浅谈地质工作在露天采矿中的作用

王峰

摘要：近年来，地质工作在露天采矿中的应用得到了广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了在地质环境下露天采矿所带来的影响，并结合相关实践经验，分别从矿山开拓、炸药消耗、安全生产，以及矿石分采分运等多方面，研究了地质工作在露天采矿中的作用，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：地质工作；露天；采矿；作用

前言

随着露天采矿工作要求的不断提高，研究地质工作在其过程中的应用至关重要。该项课题的研究，将会更好地提升对地质工作的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与方法，进一步优化露天采矿工作的最终整体效果。

一、概述

露天采矿是指先将覆盖在矿体上面的土石剥掉（剥离），自上而下把矿体分为若干梯段，直接在露天进行采矿的方法。在对矿产资源的开发和利用的过程中，很多地质条件变化是由于人类活动诱发的，大规模无序开采，使自然环境遭到严重破坏，地质环境问题异常突出，滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的在矿山附近很是常见，对人民生命和财产安全造成极大危害。综合各种采矿工艺对地质的影响因素，地质灾害的主要表现在：一是使边坡改变原有的天然平衡状态、地面及边坡开挖影响山体及斜坡稳定，最终导致岩（土）体变形，诱发崩塌和滑坡等地质灾害；二是矿山矿渣的随意堆放，造成超负荷，以致引起滑坡；三是部分矿山矿渣顺沟随意堆放，一旦遭遇下雨等恶劣天气，就会形成泥石流。

二、在地质环境下露天采矿所带来的影响

1.采矿活动破坏和侵占大量上地，造成水上流失。在各种地质环境之下进行的露天采掘所带来的影响是显而易见的，比如地质遭到显著的破坏，露天采矿带来了各种各样的石块、渣滓以及矿渣，堆积在地表，使得土地空间受到占用。因为露天矿石的开采，在一定程度上破坏了地表植被，由于土壤没有了土地植被的依附，就会带来山体滑坡，泥石流等；遭到破坏的土壤，在自然的循环中，就会受到风和雨水的侵蚀，土壤慢慢的就会变得沙漠化。

因为矿石的开采，所带来的地质危害是显而易见的，而且给人类带来了很严重的人身和经济方面的损害。因为矿石的开采，在一定程度上破坏了地表植被和山体，使得山体失去了平衡，产生了变形，在风雨侵蚀下，山体就会产生塌方、泥石流、滑坡等地质灾害。

2.导致地貌景观的改变与重塑。如果开采的矿山在在风景区附近，就会因为开采矿石而破坏了该风景区的自然形态和美观，这样就使得风景区失去了旅游的效果。

3.对水环境系统的破坏。通过在开采矿石的途中，会带来一些废弃矿渣和废弃矿石，这些物品还残留一些化学物质，这些化学物质在空气中受到风雨侵蚀，就会产生一些酸性物体，这些酸性物体跟氧气产生反应，就会跟雨水混合在一起，形成了带有酸性的雨水，同时冶炼排放的废水没有经过处理直接就向外排出，给矿区周围的水源带来了影响，这些受到污染的水体无法满足人类正常使用的需求。

三、地质工作在露天采矿中的作用

1.地质工作在矿山开拓中的作用

为了发挥综合经济效益，早在70年代矿山基建时，按照设计，溜井（槽）打在位于矿区中央部位的二迭系栖霞组燧石灰岩层，并且把打下来的燧石灰岩经破碎后作为基建用的砂石料。这样，既节省了基建费用，又提高了今后生产出来的矿石质量品位。目前，上山公路的改建工程，在充分考虑公路的长度、坡度、转弯半径等因素外，对公路路基的选择，一是路基要避开溶洞，断层等地质构造复杂的位置；二是路基尽量开挖在基岩层，避免今后产生地面塌陷，发生行车事故。

2.节约炸药消耗

炸药消耗的大小，不仅影响炸药的用量与成本，还影响上缴多种税费的多少。因此，降低矿石开采中的炸药消耗，对降低生产成本，提高企业经济效益具有重要的意义。为了降低炸药耗，在生产过程中首先对岩石坚固性系数（f）进行测试，根据岩石坚固性系数，选择爆破单位用药量。其次，通过研究结构面对爆破作业的影响，结构面的应力集中作用、应力波的反射增强作用、能量吸收作用、泄能作用、楔人作用、改变破裂线作用等地质构造情况，来确定炸药量。

研究地下水对爆破作用的影响，在地下水发育时期进行爆破作业，应该考虑使用防水炸药，或者采取有效的防水措施。在装炸药时，要防止因水的浮力，产生药卷不能沉人孔底的现象发生。在堵塞时，要防止回填的砂土不能完全下沉，产生堵塞间隔。要预防发生冲炮，减弱爆破作用。总之，在生产过程中深人研究露天采矿场的工程地质、水文地质情况，可以减少的装药量，取得最好的爆破效果。

3.地质工作在安全生产中的作用

本采矿场断层、溶洞比较发育，在采矿爆破作业时，要评估断层裂隙的泄能作用，防止断层破碎带发生冲炮现象。在布置炮孔时尽量避开断层面，如果不能避开断层面，便采用间隔装药方法，在断层构造处，用炮泥充填，避免发生冲炮。对断层破碎带，采用松动爆破方式，减少装药量，防止飞石。

在生产中还注意了摸清溶洞的发育情况，在打眼时防止塌陷造成人身设备事故。打眼时避开容积较大的溶洞，并充分考虑溶洞对炮眼最小抵抗线的影响。对容积一般的溶洞，可以考虑用松散的矿石进行填塞，填塞的长度——从炸药包中心至溶洞填塞部分的距离要大于最小抵抗线；如果溶洞与线路方向接近垂直，可在溶洞两侧布置两个同时起爆的炸药包。如果溶洞的容积不大，可以不作堵塞，但要考虑溶洞对最小抵抗线的影响。在溶洞发育区域进行采矿爆破作业，还需采取必要的施工安全技术措施，特别是要防止爆破产生的飞石砸坏财产、砸伤人员等事故的发生，爆破时要进一步加强安全警戒工作。

研究爆破对自然边坡稳定性的影响，防止滑坡等地质灾害的发生。爆破对边坡稳定性的影响，主要取决于两方面：一方面取决于爆破振动强度；另一方面取决于坡体自身的地质条件。临近边坡的开采爆破作业，一是要严格控制装药量；二是采用微差爆破技术，降低地震效应；三是要对爆破后的边坡进行稳定性检查，若发生影响边坡稳定的裂缝，要根据具体情况采取必要的安全措施，发现浮石要及时清理；四是要注意雨季地表水冲刷对边坡稳定性的影响，对边坡稳定性进行监测，同时要避免在边坡周围进行生产作业；五是冬季要注意雨雪等恶劣气候产生的风化作用对边坡稳定性的影响，如果边坡产生破碎带，要及时进行处理。

4.矿石分采分运

根据矿岩的化学成分、物理性质、结构、构造等特点，在充分利用矿石资源的基础上，按照效益最大化原则进行分采配矿，优質优价。把优质矿石供应给钢铁企业；把质量较好的矿石供应给水泥生产企业；把质量一般的矿石供应给混凝土生产企业。同时，根据煤电、钢铁企业对脱硫石灰石的成分、粒度的不同要求，生产脱硫石灰石产品，满足不同用户的需求。

石灰岩矿石资源不可再生，矿山企业要充分做好地质工作，最大限度地利用石灰岩资源。同时，还要作好地质工作，为降低炸药耗节约生产成本，做好安全生产工作，分采矿石提高经济效益等方面，提供技术支持。

四、结束语

综上所述，加强对地质工作在露天采矿中作用的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的露天采矿实践中，应该加强对地质工作的重视程度，并注重其具体实施与操作过程的严谨性。

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