淺談地質工作在露天采礦中的作用

王峰

摘要：近年來，地質工作在露天采礦中的應用得到了廣泛關注，研究其相關課題有著重要意義。本文首先對相關內容做了概述，分析了在地質環境下露天采礦所帶來的影響，并結合相關實踐經驗，分別從礦山開拓、炸藥消耗、安全生產，以及礦石分采分運等多方面，研究了地質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識，望有助于相關工作的實踐。

關鍵詞：地質工作；露天；采礦；作用

前言

隨著露天采礦工作要求的不斷提高，研究地質工作在其過程中的應用至關重要。該項課題的研究，將會更好地提升對地質工作的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與方法，進一步優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，直接在露天進行采礦的方法。在對礦產資源的開發和利用的過程中，很多地質條件變化是由于人類活動誘發的，大規模無序開采，使自然環境遭到嚴重破壞，地質環境問題異常突出，滑坡、崩塌、泥石流等地質災害的在礦山附近很是常見，對人民生命和財產安全造成極大危害。綜合各種采礦工藝對地質的影響因素，地質災害的主要表現在：一是使邊坡改變原有的天然平衡狀態、地面及邊坡開挖影響山體及斜坡穩定，最終導致巖（土）體變形，誘發崩塌和滑坡等地質災害；二是礦山礦渣的隨意堆放，造成超負荷，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、在地質環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。在各種地質環境之下進行的露天采掘所帶來的影響是顯而易見的，比如地質遭到顯著的破壞，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，在自然的循環中，就會受到風和雨水的侵蝕，土壤慢慢的就會變得沙漠化。

因為礦石的開采，所帶來的地質危害是顯而易見的，而且給人類帶來了很嚴重的人身和經濟方面的損害。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，產生了變形，在風雨侵蝕下，山體就會產生塌方、泥石流、滑坡等地質災害。

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

3.對水環境系統的破壞。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物質，這些化學物質在空氣中受到風雨侵蝕，就會產生一些酸性物體，這些酸性物體跟氧氣產生反應，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過處理直接就向外排出，給礦區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、地質工作在露天采礦中的作用

1.地質工作在礦山開拓中的作用

為了發揮綜合經濟效益，早在70年代礦山基建時，按照設計，溜井（槽）打在位于礦區中央部位的二迭系棲霞組燧石灰巖層，并且把打下來的燧石灰巖經破碎后作為基建用的砂石料。這樣，既節省了基建費用，又提高了今后生產出來的礦石質量品位。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，斷層等地質構造復雜的位置；二是路基盡量開挖在基巖層，避免今后產生地面塌陷，發生行車事故。

2.節約炸藥消耗

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，對降低生產成本，提高企業經濟效益具有重要的意義。為了降低炸藥耗，在生產過程中首先對巖石堅固性系數（f）進行測試，根據巖石堅固性系數，選擇爆破單位用藥量。其次，通過研究結構面對爆破作業的影響，結構面的應力集中作用、應力波的反射增強作用、能量吸收作用、泄能作用、楔人作用、改變破裂線作用等地質構造情況，來確定炸藥量。

研究地下水對爆破作用的影響，在地下水發育時期進行爆破作業，應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，產生藥卷不能沉人孔底的現象發生。在堵塞時，要防止回填的砂土不能完全下沉，產生堵塞間隔。要預防發生沖炮，減弱爆破作用。總之，在生產過程中深人研究露天采礦場的工程地質、水文地質情況，可以減少的裝藥量，取得最好的爆破效果。

3.地質工作在安全生產中的作用

本采礦場斷層、溶洞比較發育，在采礦爆破作業時，要評估斷層裂隙的泄能作用，防止斷層破碎帶發生沖炮現象。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，在斷層構造處，用炮泥充填，避免發生沖炮。對斷層破碎帶，采用松動爆破方式，減少裝藥量，防止飛石。

在生產中還注意了摸清溶洞的發育情況，在打眼時防止塌陷造成人身設備事故。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。在溶洞發育區域進行采礦爆破作業，還需采取必要的施工安全技術措施，特別是要防止爆破產生的飛石砸壞財產、砸傷人員等事故的發生，爆破時要進一步加強安全警戒工作。

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

4.礦石分采分運

根據礦巖的化學成分、物理性質、結構、構造等特點，在充分利用礦石資源的基礎上，按照效益最大化原則進行分采配礦，優質優價。把優質礦石供應給鋼鐵企業；把質量較好的礦石供應給水泥生產企業；把質量一般的礦石供應給混凝土生產企業。同時，根據煤電、鋼鐵企業對脫硫石灰石的成分、粒度的不同要求，生產脫硫石灰石產品，滿足不同用戶的需求。

石灰巖礦石資源不可再生，礦山企業要充分做好地質工作，最大限度地利用石灰巖資源。同時，還要作好地質工作，為降低炸藥耗節約生產成本，做好安全生產工作，分采礦石提高經濟效益等方面，提供技術支持。

四、結束語

綜上所述，加強對地質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，應該加強對地質工作的重視程度，并注重其具體實施與操作過程的嚴謹性。

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