xiàn)實(shí)，這樣，將會(huì)帶來(lái)一系列社會(huì)問(wèn)題，不利于我國(guó)社會(huì)主義和諧社會(huì)的建設(shè)。

3.地下礦山采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1礦設(shè)備大型化、高效化、自動(dòng)化

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地下礦山采礦技術(shù)也在不斷轉(zhuǎn)型，其開(kāi)采設(shè)備將會(huì)出現(xiàn)大型化、高效化和自動(dòng)化發(fā)展。各國(guó)將會(huì)加大科研投入經(jīng)費(fèi)，研制高效率大孔穿爆設(shè)備、井巷鉆進(jìn)機(jī)械、振動(dòng)出礦和連續(xù)采礦及與之配套的輔助機(jī)械、中深孔全液壓鑿巖機(jī)具以及鏟運(yùn)機(jī)為主體的裝運(yùn)設(shè)備等，逐步實(shí)現(xiàn)高效化、無(wú)軌化、半自動(dòng)化和自動(dòng)化，以便于更好地滿足當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需求。同時(shí)，還需要研制出可自動(dòng)清除車廂內(nèi)粘結(jié)物的高效連續(xù)式裝載的采礦激光測(cè)位裝置，實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制的鑿巖臺(tái)車等。

3.2地下殘留礦新工藝的發(fā)展

在地下礦山開(kāi)采中，采礦工藝是提高開(kāi)采效率和確保采礦質(zhì)量的必要條件，對(duì)于礦山開(kāi)采具有重要的作用。在今后的發(fā)展中，人們將圍繞提高采礦生產(chǎn)能力這個(gè)主目標(biāo)，重點(diǎn)研究地下殘留礦新工藝技術(shù)。因?yàn)椋S著民采企業(yè)和非常采礦現(xiàn)象不斷增多，無(wú)序開(kāi)采的情況相當(dāng)嚴(yán)重，不僅搶占大量的國(guó)家礦產(chǎn)資源，還造成浪費(fèi)嚴(yán)重，遺留了大量的殘留礦體。然而，該類礦床在開(kāi)采過(guò)程中存在采礦方法、地壓災(zāi)害、巷道維護(hù)、巖層控制、采空區(qū)處理等技術(shù)問(wèn)題，需要通過(guò)系統(tǒng)的研究加以解決，通過(guò)加大對(duì)地下殘留礦新工藝的研究，充分回收有限的礦產(chǎn)資源，對(duì)我國(guó)地下礦山行業(yè)的良性發(fā)展具有重要意義。

【參考文獻(xiàn)】

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篇6

關(guān)鍵詞：礦山地質(zhì)；工程測(cè)量；技術(shù)

中圖分類號(hào)：TD1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著礦山資源的不斷開(kāi)采，科學(xué)技術(shù)逐漸深人，礦山地質(zhì)工程測(cè)量向工程型轉(zhuǎn)變是必然的趨勢(shì)，也就是礦山測(cè)量除了注重儀器在生產(chǎn)中的運(yùn)用外，還要從服務(wù)型向決策型轉(zhuǎn)變。因此，礦山測(cè)量人員的素質(zhì)也將逐步提高，綜合能力也不斷增強(qiáng)，礦山測(cè)量人員也將在礦業(yè)的更多領(lǐng)域發(fā)揮決策作用。

一、概述

由于行業(yè)的特殊性，礦山測(cè)量一度被作為一個(gè)單獨(dú)的專業(yè)。礦山地質(zhì)工程測(cè)量技術(shù)的提高主要受三方面的制約：1.測(cè)量水平和相關(guān)儀器的先進(jìn)程度；2.開(kāi)采水平和工程量的制約；3.與礦山測(cè)量相關(guān)專業(yè)的發(fā)展。礦山測(cè)量人員承擔(dān)著繪制地貌、地形圖；開(kāi)采監(jiān)督；測(cè)量開(kāi)采沉陷程度和對(duì)因開(kāi)采導(dǎo)致的損害進(jìn)行修護(hù)等任務(wù)。近年來(lái)，人口壓力、資源使用過(guò)度、環(huán)境惡化以及災(zāi)害頻出等狀況，已逐漸成為人類發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的主要制約因素。有關(guān)文獻(xiàn)顯示：礦山地質(zhì)工程測(cè)量人員對(duì)礦山地區(qū)的整體測(cè)評(píng)、保護(hù)環(huán)境、管理環(huán)境信息、以及整治因開(kāi)采資源而導(dǎo)致的地面凹陷具有積極意義。

當(dāng)前的礦山測(cè)量和礦山開(kāi)采已逐步應(yīng)用以3S為主導(dǎo)的信息技術(shù)，該技術(shù)在促使礦業(yè)開(kāi)采走向現(xiàn)代化方面發(fā)揮了重要作用，并將繼續(xù)為資源開(kāi)采和礦山地質(zhì)工程測(cè)量提供良好的服務(wù)。目前礦山測(cè)量的主要工作是：勘探資源、設(shè)計(jì)開(kāi)采的方式；礦山地區(qū)的地面和地下測(cè)量；對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境信息進(jìn)行收集、分析、利用以及處理。礦山地質(zhì)工程測(cè)量在尋找資源、開(kāi)采資源、利用資源和保護(hù)資源等方面，為人類提供著持續(xù)的服務(wù)。

二、礦山地質(zhì)工程測(cè)量存在的問(wèn)題

1.礦山地質(zhì)工程測(cè)量人員的地位、待遇不高，擁有的權(quán)利小。礦山地質(zhì)工程測(cè)量是資源開(kāi)采可以維持的前提，同時(shí)也是資源開(kāi)采后各項(xiàng)服務(wù)的提供者。礦山地質(zhì)工程測(cè)量的數(shù)據(jù)不僅要為開(kāi)采資源提供服務(wù)，也為相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)開(kāi)采資源、保障安全等方面決策提供了參考，是資源開(kāi)采和安全生產(chǎn)重要的組成部分。然而，從上世紀(jì)90年代以來(lái)，受到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)烈影響，大多礦山企業(yè)都改變了經(jīng)營(yíng)理念，把達(dá)到經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)最大化作為企業(yè)的運(yùn)行指南，大量開(kāi)采低成本的礦石。受這種環(huán)境的影響，礦山測(cè)量技術(shù)的發(fā)展較緩慢，并且針對(duì)礦山測(cè)量的投資也很少，并且礦山測(cè)量人員的地位低，權(quán)利小，礦山測(cè)量發(fā)揮不了應(yīng)有的作用。

2.人才缺乏。由于煤礦行業(yè)的工作條件差、危險(xiǎn)性高，尤其是地質(zhì)工程測(cè)量部門工作人員的待遇不高。因此，很少有測(cè)量專業(yè)的優(yōu)秀人才到煤礦行業(yè)工作，并且原有的優(yōu)秀人才也流失到了交通、建筑等行業(yè)，煤礦行業(yè)的測(cè)量技術(shù)力量大大削弱。

二、地質(zhì)工程測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)的方法

1.技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)

1.1上級(jí)下達(dá)任務(wù)的文件或合同書。

1.2有關(guān)的礦山地質(zhì)工程測(cè)量的法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

1.3有關(guān)礦上地質(zhì)工程測(cè)量產(chǎn)品的生產(chǎn)定額、成本定額和裝備標(biāo)準(zhǔn)等。

2.技術(shù)設(shè)計(jì)的基本原則

2.1礦山地質(zhì)工程測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)方案應(yīng)先考慮整體而后局部，且顧及發(fā)展；要滿足用戶的要求，重視經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.2要從礦山地質(zhì)工程測(cè)量作業(yè)區(qū)實(shí)際情況出發(fā)，考慮礦山地質(zhì)工程測(cè)量作業(yè)單位的實(shí)力，挖掘潛力，選擇最佳方案。

2.3廣泛收集，認(rèn)真分析和充分利用已有的礦山地質(zhì)工程測(cè)量的相關(guān)資料和產(chǎn)品。

2.4積極采用適用的礦山地質(zhì)工程測(cè)量新方法、新技術(shù)和新工藝。

3.編寫技術(shù)設(shè)計(jì)書的要求

3.1礦山地質(zhì)工程測(cè)量技術(shù)技術(shù)書內(nèi)容要明確，文字簡(jiǎn)練，標(biāo)準(zhǔn)已有明確規(guī)定的，一般不再重復(fù)，對(duì)礦山地質(zhì)工程測(cè)量作業(yè)中容易混淆和忽視的問(wèn)題應(yīng)重點(diǎn)敘述。

3.2在礦山地質(zhì)工程測(cè)量中采用新方法、新技術(shù)和新工藝時(shí)，要說(shuō)明礦山地質(zhì)工程測(cè)量計(jì)劃書可行性研究或試生產(chǎn)的結(jié)果以及達(dá)到的精度，必要時(shí)可附鑒定證書或試驗(yàn)報(bào)告。

3.3名詞、術(shù)語(yǔ)、公式、符號(hào)、代號(hào)和計(jì)量單位等應(yīng)與礦山地質(zhì)工程測(cè)量的有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)一致。

3.4以礦山地質(zhì)工程測(cè)量的實(shí)際需要與工程特點(diǎn)為基礎(chǔ)，以測(cè)量規(guī)范為準(zhǔn)繩，以分級(jí)布網(wǎng)控制測(cè)量誤差，確保校核條件控制測(cè)量質(zhì)量，最大限度地保證礦山地質(zhì)工程測(cè)量成果的可靠性，實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)工程測(cè)量工作的多快好省。

4.對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求

4.1礦山地質(zhì)工程測(cè)量設(shè)計(jì)人員首先要明確任務(wù)的性質(zhì)、工作量、要求和礦山地質(zhì)工程測(cè)量設(shè)計(jì)的原則。

4.2礦山地質(zhì)工程測(cè)量設(shè)計(jì)人員應(yīng)認(rèn)真做好作業(yè)區(qū)情況的踏勘和調(diào)查分析工作。

4.3礦山地質(zhì)工程測(cè)量設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)其設(shè)計(jì)書負(fù)責(zé)， 要深入第一線檢查了解礦山地質(zhì)工程測(cè)量設(shè)計(jì)方案的正確性，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)處理。

5.地質(zhì)工程測(cè)量項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

5.1任務(wù)概述

任務(wù)的名稱、來(lái)源、項(xiàng)目?jī)?nèi)容、行政隸屬、地理位置、作業(yè)區(qū)范圍、產(chǎn)品種類及形式、任務(wù)量，要求達(dá)到的主要精度指標(biāo)、質(zhì)量要求、完成期限和產(chǎn)品接收單位。

5.2作業(yè)區(qū)自然地理概況

礦山地質(zhì)工程測(cè)量地理特征、居民地、交通、氣候情況和礦山地質(zhì)工程測(cè)量作業(yè)區(qū)困難類別。

5.3已有資料的利用情況

說(shuō)明資料中礦山地質(zhì)工程測(cè)量工作完成情況，主要礦山地質(zhì)工程測(cè)量資料情況及評(píng)價(jià)，利用的可能性和利用方案等設(shè)計(jì)方案。

5.4主要作業(yè)方法和技術(shù)規(guī)定

特殊的礦山地質(zhì)工程測(cè)量技術(shù)要求，采用新方法、新技術(shù)、新工藝的依據(jù)和技術(shù)要求，并進(jìn)行礦山地質(zhì)工程測(cè)量技術(shù)估算或說(shuō)明。保證礦山地質(zhì)工程測(cè)量質(zhì)量的主要措施和要求。

三、礦山地質(zhì)工程測(cè)量要運(yùn)用GPS和RTK技術(shù)

在礦山坐標(biāo)中利用GPS測(cè)量獨(dú)立坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并計(jì)算高速公路高程的差值。

1.測(cè)量地形

測(cè)量地形圖的傳統(tǒng)方法是建立控制點(diǎn)，并在控制點(diǎn)上安放經(jīng)緯儀或者全站儀測(cè)量地形圖。隨后測(cè)量地形圖的方法發(fā)展為：外部作業(yè)使用手簿和全站儀進(jìn)行編碼，用比例較大的軟件測(cè)量地形圖，該方法對(duì)四周地形地貌的測(cè)量要求較高，并且通過(guò)測(cè)量可以觀察到測(cè)量站，這些工作至少需要2~3人操作完成，若在拼圖時(shí)如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，也需要到野外重新測(cè)量。在普通的地形地貌中，測(cè)量站運(yùn)用RTK，一次就可以完成半徑為10公里的測(cè)量工作，極大的減少了傳統(tǒng)測(cè)量方法需要搬遷測(cè)量?jī)x器的次數(shù)，并且只需要在地形地貌的碎部點(diǎn)上停留1~2s，便可得到該碎部點(diǎn)的三維坐標(biāo)。此外，在測(cè)量的過(guò)程中鍵人地物編碼，可以了解測(cè)量數(shù)據(jù)的精確程度，從而提高地質(zhì)工程的測(cè)量效率。RTK的精確度可以達(dá)到厘米級(jí)，同時(shí)誤差不會(huì)累計(jì)，測(cè)量的數(shù)據(jù)也準(zhǔn)確可靠，測(cè)量工作完成后，便可在成圖軟件中繪制出所測(cè)區(qū)域的地形圖。

2.放樣方法

傳統(tǒng)的放樣方法是，把已設(shè)定的點(diǎn)在實(shí)際地面上標(biāo)出，并用常規(guī)的放樣工具放樣，通常要放一個(gè)已設(shè)定的點(diǎn)，還要反復(fù)的移動(dòng)這個(gè)點(diǎn)。在放樣工作不能繼續(xù)時(shí)，通常需要使用別的方法來(lái)完成放樣工作，但會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差的累計(jì)，從而影響放樣點(diǎn)的精確度。而運(yùn)用RTK放樣時(shí)，只需要把已設(shè)定點(diǎn)的坐標(biāo)值鍵人到手簿內(nèi)，手簿便可呈現(xiàn)并提示放樣的位置，這樣不僅使放樣工作變得容易，同時(shí)在很大程度上也提高了放樣效率。

結(jié)束語(yǔ)

隨著礦山資源的不斷開(kāi)采，科學(xué)技術(shù)逐漸深人，礦山地質(zhì)工程測(cè)量向工程型轉(zhuǎn)變是必然的趨勢(shì)，也就是礦山測(cè)量除了注重儀器在生產(chǎn)中的運(yùn)用外，還要從服務(wù)型向決策型轉(zhuǎn)變。因此，礦山測(cè)量人員的素質(zhì)也將逐步提高，綜合能力也不斷增強(qiáng)，礦山測(cè)量人員也將在礦業(yè)的更多領(lǐng)域發(fā)揮決策作用。

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篇7

關(guān)鍵詞：煤礦；地質(zhì)環(huán)境；環(huán)境保護(hù)；王行莊

中圖分類號(hào)：P66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

王行莊井下開(kāi)采煤礦位于鄭州市南40km處，礦井自2004年開(kāi)始建設(shè)，2007年正式投產(chǎn)。礦區(qū)登記面積71.89km2，該礦主采二1煤層，兼采二3煤層，礦山剩余服務(wù)年限 80 余年。礦井采用立井開(kāi)拓，罐籠提升，中央并列式通風(fēng)，采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法開(kāi)采。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 120 萬(wàn)噸 / 年。

采礦活動(dòng)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的影響

地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分析

根據(jù)實(shí)地調(diào)查，目前礦田有地面沉（塌）陷8處，形成地面沉（塌）陷區(qū)0.77km2，造成地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性較大；地裂縫11條，影響面積0.25hm2，多見(jiàn)于塌陷區(qū)邊緣，規(guī)模為小型，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小；黃土崩（滑）塌地質(zhì)災(zāi)害2處，崩塌體小于200立方，規(guī)模為小型，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小[1]。

礦山開(kāi)采引發(fā)、加劇和遭受的地質(zhì)災(zāi)害主要為地面沉（塌）陷和地裂縫地質(zhì)災(zāi)害[2]。該礦全部開(kāi)采后，全區(qū)地面沉（塌）陷面積將達(dá)到39.46km2，全區(qū)將出現(xiàn)長(zhǎng)期或季節(jié)性積水面積38.36hm2；另外，地表將新增地裂縫災(zāi)害。因此預(yù)測(cè)全井田礦山開(kāi)采引發(fā)地面沉（塌）陷和地裂縫危險(xiǎn)性為大。全區(qū)開(kāi)采后，預(yù)測(cè)直接經(jīng)濟(jì)損失將達(dá)2.5億元。

縣級(jí)重點(diǎn)保護(hù)文物歐陽(yáng)修墓和省級(jí)重點(diǎn)保護(hù)文物戰(zhàn)國(guó)墓群下設(shè)有保護(hù)煤柱，預(yù)測(cè)其遭受礦山開(kāi)采引發(fā)的地面沉（塌）陷和地裂縫危險(xiǎn)性為小。

對(duì)含水層影響分析

該礦開(kāi)采對(duì)第四系孔隙潛水含水層、上、下石盒子組孔隙、裂隙承壓水含水層組影響較輕，對(duì)孔隙承壓水含水層、巖溶裂隙承壓水含水層影響為嚴(yán)重[3]。

地面沉（塌）陷區(qū)內(nèi)二1煤、二3煤組頂板砂巖含水層結(jié)構(gòu)被破壞，水位大幅下降；日疏干開(kāi)采量為2160～2880m3，二1煤層以下巖溶含水層水位下降91.81～95.01m，礦坑排水對(duì)二1煤層以下巖溶含水層影響嚴(yán)重。

煤礦開(kāi)采對(duì)第四系上更新統(tǒng)孔隙潛水含水層影響較輕，對(duì)其它地層孔隙、裂隙承壓水含水層組、巖溶裂隙承壓水含水層影響為嚴(yán)重[4]。

礦坑水排出地表經(jīng)處理合格后做為生產(chǎn)生活用水，不予外排，礦山開(kāi)采對(duì)礦區(qū)及其周邊地下水質(zhì)影響程度較輕。該礦在矸石浸出液中有毒有害元素含量均很低，各項(xiàng)指標(biāo)均低于規(guī)定的含量標(biāo)準(zhǔn)，因此矸石堆放對(duì)地下水的影響較輕。

預(yù)測(cè)礦區(qū)煤層開(kāi)采后礦井排水影響范圍約為礦界外1800m～127500m（滲透系數(shù)取最大值27.1443m/d。礦山開(kāi)采對(duì)地下含水層的影響大于礦區(qū)范圍。礦區(qū)居民生產(chǎn)生活用水主要取自淺層地下水，因此對(duì)區(qū)內(nèi)居民的生產(chǎn)生活用水造成影響較小。

對(duì)地形地貌景觀影響分析

該礦工業(yè)場(chǎng)地、交通線路占地0.28km2。其中工業(yè)廣場(chǎng)占地改變了原有地貌形態(tài)，造成生態(tài)景觀系統(tǒng)在空間上的不協(xié)調(diào)性，對(duì)地貌景觀及周邊環(huán)境影響為嚴(yán)重，交通線路占地較少，對(duì)景觀影響較輕。井田開(kāi)采形成地面沉（塌）陷呈碟狀，改變了以前平坦地貌形態(tài)。地裂縫累計(jì)影響面積1.479hm2。地面沉（塌）陷及地裂縫對(duì)原生地形地貌景觀影響明顯，破壞程度為嚴(yán)重。

根據(jù)前述預(yù)測(cè)全區(qū)開(kāi)采結(jié)束后，該礦將形成地面沉（塌）陷面積39.46km2。開(kāi)采后地表最大水平變形值將達(dá)到28.33mm/m。因此全區(qū)開(kāi)采形成的地面沉（塌）陷對(duì)原生地形地貌景觀破壞程度為嚴(yán)重。同時(shí)，該礦每年產(chǎn)生大量的矸石長(zhǎng)期堆放對(duì)地貌景觀影響為較嚴(yán)重。

對(duì)土地資源影響分析

該礦土地資源占用與破壞因素為地面沉（塌）陷、地裂縫地質(zhì)災(zāi)害及工業(yè)場(chǎng)地占用土地。井田范圍內(nèi)已形成較大面積采空區(qū)和地面沉（塌）陷，工業(yè)場(chǎng)地及礦業(yè)活動(dòng)已造成土地破壞與水土流失，占用土地大部分為耕地[5]，該礦工業(yè)場(chǎng)地生產(chǎn)及地下采礦活動(dòng)對(duì)評(píng)估區(qū)土地資源影響為嚴(yán)重。

礦山生產(chǎn)期工業(yè)廣場(chǎng)、出入場(chǎng)公路等設(shè)施對(duì)將持續(xù)占用土地資源，井田煤炭開(kāi)采將形成大面積采空區(qū)和地面沉（塌）陷區(qū)，礦業(yè)活動(dòng)將加劇土地破壞與水土流失[6]。該礦開(kāi)采終了后工業(yè)場(chǎng)地及地下采礦活動(dòng)對(duì)評(píng)估區(qū)土地資源影響為嚴(yán)重。大面積的采空地面沉（塌）陷將改變礦區(qū)地貌，在地表出現(xiàn)下沉的同時(shí)，還將出現(xiàn)地面積水、伴生地裂縫等現(xiàn)象，同樣對(duì)土地資源產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境防治工程 2.1 地質(zhì)災(zāi)害防治工程

2.1.1 地面沉（塌）陷及地裂縫地質(zhì)災(zāi)害

進(jìn)行地面變形監(jiān)測(cè)，采取專業(yè)監(jiān)測(cè)與簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)相結(jié)合方式開(kāi)展[7]。首先設(shè)置固定的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)達(dá)到基本控制塌陷區(qū)形態(tài)，準(zhǔn)確測(cè)量塌陷面積和下沉深度為宜。其次要對(duì)地裂縫、建筑物開(kāi)裂采用人工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、量測(cè)，提前采取預(yù)警、避讓，并及時(shí)維修。地面變形監(jiān)測(cè)需長(zhǎng)期、連續(xù)地監(jiān)測(cè)，以便掌握地面不沉（塌）陷、地裂縫的形成發(fā)展規(guī)律，提早預(yù)防、治理。

在采礦過(guò)程中，調(diào)查采空區(qū)及空巷位置，預(yù)防采空區(qū)及空巷提前冒落，還應(yīng)預(yù)留安全煤柱，利用礦渣回填采空區(qū)等措施，減少地面塌陷和地裂縫的發(fā)生。對(duì)于裂縫建筑物采取維修甚至搬遷措施，確保人員安全。

沉（塌）陷區(qū)使耕地發(fā)生較大幅度的變形，從而影響礦區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，穩(wěn)定后應(yīng)進(jìn)行土地恢復(fù)治理工程。在塌陷的邊緣地帶出現(xiàn)的地裂縫及時(shí)進(jìn)行回填處理，治理地裂縫一般采用填埋、灌漿、防滲處理。

2.1.2 崩（滑）塌地質(zhì)災(zāi)害 采取全面巡查和重點(diǎn)監(jiān)測(cè)相結(jié)合的辦法，主要采用巡視法監(jiān)測(cè)，據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析變化速度和發(fā)展趨勢(shì)，判斷發(fā)生采坑邊坡崩（滑）塌的可能性，及時(shí)制定防治方案。對(duì)受地質(zhì)災(zāi)害威脅較大區(qū)域的高陡邊坡設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)邊坡重點(diǎn)在崩滑面（帶）等兩側(cè)點(diǎn)與點(diǎn)之間的相對(duì)位移量。

在可能發(fā)生崩（滑）塌區(qū)周圍用鐵絲網(wǎng)封閉，設(shè)置安全警示牌，防止人畜誤入。必要時(shí)應(yīng)采取加固措施、削坡降低坡高、坡角，或修筑攔墻、疏浚礦區(qū)排水系統(tǒng)，消除誘發(fā)災(zāi)害條件。

2.2 含水層破壞恢復(fù)治理工程

礦山開(kāi)采對(duì)含水層影響嚴(yán)重。在地面塌陷坑、工業(yè)廣場(chǎng)修筑排水溝、引流渠、防滲漏處理等措施，防止有毒有害廢水、固廢淋濾液污染地下水；揭穿含水層的井巷工程，應(yīng)采取止水措施，防止地下水串層污染[8]；采取帷幕注漿隔水、灌漿堵漏、防滲墻等工程措施，最大限度阻止地下水進(jìn)入礦坑，減少礦坑排水量，保護(hù)地下水資源。

礦井水經(jīng)沉淀處理后，主要作為井下生產(chǎn)用水，對(duì)環(huán)境影響不大。含水層破壞恢復(fù)治理主要依靠自然恢復(fù)。采礦過(guò)程中，對(duì)疏干排出的地下水進(jìn)行處理，加以利用，用于礦山生產(chǎn)生活用水。礦山閉坑后停止對(duì)地下水抽排，在一定時(shí)期內(nèi)可自然恢復(fù)。定期對(duì)含水層的監(jiān)測(cè)，主要監(jiān)測(cè)礦區(qū)地下水位、排水量及水質(zhì)變化，防止污染含水層。

2.3 地形地貌景觀和土地資源破壞恢復(fù)治理工程

該礦區(qū)地形地貌景觀和土地資源破壞預(yù)防工程，主要體現(xiàn)在地面沉（塌）陷和地裂縫地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防及煤矸石綜合利用，以減輕對(duì)土地資源的破壞，同時(shí)減輕對(duì)地形地貌景觀的破壞。

地形地貌景觀和土地資源的恢復(fù)治理將結(jié)合地面塌陷、地裂縫綜合治理，地質(zhì)災(zāi)害治理工程的實(shí)施可以修補(bǔ)和恢復(fù)礦區(qū)地形地貌景觀及土地資源。礦山開(kāi)采期間，挖方工程（魚塘）、道路工程、排水溝工程，在工程外側(cè)實(shí)施綠化，可以進(jìn)一步美化地貌景觀。閉礦后，拆除工業(yè)場(chǎng)地廢棄的建筑物，清理平整地表，復(fù)耕或植樹(shù)種草以恢復(fù)土地功能。

3 建議 3.1 礦山建設(shè)，應(yīng)貫徹國(guó)務(wù)院頒布的《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》。礦山建設(shè)應(yīng)做好地質(zhì)災(zāi)害的“防”與“治”，貫徹預(yù)防為主，防治結(jié)合的方針，突出“以人為本”，做好可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的防災(zāi)預(yù)案。 3.2 該礦山建設(shè)開(kāi)采過(guò)程中存在引發(fā)、加劇，遭受地質(zhì)災(zāi)害的可能。礦山及全體職工一定要對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性和危害性有足夠清醒的認(rèn)識(shí)，災(zāi)害意識(shí)要時(shí)時(shí)在心，查之入微。 3.3 加大科技投入，改進(jìn)開(kāi)采方法，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，盡可能的降低礦業(yè)開(kāi)采對(duì)礦區(qū)環(huán)境的破壞，根本上減輕地面塌陷危害，減少地面裂縫數(shù)量與規(guī)模；加強(qiáng)對(duì)煤矸石和礦坑水的綜合利用研究，提高礦產(chǎn)資源綜合利用率。

3.4 礦山建設(shè)中應(yīng)加強(qiáng)礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)。礦山開(kāi)采過(guò)程一定要把環(huán)境保護(hù)工作同步開(kāi)展起來(lái)，努力創(chuàng)造綠色礦山，使生態(tài)系統(tǒng)和地質(zhì)環(huán)境得到恢復(fù)和改善，做到人類、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展[9]。

3.5 對(duì)礦山生產(chǎn)期結(jié)束后礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與保持開(kāi)展綜合研究，完善閉坑后礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)工作。

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篇8

關(guān)鍵詞： 礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)；地質(zhì)環(huán)境；防災(zāi)減災(zāi)；地質(zhì)災(zāi)害；防治對(duì)策

1 礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的基本原則

1. 1 以人為本、防災(zāi)減災(zāi)

當(dāng)前所有的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，都將會(huì)直接或者間接的對(duì)礦山開(kāi)采職工以及礦區(qū)周邊居民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成很大威脅，所以對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行恢復(fù)治理，首先就需要有效地保證礦區(qū)免遭礦山開(kāi)采作業(yè)誘發(fā)產(chǎn)生各種不同地質(zhì)災(zāi)害的危害，從而實(shí)現(xiàn)防災(zāi)減災(zāi)的目的。

1. 2 因害設(shè)防、綜合治理

針對(duì)我國(guó)多數(shù)礦山的地質(zhì)環(huán)境破壞的顯著特點(diǎn)、危害方式、分布條件以及危害程度，需要抓住環(huán)境治理的重點(diǎn)以及關(guān)鍵環(huán)節(jié)，爭(zhēng)取做到因地制宜、因害設(shè)防，能夠采取科學(xué)的攔、排、護(hù)、整、填、植等相關(guān)重要方面的環(huán)境綜合治理措施對(duì)該礦山周邊環(huán)境進(jìn)行綜合性的治理。

1. 3 注重效益、分期實(shí)施

在實(shí)踐中對(duì)于礦山地質(zhì)環(huán)境的綜合治理工程，還需要嚴(yán)格遵循自然生態(tài)社會(huì)效益優(yōu)先的基本原則，與此同時(shí)還需要爭(zhēng)取最大化的經(jīng)濟(jì)收益。在此基礎(chǔ)上，需要能夠區(qū)別出不同的礦山地質(zhì)環(huán)境危害和治理問(wèn)題，針對(duì)不同的情況采取不同的治理和綜合防治措施。在此基礎(chǔ)上需要依據(jù)當(dāng)?shù)氐馁Y金條件、礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的危害大小、污染輕重緩急，同時(shí)能夠分期、分階段地進(jìn)行環(huán)境綜合治理工作。

1. 4 礦山開(kāi)采工程措施與生物措施相結(jié)合

對(duì)于礦山環(huán)境的綜合治理工作，只有首先將工程治理措施和環(huán)境生物保護(hù)措施緊密地結(jié)合在一起，最終才能達(dá)到礦山環(huán)境綜合治理的根本目標(biāo)。在礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理的各種工程中，只要配置科學(xué)、合理，就能夠徹底根治地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害。但是其中的缺點(diǎn)是投資范圍過(guò)大，然而當(dāng)前的生物措施恰好能夠彌補(bǔ)環(huán)境工程治理措施的顯著缺點(diǎn)，并且其投資范圍相對(duì)比較小，能夠有效地改善礦山周邊的小氣候特點(diǎn)，最終使其可以廣泛地應(yīng)用在礦山地質(zhì)環(huán)境的綜合治理工作中。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題防治的有效措施

2. 1 采空區(qū)和礦山的地面沉陷問(wèn)題治理

對(duì)礦山內(nèi)部采空區(qū)的環(huán)境綜合治理，主要就是為了預(yù)防和控制其地表殘余沉陷問(wèn)題的進(jìn)一步發(fā)生。在此基礎(chǔ)上可以采取的方法有4 種：

1）礦山內(nèi)部全部需要充填采空區(qū)內(nèi)部的支撐覆巖，以最終能夠徹底消除礦山的地基沉陷隱患。

2） 礦山局部支撐覆巖或者是地面構(gòu)筑物，需要減小其采空區(qū)空間的實(shí)際跨度，進(jìn)一步防止出現(xiàn)頂板垮落的問(wèn)題。現(xiàn)階段常用的方法主要有注漿柱、井下砌墩柱以及大直徑鉆孔樁柱或者是直接運(yùn)用樁基法等。

3） 礦山注漿加固以及強(qiáng)化礦山內(nèi)部采空區(qū)圍巖的結(jié)構(gòu)，能夠充填采動(dòng)覆巖的斷裂帶以及彎曲帶巖的土體離層以及裂縫，使之最終可以形成一個(gè)剛度比較大、整體性能比較好的巖板支撐結(jié)構(gòu)，使其可以更加有效地抵抗礦山老采空區(qū)塌陷進(jìn)一步向上發(fā)展的問(wèn)題，使礦山開(kāi)采區(qū)地表只會(huì)產(chǎn)生比較均衡的沉陷問(wèn)題，以確保礦山開(kāi)采區(qū)地表構(gòu)筑物的安全性。

4） 采取必要預(yù)防措施。礦山自身釋放老采空區(qū)的內(nèi)部沉降潛力法，在礦山采空區(qū)地表并未利用之前，可以采取強(qiáng)制措施加速其礦山老采空區(qū)的活化以及覆巖沉陷速度，有效消除對(duì)礦山地表安全有比較大威脅的地下空洞結(jié)構(gòu)。

2. 2 礦山大量開(kāi)采后泥石流的治理

礦山開(kāi)采大量的礦產(chǎn)資源，將會(huì)為泥石流的出現(xiàn)提供大量松散固體雜質(zhì)，可能會(huì)造成礦山結(jié)構(gòu)的崩塌、滑坡以及泥石流等嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生。開(kāi)采礦山自身礦產(chǎn)資源以及修筑開(kāi)采運(yùn)輸?shù)缆罚@些均會(huì)對(duì)礦山的植被造成非常大的破壞，因此切坡不合理、廢礦井陷落而引起的礦山地表崩塌等要素還可使溝內(nèi)的土量急劇增加，使礦山地面的徑流系數(shù)顯著增加，因此洪峰流量也會(huì)隨之增加，進(jìn)入到雨季在地表山洪沖刷作用下，礦山表面大量的松散物質(zhì)由雨水的浸潤(rùn)飽和液化之后而造成的過(guò)度充水而發(fā)生下滑，便形成了泥石流災(zāi)害。此種泥石流災(zāi)害也就被稱為礦山泥石流災(zāi)害。

圖1 礦山大量開(kāi)采后泥石流的治理

在這方面的綜合治理措施方面（見(jiàn)圖1），應(yīng)當(dāng)在整體泥石流發(fā)生流域內(nèi)，運(yùn)用蓄水、攔土、攔水、排導(dǎo)以及造林等多種治理和防治措施。其上游宜采用蓄水以及引水隧洞等治理和預(yù)防措施。將其上游的清水水流科學(xué)引走，使該水流和松散堆積體能夠脫離接觸，以更好地避免泥石流災(zāi)害的真正形成； 并且還可以修建攔擋壩，以攔截住形成泥石流體雜質(zhì)的來(lái)源。在泥石流的中游，能夠采用擋土墻結(jié)構(gòu)或是土釘墻等防治措施，從而才能夠防止泥石流體對(duì)于礦山表面道路農(nóng)田以及房屋建筑的破壞力度。

2. 3 尾礦的化學(xué)污染的治理

礦山中的廢石、廢土以及矸石固體廢棄物被大量堆放，侵占了大量的礦山土地資源，最終將會(huì)造成礦山污染水土體被化工、黑色金屬礦物質(zhì)污染，其中尾礦總量要占到礦石總量的50% ～ 80%。對(duì)于礦山中尾礦的綜合運(yùn)用和開(kāi)采，第一就是礦山尾礦的能源利用與開(kāi)發(fā)。事實(shí)上，尾礦作為一種高質(zhì)量原料、材料已經(jīng)得到一些頗為實(shí)際的利用。尾礦材料能夠用作建筑工程材料，但把尾礦材料作為建筑施工材料時(shí)，還需要非常慎重的研究和考慮，因此要對(duì)尾礦中的化學(xué)成分進(jìn)行全面、綜合地研究與分析，查看分析其中是否存在著對(duì)人體健康不利的物質(zhì)。

運(yùn)用尾礦作為礦山開(kāi)采井下充填的作業(yè)材料，現(xiàn)階段已經(jīng)取得非常成功的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)前很多礦山開(kāi)采都在應(yīng)用。這導(dǎo)致礦山中尾礦資源的利用范圍以及開(kāi)采率大大地提高，這樣就能夠減少尾礦資源的堆存數(shù)量，同時(shí)又能夠?qū)⑽驳V這一寶貴的資源保存于地下，以便于今后重新進(jìn)行開(kāi)采和利用。

2. 4 放射性礦山的環(huán)境治理

礦山中坑（井）口治理宜采用封堵坑口的措施，切斷其污染源，使其可以更好地恢復(fù)礦山坑口原貌，抑制其中放射性物質(zhì)向礦山周圍的大氣擴(kuò)散； 并且還需要杜絕污水外流的現(xiàn)象，這樣就能夠防止礦山附近人、畜誤入以及地表水流入。對(duì)于其中的廢石（渣） 堆場(chǎng)還可以砌筑擋墻結(jié)構(gòu)、排水溝結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定化、安全化處理，從而能夠更好地防止廢石發(fā)生下滑、流失，避免造成二次污染。

3 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段社會(huì)人口、能源與環(huán)境是社會(huì)發(fā)展面臨的三大主要主題，是當(dāng)前人類社會(huì)能否得以長(zhǎng)久生存與發(fā)展的根問(wèn)題。人類社會(huì)的有序生存與發(fā)展根本離不開(kāi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的正常、有序發(fā)展能夠促使人口的大幅度增長(zhǎng)，同時(shí)人口與經(jīng)濟(jì)的過(guò)快增長(zhǎng)又將會(huì)引起礦產(chǎn)資源方面的快速開(kāi)發(fā)與利用，由此一來(lái)，資源的開(kāi)發(fā)利用又將會(huì)引起一系列的地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害問(wèn)題的出現(xiàn)，最終將引發(fā)全球資源的全面枯竭、地質(zhì)環(huán)境惡化以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到嚴(yán)重制約的惡性循環(huán)過(guò)程，人類的正常生存與發(fā)展都將會(huì)受到非常嚴(yán)重的威脅。因此，在本文中筆者將重點(diǎn)分析我國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境的治理現(xiàn)狀以及在綜合防治中存在的常見(jiàn)問(wèn)題，希望能夠?qū)ΦV山地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)和治理起到一定推動(dòng)效力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉起霞，李清波，鄒劍峰. 環(huán)境工程地質(zhì)[M]. 鄭州：黃河水利出版社，2001.

篇9

王運(yùn)敏，中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司院長(zhǎng)，我國(guó)知名的采礦工程專家。30多年來(lái)，他始終致力于冶金礦山開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)研究工作，師從前輩專家，依托團(tuán)隊(duì)力量，特別在露天礦陡幫開(kāi)采技術(shù)、高效運(yùn)輸工藝和設(shè)備、露天礦轉(zhuǎn)地下開(kāi)采、露天礦巖土工程災(zāi)變控制、地下開(kāi)采及境界外資源開(kāi)采、降低礦石損貧等技術(shù)領(lǐng)域，作出了開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)。

30多年來(lái)，他主持并承擔(dān)了30余項(xiàng)國(guó)家與省部級(jí)重點(diǎn)課題的研究與應(yīng)用工作，憑借多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)與成果，在礦山高效開(kāi)采、綠色開(kāi)采、高效運(yùn)輸、災(zāi)害控制等方面取得了突出成績(jī)，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益雙豐收，真正做到了既要金山銀山，又要綠水青山。

新時(shí)代礦山開(kāi)發(fā)：

高效+安全+綠色

礦業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是國(guó)家戰(zhàn)略安全保障的重要組成部分。

1982年，畢業(yè)于江西冶金學(xué)院的王運(yùn)敏被分配到馬鞍山礦山研究院，從事礦山開(kāi)采理論、科研設(shè)計(jì)。在入行之初，他就明白，采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，改造傳統(tǒng)礦業(yè)，是推動(dòng)我國(guó)冶金礦產(chǎn)資源高效、綠色開(kāi)發(fā)的必經(jīng)之路。

30多年來(lái)，他將自己沉進(jìn)采礦事業(yè)中，深入大山深處現(xiàn)場(chǎng)勘探，踏遍馬鋼南山鐵礦、武鋼大冶鐵礦、太鋼峨口和尖山鐵礦、海南鐵礦等全國(guó)40多個(gè)大中型礦山，獲取了豐富的第一手資料。

以解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，他潛心摸索，悉心研究，大膽創(chuàng)新，終在露天開(kāi)采、露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采、地下開(kāi)采、露天礦巖土工程災(zāi)變控制技術(shù)及礦產(chǎn)資源優(yōu)化綠色利用多個(gè)領(lǐng)域取得了諸多開(kāi)創(chuàng)性成果，并推動(dòng)其在礦山應(yīng)用，轉(zhuǎn)化成了實(shí)實(shí)在在的生產(chǎn)力，大大推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

露天礦山開(kāi)采技術(shù)

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的露天礦一直采用單臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)，存在前期剝巖量大、采礦強(qiáng)度低、下降速度慢、生產(chǎn)成本高、邊坡滑坡多等問(wèn)題，嚴(yán)重制約礦山產(chǎn)能。

針對(duì)這一狀況，王運(yùn)敏創(chuàng)造性地提出了組合臺(tái)階式的陡幫開(kāi)采工藝技術(shù)――將工作幫的臺(tái)階劃分成組，每組由一個(gè)工作臺(tái)階和若干個(gè)非工作臺(tái)階組成，組內(nèi)臺(tái)階自上而下逐個(gè)開(kāi)采。通過(guò)對(duì)陡幫開(kāi)采技術(shù)參數(shù)與礦床條件、裝備水平、生產(chǎn)能力、開(kāi)采程序和工藝技術(shù)之間關(guān)系的研究，揭示了陡幫開(kāi)采的技術(shù)特點(diǎn)和各工藝間的協(xié)調(diào)關(guān)系，研究出了陡幫工作幫坡角與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)聯(lián)規(guī)律，確定了陡幫開(kāi)采工藝參數(shù)設(shè)計(jì)原則，首次提出了不同開(kāi)采深度的工作幫坡角及其參數(shù)的確定方法。

他還針對(duì)陡幫開(kāi)采特點(diǎn)，提出了以爆破、采裝和運(yùn)輸為中心進(jìn)行采礦工藝優(yōu)化的技術(shù)思路和方法。通過(guò)科學(xué)的定量分析計(jì)算，確定最佳的開(kāi)采順序和開(kāi)采參數(shù)，提出不同條件下的初始工作面準(zhǔn)備方法、坑線移設(shè)形式、設(shè)備供電方法等；研發(fā)出同臺(tái)階上采用多臺(tái)設(shè)備分區(qū)、分條采掘和連續(xù)跟進(jìn)采掘工藝。在工業(yè)實(shí)踐中，運(yùn)用爆破優(yōu)化理論，實(shí)施了減少前排孔藥量、優(yōu)化起爆方向、留碴爆破等重要技術(shù)措施，有效地控制爆堆向外延伸，縮小了臨時(shí)非工作平臺(tái)寬度，這對(duì)提高工作幫坡角，實(shí)現(xiàn)陡幫開(kāi)采具有決定性意義。

該成果使露天礦前期剝采比降低20%以上，采礦強(qiáng)度提高30%以上，為我國(guó)推行陡幫開(kāi)采提供了理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使露天礦設(shè)計(jì)從經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)向理論指導(dǎo)，被載入《采礦技術(shù)手冊(cè)》和高校教科書。

相關(guān)成果已在我國(guó)礦山設(shè)計(jì)建設(shè)、生產(chǎn)中普遍應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，曾于1991年獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

此外，在優(yōu)化陡幫開(kāi)采技術(shù)的基礎(chǔ)上，王運(yùn)敏還對(duì)露天礦陡坡鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行了大膽革新。

通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)與論證，研發(fā)了“柔性可調(diào)節(jié)式防爬樁裝置”及相關(guān)的防爬技術(shù)措施，優(yōu)化了陡坡鐵路的上部結(jié)構(gòu)及其參數(shù)，創(chuàng)新了裝備及設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了露天礦鐵路坡度從傳統(tǒng)的25‰到45‰～50‰的重大突破。該成果使運(yùn)輸效率提高20%以上，成本下降25%，為我國(guó)深凹露天礦提供了一整套先進(jìn)的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的陡坡鐵路運(yùn)輸技術(shù)，解決了深凹露天礦發(fā)展的“瓶頸”問(wèn)題。

針對(duì)深凹露天礦邊坡增高加陡、滑坡事故頻發(fā)、膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)故障多等關(guān)鍵技術(shù)難題，他提出了“優(yōu)化系統(tǒng)配置、集散控制、優(yōu)化采礦工藝和邊坡設(shè)計(jì)”的新思路，研發(fā)了“自校正”和“微變預(yù)警”等成套技術(shù)，建立了膠帶運(yùn)輸故障自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，解決了系統(tǒng)環(huán)節(jié)間的有機(jī)銜接、膠帶跑偏和撕裂等問(wèn)題，建成了一流的汽車―膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)，使運(yùn)輸成本降低50%。

這些革新均在不改變運(yùn)輸方式的條件下完成，成果的推廣應(yīng)用帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，僅攀鋼和本鋼就創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益7.23億元。“大型露天礦陡坡鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)研究”于2008年獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

以上之外，王運(yùn)敏還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)積極開(kāi)展了露天礦境界外遺留資源開(kāi)發(fā)技術(shù)研究，盤活了幾十億的礦產(chǎn)資源，為實(shí)現(xiàn)資源的充分開(kāi)發(fā)利用提供了技術(shù)支撐。

露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采技術(shù)

露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采是一項(xiàng)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，開(kāi)發(fā)這部分資源難度很大。上部露天采場(chǎng)已形成數(shù)百米的高陡邊坡和數(shù)平方公里的匯水面積，邊坡及周圍巖體都已破裂，開(kāi)采下部?jī)A斜和急傾斜礦體，露天采場(chǎng)全部落在地下采礦塌陷范圍內(nèi)，露天與地下同時(shí)開(kāi)采存在重大安全隱患。如何實(shí)現(xiàn)露天開(kāi)采平穩(wěn)轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采，有許多技術(shù)難題沒(méi)有解決。

為此，王運(yùn)持研究了“露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采平穩(wěn)過(guò)渡關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目，開(kāi)展了露天和地下兩種工藝要素為一體的綜合性技術(shù)研究，包括露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采的安全、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、環(huán)保等多個(gè)層面。

他首次將大型傾斜金屬礦床的開(kāi)采生命周期集約規(guī)劃，創(chuàng)造性地提出了露天地下三階段開(kāi)采的設(shè)計(jì)理論。

他發(fā)明了露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采平穩(wěn)過(guò)渡合理時(shí)機(jī)的確定方法，創(chuàng)建了露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采界線兩步算法理論，并開(kāi)發(fā)了礦山露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采理論最佳經(jīng)濟(jì)深度相關(guān)可視化計(jì)算軟件。

他成功研發(fā)了大型露天礦邊坡體礦產(chǎn)資源地下開(kāi)采技術(shù)，提出了低擾動(dòng)爆破和控制邊坡災(zāi)變的思路，采用虛擬現(xiàn)實(shí)辯識(shí)技術(shù)對(duì)邊坡內(nèi)空區(qū)災(zāi)變部位進(jìn)行評(píng)判，采用預(yù)留（或不留）頂柱的分段空?qǐng)龇ǎɑ虺涮罘ǎ┖秃撩胛⒉顔慰灼鸨嫡鸺夹g(shù)，解決了遺留礦體開(kāi)采安全技術(shù)難題，為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型礦山做出了重要貢獻(xiàn)，被認(rèn)為是近年鐵礦開(kāi)采技術(shù)方面的重大突破。

如今，相關(guān)成果已經(jīng)在石人溝鐵礦、南芬鐵礦、馬鋼姑山鐵礦、海南石碌鐵礦等地示范、推廣應(yīng)用，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)10億元。

更為重要的是，這一成果中的部分關(guān)鍵技術(shù)，如防災(zāi)變監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)、采空區(qū)處理技術(shù)等，完全可以應(yīng)用于峒室、隧道、城市地鐵、水利等工程中，其推廣應(yīng)用價(jià)值更不可估量。

安全礦山及綠色礦山設(shè)計(jì)

在礦山，安全是永恒的追求，無(wú)論何時(shí)，安全都不能被忽略。王運(yùn)敏十分清楚這一點(diǎn)。

“露天礦巖土工程災(zāi)變控制技術(shù)”研究中，王運(yùn)敏帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地提出了露天礦邊坡設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)了露天礦邊坡風(fēng)險(xiǎn)、資源利用、經(jīng)濟(jì)收益、土地利用和災(zāi)變控制投入等多目標(biāo)優(yōu)化決策，促進(jìn)了露天礦的邊坡安全和經(jīng)濟(jì)效益的最優(yōu)化。

研究中，他們首次建立了邊坡可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為邊坡風(fēng)險(xiǎn)分析和邊坡設(shè)計(jì)多目標(biāo)優(yōu)化決策提供了理論基礎(chǔ)；首次提出了“臨界滑動(dòng)場(chǎng)”分析方法，將傳統(tǒng)的滑動(dòng)面擴(kuò)展到滑動(dòng)場(chǎng)，從而獲得臨界狀態(tài)下邊坡各點(diǎn)的最危險(xiǎn)滑動(dòng)趨勢(shì)，更清晰地反映了邊坡的穩(wěn)定性狀態(tài)；在國(guó)內(nèi)率先系統(tǒng)開(kāi)展了排土場(chǎng)穩(wěn)定性機(jī)理、泥石流形成機(jī)理及排土場(chǎng)災(zāi)害防治技術(shù)研究，從散體巖石塊度分布規(guī)律、應(yīng)力―應(yīng)變特征、非線性滲流、滑坡模式及變形機(jī)理等方面，開(kāi)發(fā)出了一套排土場(chǎng)穩(wěn)定性分析方法與泥石流防治技術(shù)。

此外，在地下開(kāi)采技術(shù)研究領(lǐng)域中，王運(yùn)敏還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破了多項(xiàng)安全技術(shù)。

他們揭示了崩落采礦法覆蓋層結(jié)構(gòu)特性和移動(dòng)規(guī)律，發(fā)明了覆蓋巖層安全厚度定量化計(jì)算方法；發(fā)明了井下二步驟回采的采場(chǎng)底部結(jié)構(gòu)及其生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜開(kāi)采環(huán)境下礦產(chǎn)資源的安全、經(jīng)濟(jì)和高效回采；創(chuàng)造性地提出了在地下大水礦山設(shè)置應(yīng)急水倉(cāng)的防突水思路，發(fā)明了地下大水礦山應(yīng)急水倉(cāng)的建設(shè)方法。

安全、高效、綠色，沒(méi)有了綠色，談不上綠水青山，談不上可持續(xù)發(fā)展。多年來(lái)，他們積極推進(jìn)礦山綠色開(kāi)發(fā)，并將集成創(chuàng)新的多項(xiàng)采礦工藝技術(shù)應(yīng)用到礦山設(shè)計(jì)中，建成了國(guó)內(nèi)第一座基本無(wú)廢料的大型綠色鐵礦山，資源回收率達(dá)90%以上，為我國(guó)綠色礦山建設(shè)提供了先進(jìn)實(shí)用的成套技術(shù)。

他們開(kāi)發(fā)了多礦體露天地下時(shí)空同步高效綠色開(kāi)采技術(shù)，將露天開(kāi)采、地下開(kāi)采、尾廢處置、環(huán)境保護(hù)、綜合治理基于一體，實(shí)現(xiàn)了礦山固體廢料的協(xié)調(diào)高效利用和源頭減量。

他們開(kāi)發(fā)了深部礦床上行式分層廢石尾砂充填采礦技術(shù)，減少了支護(hù)量，降低了成本，提高了采礦效率，實(shí)現(xiàn)深部礦床大規(guī)模無(wú)廢開(kāi)采。

不難看出，多年的研究過(guò)程中，王運(yùn)敏一直十分重視科研成果的轉(zhuǎn)化與推廣應(yīng)用。“七五”以來(lái)，所取得各項(xiàng)研究成果在工程實(shí)踐中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，取得直接、間接經(jīng)濟(jì)效益70多億元，社會(huì)效益顯著，對(duì)行業(yè)的引領(lǐng)和推動(dòng)作用同樣不可小視。

新時(shí)期科技尖兵：

新技術(shù)+軟實(shí)力+硬設(shè)備

從技術(shù)員到科研處長(zhǎng)，再到院長(zhǎng)助理、副院長(zhǎng)、院長(zhǎng)，從一線技術(shù)員工，到高層管理人員，王運(yùn)敏可以說(shuō)是最了解中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院的人之一。他了解這樣一個(gè)龐大的集團(tuán)要運(yùn)轉(zhuǎn)、要發(fā)展、要立于不敗之地，該如何自立、自強(qiáng)。

如果將領(lǐng)軍者的職責(zé)比作駕駛一艘大船，那么，核心技術(shù)突破、創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)構(gòu)建與優(yōu)質(zhì)平臺(tái)建設(shè)都是保障大船平穩(wěn)、快速駛向彼岸不可或缺的部分。因此，一直以來(lái)，技術(shù)創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)建設(shè)、平臺(tái)構(gòu)建，無(wú)一不是王運(yùn)敏放在心尖上的事。

軟實(shí)力―鍛造尖兵團(tuán)隊(duì)

2001年，王運(yùn)敏正式就任馬鞍山礦院院長(zhǎng)，恰逢礦院從科研事業(yè)單位轉(zhuǎn)制為科技型企業(yè)。

轉(zhuǎn)制意味著改革，不破不立。據(jù)了解，在新班子召開(kāi)的第一次全院干部大會(huì)上，王運(yùn)敏就明確提出了改革設(shè)想，要建立適應(yīng)科技型企業(yè)發(fā)展的運(yùn)行機(jī)制和現(xiàn)代企業(yè)管理制度，最大限度地調(diào)動(dòng)一切積極因素，激活科技人員創(chuàng)新活力。

創(chuàng)新，是實(shí)現(xiàn)發(fā)展的核心，而人，則是創(chuàng)新的源泉。

王運(yùn)敏提出，要將技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)軍人物培養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)建設(shè)相結(jié)合，在技術(shù)高地上構(gòu)筑學(xué)術(shù)高峰、在團(tuán)隊(duì)集群中產(chǎn)生領(lǐng)軍英才；同時(shí)，他積極倡導(dǎo)以工程問(wèn)題為背景開(kāi)展技術(shù)研究和探究工程現(xiàn)象背后的技術(shù)原理相結(jié)合，努力培養(yǎng)具有科學(xué)家素質(zhì)的工程師和具有工程師修養(yǎng)的研究員。

多年的研究過(guò)程中，他成功打造了一支敢于創(chuàng)新、勇于拼搏的團(tuán)隊(duì)―“金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。5年間，團(tuán)隊(duì)共培養(yǎng)博士、碩士研究生16名，參與項(xiàng)目研發(fā)人員有8人晉升為教授級(jí)高工，15人晉升為高級(jí)工程師，2人被評(píng)為國(guó)務(wù)院特殊津貼專家。

作為安徽省首批設(shè)立的“115”產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，幾年來(lái)，他們承擔(dān)并完成“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題10項(xiàng)，承擔(dān)“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題5項(xiàng)、863計(jì)劃課題1項(xiàng)、科技部院所基金項(xiàng)目3項(xiàng)，完成企業(yè)委托的“金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用”領(lǐng)域的課題150余項(xiàng)。

其中，包括在露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采平穩(wěn)過(guò)渡關(guān)鍵技術(shù)研究，富水采礦防治水技術(shù)研究與應(yīng)用，特大采空區(qū)全尾砂充填治理工程的研究和實(shí)踐，極貧、表外鐵礦石綜合利用研究，復(fù)雜難選褐鐵礦選礦技術(shù)研究等在內(nèi)的多個(gè)創(chuàng)新項(xiàng)目成果，已在多個(gè)礦山成功應(yīng)用，獲得顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

多年來(lái)，馬鞍山礦院以高占比的研發(fā)經(jīng)費(fèi)、人才培養(yǎng)投入自立于行業(yè)，不斷加強(qiáng)企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)研究和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，也保障了自身在行業(yè)中的技術(shù)領(lǐng)先地位。

礦院也先后被批準(zhǔn)為安徽省創(chuàng)新型企業(yè)、國(guó)家創(chuàng)新型試點(diǎn)企業(yè)、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)院士工作站和博士后工作站，已經(jīng)成為安徽省創(chuàng)新型企業(yè)杰出代表。

硬設(shè)備―打造優(yōu)質(zhì)平臺(tái)

2015年3月13日，金屬礦山安全與健康國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室順利通過(guò)科技部組織的專家驗(yàn)收。

這是我國(guó)首個(gè)金屬礦山領(lǐng)域國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，建成的“金屬礦山深部開(kāi)采礦井熱交換模擬測(cè)試平臺(tái)”，是國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的測(cè)試平臺(tái)之一，旨在為行業(yè)的安全開(kāi)采提供有力的平臺(tái)支撐。

如此高規(guī)格平臺(tái)的建成，在馬鞍山礦院并非首例。事實(shí)上，馬鞍山礦院的歷任領(lǐng)導(dǎo)一直都十分重視研究平臺(tái)建設(shè)，特別是王運(yùn)敏。在他就任院長(zhǎng)以來(lái)，一直把創(chuàng)新基地和研究平臺(tái)建設(shè)放在十分重要的位置。

通過(guò)多年的努力，除上述國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室之外，依托中鋼集團(tuán)馬鞍山礦院組建的優(yōu)質(zhì)平臺(tái)還有―2個(gè)國(guó)家級(jí)工程研究中心（國(guó)家金屬礦山固體廢物處理與處置工程技術(shù)研究中心、金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國(guó)家工程研究中心）、2個(gè)部級(jí)工程研究中心（國(guó)家環(huán)境保護(hù)礦山固體廢物處理與處置工程技術(shù)中心、國(guó)家非煤固體礦山安全工程技術(shù)研究中心）、1個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（冶金礦產(chǎn)資源高效開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟）、1個(gè)省級(jí)工程技術(shù)研究中心（安徽省采礦工程技術(shù)研究中心），成為安徽省國(guó)家級(jí)平臺(tái)最多的科研院所。

立足這些平臺(tái)，王運(yùn)敏帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)得以凝聚了更豐富、優(yōu)質(zhì)的人力、智力、物力資源，得以形成了更具創(chuàng)新力、更具產(chǎn)業(yè)發(fā)展眼光、更具核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)的大團(tuán)隊(duì)，從而為我國(guó)礦產(chǎn)資源高效綠色開(kāi)發(fā)、綜合利用以及礦山安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)與治理、礦山技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

其別值得注意的是2005年10月由國(guó)家發(fā)改委正式批建的金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國(guó)家工程研究中心。

王運(yùn)敏介紹，該中心已于2012年10月通過(guò)項(xiàng)目驗(yàn)收。自籌建之初，就瞄準(zhǔn)了提高我國(guó)金屬礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用的工藝技術(shù)和裝備水平、高效開(kāi)發(fā)利用有限資源、保障我國(guó)冶金行業(yè)安全運(yùn)行的目標(biāo)，采取強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的方式進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)。

依托這一創(chuàng)新平臺(tái)，王運(yùn)持開(kāi)展了冶金礦山高效開(kāi)發(fā)利用、固廢利用、安全開(kāi)采等關(guān)鍵技術(shù)研究，獲得了十多項(xiàng)原創(chuàng)性科研成果，解決了行業(yè)內(nèi)的多項(xiàng)關(guān)鍵和共性技術(shù)難題，大幅提高了企業(yè)的礦產(chǎn)資源利用率，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

如今，該中心已經(jīng)成為我國(guó)冶金礦山行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的成果源、輻射源，以及人才培養(yǎng)、技術(shù)研發(fā)、技術(shù)培訓(xùn)、成果轉(zhuǎn)化的重要基地。

而由王運(yùn)敏作為主要發(fā)起人，并聯(lián)合鞍山礦業(yè)公司、首鋼礦業(yè)公司、武鋼礦業(yè)公司、馬鋼礦業(yè)公司等15家國(guó)內(nèi)冶金礦業(yè)龍頭企業(yè)，及東北大學(xué)、北京科技大學(xué)、中南大學(xué)3家高等院校組建的“冶金礦產(chǎn)資源高效開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”，也已于2010年6月獲得科技部批準(zhǔn)正式運(yùn)行。幾年運(yùn)作，聯(lián)盟已經(jīng)成為我國(guó)冶金礦山協(xié)調(diào)創(chuàng)新、制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、培養(yǎng)優(yōu)秀科技團(tuán)隊(duì)、技術(shù)研發(fā)和成果推廣的重要平臺(tái)，在行業(yè)內(nèi)擁有舉足輕重的地位。

篇10

黃草坪礦山以露天開(kāi)采為主，采礦活動(dòng)對(duì)礦區(qū)的土石環(huán)境影響較大，礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)有地面土地結(jié)構(gòu)為;稻田約0．02km2，旱地2．0km2，荒坡0．17km2，經(jīng)濟(jì)作物以林地、茶園為主，面積:茶園0．006km2，林地0．33km2。人類工程活動(dòng)以農(nóng)業(yè)耕作為主。礦區(qū)開(kāi)采后原有的耕地、茶園、部分林地將不復(fù)存在，但只要在礦坑閉坑后按照礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理后，其原有的土地資源可以基本恢復(fù)，生態(tài)植被也可恢復(fù)。其恢復(fù)治理難度總體較小。采礦后礦區(qū)中部將形成一個(gè)較大平坦的低洼、易于土地恢復(fù)治理，治理方法簡(jiǎn)單，其治理投入也相對(duì)較小，治理后對(duì)土石環(huán)境影響較小。采礦后，礦區(qū)的四周境界將形成高15m，坡度在60°，階寬4m～8m的臺(tái)階狀斜坡，受地層巖性及空間組合的影響，境界邊坡的穩(wěn)定性差異性較大，其中礦區(qū)西側(cè)境界人工邊坡為順向坡，邊坡開(kāi)挖其穩(wěn)定性極差，臺(tái)階狀人工邊坡可能沿層面產(chǎn)生順向下滑失穩(wěn)，對(duì)于其北側(cè)、西側(cè)、南側(cè)臺(tái)階斜坡多為橫向、或反向坡結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定相對(duì)較好。受其臺(tái)階狀斜坡及與地層結(jié)構(gòu)的組合關(guān)系的影響，土地資源的恢復(fù)治理難度較簡(jiǎn)單，其中北側(cè)、西側(cè)和南側(cè)受臺(tái)階狀地形的影響，其地下水資源的影響，其恢復(fù)難度相對(duì)較大，治理后對(duì)土石環(huán)境的影響中等;而對(duì)于西側(cè)由于臺(tái)階狀斜坡的穩(wěn)定性極差，要恢復(fù)的土地資源首先保證它的穩(wěn)定性問(wèn)題，其臺(tái)階斜坡高差大，治理難度大，費(fèi)用相對(duì)較高，礦山開(kāi)采對(duì)土石環(huán)境的影響較大。

2.首期采場(chǎng)臺(tái)階穩(wěn)定性分析

根據(jù)地塊的地形地貌條件、地層巖性組合與人類工程本身的特點(diǎn)，可能因采礦活動(dòng)誘發(fā)巖溶塌陷;產(chǎn)生人工邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題，如順向坡滑坡，橫向、斜向和反向坡的崩塌;引起礦區(qū)東側(cè)滑坡體的復(fù)活等。礦區(qū)的巖溶較發(fā)育，主要有溶溝、溶槽、漏斗、落水洞、溶洞、巖溶管道等，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，礦區(qū)發(fā)育落水洞11處、溶洞1處，同時(shí)，礦區(qū)的深部巖溶較發(fā)育。因此礦山開(kāi)采過(guò)程中，可能因工程爆破、工程開(kāi)挖、工程加載等誘發(fā)溶洞頂板產(chǎn)生冒落引發(fā)地表塌陷，從而影響礦山的正常工作。本礦為露天開(kāi)采，采用微差爆破采礦，在溶洞發(fā)育地段，溶洞頂板本身的節(jié)理、裂隙較發(fā)育，頂板的完整性相對(duì)較差，可能因爆破過(guò)程產(chǎn)生的震動(dòng)荷載作用下，溶洞頂板產(chǎn)生冒落而誘發(fā)地面塌陷災(zāi)害;在溶洞較發(fā)育地段，隨著礦山開(kāi)采進(jìn)行，工程的開(kāi)挖，溶洞頂板的厚度變薄，洞室頂板可能在自重、爆破和工程運(yùn)輸時(shí)的動(dòng)荷載作用下，產(chǎn)生地面塌陷;在溶洞頂板較薄地段，在礦山開(kāi)采時(shí)，可能因礦石的堆放加載，或工程機(jī)械加載等引發(fā)地表塌陷。黃草坪礦山采礦方法為自上而下、水平分臺(tái)階的露天采礦方法。遵循“采剝并舉、剝離先行”的原則對(duì)礦石資源進(jìn)行有序開(kāi)發(fā)利用。礦山生產(chǎn)工藝流程為:采礦工作面潛孔鉆機(jī)鉆孔中深孔爆破液壓挖掘機(jī)鏟裝礦用自卸汽車運(yùn)輸工廠石灰石破碎站。礦山的首采工作面設(shè)計(jì)為2個(gè)，一個(gè)布置在礦區(qū)東側(cè)935m平臺(tái)，另一個(gè)設(shè)在礦區(qū)北部815m平臺(tái)。采礦、剝離均采用自上而下水平分層開(kāi)采，工作面基本沿走向布置，垂直于巖層走向推進(jìn)，臺(tái)階高15m，開(kāi)采平臺(tái)最小寬度40m，開(kāi)采平臺(tái)最小長(zhǎng)度120m，臺(tái)階坡度為75°。

礦區(qū)地處梯子崖背斜西翼，為總體上向西傾斜的單斜地層組成，局部地層傾向稍有偏轉(zhuǎn)，小型撓曲發(fā)育，顯示為軸向南北的向斜特征。受高家?guī)r斷層(F2)影響，地層傾角東邊陡西邊緩，東部地層傾角35°～53°，西部地層傾角5°～12°。因此開(kāi)采將形成的15m高的臺(tái)階，臺(tái)階坡面與結(jié)構(gòu)面的組合關(guān)系見(jiàn)圖2，采礦為順坡向開(kāi)采，斜坡為順向坡結(jié)構(gòu)，開(kāi)采平臺(tái)將形成順向坡臺(tái)階和橫向坡臺(tái)階。對(duì)東側(cè)采場(chǎng)平臺(tái)為順向臺(tái)階，其層面易形成潛在的滑移面，以東側(cè)采場(chǎng)為例進(jìn)行坡面與結(jié)構(gòu)面的組合分析，第①、③組節(jié)理面構(gòu)成邊界條件;對(duì)由北向南推進(jìn)的橫向臺(tái)階，當(dāng)橫向臺(tái)階坡大于第①、②組節(jié)理時(shí)，臺(tái)階前緣部分可能沿第①、②組節(jié)理面滑動(dòng);對(duì)南向北推進(jìn)的橫向臺(tái)階，當(dāng)臺(tái)階坡度小于第③組傾角時(shí)，臺(tái)階的穩(wěn)定性相好;對(duì)由東向西推進(jìn)的反向臺(tái)階，第④、②組節(jié)理面可能構(gòu)成潛滑動(dòng)面;在由北向南推進(jìn)的橫向臺(tái)階，第①、②組節(jié)理面可能構(gòu)成潛滑動(dòng)面。在上述地層巖性、斷層及節(jié)理裂隙的組合下，在采礦的爆破地震以及暴雨等因素和誘發(fā)下，易產(chǎn)生滑坡、崩塌災(zāi)害，尤其在順向臺(tái)階可能沿層面產(chǎn)生滑坡。綜上所述，采區(qū)最終邊坡高度約148．0～220．0m。南北兩側(cè)的邊坡的穩(wěn)定性總體較好，在上述節(jié)理及巖溶的影響下，在開(kāi)采過(guò)程中，可能因?yàn)槠履_開(kāi)挖、采礦時(shí)的人工爆破地震作用等因素的影響產(chǎn)生崩塌落石及掉塊現(xiàn)象;可能因?yàn)槠履_開(kāi)挖、采礦時(shí)的人工爆破地震作用等因素的影響，沿層面產(chǎn)生滑塌失穩(wěn)。

3.結(jié)論及建議

人工邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題是本采礦區(qū)存在的主要問(wèn)題，采場(chǎng)東側(cè)邊坡穩(wěn)定差，北側(cè)南側(cè)的穩(wěn)定性相對(duì)較好。采場(chǎng)中東側(cè)為順向坡結(jié)構(gòu)，地層傾角相對(duì)較陡，礦山開(kāi)采后形成順向潛在不穩(wěn)定斜坡，人工邊坡容易沿巖體層面產(chǎn)生滑動(dòng)，直接對(duì)礦區(qū)的采礦活動(dòng)構(gòu)成較大威脅。采場(chǎng)臨時(shí)邊坡或東側(cè)的境界邊坡穩(wěn)定性較差，地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性相對(duì)較大。北側(cè)人工邊坡為橫向坡結(jié)構(gòu)，緩傾角結(jié)構(gòu)面與坡面大角度斜交，因此，其穩(wěn)定性較好。南側(cè)邊坡主要受第①、②組節(jié)理影響，由于節(jié)理面傾角接近采場(chǎng)邊坡傾角，邊坡的穩(wěn)定性總體較好，局部略小于傾角地段可能沿第①、②組節(jié)理面產(chǎn)生小規(guī)模滑動(dòng)。