淺談地質(zhì)工作在露天采礦中的作用

王峰

摘要：近年來，地質(zhì)工作在露天采礦中的應(yīng)用得到了廣泛關(guān)注，研究其相關(guān)課題有著重要意義。本文首先對相關(guān)內(nèi)容做了概述，分析了在地質(zhì)環(huán)境下露天采礦所帶來的影響，并結(jié)合相關(guān)實踐經(jīng)驗，分別從礦山開拓、炸藥消耗、安全生產(chǎn)，以及礦石分采分運等多方面，研究了地質(zhì)工作在露天采礦中的作用，闡述了個人對此的幾點看法與認(rèn)識，望有助于相關(guān)工作的實踐。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)工作；露天；采礦；作用

前言

隨著露天采礦工作要求的不斷提高，研究地質(zhì)工作在其過程中的應(yīng)用至關(guān)重要。該項課題的研究，將會更好地提升對地質(zhì)工作的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與方法，進(jìn)一步優(yōu)化露天采礦工作的最終整體效果。

一、概述

露天采礦是指先將覆蓋在礦體上面的土石剝掉（剝離），自上而下把礦體分為若干梯段，直接在露天進(jìn)行采礦的方法。在對礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用的過程中，很多地質(zhì)條件變化是由于人類活動誘發(fā)的，大規(guī)模無序開采，使自然環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，地質(zhì)環(huán)境問題異常突出，滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的在礦山附近很是常見，對人民生命和財產(chǎn)安全造成極大危害。綜合各種采礦工藝對地質(zhì)的影響因素，地質(zhì)災(zāi)害的主要表現(xiàn)在：一是使邊坡改變原有的天然平衡狀態(tài)、地面及邊坡開挖影響山體及斜坡穩(wěn)定，最終導(dǎo)致巖（土）體變形，誘發(fā)崩塌和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害；二是礦山礦渣的隨意堆放，造成超負(fù)荷，以致引起滑坡；三是部分礦山礦渣順溝隨意堆放，一旦遭遇下雨等惡劣天氣，就會形成泥石流。

二、在地質(zhì)環(huán)境下露天采礦所帶來的影響

1.采礦活動破壞和侵占大量上地，造成水上流失。在各種地質(zhì)環(huán)境之下進(jìn)行的露天采掘所帶來的影響是顯而易見的，比如地質(zhì)遭到顯著的破壞，露天采礦帶來了各種各樣的石塊、渣滓以及礦渣，堆積在地表，使得土地空間受到占用。因為露天礦石的開采，在一定程度上破壞了地表植被，由于土壤沒有了土地植被的依附，就會帶來山體滑坡，泥石流等；遭到破壞的土壤，在自然的循環(huán)中，就會受到風(fēng)和雨水的侵蝕，土壤慢慢的就會變得沙漠化。

因為礦石的開采，所帶來的地質(zhì)危害是顯而易見的，而且給人類帶來了很嚴(yán)重的人身和經(jīng)濟(jì)方面的損害。因為礦石的開采，在一定程度上破壞了地表植被和山體，使得山體失去了平衡，產(chǎn)生了變形，在風(fēng)雨侵蝕下，山體就會產(chǎn)生塌方、泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

2.導(dǎo)致地貌景觀的改變與重塑。如果開采的礦山在在風(fēng)景區(qū)附近，就會因為開采礦石而破壞了該風(fēng)景區(qū)的自然形態(tài)和美觀，這樣就使得風(fēng)景區(qū)失去了旅游的效果。

3.對水環(huán)境系統(tǒng)的破壞。通過在開采礦石的途中，會帶來一些廢棄礦渣和廢棄礦石，這些物品還殘留一些化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)在空氣中受到風(fēng)雨侵蝕，就會產(chǎn)生一些酸性物體，這些酸性物體跟氧氣產(chǎn)生反應(yīng)，就會跟雨水混合在一起，形成了帶有酸性的雨水，同時冶煉排放的廢水沒有經(jīng)過處理直接就向外排出，給礦區(qū)周圍的水源帶來了影響，這些受到污染的水體無法滿足人類正常使用的需求。

三、地質(zhì)工作在露天采礦中的作用

1.地質(zhì)工作在礦山開拓中的作用

為了發(fā)揮綜合經(jīng)濟(jì)效益，早在70年代礦山基建時，按照設(shè)計，溜井（槽）打在位于礦區(qū)中央部位的二迭系棲霞組燧石灰?guī)r層，并且把打下來的燧石灰?guī)r經(jīng)破碎后作為基建用的砂石料。這樣，既節(jié)省了基建費用，又提高了今后生產(chǎn)出來的礦石質(zhì)量品位。目前，上山公路的改建工程，在充分考慮公路的長度、坡度、轉(zhuǎn)彎半徑等因素外，對公路路基的選擇，一是路基要避開溶洞，斷層等地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的位置；二是路基盡量開挖在基巖層，避免今后產(chǎn)生地面塌陷，發(fā)生行車事故。

2.節(jié)約炸藥消耗

炸藥消耗的大小，不僅影響炸藥的用量與成本，還影響上繳多種稅費的多少。因此，降低礦石開采中的炸藥消耗，對降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義。為了降低炸藥耗，在生產(chǎn)過程中首先對巖石堅固性系數(shù)（f）進(jìn)行測試，根據(jù)巖石堅固性系數(shù)，選擇爆破單位用藥量。其次，通過研究結(jié)構(gòu)面對爆破作業(yè)的影響，結(jié)構(gòu)面的應(yīng)力集中作用、應(yīng)力波的反射增強(qiáng)作用、能量吸收作用、泄能作用、楔人作用、改變破裂線作用等地質(zhì)構(gòu)造情況，來確定炸藥量。

研究地下水對爆破作用的影響，在地下水發(fā)育時期進(jìn)行爆破作業(yè)，應(yīng)該考慮使用防水炸藥，或者采取有效的防水措施。在裝炸藥時，要防止因水的浮力，產(chǎn)生藥卷不能沉人孔底的現(xiàn)象發(fā)生。在堵塞時，要防止回填的砂土不能完全下沉，產(chǎn)生堵塞間隔。要預(yù)防發(fā)生沖炮，減弱爆破作用。總之，在生產(chǎn)過程中深人研究露天采礦場的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況，可以減少的裝藥量，取得最好的爆破效果。

3.地質(zhì)工作在安全生產(chǎn)中的作用

本采礦場斷層、溶洞比較發(fā)育，在采礦爆破作業(yè)時，要評估斷層裂隙的泄能作用，防止斷層破碎帶發(fā)生沖炮現(xiàn)象。在布置炮孔時盡量避開斷層面，如果不能避開斷層面，便采用間隔裝藥方法，在斷層構(gòu)造處，用炮泥充填，避免發(fā)生沖炮。對斷層破碎帶，采用松動爆破方式，減少裝藥量，防止飛石。

在生產(chǎn)中還注意了摸清溶洞的發(fā)育情況，在打眼時防止塌陷造成人身設(shè)備事故。打眼時避開容積較大的溶洞，并充分考慮溶洞對炮眼最小抵抗線的影響。對容積一般的溶洞，可以考慮用松散的礦石進(jìn)行填塞，填塞的長度——從炸藥包中心至溶洞填塞部分的距離要大于最小抵抗線；如果溶洞與線路方向接近垂直，可在溶洞兩側(cè)布置兩個同時起爆的炸藥包。如果溶洞的容積不大，可以不作堵塞，但要考慮溶洞對最小抵抗線的影響。在溶洞發(fā)育區(qū)域進(jìn)行采礦爆破作業(yè)，還需采取必要的施工安全技術(shù)措施，特別是要防止爆破產(chǎn)生的飛石砸壞財產(chǎn)、砸傷人員等事故的發(fā)生，爆破時要進(jìn)一步加強(qiáng)安全警戒工作。

研究爆破對自然邊坡穩(wěn)定性的影響，防止滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。爆破對邊坡穩(wěn)定性的影響，主要取決于兩方面：一方面取決于爆破振動強(qiáng)度；另一方面取決于坡體自身的地質(zhì)條件。臨近邊坡的開采爆破作業(yè)，一是要嚴(yán)格控制裝藥量；二是采用微差爆破技術(shù)，降低地震效應(yīng)；三是要對爆破后的邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性檢查，若發(fā)生影響邊坡穩(wěn)定的裂縫，要根據(jù)具體情況采取必要的安全措施，發(fā)現(xiàn)浮石要及時清理；四是要注意雨季地表水沖刷對邊坡穩(wěn)定性的影響，對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測，同時要避免在邊坡周圍進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)；五是冬季要注意雨雪等惡劣氣候產(chǎn)生的風(fēng)化作用對邊坡穩(wěn)定性的影響，如果邊坡產(chǎn)生破碎帶，要及時進(jìn)行處理。

4.礦石分采分運

根據(jù)礦巖的化學(xué)成分、物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特點，在充分利用礦石資源的基礎(chǔ)上，按照效益最大化原則進(jìn)行分采配礦，優(yōu)質(zhì)優(yōu)價。把優(yōu)質(zhì)礦石供應(yīng)給鋼鐵企業(yè)；把質(zhì)量較好的礦石供應(yīng)給水泥生產(chǎn)企業(yè)；把質(zhì)量一般的礦石供應(yīng)給混凝土生產(chǎn)企業(yè)。同時，根據(jù)煤電、鋼鐵企業(yè)對脫硫石灰石的成分、粒度的不同要求，生產(chǎn)脫硫石灰石產(chǎn)品，滿足不同用戶的需求。

石灰?guī)r礦石資源不可再生，礦山企業(yè)要充分做好地質(zhì)工作，最大限度地利用石灰?guī)r資源。同時，還要作好地質(zhì)工作，為降低炸藥耗節(jié)約生產(chǎn)成本，做好安全生產(chǎn)工作，分采礦石提高經(jīng)濟(jì)效益等方面，提供技術(shù)支持。

四、結(jié)束語

綜上所述，加強(qiáng)對地質(zhì)工作在露天采礦中作用的研究分析，對于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的露天采礦實踐中，應(yīng)該加強(qiáng)對地質(zhì)工作的重視程度，并注重其具體實施與操作過程的嚴(yán)謹(jǐn)性。

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