露天鐵礦采礦技術與環境保護措施研究

刁春良

（四川中成煤炭建設（集團）有限責任公司，四川 成都 610072）

作為露天鐵礦開采過程中的重要工作，具體的采礦技術和環境保護方式的研究分析具有十分重要的作用。以具體項目為例，采取加強對露天鐵礦采礦技術和環境保護的掌控程度，運用科學合理的處理措施與有效途徑，提升露天鐵礦整體開采工作的實際效果。

1 項目介紹

白馬鐵礦位于四川省米易縣白馬鄉境內，南距米易縣城35km，距攀枝花市113km；北距西昌152km。礦區東南緊鄰成昆鐵路彎坵站，并有簡易公路與火車站和S214 省道相通，交通方便。白馬礦區在國家儲委下發的儲發[1991]123 號和國家計委、地質礦產部聯合下發的計國土[1991]166 號等文件中，一直被列為攀鋼的后備接替礦山[1]。

2 露天采礦技術分析

2.1 礦床開拓技術

白馬鐵礦屬于一個實施適宜鐵路、汽車運輸工作的生產礦山類型，從礦山目前正式投入各類設備及具體設施情況進行分析，鐵路、汽車運輸工作能夠滿足白馬鐵礦的實際開拓要求。礦山內部礦巖比較穩固，對應的運輸平臺具體設在上盤位置與下盤位置都可以。選礦廠設施及排土場設施位于上盤位置，礦區范圍工業設施能夠布置于上盤位置，總出入溝部分也能夠設在上盤位置，同時運輸平臺對應設在上盤位置存在運距短的實際優點。

2.2 鐵礦采剝方法

白馬鐵礦露天采場范圍中的松軟礦巖基本完成剝采作業，剩余的部分基本屬于硬巖成分，均需要采取穿孔、爆破作業實現松動后，再采取鏟裝方式進行運出。白馬鐵礦露天采場的實際寬達到300m 左右，長達到2000m 左右，縱橫方向都能夠安排工作線。

露天采場內部的各類采剝設備基本涵蓋穿孔方面、鏟裝方面和運輸方面的設備。根據國內穿孔設備領域、鏟裝設備領域和運輸設備領域的制造業情況和礦山實際環境，上述國產設備能夠在國內礦山作業中實現十分滿意的使用目的[2]。

另外，露天采場實際的生產工藝涵蓋采礦作業和剝離巖石作業兩方面。基本的采剝工藝主要包括穿孔作業、爆破作業、鏟裝作業、運輸作業四個主要工序。

結合礦區生產規模和采礦工藝要求，開展穿孔作業采取中風壓潛孔鉆機設備，開展礦石鏟裝作業采取液壓挖掘機設備，開展礦巖運輸作業采取礦用自卸汽車設備。各類礦石運到對應的選礦廠位置后，直接運至礦倉位置，多余的其他礦石對應卸到礦石堆場位置進行臨時堆存處理，再通過裝載機具體轉運至礦倉位置。剩余巖石具體運至排土場位置或用于實施尾礦庫筑壩作業。

2.3 露天采場的防排水方式

生產作業期間，選取接力排水的方式。在170m 位置具體安排中轉泵站設施與水倉設施。170m 位置以下具體安排移動泵站設施，在最低的生產采礦水平位置對應挖集水坑設施，通過潛水泵設備楊至170m 位置的水倉設施。

開采作業達到至100m 的標高位置時，安排固定泵站設施。通過實際計算，100m 位置標高對應的正常涌水量達到每天1000m3，最大涌水量達到每天1200m3。170m 位置及100m 位置的標高水倉設施根據蓄水保持8h 水平礦坑正常涌水量進行計算，有效內部容積達到640m3。

2.4 礦山設計邊坡情況

設計工作結合有關技術資料要求，按照階段高度10m 左右、安全平臺3m 左右，清掃平臺5m 左右，工作臺階對應的坡面角75°，礦區最終臺階對應的坡面角65°。同時，運輸平臺設施設在上盤位置，路面寬達到8m、對應的縱向坡度不超過8%。

礦山采剝作業過程中需要靠近邊坡位置時，選取預裂爆破的方式，盡可能降低爆破作用對礦區最終邊坡位置的直接破壞，保持邊坡巖體達到完整、穩固程度。嚴格根據設計要求安排炮孔位置，臨近邊坡位置的一排炮孔按照不耦合裝藥的方式，嚴格管理裝藥量和實際起爆時間。

礦山生產過程中，隨著現場采剝作業的不斷推進，必須關注對礦體內部上、下盤位置兩幫巖石可靠穩定性的檢查，對存在局部不穩定情況的礦（巖）段部分應按照錨桿設施及錨網設施聯合支護方式，或者通過直接將各類不穩固的巖石部分有效剝離，實現礦山安全生產作業。根據那些存在隱患問題的采場邊坡位置，按照合理方式開展治理。能夠通過擋土墻方式、削坡減載方式、鋼軌抗滑樁方式、錨索加固邊坡方式，或通過金屬網設施鋪設在邊坡位置表面的方式，避免出現石滾落情況和邊坡滑落問題。

3 環境保護實施方式

3.1 露天鐵礦治理規劃分區

根據白馬鐵礦地質環境條件及存在的各類地質災害情況、分布領域、危害程度，有效將當地礦山地質環境保護工作實施具體劃分為重點保護區、次重點保護區和一般保護區。按照區內礦山地質實際的環境條件的不同，可以進一步分為不同的亞區，主要包括露天采場部分、排土場部分、尾礦庫部分、其他區域部分等。這里面重點保護區具體分為露天采場保護區、排土場保護區、尾礦庫保護區，次重點保護區涵蓋礦區道路保護區，一般保護區主要涵蓋工業場地保護區。

3.2 分期治理方式

根據上述分區情況，具體規劃重點保護項目，主要包括邊坡整治項目、場地平整項目、植物修復項目、養護管理項目等。

3.3 具體項目方式措施

（1）邊坡整治項目。首先，實施對露天采場位置、排土場位置及尾礦庫邊坡位置開展削坡處理，清理各類危石物質，同時把部分存在邊坡變形情況的水溝對應改造為采取噴涂防滲防腐施工材料的鐵渡結構槽水溝設施，避免由于漿砌塊石結構的水溝漏水問題直接影響邊坡位置的可靠穩定。其次，在對應的坡角位置，通過盲溝導流的方式，不斷外排各類地表徑流。

（2）場地平整項目。對排土場設施頂部位置向下標高達到每降20m 的程度，具體開挖3m 寬的對應平臺，臺面里面內傾達到30°。外側位置修建具體的擋水埂設施，擋水埂設施頂寬達到1m，底寬達到1.5m，高達到0.5m，對應開挖平臺內部的實際坡角不超過38°，規劃施工的擋水埂設施總長達到5706m。隨著礦區產量的不斷提升，尾礦庫位置的堆積壩實際高度也在不斷呈現上升趨勢，每施工完成一級子壩設施，應該及時在對應的壩坡位置實施覆土作業，覆土厚度達到0.3m。結合生產實際情況進行測算，基本上保證每年達到上一個臺階的程度，開展對上一年的對應尾礦庫部分子壩邊坡位置實施覆土作業，為當地植被恢復工作進行充分準備。

（3）植物修復項目。露天采場位置的邊坡部分通過爬山虎開展綠化工作，在礦區坡頂邊緣位置對應種植下爬方向的爬山虎植被，在礦區坡底位置種植上爬方向爬山虎植被，株距保持在0.6m 程度，同時采取草本植物不斷填充各類木本植物的內部間隙，實現防風固沙的基本作用。平臺位置綠化作業采用刺槐植被，選取合適的苗齡，栽植過程中通過穴播的實際方式。排土場位置的邊坡通過沙棘植被、刺槐植被開展恢復工作，栽植過程中，通過穴播方式，保持每穴不超過3 株，穴距保持在0.5m 程度，按照梅花狀進行布置。安全平臺設備邊緣位置對應栽植2 排沙棘植被。通過沙棘植被和刺槐植被，實施對尾礦子壩部分的壩坡位置開展綠化作業，樹坑位置采用魚鱗坑的形式，實際的相鄰2 排樹坑按照交錯布置的形式，達到“品”字形的安排，構建形成帶狀保護，同時采取各類草本植物對應填充在木本植物內部間隙，實現防風固沙的基本作用。

（4）養護管理項目。完善養護管理的實際工作，按照“三分栽，七分管”的工作原則，提升養護管理控制質量標準要求，根據沙棘指標、刺槐指標、核桃指標等不同樹種類型，采取不同的防治方式，嚴格管理各類植物的防病害出現，提升養護工作的深入落實，加強植物修復工作效果。

4 結語

綜上所述，白馬鐵礦露天鐵礦的采礦技術與環境保護措施按照因地制宜的原則，重點突出了當地地質環境保護與各類資源綜合利用有機組合的目的。其中，當地植被修復項目需要采取符合當地適生要求的物種，同時保持當地物種多樣性特點，科學合理配置各類植物，實現喬灌木草之間有機搭配，開展環境生態保護。