2.矿山泥雨季土路养路修路方法
3.辽宁省矿山地质灾害现状及趋势分析
4.露天矿山开采施工方案
5.金属非金属矿山建设项目安全设施目录(试行)
6.开段沟名词解释
露天矿山进入基建期的条件
1、进入矿区的道路铺设完成,机修、供电、供水、通讯、民用福利设施等修建完成,采矿、选矿或矿物破碎站等加工设备也配置齐全。
2、露天矿达到设计规模以前所需完成的开拓及排水工程,主要运输线路开拓系统沟道及井巷工程和排水疏干工程的井巷工程及排水沟已完成。
3、已完成露天矿山开拓量及覆盖层的剥采量。
矿山泥雨季土路养路修路方法
挖截水沟、清理纵向排水沟。
具体方法如下:1、在有截水沟的路段应先开挖截水沟,以便将路基上方大面积地表水排出路基之外而不侵害路基。2、及时清理纵向排水沟,避免排水沟不畅而使地表水通过边坡侵入路基,同时亦可降低路基填料含水量。
矿山指有一定开采境界的采掘矿石的独立生产经营单位。矿山主要包括一个或多个采矿车间或称坑口、矿井、露天采场等和一些辅助车间,大部分矿山还包括选矿场洗煤厂。
辽宁省矿山地质灾害现状及趋势分析
王颖(辽宁省地质环境监测总站,辽宁沈阳,)
摘要辽宁面向太平洋、背靠东北大地,社会经济地理区位十分优越,是东北三省重要的物流中心和走向世界的“窗口”,是我国矿产资源、矿业开发及矿产品消费大省。开发利用矿产资源历史悠久、强度高、规模大,取得了举世瞩目的成就。然而随着矿山开采规模、强度的不断扩大,产生的环境地质问题也越来越多,危害越来越重,造成的损失和负面影响越来越大,已成为全社会备受关注和忧虑的热点问题。本文根据目前辽宁省矿山地质灾害的主要问题:①破坏和占用大量的土地,损毁植被;②对自然景观和旅游资源的破坏;③造成环境污染;④由采矿活动引起的崩塌、滑坡、泥石流和地面采空区塌陷、沉降等次生地质灾害;⑤矿坑突水、破坏水均衡系统,导致区域地下水位下降等,并对导致辽宁矿山环境问题的主要原因及其发展趋势作了分析,及提出防治建议。
关键词矿山 地质灾害 现状 趋势分析
辽宁是我国矿产资源、矿业开发及矿产品消费大省。矿产资源开发利用历史悠久、强度高、规模大,勘探、开采、加工体系配套齐全,拥有全国闻名的“钢都”鞍山,“煤都”抚顺,煤铁之城本溪,煤电之城阜新、铁法,石油之城盘锦以及北票、南票、海城、大石桥等诸多矿业城镇和县区。最多时有各类矿山多个,从业人员多万,年产矿石2.亿吨。然而随着矿山开采规模、强度的不断扩大,产生的环境地质问题也越来越多,危害越来越重,造成的损失和负面影响越来越大,已成为全社会备受关注和忧虑的热点问题。
1 矿山地质灾害现状及潜在环境地质问题
1.1 矿山地质灾害现状
1.1.1 崩塌
崩塌灾害是我省露天采矿场十分常见的地质灾害之一,具有普遍性、多发性、规模小,但人员伤亡较重的特点。年7月1日,发生在丹东大鹿岛海滨浴场区内的乡办采石场突然崩塌,造成3人死亡;年凌海市石山镇兴达采石场崩塌,致使4人死亡,人受伤,5辆机动车毁坏,直接经济损失万元;年草河口镇西沟一处个体采石场顶部崩塌,将正在凿岩作业的3名工人砸死;年9月日大石桥市官屯镇青山怀村村民无证非法开采镁矿,诱发崩塌,造成1台载重车砸毁,3人死亡的重大事故。导致上述崩塌地质灾害发生的主要原因是:①对地质构造条件不清楚,盲目开采,缺乏专业采矿工程技术人员;在编制采矿设计或施工程序方法以及处理复杂的地质问题时,主要凭陈腐经验确定,设计施工缺乏科学性和合理性。②非法采矿,违章作业,省内许多露采矿山,尤其是乡镇及个体矿山,采矿作业面过高、过陡,采矿者缺乏环保观念和地质灾害防治知识。
1.1.2 滑坡
采矿诱发的滑坡,是我省大中型露采矿山最为典型的矿山环境问题之一,以抚顺西露天矿、阜新海州露天矿、鞍山眼前山铁矿、大孤山铁矿、本溪歪头山铁矿及南芬铁矿最为发育。其特点是规模大、频率高、持续时间长、破坏性大,严重危及矿山的安全生产,并造成巨大的经济损失。
根据滑坡的物质组成和诱发因素将矿山诱发滑坡划分为露天采场滑坡、排土场滑坡、随意弃渣加载诱发的滑坡3种。
(1)露天采场滑坡
露天采场滑坡是由于露天开采过程中导致的采场边坡失稳而形成滑坡,在我省的发生频率最大。有资料表明,从年至年底,抚顺西露天矿发生的较大滑坡达次,滑落岩体总量.7万m3,其中最大的一次滑坡体体积达.1万m3。
目前该矿坑北帮仍存在滑坡变形区万m2,其中危险区面积达万m2,严重影响石油一厂、发电厂等大型企业建筑物和生产设施的安全性。厂区内机械设备严重受损,部分车间被迫搬迁。据不完全统计,这一灾害造成的损失及该厂用于治理的费用高达6亿元。国家有关部门已将其列为1号重大安全隐患。
(2)排土场滑坡
排土场滑坡是指用于矿山开采排放废岩、弃土的场地,由于长期废岩的堆放、累积造成的废岩边坡不稳而形成的滑坡。以歪头山铁矿排土场大型滑坡最为典型。
歪头山铁矿西站两侧排土场于年6月4~8日发生大规模滑坡,滑移距离达多米,滑体最宽m,最长m,最大厚m,落差近m,总面积约5.4万m2,总体积约万m3。共毁坏矿山铁路运输线路m,区域内信号、交直流供电及通讯设备也遭到破坏,造成采场运输系统两个出口之一的北出口被迫停产约半年。滑坡还破坏耕地4km2,造成直接经济损失万元。
(3)随意弃渣加载诱发的滑坡
朝阳市建平县哈拉道口乡四家子玄武岩矿滑坡,就是由于采矿弃渣大量堆放于黄土构成的斜坡顶部,导致坡体变形蠕滑。该滑体长m,宽m,平均厚m,由黄土和玄武岩废渣构成,总面积约m2,总体积约万m3。对坡下多户居民和3个乡办企业构成严重威胁。
1.1.3 泥石流
矿业活动,特别是露天开采,大量破坏了植被和山坡土体,产生的废石、废渣等松散物质轻则造成矿区水土流失,重则诱发泥石流灾害。如丹东市振安区五龙背金矿,矿渣堆放于河道,堵沟塞流,影响行洪,致使洪水冲溃渣堆,夺路外泻,四处漫溢,泛滥成灾,造成桥梁、房屋倒塌,3人死亡,2人重伤的泥石流灾害。年7月4日时分,位于本溪市平山区泉涌街的本钢石灰石矿剥离物堆放场,由暴雨诱发泥石流,泥石流方量约m3,使坡脚下距其仅余米的泉涌街居民受到严重危害,造成3人受伤,冲毁淤埋房屋3处,直接受灾余户,动迁撤离居民多户,经济损失数百万元。如年8月日,海州露天矿东南邦发生较大规模泥石流,致使铁路运输线路堵塞,停产4小时,经济损失达万元。年6月日该矿再次发生泥石流,造成多米长的运输线路、排水沟和电镐线路淤埋损毁,导致矿山近5个小时的全线停产及长时间的半停产。此外,省内存在许多没有任何拦挡设施的废渣堆和病险尾矿库,尤其是一些大中型闭坑矿山的尾矿库、排土场由于缺乏资金,管理很难到位,潜在的溃坝和泥石流暴发的危险性极大。丹东青城子铅锌矿尾矿库被辽宁省劳动厅和丹东市经贸委列为重大事故隐患点。
1.1.4 采空区塌陷
采空区塌陷在诸多矿山生态环境问题中以其造成的经济损失巨大,人员伤亡较多,具有突发性、多发性、隐蔽性和渐变影响持久而占有突出地位。年辽宁省的统计资料表明,全省因采矿引起的地面塌陷.km2。尤以抚顺、本溪、阜新、铁法、北票、南票等煤田最为严重,塌陷面积分别达km2、.5km2、km2、.5km2、km2、km2。对其上覆及周边的工矿企业、公共设施、道路交通、农业耕地、居民住宅构成严重威胁。仅抚顺市区每年就需抢险救灾资金万元。本溪市“九五”期间投资亿元,用于搬迁安置受灾居民。世纪初我省的抚顺西露天矿、阜新海州、新丘等3大露天矿都将先后闭坑,这3个位于城区的巨大矿坑,给两市政府和人民留下了一道难解的题。
按塌陷特点、规模和空间分布规律可划分为地面沉陷和地面塌陷两种类型。
地面沉陷是指缓慢、大范围的不均匀沉陷,面积大于1km2,无声无震,沉陷深度一般为1~m,地表呈现椭圆形盆地状,局部有地面塌陷坑或蝶状积水洼地。地面沉陷集中分布于丘陵及山前的大型煤田,如抚顺、阜新、本溪、铁法、北票、南票、沈北等在煤田开采基础上发展起来的矿业城镇,地面沉陷总面积.km2。地面沉陷的强度与采矿量成正相关关系,采煤越多,沉陷的强度越大,范围越广,由几平方公里至几十平方公里不等。目前最大范围的沉陷区分布在阜新煤矿区,面积达km2。地面沉陷的危害主要表现在损毁城镇设施、地下管网、工民建筑和大量耕地,破坏公路、通讯线路和自然景观,威胁人民生命财产安全,已成为当地可持续发展的严重阻碍,亟待解决的一道难题。
地面塌陷是由采矿引起的地局部地面突然下陷的现象,呈零星分布于东、西部山区的大中小型井采矿区或地面沉陷区中。具有爆发突然,有声有震,塌陷面积较小(几十平方米至几百平方米),塌陷深度较大(几米至十几米,最大可达~m)的特点。特别是一些乡镇、个体小矿多开采浅部矿层,也易引起漏斗状的塌陷,它对土地资源和环境的破坏性更为突出。地面塌陷可造成矿区积水、土地盐渍化、破坏耕地和建筑设施。由于地面塌陷爆发突然,往往造成较大的经济损失和人员伤亡事故。已相继闭坑的杨家杖子钼矿、青城子铅锌矿、桓仁铜锌矿、宽甸夹皮沟砖庙岭硼矿、华子峪铜矿等大型国有矿山采空塌陷灾害及隐患十分突出,由于矿山闭坑、破产、改制,对造成的危害已无能力治理。对附近居民和盲目进行残采的小矿生产人员安全构成极大威胁。
1.2 潜在矿山环境地质问题
1.2.1 破坏和占用大量土地,并损毁植被,造成土地砂砾化
据初步调查省内的煤、铁、有色金属等优势矿种的采、选及排土场挤占、破坏了大量土地。如抚顺煤田仅西露天矿和3个排土场破坏土地就达.8km2,占市区土地面积的.%。阜新城区及周边地区有大小矸石山处,累计堆存量达.9亿m3,压占土地约km2,加之个采空沉陷区,2个大型露天矿,共破坏土地面积约km2。这些排土场、矸石山、露天矿、沉陷区穿插在生产和生活区中,造成土地利用率低下,人民生存环境恶化。
矿业活动在大量占用土地的同时,还严重破坏了地面植被,尤其是在一些群采、滥采、矿业秩序混乱的矿区,乱采乱掘,随意弃渣,往往造成土地砂砾化和岩质化。如宽甸万宝铜矿区,历史上曾是次生林较繁茂的地区,世纪年代以前植被覆盖率达%以上,现今已降至%以下。矿区仙万m3的废石、尾渣,余处采空区,使2km2面积上的植被丧失殆尽。
1.2.2 对自然景观和旅游资源的破坏
采矿,尤其是露天开采对自然地貌景观的破坏是非常严重的。我省许多著名的风景名胜区,均受到采矿活动的影响。千山西麓铁矿开采造成的扬尘和采矿排水疏干形成的降落漏斗,对千山风景区的古松影响极大;沿朝阳凤凰山西麓呈条带状分布的采石场、水泥生产厂,强烈的爆破、过量的土石剥离和粉尘污染造成的白茬山,严重破坏了自然地貌景观。省内许多建筑石料矿山、水泥厂处在公路、铁路沿线,其千疮百孔、废石满坡、尘土飞扬的景观,使其失去了观瞻的美感。虽然各级政府采取措施,关闭了大量旅游景区周边及主要公路、铁路沿线的采石矿山,但采矿造成的破坏遗迹却没有得到恢复治理。
1.2.3 破坏水均衡系统,导致区域水位下降
我省许多矿山地质条件复杂,采矿时必须进行疏干排水,甚至要深降强排,因而破坏了地表水、地下水系统的均衡,导致区域性地下水位下降。近年来,因采矿造成缺水的地区在不断增加,某些矿区地下水位下降十几米甚至几十米,出现了大面积的疏干漏斗,致使民井干枯、河水断流,生态环境遭到严重破坏。阜新的五龙矿区,地下水位下降近m,影响面积3.6km2。北票矿区大面积地下水位下降6m。铁法矿区对矿井均有不同程度的水位下降,降深1.~5m,总面积达.8km2。
此外,在沿海地区一些矿山因疏干漏斗不断发展,使其边界达到海平面而引起海水入侵现象。目前,已发生海水入侵的矿区有:金州石棉矿、瓦房店华铜矿和复州湾粘土矿。由海水入侵,破坏了当地的淡水资源,加剧供水短缺矛盾,也使地面植被受到严重影响。
1.2.4 水、土污染问题突出
多年来因矿山开采、加工及“三废”不合理排放已使许多矿区周围生态环境受到严重污染。省内尤以一些采金、铁、硼、硫化物等小选厂和煤矿开采对周围表水和地下水产生的污染现象最为普遍。这类小选厂多将废水直接排入河道,造成河水污染,汛期河水漫溢又造成耕地污染。
2 导致矿山环境地质问题的主要因素
2.1 复杂而又不断恶化的自然地质环境
辽宁地域辽阔,城市群密集,山地占土地面积的2/3,地质构造、地形地貌以及气候条件甚为复杂。辽东、辽南中低山区长期处于强烈隆起状态,地震频繁而烈度高,活动断裂分布广泛,山高坡陡,河谷深切;辽西低山丘陵区缓慢上升,植被稀疏,岩石裸露,历经多期构造运动和强烈的冰劈、冻融等风化剥蚀作用,节理裂隙发育,岩体结构松散、破碎,水土流失严重;下辽河平原和山间谷地不仅地表水系发育,且分布着各种的冻土、软土、膨胀土等特殊土。春秋两季干旱多风,加剧排土场、尾矿库等扬沙、扬尘及大气污染,夏季久雨、暴雨,强度大,常常激发露天矿的崩、滑、流灾害。如阜新海州露天矿~年间发生滑坡次,因汛期暴雨、久雨致灾次。上述自然地质环境背景是导致矿区生态环境问题广泛性、多发性、复杂性、严重性的主要内因。省内许多大型矿山如齐大山、眼前山、歪头山、南芬等露天矿及本溪、抚顺、铁法等煤矿,多处在山地与平原的结合部,开挖于深变质岩或砂、页岩中。这个部位构造及活化断裂发育,地震烈度高,岩石整体性差,力学强度低,在爆破震动和地下水的潜蚀、溶蚀作用下,极易软化、泥化、断裂塌落,这就决定了产生崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害的必然性,而采矿过程中不合理的采掘工艺和“三废”排放方式则使已十分脆弱的地质环境进一步恶化,从而诱发各种矿山生态环境问题。
2.2 过分追求经济效益,缺乏基本环保观念
长期以来,我国矿产资源开发执行着多能耗、多污染、资源难以综合利用的传统路线。人们的环境意识不强,过分地追求经济效益,忽略环境保护与治理,是造成矿山环境持续恶化的根本原因。尤其是世纪年代后期,一些地区在“有水快流”思想指导下引发的开发热、采矿热,乡镇及个体小矿蜂拥而上,部分国有矿也转为个人承包。其中有很多矿山,生产设备简陋,生产工艺落后,管理水平低下,安全生产条件极差。给矿山环境带来了巨大的冲击和破坏。
2.3 矿山企业的生产技术低下、设备落后是主要原因之一
辽宁省矿山企业设备简陋、技术与管理落后、产业结构不合理。全省矿山企业中,全民企业不到5%,集体和个人企业%以上。由于占省矿山企业%以上的集体和个人民采企业,生产技术低下,集约化程度低,管理落后,而许多大型的国有矿山企业由于建矿时间悠久,设备更新慢,致使矿产资源的开发的利用率低,对绝大多数和伴生的有益元素弃置不顾。资源浪费和环境污染严重。据资料统计,辽宁省矿产资源平均利用率为%~%,矿产资源的总回收率为%,均低于发达国家的%。辽宁省有色金属矿山企业的贫化损失率平均为%,资源的总回收率%~%,低于国际水平~个百分点。资源与能源的二次利用率仅为世界先进水平的%。矿山生产过程中的高贫化率、低综合回收利用率和低资源二次开发利用率是造成矿山环境恶化的主要原因之一。
2.4 矿山环境保护的法律法规不健全,执法的力度不够
我国只有《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国环境保护法》等仅有的几部法律对矿山环境提出了一些原则性的规定,可操作性差。辽宁省具有矿产资源种类多、分布广和矿山企业规模小的特点,决定了矿山资源开发的分散、管理困难大。特别是有关矿山环境立法不健全和矿业管理的微观无序和宏观失控使矿业管理的相应法规得不到贯彻执行,形成了矿产资源开采无序、乱采乱挖现象普遍,许多矿山只产出不投入,采富弃贫,采易弃难,造成了矿产资源的严重浪费和矿山环境的严重污染。
2.5 矿山企业负担沉重,环保投资短缺
我省矿山环境问题很多属历史的“积淀”,历史欠账太多是造成矿山环保压力巨大的另一个无法回避的因素。我省大部分矿山是在计划经济时期建立的,矿山企业属国家所有,企业所得的利润大部分上缴国家,但国家并没有给企业留下治理矿山环境的资金。这样采矿带来的利润被抽走了,而采矿形成的危害却留在了当地。长此以往,矿山环境问题越积越多,现在让资源已近枯竭、经济效益滑坡的企业负担多年形成的矿山环境破坏的责任,企业根本无力承担。矿区生态环境恢复是一个系统工程,需要大量的资金投入,而目前国家整体经济实力不强,矿山企业负担沉重。企业根本无法承担矿山环境治理费用。
3 矿山环境地质问题发展趋势分析
3.1 矿山地质灾害的类型、规模、危害不断扩大
世纪年代,辽宁省矿山地质灾害主要有崩塌、滑坡、地面塌陷、水质污染等几种,并集中发生在几个大型露天煤矿。而进入年代,在上述灾害日趋严重的同时,泥石流、水土流失、大气污染、岩爆、海水入侵等地质灾害也相继出现并时有发生。眼前山、歪头山、南芬等大型露天矿近年都发生大、中型滑坡,西露天和海州露天矿等多次发生泥石流灾害;已发生采空区、地面沉陷的抚顺、阜新、铁法等矿区,尤其是抚顺煤田随着采掘范围向城区的逐渐扩展,地面继续下沉是不可避免的,灾情必将日趋严重。地面塌陷灾害由采煤矿山扩展至有色金属、滑石、硼、石膏等多个矿种。年代以前地面塌陷是偶有发生,进入年代以后,尤其是近两年,则是时有发生。我们调查井采矿山家,发生地面塌陷灾害点处,其中%发生在“九五”期间。开采矿山随着开采范围、强度的加大,塌陷点也必将逐渐增多。目前,大部分矿区对地质灾害的治理都处于亡羊补牢、临渴而掘井的被动局面。防护意识和能力普遍偏低,必然导致灾害的发展速度及影响范围不断扩大。
3.2 矿业城市的地质环境问题日趋严重
辽宁省因矿而兴的城镇较多,这些城镇随着矿山开采规模、强度的不断扩大,产生的环境地质问题类型越来越多,危害越来越重,已成为全社会备受关注和忧虑的热点问题。如抚顺市及阜新市的两大露天矿:抚顺西露天矿和阜新海州露天矿,这两个位于城区的巨大矿坑,开采年限已进入最后阶段,矿山地质环境破坏严重,已成为制约其城市规划布局和经济发展的最大瓶颈。西露天矿采深约m,采坑面积达.5km2;海州露天矿采深多米,采坑面积7.km2,这两个矿几乎每年汛期都有不同规模的崩、滑、流灾害发生,边坡变形严重威胁周围企事业单位及居民生命财产安全。据有关专家预测,闭坑前后在逐渐失去人工维护的状态下,地质环境会进一步恶化,地质灾害将更加显化和突出,可能产生边坡失稳,岩体滑移,地面变形,矿坑充水以及由此诱发的地震、地下水污染等诸多环境问题。
鞍山、海城、大石桥城市周边的铁矿和菱镁矿山,其开采都不可避免地会扩大对环境影响的地域,产生新的环境问题,加重已有环境问题的危害程度。
3.3 乡镇矿山的环境问题仍将十分严重
辽宁省的乡镇企业发展于世纪年代,目前已在全省矿业中占有相当大的比重。在年我省的主要矿石产量中,乡镇矿业产量占.%,对国民经济发展作出了巨大贡献。但在其发展中也存在不少问题,如资源利用率低;乱挖滥采严重;选、冶工艺落后,随着乡镇企业进一步发展,特别是矿产资源丰富的东、西部山区,矿业作为促进地方经济发展的重要产业而优先发展。然而,目前乡镇矿业自身的一些不完善因素难以在短时期内得以改善,如不采取强有力的措施,矿山环境问题必然突出。
4 防治措施
4.1 切实贯彻“预防为主、防治结合、综合治理”的方针
矿山建设和矿山环境保护应同步规划、同步实施,避免走“先污染后治理,先破坏后恢复”的整治,加强矿业活动前期的综合管理,从勘查、开发源头上进行控管,各级地矿部门要建立采矿许可证审批前的矿山地质环境保护方案审批制度。
4.2 加强立法工作,建立较完善法律法规体系和管理体系,加强执法队伍建设
在全面贯彻落实《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国水土保持法》等法律基础上,研究制定配套的地方性法规与实施办法。建立健全管理机构,明确执法主体,加强执法队伍建设,提高执法水平,加大对矿山生态环境稽查力度。各级国土资源部门会同有关职能部门,定期开展矿山环境保护执法检查,做到有法必依,执法必严、违法必究。
4.3 加大宣传力度,增强全民的资源,环境保护意识,树立矿业持续发展观念
充分发挥报纸、广播、电视等新闻媒体的宣传、舆论监督,增强全民的资源忧患意识,生态环境保护意识和法制观念,及时报道表彰矿山环境保护环境保护的先进典型,公开披露污染环境、破坏生态的违法行为。对严重污染环境、破坏生态的单位和个人及时曝光。加强对采矿权人和矿山作业人员的矿山生态环境保护知识培训,树立矿业可持续发展的理念,使全社会形成“珍惜资源、保护环境为荣,浪费资源、破坏环境可耻”新风尚。
4.4 加强对地方乡镇(集体、个体)的扶持和管理
目前,乡镇矿山发展已成为国民经济建设中不可忽视的重要力量,但也带来不少环境问题。关键在于要扶持、帮助,使其走上“在开发中保护、在保护中开发和矿业可持续发展的轨道”,对乡镇矿山实行“扶持、整顿、联合、提高”的方针。
露天矿山开采施工方案
露天矿山开采施工方案范文如下:一、矿山概况介绍
本矿山位于XXX,矿区面积XXX平方公里,设计采矿规模为XXX万吨/年。矿山的开采方式为露天开采,主要矿石类型为XXX。矿山地形地貌复杂,海拔最高点为XXX米,最低点为XXX米。矿区内有XXX条季节性河流,水文地质条件较为简单。
二、采剥工程计划
采剥工程是露天开采的核心环节,计划分三个阶段进行。第一阶段为准备阶段,主要进行地表清理、修筑道路和搭建临时设施等工作;第二阶段为开采阶段,根据矿体的形态和赋存条件,合理划分采剥区域,按照自上而下的顺序进行剥离和采矿;第三阶段为收尾阶段,主要进行边坡整理、废石排放和场地恢复等工作。
三、穿孔爆破方案
穿孔爆破是露天开采的关键环节之一,本方案采用中深孔爆破技术。首先进行穿孔作业,采用潜孔钻机进行穿孔,钻孔直径为XXX毫米,孔深为XXX米;然后进行爆破作业,采用铵油炸药进行爆破,单孔装药量为XXX千克。爆破后进行安全检查,确保无残留爆炸物后进行铲装作业。
四、铲装运输方案
铲装运输是露天开采的重要环节之一,本方案采用挖掘机和自卸车进行铲装和运输。首先进行铲装作业,采用挖掘机进行挖掘,将矿石装入自卸车;然后进行运输作业,自卸车将矿石运至选矿厂进行处理。运输过程中要确保道路畅通,防止车辆拥堵和事故发生。
五、排土场设计
排土场是露天开采的重要设施之一,本方案采用山谷型排土场。首先进行场地清理和场地平整工作,然后进行排土作业,将剥离废石和废土排入排土场。排土时要按照设计要求进行分层排土、碾压和排水等工作,确保排土场稳定和安全。
六、边坡安全防护
边坡安全防护是露天开采的重要措施之一,本方案采用喷浆和排水等措施进行边坡加固和防护。首先进行边坡监测工作,了解边坡变形情况和规律;然后进行喷浆作业,采用混凝土或砂浆等材料对边坡进行喷射加固;最后进行排水作业,设置排水沟和排水管等设施,防止水患对边坡的影响。
七、供水和供电方案
供水和供电是露天开采的基本保障之一,本方案采用当地水和市电为主要水源和电源。供水方面:采用当地水库和泉水等水源,通过输水管线将水引入采矿区;供电方面:采用市电为主要电源,架设输电线路从附近变电站引入矿区。同时,建立备用电源和储水设施,确保生产安全和稳定。
八、生产安全与环保措施
生产安全与环保是露天开采的重要任务之一,本方案采取以下措施:建立安全生产责任制、定期进行安全检查、加强员工安全培训和教育、合理设置安全警示标志等;加强环保意识教育和管理、建立环保责任制度、采取有效措施减少废气、废水、废渣等污染物排放、积极推进清洁生产和节能减排等工作。
露天矿山的分类和主要生产系统
按地形和矿床埋藏条件,露天矿山可分为山坡露天矿和凹陷露天矿;按开采工艺,可分为机械开采和水力冲采两类。水力冲采仅用于开采松软矿床,使用广泛的是机械开采。机械开采的露天矿,把矿岩划分成一定厚度的水平分层(台阶),自上而下逐层进行剥离和采矿。
露天矿山的主要生产系统有开拓和运输系统、穿孔爆破和采装系统、排土系统、防水和排水系统,以及破碎、选矿、机修、汽修、供电、供水、炸药制备、尾矿库等生产车间,有些矿山还有复土造田系统。随着露天开采技术的发展和大型采、装、运设备在露天矿山的推广应用,露天矿山的机械化水平越来越高,规模越来越大。
金属非金属矿山建设项目安全设施目录(试行)
一、总则
(一)安全设施目录适用范围。
1.为规范和指导金属非金属矿山(以下简称矿山)建设项目安全设施设计、设计审查和竣工验收工作,根据《中华人民共和国安全生产法》和《中华人民共和国矿山安全法》,制定本目录。
2.矿山采矿和尾矿库建设项目安全设施适用本目录。与煤共(伴)生的矿山建设项目安全设施,还应满足煤矿相关的规程和规范。
核工业矿山尾矿库建设项目安全设施不适用本目录。
3.本目录中列出的安全设施不是所有矿山都必须设置的,矿山企业应根据生产工艺流程、相关安全标准和规定,结合矿山实际情况设置相关安全设施。
(二)安全设施有关定义。
1.矿山主体工程。
矿山主体工程是矿山企业为了满足生产工艺流程正常运转,实现矿山正常生产活动所必须具备的工程。
2.矿山安全设施。
矿山安全设施是矿山企业为了预防生产安全事故而设置的设备、设施、装置、构(建)筑物和其他技术措施的总称,为矿山生产服务、保证安全生产的保护性设施。安全设施既有依附于主体工程的形式,也有独立于主体工程之外的形式。本目录将矿山建设项目安全设施分为基本安全设施和专用安全设施两部分。
3.基本安全设施。
基本安全设施是依附于主体工程而存在,属于主体工程一部分的安全设施。基本安全设施是矿山安全的基本保证。
4.专用安全设施。
专用安全设施是指除基本安全设施以外的, 以相对独立于主体工程之外的形式而存在,不具备生产功能,专用于安全保护作用的安全设施。
(三)安全设施划分原则。
1.依附于主体工程,且对矿山的安全至关重要,能够为矿山提供基本性安全保护作用的设备、设施、装置、构(建)筑物和其他技术措施,列为基本安全设施。
2.相对独立存在且不具备生产功能,只为保护人员安全,防止造成人员伤亡而专门设置的保护性设备、设施、装置、构(建)筑物和其他技术措施,列为专用安全设施。
3.保安矿柱作为矿山开采安全中的重要技术措施列入基本安全设施。
4.主体设备自带的安全装置,不列入本目录。
5.为保持工作场所的工作环境,保护作业人员职业健康的设施,属于职业卫生范畴,不列入本目录。
6.地面总降压变电所不列入本目录。
7.井下爆破器材库按照《民用爆破物品安全管理条例》(国务院令第号)等法规、标准的规定进行设计、建设、使用和监管,不列入本目录。
8.在矿山建设期,仅专用安全设施建设费用可列入建设项目安全投资;在矿山生产期,补充、改善基本安全设施和专用安全设施的投资都可在企业安全生产费用中列支。二、地下矿山建设项目安全设施目录
(一)基本安全设施。
1.安全出口。
(1)通地表的安全出口,包括由明井(巷)和盲井(巷)组合形成的通地表的安全出口。
(2)中段和分段的安全出口。
(3)采场的安全出口。
(4)破碎站、装矿皮带道和粉矿回收水平的安全出口。
2.安全通道和独立回风道。
(1)动力油硐室的独立回风道。
(2)爆破器材库的独立回风道。
(3)主水泵房的安全通道。
(4)破碎硐室、变(配)电硐室的安全通道或独立回风道。
(5)主溜井的安全检查通道。
3.人行道和缓坡段。
(1)各类巷道(含平巷、斜巷、斜井、斜坡道等)的人行道。
(2)斜坡道的缓坡段。
4.支护。
(1)井筒支护。
(2)巷道(含平巷、斜巷、斜井、斜坡道等)支护。
(3)采场支护(包括采场顶板和侧帮、底部结构等的支护)。
(4)硐室支护。
5.保安矿柱。
(1)境界矿柱。
(2)井筒保安矿柱。
(3)中段(分段)保安矿柱。
(4)采场点柱、保安间柱等。
6.防治水。
(1)河流改道工程(含导流堤、明沟、隧洞、桥涵等)及河床加固。
(2)地表截水沟、排洪沟(渠)、防洪堤。
(3)地下水疏/堵工程及设施(含疏干井、放水孔、疏干巷道、防水闸门、水仓、疏干设备、防水矿柱、防渗帷幕及截渗墙等)。
(4)露天开采转地下开采的矿山露天坑底防洪水突然灌入井下的设施(包括露天坑底所做的假底、坑底回填等)。
(5)热水充水矿床的疏水系统。
7.竖井提升系统。
(1)提升装置,包括制动系统、控制系统、闭锁装置等。
(2)钢丝绳(包括提升钢丝绳、平衡钢丝绳、罐道钢丝绳、制动钢丝绳、隔离钢丝绳)及其连接或固定装置。
(3)罐道,包括木罐道、型钢罐道、钢轨罐道、钢木复合罐道等。
(4)提升容器。
(5)摇台或其他承接装置。
8.斜井提升系统。
(1)提升装置,包括制动系统、控制系统。
(2)提升钢丝绳及其连接装置。
(3)提升容器(含箕斗、矿车和人车)。
9.电梯井提升系统(包括钢丝绳、罐道、轿厢、控制系统等)。
.带式输送机系统的各种闭锁和机械、电气保护装置。
.排水系统。
(1)主水仓、井底水仓、接力排水水仓。
(2)主水泵房、接力泵房、各种排水水泵、排水管路、控制系统。
(3)排水沟。
.通风系统。
(1)专用进风井及专用进风巷道。
(2)专用回风井及专用回风巷道。
(3)主通风机、控制系统。
.供、配电设施。
(1)矿山供电电源、线路及总降压主变压器容量、地表向井下供电电缆。
(2)井下各级配电电压等级。
(3)电气设备类型。
(4)高、低压供配电中性点接地方式。
(5)高、低压电缆。
(6)提升系统、通风系统、排水系统的供配电设施。
(7)地表架空线转下井电缆处防雷设施。
(8)高压供配电系统继电保护装置。
(9)低压配电系统故障(间接接触)防护装置。
()直流牵引变电所电气保护设施、直流牵引网络安全措施。
()爆炸危险场所电机车轨道电气的安全措施。
()设有带油设备的电气硐室的安全措施。
()照明设施。
()工业场地边坡的安全加固及防护措施。
(二)专用安全设施。
1.罐笼提升系统。
(1)梯子间及安全护栏。
(2)井口和井下马头门的安全门、阻车器和安全护栏。
(3)尾绳隔离保护设施。
(4)防过卷、防过放、防坠设施。
(5)钢丝绳罐道时各中段的稳罐装置。
(6)提升机房内的盖板、梯子和安全护栏。
(7)井口门禁系统。
2.箕斗提升系统。
(1)井口、装载站、卸载站等处的安全护栏。
(2)尾绳隔离保护设施。
(3)防过卷、防过放设施。
(4)提升机房内的盖板、梯子和安全护栏。
3.混合竖井提升系统。
(1)罐笼提升系统安全设施(见罐笼提升系统)。
(2)箕斗提升系统安全设施(见箕斗提升系统)。
(3)混合井筒中的安全隔离设施。
4.斜井提升系统。
(1)防跑车装置。
(2)井口和井下马头门的安全门、阻车器、安全护栏和挡车设施。
(3)人行道与轨道之间的安全隔离设施。
(4)梯子和扶手。
(5)躲避硐室。
(6)人车断绳保险器。
(7)轨道防滑措施。
(8)提升机房内的安全护栏和梯子。
(9)井口门禁系统。
5.斜坡道与无轨运输巷道。
(1)躲避硐室。
(2)卸载硐室的安全挡车设施、护栏。
(3)人行巷道的水沟盖板。
(4)交通信号系统。
(5)井口门禁系统。
6.带式输送机系统。
(1)设备的安全护罩。
(2)安全护栏。
(3)梯子、扶手。
7.电梯井提升系统。
(1)梯子间及安全护栏。
(2)电梯间和梯子间进口的安全防护网。
8.有轨运输系统。
(1)装载站和卸载站的安全护栏。
(2)人行巷道的水沟盖板。
9.动力油储存硐室。
(1)硐室口的防火门。
(2)栅栏门。
(3)防静电措施。
(4)防爆照明设施。
.破碎硐室。
(1)设备护罩、梯子和安全护栏。
(2)自卸车卸矿点的安全挡车设施。
.采场。
(1)采空区及其他危险区域的探测、封闭、隔离或充填设施。
(2)地下原地浸出采矿和原地爆破浸出采矿的防渗工程及对溶液渗透的监测系统。
(3)原地浸出采矿引起地表塌陷、滑坡的防护及治理措施。
(4)自动化作业采区的安全门。
(5)爆破安全设施(含警示旗、报警器、警戒带等)。
(6)工作面人机隔离设施。
.人行天井与溜井。
(1)梯子间及防护网、隔离栅栏。
(2)井口安全护栏。
(3)废弃井口的封闭或隔离设施。
(4)溜井井口安全挡车设施。
(5)溜井口格筛。
.供、配电设施。
(1)避灾硐室应急供电设施。
(2)裸带电体基本(直接接触)防护设施。
(3)变配电硐室防水门、防火门、栅栏门。
(4)保护接地及等电位联接设施。
(5)牵引变电所接地设施。
(6)变配电硐室应急照明设施。
(7)地面建筑物防雷设施。
.通风和空气预热及制冷降温。
(1)主通风机的反风设施和备用电机及快速更换装置。
(2)辅助通风机。
(3)局部通风机。
(4)风机进风口的安全护栏和防护网。
(5)阻燃风筒。
(6)通风构筑物(含风门、风墙、风窗、风桥等)。
(7)风井内的梯子间。
(8)风井井口和马头门处的安全护栏。
(9)严寒地区,通地表的井口(如罐笼井、箕斗井、混合井和斜提升井等)设置的防冻设施;用于进风的井口和巷道硐口(如专用进风井、专用进风平硐、专用进风斜井、罐笼井、混合井、斜提升井、胶带斜井、斜坡道、运输巷道等)设置的空气预热设施。
()地下高温矿山制冷降温设施,包括地表制冷站设施、地下制冷站设施、管路及分配设施等。
.排水系统。
(1)监测与控制设施。
(2)水泵房及毗连的变电所(或中央变电所)入口的防水门及两者之间的防火门。
(3)水泵房及变电所内的盖板、安全护栏(门)。
.充填系统。
(1)充填管路减压设施。
(2)充填管路压力监测装置。
(3)充填管路排气设施。
(4)充填搅拌站内及井下的安全护栏及其他防护措施(包括物料输送机和其他相关设备、砂浆池、砂仓等的安全护栏及其他防护措施)。
(5)充填系统事故池。
(6)采场充填挡墙。
.地压、岩体位移监测系统。
(1)地表变形、塌陷监测系统。
(2)坑内应力、应变监测系统。
.安全避险“六大系统”。
(1)监测监控系统。
(2)人员定位系统。
(3)紧急避险系统。
(4)压风自救系统。
(5)供水施救系统。
(6)通信联络系统。
.消防系统。
(1)消防供水系统。
(2)消防水池。
(3)消防器材。
(4)火灾报警系统。
(5)防火门(除前面所述之外的防火门)。
(6)有自然发火倾向区域的防火隔离设施。
.防治水。
(1)中段(分段)或采区的防水门。
(2)地下水头(水位)、水质、中段涌水量监测设施。
(3)探水孔、放水孔及探放水巷道,探、放水孔的孔口管和控制闸阀,探、放水设备。
(4)降雨量观测站。
(5)在有突水可能性的工作面设置的救生圈、安全绳等救生设施。
.崩落法、空场法开采时的地表塌陷或移动范围保护措施。
.水溶性开采。
(1)有毒有害气体积聚处(井口、卤池、取样阀等)采取的防毒措施。
(2)井口的防喷装置。
(3)排水和防止液体渗漏的设施。
(4)地面防滑措施。
(5)井盐矿山设立的地表水和地下水水质监测系统。
(6)地表沉降和位移的监测设施。
(7)不用的地质勘探井和生产报废井的封井措施。
.矿山应急救援设备及器材。
.个人安全防护用品。
.矿山、交通、电气安全标志。
.其他设施。
(1)排土场(或废石场)安全设施参见露天矿山相关内容。
(2)放射性矿山的防护措施。
(3)地下原地浸出采矿:监测井(孔)、套管、气体站安全护栏、集液池、酸液池及二次缓冲池安全护栏、事故处理池和管路。
开段沟名词解释
开段沟是在每个水平为开辟开采工作线而掘进的水平沟道。开段沟是指露天矿为建立台阶或台阶初始工作线而掘进的水平堑沟。露天矿段沟是露天开采的准备工程。
段沟的尺寸和布置方向决定着露天开采新水平的准备周期,决定着露天矿剥离、采矿工程的发展程序(见露天矿采剥方法)。露天矿段沟有双壁和单壁之分。它包括掘进出入沟、开段沟和为掘进出入沟、开段沟所需空间的扩帮。
新水平准备基本程序是:先掘进出入沟后掘进开段沟。开段沟形成后进行扩帮新水平的准备要考虑准备周期和选择运输方式。
开段沟的回填:
在露天矿建设期间,要毁坏大量土地,这些土地主要是被开段沟和掘沟时堆积的外部排土场所占用。采用线性尺寸很大的大型露天矿山设备需要形成很宽的工作平台以布置这些设备,并形成尺寸很大的台阶和排土场。
因此,开段沟和建矿初期排土场的体积都很大。影响开段沟体积的主要参数是沟底宽度。开段沟的底宽度是根据布置初始剥离采掘带所需的宽度和工作面作业带的宽度来选取的。由于后一宽度值受到岩土力学参数的限制,所以减小开段沟底宽度的潜力就取决于初期排土场的底部宽度。
当从开段沟采出的矿层的厚度很大时,堆置在沟内的排土场则位于地表标高以下。在初期阶段矿层厚度同剥离岩层厚度相当的一些露天煤矿,这种情况是常见的。在这种情况下,开段沟边帮与初期排土场坡面之间有一凹区,并未被填满。
影响露天矿山边坡稳定性的因素主要包括
影响露天矿山边坡稳定性的因素主要如下:在露天矿山的开采过程中,边坡稳定性是一个非常关键的问题。为了确保开采的安全和顺利进行,需要充分了解影响边坡稳定性的因素。以下是几个主要因素。
一、地质条件
地质条件是影响露天矿山边坡稳定性的最重要因素之一。岩性、断裂、节理等都会对岩土体的力学性质产生不同的影响。例如,一些岩石由于其自身特性而更容易发生开裂或是斜坡滑动等情况。
二、工程结构
露天矿山周围的工程结构,如挡土墙、排水沟、护坡梁、提升塔等,也会对边坡稳定性产生影响。如果挡土墙的设计不合理,或受损后维修不及时,就可能引起边坡失稳和崩塌。
三、开采方式
开采方式是影响露天矿山边坡稳定性的一个重要方面。在露天矿山中,采用的开采方法和技术对边坡稳定性产生很大影响。例如,采用爆破方式开采时,爆炸对岩石产生的震动会引起边坡位移和破坏。
四、降雨等自然灾害
降雨、地震等自然灾害都会对岩土体产生影响,同时也会增加边坡失稳的危险性。在露天矿山中,对于自然灾害要及时预警并做好预防措施,以保障安全生产。
五、拓展知识
1.全脆岩挖掘的注意事项
在煤炭、金属矿等含水脆性岩石露天矿山中,边坡稳定问题更为突出,随着溜岩、落石等岩体倒塌事件频发,影响矿山安全、运营和社会影响愈加严重。
而对于全脆岩地质条件下的矿山,需要进行较为复杂的开采工作和生产技术,应具备创新意识,建立完善的矿山规划和操作方案,规范勘探作业、爆破作业等环节,切实加强对于边坡的监测。
2.岩土力学分析技术
边坡稳定性的分析需要借助岩土力学优化方案。其中可以采用有限元、离散元、CFD(计算流体动力学)、DEM(离散元法)、SPH(光滑粒子浓度法)等技术。
通过三维数字矿山、物理模型等手段进行模拟,以便快速分析边坡稳定性,并提供科学的优化建议。其中边坡稳定性分析中还需考虑场地水文地质情况、结构形式、岩土特性、环境风险、管理措施等因素。