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浅析露天采矿的问题及解决对策

发表时间：2021/5/21 来源：《基层建设》2021年第2期作者：高鹏翔

[导读] 摘要：对于节省土地资源，增强土地利用率方面露天采矿使用先进的技术进行采矿施工非常好的效果，不过由于工程本身的原因，就给我们的施工难度也带来了不小的难度，相对来说也需要更高的技术性和更长的工期。

        天津矿山工程有限公司浙江衢州 324000
        摘要：对于节省土地资源，增强土地利用率方面露天采矿使用先进的技术进行采矿施工非常好的效果，不过由于工程本身的原因，就给我们的施工难度也带来了不小的难度，相对来说也需要更高的技术性和更长的工期。在矿产资源开采中，露天开采是一种常见的采矿方式，具有生产条件较好、资源综合利用率高、对环境影响小、安全性强、生产规模大等特点。基于此，本文对露天采矿工程中的问题，进行了分析，仅供参考。
        关键词：露天采矿；施工安全隐患；施工安全风险管理
        随着我国国力的强盛，国民们的素质也在不断地提高着，人民的需求就也不断提升，所以采矿行业在这个时代里，第一次迸发出了属于自己的火花，通过引进大量的新材料和新技术，对于采矿工程的工艺工作都带来了很大的改变，这对于我们露天采矿工程工作人员来说是一次很大的机遇，也将会是一场很大的挑战。采矿管理工作在采矿工作中是一个非常重要的组成部分，尤其是对于露天采矿这种安全风险极高的工种，我们就更要加强自己所掌握的技术。
        一、露天开采概述
        露天开采指将矿体上存在的覆盖物移除，得到所需矿物的开采技术，基本的作业流程包括了穿孔、爆破、采装、运输以及排土等。依照作业是否连续，可以将露天开采分为断续式、半连续式和连续式。对比地下开采，露天开采的有着非常明显的优势，如回采率高、资源利用率高、贫化率低等，适合大型机械作业，建矿速度快，生产率较高。而依照矿床的分布情况，可以将露天开采划分为平缓矿床开采和倾斜矿床开采，前者比较常用的采矿方法包括横运采矿法、纵运采矿法以及倒堆采矿法等，后者常用的采矿方法包括组合台阶法、横采掘带以及分区分期开采等。露天开采具备几个非常显著的特征，一是资源综合利用率高，回采率可以达到95%以上；二是安全性强，在连续开采的情况下，安全可控；三是对环境破坏影响小，露天采矿能够实现与生态环境的和谐相处，均衡发展；四是生产规模大，可以通过机械化、智能化进行多区域、多平台同步大量开采，实现规模较大的年开采量目标；五是生产效率较高，机械设备和人员的科学合理安排，能够为企业创造较高利润。
        二、采矿工程的重要意义
        对于采矿工作中得到的数据进行分析，可以有效的帮助我们了解到被勘探区的地形地质状况，有助于我们提升采矿接下来的工作效率，采矿工作主要是利用地质勘察仪器，对于被测区域进行采矿，采矿的应用范围是比较广的，在很多行业中都会出现他的身影，最典型的就是采矿工程在进行施工之前，一般都会利用采矿工作来进行施工地矿产勘察等等。随着现阶段采矿的发展和相关技术的完善，目前采矿工作的强度越来越低，我们可以利用更多现代化设备对于地质进行勘察。采矿和地质勘查有着本质的区别，在20世纪60年代末，采矿工程行业为了保证采矿物的质量和提高施工效率和施工安全性，会选择在进行施工之前对于施工场地进行采矿，所以采矿是属于采矿工程行业。采矿能够被广泛应用于采矿行业当中，并且一直沿用至今不是没有道理的，在一些土木采矿里，做好采矿工作，能够排除很多的安全隐患，并且对增加采矿物强度方面也能够做出很大的贡献。
        三、露天开采现状
        露天开采的优势使得其成为了很多矿产资源开采的首选方式，相关统计数据显示，当前我国铁矿露天开采的比例为77%，有色金属露天开采或者露天-地下联合开采比例为52%，建材矿山几乎全部采用露天开采。但是与此同时，露天开采在应用过程中也存在一些不足和问题，一是生产规模小，开采工艺落后。不少露天采场存在盲目开采的情况，没有考虑客观规律，影响了开采的经济效益，伴随着开采的深入，采矿条件也在不断恶化；二是开采条件较差。露天矿山在进入深部开采后，采场空间不断压缩，线路展线难度较大，而且采场的延伸会导致运输距离和运输周期的增加，运输的效率会受到很大影响；三是技术装备水平落后。不少大型露天矿山建于20世纪中期，设备陈旧，存在能耗高、效率低的问题，生产成本高，经济效益低，存在较多安全隐患。

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        四、露天开采新技术其应用探究
        1.排土场稳定控制技术
        以某露天煤矿为例，南排土场本身的排弃高度、边坡角以及排弃量的设计缺乏合理性，在开采过程中发生了灾难性滑坡，倾向覆盖宽度达到650m，高差达到125m，引发了巨大的经济损失和人员伤亡。在事故案例中，露天煤矿的基底土是黄土，就外排土场进行分析，其在设计、研究和生产等方面都存在很大漏洞。为了保障边坡的稳定性，可以引入相应的排土场稳定控制技术来对事故进行规避和防范，对排土场进行勘察试验后，就其破坏机理以及边坡稳定性进行分析，依照排土场地层结构特征和演化规律，得到了排土场的滑坡机理。就黄土底部演化层的形成机理、排土场边坡设计以及稳定性控制等相关理论进行完善，能够为排土场稳定技术的应用营造出良好的环境和条件。对排土过程中的水压进行监测，配合室内试验结果以及现场勘察状况，提出了相应的排土场稳定技术，。而为了能够推动黄土层内部结构演化层的顺利形成，可以沿坡脚底部，搭建起相应的渗水沟，并且利用监测以及试验得到的信息，建立起了孔隙水压力相关的方程，得出了相应的U控制技术，换言之，就是在排土的过程中，采用了分段的方式，在控制排土强度的同时，对整个排土过程进行实时监督，保证了容量的稳定。而在强度控制环节，需要对孔隙水压力进行监测，进一步优化排土工艺，提高了基底的力学强度，在保证边坡稳定性的同时，也能够促进排土场容量的提高。
        2.爆破作业技术
        在露天矿作业过程中，爆破作业属于非常重要的工作内容，在具体的工作过程中，常用的爆破作业技术可分为以下几种：（1）微差爆破作业技术，借助塑料导爆管非电起爆系统来完成爆破作业，这种作业模式通常在每周进行一次即可满足后续的开采要求，而平时只需要利用一些小规模爆破即可。（2）二次破碎作业，在作业过程中，利用凿岩机搭配着岩石炸药来完成区域的破碎任务。在炸药使用期间会采用瞬发引爆的方式来完成引爆操作，以满足铲车正常的工作要求。（3）预裂爆破作业，为了降低爆破后振动对于周围边坡结构的负面影响，在实际应用中也需要确保台阶坡面的平整性，并在坡底线所在位置进行垂直孔台阶高度进行设置，同时将孔距控制在2.5m到3.5m，随后向其中添加炸药，起爆后得到稳定的工作层。
        3.高分层充填采矿技术
        在露天采矿工程施工过程中，经常使用到的开采技术便是高分层充填采矿技术，其主要原理是将矿层分为若干开采层面，按照要求依次完成开采工作，从而提升开采结果的可靠性。（1）控制好工程处理阶段的基本高度，基于以往的施工经验，每个层次的高度需要控制在2m~3m，但是该分层方法的开采效率相对较低，影响到企业经济效益。因此目前的分层方式采用了矿柱和矿房的分层方式，为大型开采设备的应用奠定基础。（2）遵守具体的开采顺序，按照矿房开采→尾砂胶充填→回采矿柱区域→进行回填的顺序来完成相关工作，同时在工艺应用期间搭配着其他施工工艺，对于技术应用情况进行调整，借此来提升开采过程的集中化，提升工程项目的开采效率。
        结语
        总而言之，矿产资源的开发是工业发展的压舱石和发动机，关系着采矿能源行业稳定，影响着社会经济的高质量发展。从而，加快采矿设备更新速度，能够在确保工程作业安全的基础上加快采矿速度，完善施工作业管理体系，并运用科学的方法编制工程方案，这样一来就能让整个工程的顺利的展开，进而从能最大程度上避免资源的浪费。
        参考文献
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        [2]夏飞.矿山露天采矿工程外包生产运营实践及管理的探讨[J].世界有色金属,2018(16):75+77.
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        [4]邢虎虎.露天矿高效开采新技术与设备分析[J].世界有色金属,2019, (02):27-28.