露天铁矿（精选6篇）
露天铁矿 篇1
摘要：随着国家经济的发展, 露天铁矿开采面临着全新的发展局面, 在面对开采过程中的重难点, 只有通过不断提高技术, 将开采工作更加高效合理的进行, 在节能减排的基础上增加经济效益, 才是未来发展的主要目标。解决实际操作中的困难, 满足现代社会对质量的要求。本文根据多年的经验, 简单阐述现代露天铁矿开采技术的研究。
关键词：新时期,露天铁矿,开采技术,特征
0 引言
随着经济的快速增长, 对矿产资源的需求持续上升, 促进了铁矿山的快速发展。近几年铁矿的需求量上升速度越来越快, 逐渐向着规模化和集约化发展, 但是在快速发展的过程中对环境造成严重的破坏, 这并不是长期发展下去的动力, 在未来的时间里, 应该秉持着可持续发展理念, 进行节能减排, 才是铁矿开采和合理化的表现, 同时加强环境恢复治理, 保证可持续性发展。
1 露天铁矿生产现状
随着开矿的程度越来越深入, 我国普遍存在矿体埋藏较深, 短而深的矿床, 露天铁矿里面蕴藏着丰富的铁矿资源, 但是其开采难度较大。需要有关的专家学者积极研究开采技术, 希望能够在有限的时间内增加开采效率, 同时还需要注意技术是否节能环保, 满足现代社会发展的基本需求。经过多年的开采, 我国很多矿山已经进入晚期, 开采面临着很多问题。企业还想要提高经济效益, 就必须注意矿石回采率、矿石贫化率、牙轮电钻机综合作业率等方面的问题, 才能有效提高经济效益。现在国内开采铁矿普遍利用的是移动破碎-胶带运输系统、大孤山铁矿半移动破碎-胶带运输系统、眼前山铁矿振动放矿转载运输系统等工艺技术, 与国际上的开采技术水平还有一定的差距, 使用的设备都是先进的配套设备, 但是在运用方面没有发挥出其最大的功效, 所以相关人员在深入的研究这一问题, 希望有助于国内的露天铁矿开采工作。
2 露天铁矿开采的特性
(1) 开放性。露天铁矿是指在露天的范围内进行铁矿资源的开采工作, 相较于地下开采有很多不同, 露天开采首先需要了解开采地区的地质情况, 因为露天开采并不是和地下开采一样, 首先需要挖开地面, 将铁矿暴露出来, 所以在正式开采之前应该做好准备工作, 充分了解开采地是否具有开放性。在一般情况下铁矿石在比较开放的空间, 并且工程师还要结合露天区域的基本特征, 才能找到合适的施工方式, 在开采的过程中保证施工人员的安全[1]。
(2) 双重作用。露天铁矿的开采必须同时完成两道工序, 即铁矿的开采与剥离, 所以要求开开采技术能够满足施工需求。由于露天铁矿技术的核心就是开采技术, 同时剥离工艺是实施开采技术的前提条件, 而露天铁矿开采的环境能够影响剥离工艺的实施。施工人员在施工以前应该对开采的土层、岩层进行认真的勘察, 分析其结构组成, 制定合理的施工方案, 保证剥离工作顺利进行, 同时也能够保证开采工艺能够正常的实施[2]。
(3) 长期性。由于铁矿的开采工作是一个长期的工作, 所以一旦确定开采地点, 首先应该确定开采技术, 只有使用合适的开采技术才能够在未来的施工过程中顺利完成工作, 降低发生事故的机率, 能够在一定程度上增加企业的利润。施工开始以后企业应该制定一套完整的施工方案和施工过程中操作行为规范, 开采铁矿技术和施工工艺比较复杂, 作业人员必须严格遵守施工工艺, 按照流程施工, 才能保障铁矿的顺利开采, 管理人员应该提高约束力。
(4) 自动化水平。我国的科技水平有了很大的进步, 开采工艺也随着科技的发展逐渐走向自动化, 在实际的开采过程中不断提高自动化水平能够提高工作效率, 同时能够减少传统工艺在实施的过程中造成的资源浪费现象。
3 露天铁矿开采的核心技术
(1) 采剥工艺核心技术。露天铁矿开采必须在保护层完全剥离的前提下进行。因此, 铁矿开采的剥离工艺受到很多关注, 也是铁矿开采的核心工艺之一。采剥技术的实施需要综合考虑施工现场的情况, 设备、器械的使用, 还有很多人为隐患, 所以只有施工人员充分考虑这些问题, 并且有了详细的施工计划和应对施工过程中突发问题措施, 才能够保证施工各环节达到施工要求, 为开采质量打下坚实的基础。
开采之前应该准备好施工工具, 如穿孔、铲装以及运输设备, 如潜孔钻、液压挖掘机以及矿用自卸汽车等, 根据具体的施工流程实施, 摆正工艺实施顺利, 开采方必须重视剥离工艺的应用[3]。
(2) 矿床开拓技术。目前矿床开拓技术也是开采铁矿的核心技术之一, 该技术的运用需要结合开采地的矿床情况, 并且实施之前需要搭建合适的运输平台, 矿床的开拓是采矿的基石, 需要利用各种技术才能够完成的一项工作, 在选择的时候也需要根据现场情况进行考虑, 将技术发挥到最佳状态。另外在保证矿山开采水平的前提下, 相关人员应该考虑使用的设备的条件, 结合开采地的情况, 在经验丰富的前提下, 不应该进行铁路开拓, 这样会影响双方的安全, 并且不能保证施工质量安全。
(3) 设置边坡参数和方案。设计施工工艺和施工方案的时候应该充分了解施工地的情况, 对于边坡参数的设置有极高的精确度要求, 设计师在参数设计的时候, 工作人员对于需要爆破位置进行预裂施工, 避免实施的时候造成严重的破坏。边坡的参数设计必须经过科学的、严谨的实验和计算, 施工的时候严格遵守设计方案, 施工人员不能擅自更改设计, 会严重影响施工效果。阶段高度设置、安全平台的设置都和施工质量还有施工人员的生命安全息息相关, 只有做好参数设计工作, 才能将准备工作的作用发挥出来, 为露天铁矿的开采打下良好的基础, 同时为企业节约资源, 提高经济效益。
4 结束语
综上所述, 根据露天铁矿开采过程中出现的问题, 有关部门和相关人员应该积极应对, 尽快找到解决办法, 露天铁矿在我国经济发展中占有重要地位, 只有不断提高开采技术, 才能满足现代社会发展需求, 在开采之前也应该充分了解开采铁矿地区的地质特性, 规划出合理的开采方案, 并且要注意节能环保, 才能在有限的资源内开发出更高的经济效益, 才能满足社会经济的发展需求。
参考文献
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露天铁矿 篇2
如今在进行矿产资源的开发过程中,往往采用的是露天开采。而在进行铁矿开采中,也经常采用露天开采的方式。露天开采铁矿有其很多的优点,但是若是处置不当更或者直接对环境带来一定的不良影响,甚至是严重的环境破坏。因此,本文通过对露天开采铁矿深入的分析,来讨论在露天开采铁矿可能会造成的环境问题;并提出治理环境问题对策以及怎样做去减少对环境的破坏,仅供大家来参考。
1 露天开采铁矿对环境造成的影响
1.1 露天进行铁矿开采工作时,很容易造成矿山地质环境的改变
容易使得地质结构发生改变,从而变得不平衡。当遇上恶劣的天气的时候,就很容易造成地质灾害。甚至是有可能因为相关的废弃物的随意堆放,导致山体的滑坡,严重可能造成财产和生命的损失。进行露天采矿时候,若处理不当,很有可能对矿山地质环境造成不良的影响,会严重破坏当地的生态环境。
1.2 容易破坏植被
进行露天开采铁矿时候,往往需要破坏地表的覆盖层,这会使得当地的植被遭受破坏。而且我国的铁矿储藏丰富的地方往往是在森林繁茂的地区,所以露天开采铁矿不可避免会使得植被受到破坏。如果在后续处理中不恰当,那么这些植被就有可能在受到自然条件的风化、雨水冲刷等作用下,导致水土流失的发生,或者是土地沙化甚至是出现沙尘暴。
1.3 会造成水污染
露天铁矿开采铁矿时是会产生废水的,而由于铁矿中含有各种金属元素,所以废水中往往也包含着油类污物、有机污染物、重金属污染和酸碱污染等等。所以,如果不对这些露天开采铁矿时产生的废水进行合理的处理在进行排放,那么这将对自然环境是一个极大的破坏。废水的“毒性”可能会使得那一片土壤遭受污染,而废水进入底下参与水循环,则会威胁着植被的生长还有动物的性命,更严重的可能是造成人类生命的损失。往往有毒的废水一旦产生且参与了相关的水循环,则因为水质自然更新时间较短的限制,会产生严重的环境污染。
1.4 会造成大气污染
进行露天铁矿的开采工作时,由于铁矿藏于地表之下,所以往往需要通过用大型的器械或者用爆破的方法来采矿,这时就会出现有毒的气体、粉尘甚至是有放射性的物质。还有开采过程中,会出现一定的矿渣或者是矿岩,而这些矿渣、矿岩在自然的风化或者氧化下,产生有毒的物质进而污染大气。而被污染了大气,可能会在降雨的时候,形成酸雨。进而对人类的生产和生活带来很大的不良影响。
1.5 还有噪音污染
噪音污染是露天开采铁矿不可避免的的一个换将污染,因为开采铁矿需要用到相关的大型的器械。机器工作的声音往往很大,进而形成了严重的噪音污染。噪音污染,会直接影响人们的生活。而且对开采当地生活的动物也会造成一定的影响。
2 关于露天开采铁矿产生的环境问题的防治
在对露天开采铁矿而产生的环境问题进行深入分析后,要从长远保护自然环境的基础上,具体的去防治。
2.1 建立健全法律法规,严打违法破坏自然环境的行为
要认真落实的去防治露天开采铁矿出现的环境问题的一个很重要的对策就是,建立健全相关的法律法规。进而去监督露天开采铁矿的工作要符合国家相关的法律法规,比如:《环境保护法》、《矿产资源法》、《中华人民共和国环境影响评价法》还有《土地管理法》等。还有,要在执法过程中严打那些破坏环境的违法行为。执法人员要依法办事,公平公正的去处理。在进行露天开采之前,必须向国家提交相关的环境影响评价报告。开发商要做好一个对环境的破坏的全面的评估,并做好相关的开采计划还有环境保护的措施。还有,值得注意的是,开发商要确定开采过后的环境的恢复方案。在进行开采具体工作中,要严格的遵循相关法律,保护生态环境。
2.2 提高环境治理的技术水平
治理环境的时候,需要各种环境治理的技术支持,需要去提高环境治理的技术水平。比如,可以改善处理废弃的污水的技术,进而能更好达到环保的标准。提高环境治理的技术水平,能使得环境治理的效果变得更好。而要提高环境治理的技术水平,需要投入资金、人员、时间去研究,是一个涉及很多学科的领域。这就需要相关部门去培养相关的专业人员,进行研究和开发技术。只有从技术上得到强大的支持,环境问题的防治才能取得更好的成果。
2.3 加强植被复植和复垦土地
如果在植被破坏之后,不进行植被复植或者是复植力度不够,则很容易造成水土流失、沙尘暴等等自然灾害。所以,在防治露天开采铁矿工作造成的环境问题时,要注重植被的恢复和土地的复垦。只有植被恢复了,才能真正的去保持水土,保持生态的平衡。这样,就不会轻易的发生相关的一些水污染和大气污等等了。还有加强土地复垦,可以做到不浪费土地资源,能让土地满足农业用地的要求。有利于环境的全面恢复,使得生态与环境、社会效益和谐。
2.4 对矿山废物进行回收利用
我国的铁矿资源有着贫矿较多、复合矿较多的特点。所以,难免在露天开采铁矿的时候,会产生大量的废矿、尾矿。并且这些被废弃的矿物往往占用着土地资源,还带来一定的污染。所以,对矿山废物的回收利用可以解决土地占用的问题还能防治环境污染。加大对回收利用的技术支持,可以提高资源的利用率,有利于减少对环境的危害。所以,为了更好的对矿山废物进行回首利用,应加大对相关的技术支持。
3 结语
通过本文中所进行的分析探讨,可得知露天开采铁矿换将问题的防治是一项很复杂、繁琐的项目,但是却对环境保护起着很重要的作用。要加强人们对环境保护的意识,并且要加大对环境治理的技术研究力度,进而可以进行更好的环境的防治。环境的防治问题解决好了,有利于实现经济效益、生态环境的和谐统一。
摘要：往往进行铁矿开采能带来丰富的矿产资源,但是往往采用的是露天开采的方式。这会使得露天开采铁矿会给环境造成一定的影响,甚至是环境污染。可能会造成开采所在地的地质条件发生改变,而变得不稳定;会产生废水,可能造成水污染;因自然条件风化、氧化矿渣和矿岩,可能会造成大气污染;还有因为噪音会造成污染。而这些环境问题,都需要相关负责人员去进行防治。通过各项防治措施,能尽量减少对环境破坏的程度。
关键词：露天,铁矿开采,环境问题,防治
参考文献
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菱镁铁矿露天采矿场生态修复设计 篇3
“十五”期间, 我国露天采矿工程项目共7819个, 总占地面积202196.2hm2, 占各类开发建设项目总面积的3.7%[1]。露天矿在采矿作业中为了获取地表下的矿石, 必须先清除原生表土, 这样就大面积毁坏地表的树木、灌木、草皮等地表附着物, 对原生地表造成破坏。同时, 又会产生大量的弃土、弃渣, 还将产生大量的水土流失[2]。生态修复问题是当前人们关注的环境问题之一。随着全球性矿区生态环境问题的加剧, 矿区生态修复被视为协调发展矿区人类活动与自然环境的关系纽带, 是解决矿区可持续发展的最佳途径[3]。矿区生态修复是指对采矿引起退化的矿区生态系统, 通过重整地形和表土, 采取植被和其他适宜的土地利用方式, 恢复其生态平衡的过程[4]。矿区生态修复需要借助众多学科的理论支持, 借鉴相关学科的方法论[5]。生态修复规划的实质是运用生态学原理, 人为地对受损生态系统进行综合地、长远地评价、规划和协调人与自然资源开发、利用和转化关系, 提高生态经济效益, 促进社会经济的持续发展[6]。
本文以某菱镁铁矿水土保持方案为例, 研究该矿区的水土保持工程措施布设及生态修复, 有效的水土保持措施对矿区水土流失防治, 防止生态破坏, 实现资源合理利用, 推动人类活动与自然环境的协调发展具有重大意义。
1 项目及项目区概况
该菱镁铁矿为露天开采, 设计利用储量为303.53万t, 建设规模为30万t/a, 矿山开采年限为1 0年。工程总占地面积3 6.60hm2。矿山运行期产生的废石全部排至弃渣场。
项目区属北温带季风气候, 寒暑化剧烈, 年平均气温8.6℃, 无霜期136~142天, 年平均降水量800mm, 降水强度及降水过程对水土流失有一定的影响, 由于项目区内降水年内分布不均, 每年6~9月降水占全年降水的60%~70%, 降水历时短, 暴雨集中, 极易造成水土流失。露天采场位于山坡处, 坡度较大, 在地表植被破坏情况下, 易造成水土流失。
区域内随着采矿、修路等生产建设活动的不断增加, 水土流失不断发生。工矿区的生产建设活动, 包括开挖土石方、采掘矿石、选矿、修建工程设施、堆置固体废弃物等人为的对自然因素的再塑作用都会加剧土壤侵蚀的发生。
2 露天采矿场生态修复设计要点
露天采矿项目不可避免地产生大量裸露边坡, 为了减少露天采场建设生产活动引起的水土流失, 在总体布局上本着工程措施与植物措施相结合, 永久措施与临时措施相结合, 点、线、面相结合的原则, 形成布局合理的水土保持综合防治体系。防治体系的配置按照系统工程原理, 处理好局部与整体、单项与综合、近期与远期的关系, 力争做到技术上可行、经济上合理、可操作性强, 形成一个科学、完整、严密的水土流失防治措施体系。根据项目区各水土保持区域特点以及各防治分区的具体情况, 采取不同的、行之有效的防治措施、方法和手段, 对可能产生的水土流失情况进行防治, 对破坏的植被进行生态修复。
露天采场矿区范围内矿体分别赋存于大石桥组三段中、上部岩带中, 矿体及围岩稳定性好。露天采场最高标高400m, 最底标高320m, 采场采深80m。
露天采场土地扰动大、破坏严重, 是项目区内造成水土流失最为严重的区域之一。对露天采场采取水土保持措施设计, 既能在短期内有效防止水土流失, 还可长期内形成稳定的水土保持防护体系。
露天采矿场的开发利用, 不但造成环境污染, 大面积破坏了原有地表植被, 而且造成了严重的水土流失, 甚至引发山体滑坡等自然灾害。因此合理设计露天采矿场开发建设项目中水土保持措施, 对项目区的生态效益、社会效益和经济效益的提高具有重大意义。
2.1 表土和心土剥离
开采前先对各采场的表土和心土进行剥离, 表土以备后期恢复植被所用, 心土以备后期防渗层所用, 表土和心土分别堆放在临时排土场内。为避免一次性剥离造成大面积裸露的坡面产生巨大的水土流失, 本工程采取边剥离边存放的方式进行剥离表土。由于采场地形比较复杂, 采用人工剥离表土和心土, 铲运机运输的方式, 表土剥离厚度30cm, 心土剥离厚度40cm。
2.2 截、排水系统
矿区水文地质条件简单, 矿床充水主要为大气降雨和岩溶水, 地形有利于自然排水。该矿山均为山坡露天, 设计采用自然排水方式。为确保采场安全生产, 在距最终开采境界线10m以外处设置截洪沟。设置截水沟截走降雨形成的地表水, 场区雨水经过排水系统排至场外自然排水沟道。
(1) 洪峰流量确定
在此区域设置浆砌块石截、排水沟, 壁厚30cm, 底厚30cm。截、排水沟按照10%频率24h暴雨量设计。
设计洪水量:
式中:Qm——设计洪峰流量, m3/s;
k——径流系数;
i——24小时暴雨量降雨强度, mm/h;
F——集水面积, k m 2。
从图上量得场地上游最大山坡集水面积本工程范围内的集水面积约为0.0 1~0.04km2, 本设计取F=0.04km2。根据水文资料确定k=0.74, i=49.8mm/h, 计算设计洪峰流量Qm为0.11m3/s。
(2) 断面尺寸确定
采用梯形断面, 断面尺寸按明渠均匀流公式计算确定。渠道纵坡采用1/1000, 坡比均采用1:1, 如取截、排水沟断面底宽b=0.5m, 坡比1.0, 排水沟深0.5m, 则由上式可计算得到:
由计算结果可知, 当截、排水沟底宽取b=0.5m, 高h=0.5m时, 即可满足排水的要求。
(3) 护砌
项目区土体较疏松, 易崩塌, 故对截、排水沟采用浆砌石结构, 壁厚0.30m, 底厚0.3 0m。如图1所示。
2.3 采场平台
采场平台共分两种形式, 安全平台为4m、清扫平台为8m, 闭采后水土保持防治措施相同。采矿场在工程运行期间一直处于使用状态, 开采方式为逐步推进式。考虑到施工的实际情况, 为有效防治水土流失, 采取一个开采平面结束后立即进行集中整治的方式进行治理。
a、垫石:在平台上用开采出来的块径较小、较均匀的废石铺垫, 垫高为0.4m。这样可以有效涵蓄降水。碎石铺垫结束后, 机械夯实。
b、防渗层:在垫石层上面覆盖黏土层。为节省投资, 黏土用剥离的心土代替。覆盖深度为0.1m, 机械夯实。防渗层既可以保持水分在少雨季节有效保留在土层中供植物利用, 在积水季节可也逐渐下渗到垫石层中, 不致引起过多积水, 在枯雨季, 又可通过蒸发, 补充上层植物生长用水。
c、覆土整平:首先根据地块大小和平整程度, 沿等高线方向标示地埂线, 分块将各单元的平地和边坡整平, 以便覆土。在防渗层上面回填剥离表土。考虑到采矿场开采结束后为裸露岩面, 土壤状况很差, 尽量保证土层厚度。同时考虑要减少覆土量而依靠植物自身的固土、改土效果进行恢复, 故覆土厚度为确定为0.3m。
d、植物措施:采场一个层面的采矿结束后, 为恢复植物景观, 在整治后的土地上栽植当地的乡土树种刺槐和柞树混合栽植。刺槐和柞树规格为胸径4cm, 株行距为2m×2 m。
2.4 采场斜坡
开采结束后, 开采坡面的角度为60°, 由于开采形成的裸露斜坡均为坚硬岩石, 没有风化, 用厚层基材等方式恢复景观, 投资巨大。较切合实际的做法是在岩石上用风镐挖掘鱼鳞似的坑体, 形成兜状, 然后进行客土填充。在每个斜坡的3m、6m和9m高处分别打孔, 打孔间距为3m。在风镐打的孔中栽植攀爬性植物, 共栽植两排, 上面一排栽植三叶地锦, 下面一排栽植五叶地锦, 基本可以覆满坡面。地锦栽植密度为株行距0.5m×0.5m, 栽植2行。
3 结论
经研究, 对露天采场工程及时采取工程措施和植物措施相结合、永久措施和临时措施相结合的水土保持措施体系是项目区生态修复有效方法。因此合理设计露天采矿场开发建设项目中水土保持措施, 对项目区的生态效益、社会效益和经济效益的提高具有重大意义。
摘要：合理设计露天采矿场开发建设项目中水土保持措施, 对项目区的生态效益、社会效益和经济效益的提高具有重大意义。本文以某菱镁铁矿水土保持方案为例, 在项目建设生产时期对露天采场进行合理的水土保持措施设计, 主要包括采场的表土和心土剥离 (表土剥离厚度30cm, 心土剥离厚度40cm) 、采场周围的截排水系统、采场平台的碎石垫层 (厚度40cm) 、防渗层 (厚度10cm) 、表土回覆 (厚度30cm) 、采场斜坡的风镐打孔、采场平台的植物措施 (栽植刺槐和柞树) 及采场斜坡的植物措施 (栽植五叶地锦和三叶地锦) 。
关键词：水土保持,露天采矿场,水土流失,生态修复
参考文献
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露天铁矿 篇4
目前,各露天矿已形成了全新的条件,技术和工艺参数都发生了变化:矿床开采深度加大;采、装、运设备的单位功率加大(斗容10~15m3的挖掘机、320-400mm的钻机、间断一连续运输工艺系统);下部水平采矿作业主要向一个方向发展,视矿体产状及其尺寸集中在各个单一区段作业;由于工艺上的需要,同时要用数台联合钻机和牙轮钻机,有时并排布置5~6台钻机同时作业。
上述参数对电网结构和参数有很大影响。例如,采矿技术参数决定着允许接到一条移动式供电线的电气设备组及其组成,而且组成部分越少,设备参数越大(斗容达10m3的挖掘机不超过3台;单一功率达630k VA的6/0.4k V移动式变电站不超过3个;斗容达15m3(含15m3)时,其组成不多于2台)。在一个平台上集中几台钻机作业要相应地增加为其供电的6/0.4k V变电站数量。
与开采初期阶段相比由于露天矿的条件发生了很大变化(开采深度加大、产量增加和生产发展的动态特征),至今仍在露天矿使用的供电系统具有如下主要缺点:
·现有35/6k V地表变电站的所在地点与用电设备相距太远,即电源与负载中心相距太远;
·延长6k V配电网路会相应加大电能损失以及增加有色金属和其它材料的消耗量;
·给重型挖掘机的大功率网路电动机供电,势必会加大电线断面和电网重量;
·在露天矿下部水平的用电设备难以达到额定的供电质量指标;
·从地表往露天坑各深部水平要敷设大量供电线,若有3-4个临时边帮,这要遇到许多困难;
·由于长供电线起动电流和短路电流的可比性,故难于保证继电保护装置的灵敏度。
这就要求必须改善供电系统技术经济指标,即降低能耗和材料消耗量(减少电能损失、有色金属和其它材料消耗)、提高供电灵活性和电压质量。为此,应采取的措施是改造电网、首先使35k V电压最大限度地接近采矿作业最集中的地区以提高供电灵活性和电压质量。
大多数生产露天矿必须向露天坑深部引入35k V供电线和在地表水平以下安装35/6k V深部配电站,但目前只在个别情况下采用这种方案。这在相当大程度上是由于现行标准文件考虑到露天铁矿和其它露天矿的特点,关于其供电系统有效的向深部输入35k V高压电的许多原则问题没有具体建议。
在向深部输电时,满足露天坑内工作条件要求的35/6k V深部变电站,可以是35k V设备露天安装的固定式变电站,也可能是组合件安装一拆卸的移动式变电站或加固组件用移动式手段安装的全套移动式变电站。
使用露天矿内部35/6k V固定式变电站时,可以考虑各露天铁矿三个变电站的设计和使用经验。为了减少变电站的35k V配电设备数量,规定在变压器电路中只有断路器,而用于防止内部故障的变压器继电器保护装置开关和仪表都安在连接点亦即金属架上,此连接点安在地表35k V电压输电线与深部变电站分接头处。此变电站也利用有35k V设备全部组成的系统。35k V露天安装的设备都用加强绝缘。
在露天铁矿深部水平的供电设计中,采用配有功率达6.3MVA变压器的成批生产的组件安装一拆卸式变电站和成套移动式变电站。这类移动式变电站是由单变压器组成的变电站。标准文件建议使用的这种变电站。广泛用于露天煤矿,在某些露天铁矿的供电设计中也规定用这种变电站。移动式坑内变电站的变压器台数(l或2台)取决于矿山运输设备结构和变电站移向新地点期间内的停工损失。
在不用穿孔爆破法而用成套连续采装运设备开采矿床时,全套设备长时间修理停工与变电站移动时间相吻合,因此,实际上不存在停工损失。对当露天矿用多台间断一连续设备作业而且又不同时进行修理时,向新地点移动单变压器的变电站涉及到设备停工和损失问题。在双变压器的变电站(两个单变压器的变电站相结合)时,其中有一台变压器工作,而另一台向新地点搬迁,从而可避免停工和损失。为分段设置6k V配电设备汇流排,在两个变电站之间采用电缆跨线。
现在讨论坑内变电站安装地点的原则和条件。以下4个主要因素影响在露天铁矿坑内设置35/6k V供电变电站:
·在硬岩开采中要进行大量穿孔爆破工作(每月进行1一4次大爆破);
·变电站的平面尺寸较大(不计进路在内,成套移动式双变压器变电站长62m,宽12m),露天矿工作平台宽度不大(汽车运输时25-40m,铁路运输时为30-50m);
·在永久边帮和临时边帮区往坑内敷设35k V高压输入线的条件和可能性不同;
·露天矿工艺特点(运输方式、施工工艺等)。
诚然,在供电系统可能达到必要指标的情况下,将变电站布置在爆破危险区以外(远在穿爆工作安全距离以外)的露天坑采完部分的非工作区(在停止开采和露天坑边界保持不变的区段、上水平的非工作台阶)是最优方案。
在下列有利的条件下,在露天坑内可使用固定式输入变电站:在长期使用的工程区内,如铁路站、间断一连续工艺系统破碎转运站、采空区(非工作区)等区内,存在某种固定的场地。
将坑内变电站布置在采矿作业区内时,应考虑大爆破对其构成的巨大危害,必须根据飞石可能落入变电站所在区的条件,确定变电站距爆区边界的最小安全距离。根据硬岩深孔爆破统一安全规程,针对克里沃罗格矿区各露天矿穿孔爆破作业条件和所取参数,大爆破飞石的最小容许安全半径:对于人员为600m,对于构筑物(设备)为200m。
在解决坑内变电站距爆破作业区安全问题时,应当考虑不同规格的设备—单台设备(挖掘机、6/0.4k V成套移动式变电站)、成组设备(35/6k V成套移动式变电站)受到破坏可能造成的危险程度和破坏规模。坑内变电站可能有几种布置方案。
第一方案,规定应尽可能靠近电负载中心设置变电站,构筑物(设备)取最小安装距离。在爆破前拆开坑内变电站(和移动式供电线路)移到安全地点。6k V的电网可采取这种对策(拆除移动式供电线、搬离6/0.4k V移动式多组件变电站和其它设施、转移自行式设备和机械—挖掘机、穿孔机等)。爆破时可将变电站各个组件撤出飞石区以外。考虑大爆破频繁,移动35/6k V多组件变电站要用很多时间和劳力(拆卸、运输、安装和检查至少要用48小时),因此,不宜采用这种方案。
第二方案,当坑内变电站的安装地点距穿孔爆破区的距离不大于设备危险区半径而小于人员危险区半径时,可以不移动变电站,但必须采取措施保护变电站免受爆破影响。多年的使用经验表明,在露天矿进行大爆破采取这种保护措施,可使变电站顺利工作。
第三方案,当坑内变电站的安装地点距爆破区的距离在人员危险区之外时,可能不必采取措施防止飞石损坏变电站.在可达到供电系统的必要指标时,这个方案是最好方案.
在建立露天坑内深部供电系统时,也应考虑35k V输电线路的敷设和结构特点.这类供电线可以是固定式、半固定式和移动式的。由于缺乏标准结构的电线杆,只能用非标准结构的电线杆架设35k V移动式高压线。建议在硬岩条件下用无基础的固定式混凝土块沿已采台阶的永久边帮向露天矿下部标高往坑内变电站架设35k V输电线。
靠近间断一连续工艺系统斜井口安装的35/6kv坑内变电站,适宜接到敷设于此斜井内的35k V固定式电缆线路上,这种电缆乃是经非流动性组分浸泡过的纸绝缘电缆。可将此电缆接到35k V变电站输电线之间的跨线上。
凡在露天坑内敷设35k V高压线有困难的地方,坑内变电站可用复式移动式供电线—地表35k V高压输电线和露天坑内35k V软电缆供电。在架线过渡到电缆的电线杆上时必须安装外部装置断路器(已有配断路器的标准电线杆)或在这种电线杆上安装35k V移动式接线装置。
35/6k V坑内变电站和由其供电的设备采用公用接地装置。中央接线装置紧靠坑内变电站布置在露天坑内或者(有时很困难)以单个接地装置形式安装在露天坑边帮上,与相导线一起悬吊的主接地线从单个接地装置引出设35k V高压输电线杆接到坑内变电站.
许多露天矿将35/6k V坑内变电站移到坑内100m或更深的深度上是合理的,而且技术上是可行的。因此,应当显著加大露天矿35k V坑内变压器的使用规模。
参考文献
露天铁矿 篇5
司家营铁矿位于河北省唐山市滦县城南10公里, 是冀东矿脉的一部分, 矿区铁矿石产于前震旦系变粒岩中, 属鞍山式沉积变质铁矿床。该矿设计规模为年采选矿石700万吨, 生产铁精粉254万吨, 以N4勘探线为界分为南北两部分, 北部为露天开采, 南部为井下开采。
2 矿区地质介绍
司家营铁矿区内地层以前震旦系、震旦系和第四系为主。由第四系地层大面积覆盖, 基岩露头除在矿区东部和尚山-铁石山一带有较连续的分布外, 其它均为零星分布。区内前震旦系地层主要由一套变质程度较浅, 粒度较细, 岩性比较简单的变粒岩类、片岩类和石英岩类组成。区内断裂构造较发育, 主要有北北东及北北西向和近东西向三组。北北东向和北北西向多为压扭性逆断层;而近东西向的多为张扭性横断层。该矿区赋存矿体有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个矿体。
Ⅰ号矿体位于矿区东侧, 纵贯北、中、南三区, 为全区规模最大、形态和产状变化比较稳定的一个矿体;Ⅱ号矿体位于矿区南端, 仅局部在地段见有零星露头;Ⅲ号矿体位于矿区中部及北部, 大部分伏于第四系和震旦系地层之下;Ⅳ号矿体分布于矿区中部, 矿体全部被第四系和震旦系地层覆盖;这四个矿体围岩主要为黑云变粒岩, 矿体沿走向具有明显的膨缩和分枝复合现象。
3 矿区以往勘探情况
1978年河北省地质局第十五地质队提供的北区勘探报告, 确定本矿床勘探网度为:B级:200*100米;C1级:200*200米;C2级:400*400米。勘探线的布置基本垂直于主矿层的走向, 各勘探线之间相互平行。勘探线间距以200米为主, 在局部地段加密到100米。在N18至N6线范围内:缺失S5、N3、N5、N11、N13、N17勘探线, 由于这些勘探工程的缺失, 加之矿体分支复合、膨胀收缩现象较多, 导致矿体控制不太准确。
4 矿区采用的其它生产勘探手段介绍
生产探矿是矿山生产过程中所进行的探矿工作, 其目的是使矿山保有规定的三级矿量, 准确控制矿体边界及厚度的变化, 进一步查明矿石质量的空间分布特征及其变化规律, 查清主矿体上、下盘及边部的小型矿体, 查明对矿体有破坏作用的断裂及岩脉及近期开采地段水文地质条件、工程地质条件和开采技术条件, 为保证矿山正常持续生产和指导生产采准与回采切割工程的设计、施工而提供可靠的地质资料。
司家营铁矿露天采场主要采用:探槽、爆破孔素描方式进行探矿, 掌子面素描为辅;在某些不具备上述探矿条件的地段布置生产探矿钻孔, 随着回采工作的进行, 在预留工作平台区域之外及时跟进槽探工作, 探槽平行于原勘探线走向布置, 各探槽间距25m, 矿体变化简单的部位可适当可放宽至50米间距, 设计探槽长度应超出矿体界限2至3米, 采用拣块法沿探槽中心线进行取样, 取样间距2m。槽探工程具有预先探矿的意义, 能够准确的确定矿岩界限, 在矿体分支较为复杂的区域应该采取槽探工程, 但是由于槽探工程需要充足的区域, 在不影响采矿生产的情况下才能采用, 针对这种情况, 一般只能采取掌子面素面和爆孔取样的探矿手段来探明矿岩界限。
掌子面素描探矿是自由节约的一种探矿方式, 需随着回采进度及时进行, 对于露天采场掌子面上有矿体分布的情况, 需布置取样, 对于产状较陡的矿体, 取样布置方向应垂直矿体倾向方向, 在掌子面底部布置取样;对于产状较缓的矿体, 沿倾向方向在掌子面底部布置取样点。
5 矿区爆破孔取样方法研究
由于采矿人员在穿孔作业过程中受作业场地的限制, 往往采用压渣爆破的方式准备备采矿量, 而掌子面素描取样需要在清渣的情况下进行, 探槽取样往往会影响采矿的正常生产, 因此, 针对司家营铁矿的实际情况, 炮孔取样作为日常的取样方式更能符合矿山生产的需要。
5.1 炮孔取样位置的确定
司家营铁矿矿体倾向西, 走向近南北, 为了保证取样位置具有代表性, 一般垂直矿体走向布置取样排数即东西向布置取样位置, 另外, 由于炮孔布置孔网参数为7m×8m, 因此隔一排布置取样排数即可满足勘探精度的需求。根据露天采场取样位置不同, 露天采场南部和北部的炮孔区, 每隔一排对东西向的炮孔整排进行取样, 如图1所示。针对露天采场东帮和西帮的炮孔区, 同样每隔一东西向的小排炮孔进行取样, 如图1示。
5.2 炮孔取样方法
司家营铁矿采用KY-310型牙轮钻机进行穿孔爆破, 全为垂直孔, 开孔直径310mm, 孔深15米左右, 钻机在凿岩过程中, 形成的岩粉借助高压风的压力堆积在孔口周围, 形成以钻孔为圆心, 中高边缘低的岩粉堆, 一般情况下, 炮孔上部的岩粉堆积在岩粉堆的下部, 炮孔下部的岩粉堆积在岩粉堆的上部。炮孔取样一般在穿孔作业完成后立即进行, 取样采用渣堆断面法, 平行矿体走向布置开挖断面, 沿矿体走向隔排取样, 垂直开挖岩粉堆断面, 每个含矿炮孔渣堆均需进行素描, 渣堆断面完整, 能反映整个炮孔自上而下的矿岩比例情况, 按15等分进行矿岩界限素描, 分为上矿下岩, 下矿上岩, 中间矿上下岩, 上下矿中间岩, 全矿孔, 全岩孔等六种情况, 原则上只取矿样不取岩样。按顺序一个炮孔一个样品进行编号, 并及时送往化验室进行化验。
6 取样结果的应用
6.1 爆区品位的确定
根据炮孔素描及化验结果, 利用矿山三维软件, 将炮孔的开孔坐标位置、品位信息及矿岩在炮孔的空间位置分布数据化, 建立岩粉数据库, 这样, 爆区的品位情况就可实时掌握了。
6.2 采场其它块段品位的预测
利用建立的岩粉数据库并结合矿体实体模型, 采用距离冥次反比法就可以建成矿区块体模型。利用查询块信息功能, 这样矿区其它块段任意一点的品位信息就可以估算出来。
6.3 品位预测准确性对比分析
为了进一步验证品位预测的准确性, 利用三维软件块体功能中的提取DTM表面块功能, 将预测块段部位的品位打印在地表面上, 通过近年来的实际取样对比, 发现预测品位与实际取样品位之间的误差控制在4%以内, 可以满足采矿设计和生产的要求。
7 结束语
炮孔取样做为一种实效性、操作性较强的取样方式, 经过摸索和经验总结, 目前已在司家营矿区其它露天矿山进行推广普及, 且取样结果受到采矿相关人员的认为, 但是炮孔取样对专业技术人员的距离目测能力和矿岩粉化后的颗粒的辨别能力提出了更高的要求。因此, 为了增加炮孔取样对矿岩位置确定的准确程度, 加大这方面的专业培训显得更加重要。
参考文献
[1]河北省地质局第十五地质队.河北省滦县司家营铁矿北区地质勘探总结报告[R].1978.
露天铁矿 篇6
1 采场现状
1.1 露天采场内的采矿活动主要为剥岩和取矿工程活动。
露天采场原地貌属辽东浅切割中高山地貌, 采区内原最高海拔标高815m, 经过六十多年的大型机械化露天开采, 采场内最低点已降至226m水平, 原来的山体已不复存在, 原有茂密的乔木、灌木等植被也大多被挖损破坏, 采场内原中高山地貌转而成为长约3270m、宽约1220m、占地面积约346.36hm2、最大垂直采深近500m的巨大采坑。
1.2 排岩场内的采矿相关活动主要是排岩工程活动。
南芬露天铁矿的四座排岩场均为沿沟谷排放, 随着排岩的进行, 原谷底标高最大已被抬升近200m, 部分地段标高已接近甚至超过原沟谷两侧山坡的标高, 原来的沟谷地貌被填平, 原生的茂密植被被压占破坏, 四座排岩场合计达占地面积达915.0166hm2。另外, 矿山未便于运岩和运矿, 修建了大量的运输道路, 也对原地质生态环境产生了极大的破坏和影响。
2 地质灾害
南芬铁矿露天采场已由地表矿层出露最高点815m降至226m水平, 垂直高度下降了500余米, 采场也由山坡露天开采进入深凹露天开采, 边坡逐渐加高加陡, 边坡稳定性问题逐渐显现, 易发生采场崩塌、滑坡等边坡地质灾害;另外, 随着排土、排岩量的不断增加, 排岩场的高度也在不断增加, 面积在不断增大, 排岩场在雨季易发生滑坡地质灾害, 进而引发了泥石流地质灾害。
3 水资源影响
采矿造成的影响是多方面的, 在破坏和占用大量土地资源的同时, 对当地的水资源也造成较大影响。矿坑在开采过程中矿坑涌水外排, 破坏了当地地下水平衡, 引起地下水位下降, 从而加剧了次生地质灾害。从现有资料来看, 矿坑干旱季节排水量达1300-1600m3/d, 矿坑排水未进行综合利用, 对地下水资源形成了巨大浪费, 地下水水位下降形成的降落漏斗不断扩大, 当地居民饮水受到严重影响;同时, 地下水位的下降加剧了土地荒漠化进程和当地旱情, 改变了局部气候环境, 影响当地农作物和植被生长, 进而使空气净化能力下降, 造成环境空气质量的进一步恶化, 如此反复, 当地整体生态环境继续恶化, 生态质量下降, 对当地的经济发展必然会产生不利影响。
4 矿山环境发展趋势
随着矿山开采规模的不断扩大, 采坑面积和深度加大, 原有地形地貌的进一步破坏, 排岩的增加和排岩场面积的扩张, 以及凿岩、运输等工程活动的加剧, 矿山生产活动对区域环境的影响会进一步加剧, 对大气、土壤、植被、地下水及当地居民的生活环境和社会经济的发展产生大的不利影响。该矿山开采面积和采坑深度大, 废渣、废石产生量大, 现状条件下地质环境问题较多, 对人民居住环境、自然景观影响较大, 对当地社会经济发展有不利影响。因此, 迫切需要对矿山现状环境进行治理和恢复, 以改善环境状况, 促进经济发展, 实现人与自然和谐发展。
5 矿山环境治理方法
在全面收集、整理分析男芬露天铁矿的原有资料和进行前期地质勘查、地质环境监测、前期治理效果及可行性研究的基础上, 开展本次工作。本项目是在人类大规模矿业开发彻底破坏原有生态环境系统的基础上, 人为恢复当地植被和生态系统的工程。应用生态系统中物种共生与物质循环原理。通过仿生态设计出适合的植物谱系, 选择适合当地的植物品种, 构建植物群落和营养链, 以加快完成自然状态下漫长的自然恢复过程。
本项目治理对象为排土场平台, 虽没有明显的地质灾害隐患, 但是由于人类长期的排岩活动, 致使平台表面基本没有植被覆盖。同时, 排岩过程中形成大量的粉尘, 使矿区周边的大气降尘量居高不下。所以, 本项目的工作重点应侧重于怎样提高植被的成活率, 及采用何种工程措施, 创造有利于植被生长的立地条件上。
6 矿山环境治理技术措施
6.1 改善植被生长的立地条件
包括坡面整形、平整工程及客土工程。项目区内地类以采场平台为主, 将平台上散落碎石进行平整;本项目内边坡, 坡度较缓, 高差小, 坡面短, 主要以坡面整形为主。为后期植被种植提供良好的立地条件。 (1) 坡面整形:应尊重客观事实, 依据现场的具体情况, 从实际出发。采用机械的方式, 将坡面平整到一个平面。 (2) 平整工程:对项目区平台进行平整, 平台坡度小于5%。对削坡、清除危岩产生石方进行平整, 在削坡工程的同时进行平整工程。 (3) 客土工程:满足植物生长需要。
6.2 种植工程
遵循因地制宜原则, 统一规划, 合理布局, 科学设计, 精细施工, 应用生态修复技术, 把矿山废弃资源转化建设成林业基地。不仅改善周边生态环境, 而且可有效抑制矿山生产带来的环境污染。
6.3 灌溉工程
灌溉是保障植被正常生长的基本条件, 矿区内有充足的水源。灌溉应根据植被需要, 合理、科学展开。
7 效益分析
7.1 社会效益分析
该项目对本溪市发展矿业经济的同时, 治理矿山开采破坏的区域地质环境、防止地质灾害的发生、改善矿山及其周围地区居民的生活、生产环境, 其社会效果是积极的, 同时治理工程也可以增加就业并拉动当地内需, 为维护当地社会稳定也有一定作用。
7.2 环境效益分析
本项目的成功实施将在一定程度上改善矿区的原有恶劣生态环境。在重建绿色矿山改善局部环境的同时, 本溪市南芬区所受的矿山生态环境影响压力也将有所减弱。具体表现在以下两个方面:7.2.1矿山地质灾害的发生率降低。通过对矿区进行生态环境植被恢复工程之后, 出现滑坡、水土流失等现象的可能性将有很大幅度得降低, 同时也大幅度降低了矿区居民受地质灾害威胁的程度。7.2.2矿山生态环境综合指标有所提升。本项目工程实施后, 项目区附近的空气质量将有所改善。种植的大量乔灌木起到很好的防风、固沙、涵养水源和保持水土的作用。此外, 还有净化空气, 美化环境, 改善小气候的功能, 同时还可以提升矿区周边景观环境状态, 达到更高的景观功能。7.2.3经济效益分析。本项目的潜在经济效益非常大, 也是实施本项目的最主要目的。如前所述, 本项目的经济效益, 蕴含在对本溪市社会、经济发展的贡献当中, 蕴含在生态效益当中, 蕴含在企业的现代化生态矿区改造而带来的增产、增效当中。本项目应最注重的是它的社会效益和环境效益, 其经济效益蕴含在社会效益和环境效益当中的。
8 结论
目前, 我国矿山环境治理项目, 依然处于起步阶段。通过对本溪南芬铁矿, 矿山环境问题分析, 提供相应的治理措施, 为以后矿山环境治理工程提供理论依据。
摘要：国有钢铁企业为新中国的发展做出重要作用, 成为经济支柱产业。但在发展的同时, 矿山环境问题日益突出, 长期矿山开采, 不但改变了地形、地貌特征, 造成地质环境的破坏, 极易引发地质灾害, 造成严重的社会、经济、环境、生态问题。本文以本溪南芬露天铁矿为例, 通过工程措施, 达到治理矿山环境问题。