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關鍵詞:礦產資源,開發利用方案,編寫與改進。
中圖分類號:O741+.2 文獻標識碼:A 文章編號:
國土資源部于1999年下發了《關于加強對礦產資源開發利用方案審查的通知》,并制定了《礦產資源開發利用方案編寫內容要求》和《礦產資源開發利用方案審查大綱》。該通知實施以來,對于貫徹礦產資源法,加強礦產資源開發利用源頭管理,建立資源節約型、環境友好型資源開發利用模式,起到了十分重要的作用。十多年來,隨著礦業權交易市場的逐步完善和礦產資源開發利用監督管理方式的規范化不斷推進,對礦產資源開發利用方案的編寫提出了新的要求。在認真總結礦產資源開發利用方案編寫現狀和礦產資源開發利用監督管理方式對礦產資源開發利用方案的新要求下,對礦產資源開發利用方案的編寫與改進談一點粗淺的看法。
一、編制開發利用方案的目的和意義
礦產資源開發利用方案是采礦權人取得采礦許可證前置條件,是國家加強礦產資源開發利用源頭管理,建立資源節約型、環境友好型資源開發利用模式主要手段。礦產資源開發利用方案有以下三個方面的作用:一是對擬開采礦山從技術、工程和經濟方面進行深入細致的分析研究、多方案比較,確定資源的利用方案、產品方向、利用率及效益的合理性和科學性,并從礦床開采、采選工藝、生產安全、環境保護、水土保持、“三廢”處理等方面提出可行方案,為礦山企業宏觀決策提供依據;二是對資源的科學利用進行綜合論證,量化各項生產經濟指標,為政府管理部門對礦山企業實施監督提供重要依據;三是提供礦業權評估的重要技術經濟指標,有效實施礦業權有償授予,維護礦業權公平交易的主要依據。
二、當前礦產資源開發利用方案編寫中存在的問題
1、礦產品需求現狀和預測和對項目的技術經濟評價過簡或缺失
根據據礦產資源開發利用方案編寫要求,開發利用方案重點對資源儲量利用、產品方向進行論證,并從礦床開采、采選工藝、環境保護等方面提出方案,來實現已確定的資源利用目標,要求對工程項目扼要綜合評價,并提供綜合技術經濟指標,編寫內容與項目可行性研究報告基本相同,技術經濟評價環節稍低于投資項目進行可行性研究。當前,除國家項目和外資項目外,大多數礦山企業都沒有對礦山投資項目進行可行性研究,礦產資源開發利用方案從某種意義來講取代了可行性研究報告。
但是,較多時候,礦產資源開發利用方案對礦產品需求現狀和預測和技術經濟評價僅是一筆帶過或缺失。由此導致方案礦山建設規模、設計利用資源儲量的確定等都缺乏充分的理由。另外,一方面,礦產資源開發利用方案作為礦山企業宏觀決策依據,自然要對資源如何利用、怎樣發揮最大效益、如何合理地建設礦山進行技術經濟論證;另一方面,政府管理部門依據礦產資源開發利用方案相關技術經濟指標對礦山企業實施監督,比如根據項目投資額的大小確定礦山企業最小注冊資金等,都必須有經技術經濟評價的指標數據。由此,礦產資源開發利用方案編制時對礦產品需求現狀和預測和項目技術經濟評價是必要的。
2、礦山安全設施及措施要求模糊
礦產資源開發利用方案雖然主要是對資源的利用、開發效益、產品方向進行重點論證,對資源的開采方式、工藝、礦山安全、設備選擇等只是一個宏觀設想方案。但初步設計、開采方案與安全技術措施或開采設計與安全專篇均是在開發利用方案已確定的前提下,對資源的開采方式、工藝、礦山安全、設備選擇等進行綜合設計。根據礦山安全相關要求,礦山安全設施必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產和使用。當礦產資源開發利用方案中對礦山安全設施及措施要求不明確,而初步設計等提出更合理的設計方案,出現較大改變時,必然會影響到礦山企業按照方案實施,返過來必須重新編制開發利用方案。另外,礦山安全設施及措施的投入應作為礦山投資的一部分進行估算,而《礦產資源開發利用方案編寫內容要求》對此未作明確要求,由此,較多方案在編寫礦山安全設施及措施要求時較為模糊。
3、“設計利用資源儲量”合理性論證不夠嚴謹
地質報告提交資源量一般分為經濟基礎儲量、邊際經濟基礎儲量、次邊際經濟資源量和內蘊經濟資源量。方案編制過程中往往不加分析論證,對地質報告提交經濟基礎儲量、邊際經濟基礎儲量和內蘊經濟資源量全部作為設計利用資源儲量利用或依據設計規范對內蘊經濟資源量進行可信度系數調整后加以利用(《煤礦工業礦井設計規范》、《煤礦露天礦設計規范》和《有色金屬采礦設計規范》均對此作了相關規定)。
礦產資源開發利用方案作為礦山企業宏觀決策和政府管理部門實施監督依據,對內蘊經濟資源量全部作為設計利用資源儲量或進行可信度系數調整后加以利用,顯然是不夠嚴謹。礦產資源開發利用方案作為可行性研究報告替代,自然要對項目的可行性作出經濟評價,在對項目的可行性評價同時自然確定了礦山資源量的經濟類別,由此,對內蘊經濟資源量的利用與否應該在進行充分的技術經濟評價后加以確定,屬經濟的、邊際經濟的加以利用,屬次邊際經濟的就不采用。
4、礦山建設規模過于注重委托方要求
合理的礦山建設規模是根據具體礦山資源儲量規模、礦床賦存條件、開拓運輸方式、采礦方法、工藝流程、設備和市場等條件,綜合考慮投資、生產成本、礦山服務年限、投資回收期、礦山就業人數及資源的合理利用等確定的。特別是露天礦山,在產品堆場能夠滿足要求情況下,開采技術條件和市場因素對礦山生產規模的制約大大降低,設備選型、折舊與礦山服務年限成了確定礦山建設規模的主要因素。
然而,礦產資源開發利用方案編制時往往注重委托方要求,未對礦產品市場進行有效調查,忽略了設備利用率和人工效率,隨意確定礦山建設規模,甚至為了降低方案的行政管理審批級別與編制資格級別降低礦山的設計規模。特別是露天建筑石料礦山的方案編制時,往往會人為的將礦山建設規模定在略低50萬噸/年,甚至出現小數點后兩位數的設計生產規模,而從主要生產設備的產能考慮,顯然是不最合理的。從多年的礦產儲量動態監管情況反饋,較多的建筑石料礦山產能遠遠大于設計的生產規模,當然這樣的方案是不切實際的,也無從談起指導礦山生產了,更不要說為政府管理部門對礦山企業實施監督提供重要依據和提供礦業權評估的重要技術經濟指標,有效實施礦業權有償授予,維護礦業權公平交易了。
三、礦產資源開發利用方案編寫的改進
1、增加“投資估算及技術經濟評價”章節,加強技術經濟評價
礦產資源開發利用方案不但技術上要可行,而且經濟上必須合理。建議在《礦產資源開發利用方案編寫內容要求》中增加“投資估算及技術經濟評價”章節,對投資估算及技術經濟評價編寫內容和工作深度作出規定。根據基建工程量、設施、設備、占地等估算礦山建設投資,計算年銷售收入、總成本費用、利潤總額、所得稅、凈利潤和投資總額、投資利潤率、銷售利潤率、投資還本期限等指標。通過這些指標初步可以判斷項目經濟上是否可行。從而進一步論證方案確定的生產規模、設計利用資源儲量等指標是否合理。
2、增加“礦山安全設施及措施要求”章節,明確礦山安全設施及措施要求
建議在《礦產資源開發利用方案編寫內容要求》增加“礦山安全設施及措施要求”章節,在礦產資源開發利用方案編制階段就應根據礦山建設條件及生產特點,分析存在的主要危險、有害因素,確定應配套的安全設施以及應采取的對策措施。
3、加強礦山現狀研究和礦產品需求現狀和預測,提高開發利用方案的合理性
礦山建設規模、礦產品方案礦床開采、采選工藝、生產安全、環境保護、水土保持、“三廢”處理等方案的確定均與礦山現狀和礦產品需求相關。只有對礦山現狀和礦產品需求充分了解后,才能提出符合礦山實際、合理可行的相關方案。
4、嚴把編制資格審查關,通過各種渠道的組織培訓,提高開發利用方案編制的專業技術;嚴把方案審查關,提高開發利用方案質量。
四、總結
《礦產資源開發利用方案編寫內容要求》和《礦產資源開發利用方案審查大綱》實施已有十多年,隨著礦業權交易市場的逐步完善和礦產資源開發利用監督管理方式的規范化不斷推進,特別有是礦產資源有償取得制度實施以來,對礦產資源開發利用方案的編制提出了新的要求。文章對當前礦產資源開發利用方案編寫中存在的問題進行了梳理,認為應在礦產資源開發利用方案編寫內容中增加“投資估算及技術經濟評價”和“礦山安全設施及措施要求”章節,完善礦產資源開發利用方案編寫內容,使編寫的礦產資源開發利用方案真正成為礦山企業宏觀決策、政府管理部門對礦山企業實施監督和礦業權評估重要依據,成為維護礦產資源的國家所有權益,指導礦山有序、高效、合理開發礦產資源的主要技術性文件。
礦產資源的開采事關社會、環境、資源、安全等公共的利益。地礦行政管理、方案編制與評審的部門要切實按照規定的程序進行管理,要有科學、客觀、公正地態度去編制與評審開發利用方案;對采礦權人來說,開采必須走規范化、集約化、科學化的路子,實實在在的按照開發利用方案去實施開采,以保證礦產資源在國民經濟中的可持續發展,充分發揮其資源、社會、經濟與環境的最大效益。
參考文獻:
1廣西錳礦資源開發現狀
1.1礦山規模及開采情況目前廣西錳礦礦山約有99個,其中,大型礦山12個,占錳礦礦山的12.12%;中型礦山36個,占錳礦礦山的36.36%;小型以下的礦山51個,占錳礦礦山的51.52%,年產礦石量299.22萬t,平均生產規模為9萬t/a(正常生產礦山)。廣西錳礦開采方式分為露天開采、地下開采、露天—地下聯合開采3種。露天開采礦山的采礦方法以組合臺階采礦法為主,還有分區分期采礦法和橫采掘帶采礦法等。地下開采礦山的采礦方法以留礦采礦法為主,還有全面采礦法、留礦—全面聯合采礦法和分段礦房法等。據統計,廣西錳礦開采回采率平均值為89.23%,詳見表1[3]。
1.2土地恢復治理由于廣西錳礦礦山以露天開采為主,對地表環境破壞強度較大。據近3年統計資料顯示:廣西錳礦山土地恢復治理平均完成率為5.9%。2011年,平樂二塘錳礦區礦山地質環境治理、全州縣雷公嶺錳礦地質環境治理等2個申請中央補助資金的礦山地質環境治理項目獲得批準。目前,全州雷公嶺錳礦已成功申報國家礦山公園,經過礦山地質環境治理,優化了當地區域環境,為廣西礦山公園的建設提供借鑒。
1.3典型礦山開發現狀大新錳礦為廣西保有資源儲量規模及采選規模最大的錳礦礦山,位于崇左市大新縣,礦區有公路通往大新縣、靖西縣等,交通便利。大新錳礦為我國最大的碳酸錳礦床之一,礦床類型為海相沉積層狀碳酸錳礦礦床,地表發育風化帽型氧化錳礦,2011年底累計查明錳礦石資源儲量8208.98萬t,保有錳礦石資源儲量7669.17萬t。礦山為露天—地下聯合開采,采礦方法為縱運采礦法和留礦采礦法,設計采礦能力為90萬t/a,實際采礦量為每年107.52萬t,其中露天開采礦石量72.80萬t,地下開采礦石量34.72萬t。礦山實際回采率為87.66%,略高于設計回采率(85%)。礦山實施的“4a~5a線280~320m標高殘礦回收節約錳礦資源示范工程”采用串車斜井開拓,回收4a~5a線280~320m標高之間的殘留錳礦資源,每年回收錳礦石8萬t,原礦品位為含Mn19.32%,在服務年限內可回收錳礦石24.2萬t??傮w來看,廣西錳礦資源開發利用程度較高,可作為最低準入門檻制定的重要參考依據。
2廣西錳資源開發最低準入門檻體系構建與分析
依據國家及廣西礦產資源總體規劃要求,結合相關數據庫文獻、現場調研基礎數據,筆者分析了錳礦資源開發最低準入門檻的關鍵指標及基本內容。
2.1最低生產規模和最低服務年限分析依據《關于調整部分礦種礦山生產建設規模標準的通知》(國土資發[2004]208號)的規定,錳礦生產規模:大型≥10萬t/a,中型5~10萬t/a,小型≤5萬t/a,最低生產規模是2萬t/a。《廣西壯族自治區礦產資源總體規劃》(2008~2015年)中規定錳礦最低開采規模:大型10萬t/a,中型5萬t/a,小型3萬t/a;最低服務年限:大型20年,中型10年,小型3年。目前,廣西錳礦山平均生產規模約為9萬t/a,大中型礦山所占比例為48.48%,所占比例較高,且廣西錳礦資源開發利用水平較高,故制定的生產規模準入門檻應高于全國平均水平。因此,筆者認為小型錳礦不宜再批準建設,即新建錳礦礦山最低建設規模應該為:不批準建設小型錳礦,中型礦山5~10萬t/a,大型礦山≥10萬t/a;錳礦礦山最低服務年限:中型礦山不少于10年、大型礦山不少于20年。
2.2“三率”指標分析目前廣西已率先完成錳礦資源“三率”調查報告[3],由該報告可知,錳礦礦山開采回采率平均為89.23%,與開發利用方案設計的平均值88.32%基本持平;選礦回收率平均為87.90%,高于開發利用方案設計的平均值80.75%;綜合利用率平均為79.82%。近年來,廣西大型錳礦山通過產業升級,開發利用水平有所提高,但是,大多數中小型及以下錳礦山采選技術和裝備依然落后,生產粗放,開發利用水平低下,資源浪費和破壞較為嚴重,平均采礦回采率、選礦回收率分別為89.20%和75.80%,綜合利用率平均為67.72%。由此可見,廣西國有礦山礦產資源利用水平較高,而小型礦山礦產資源利用水平仍然較低。根據上述分析結果,結合廣西錳礦資源開發利用現狀,筆者提出廣西錳礦資源開發最低準入門檻“三率”指標要求為:露天開采回采率達到90%以上,地下開采根據錳礦礦床的圍巖穩固性和礦體傾斜度等自然賦存條件的不同,回采率應達到85%~91%。選礦回收率控制在85%~90%,錳礦綜合利用率控制在75%~85%。
2.3最低準入門檻的基本內容為規范錳礦開采秩序,提高礦產資源開發水平,加快結構調整,保護生態環境,促進廣西錳礦工業的安全生產和持續協調健康發展,廣西錳礦資源開發最低準入門檻應依據《中華人民共和國礦產資源法》、《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國安全生產法》、《中華人民共和國清潔生產促進法》、《廣西壯族自治區實施〈中華人民共和國礦山安全法〉辦法》、《廣西壯族自治區礦產資源管理條例》、《廣西壯族自治區礦山地質環境保護條例》等有關礦產開發的法律法規和相關產業政策,遵循“廣西礦產資源總體規劃(2008~2015)”的要求,并結合廣西錳礦資源開發現狀進行制訂,其基本內容應包括:開發原則,企業布局、規模與外部條件,企業人力資源要求,工藝裝備水平,環境保護,安全生產與職業衛生等方面。
2.3.1開發原則廣西錳礦資源開發應遵循以下原則:統一規劃,合理布局;合理開發,有效保護;優化配置,規模開發;依法開采,規范秩序。
2.3.2企業布局、規模和外部條件最低準入門檻中應對新建或改、擴建礦山項目進行嚴格規定,要求必須符合國家產業政策和國家及自治區相關規劃要求,符合土地利用總體規劃、土地供應政策、土地使用標準和生態功能區規劃的規定;必須履行建設項目核準和用地報批手續,不得擅自開工建設;必須依法嚴格執行環境影響評價、安全評價和職業衛生評價,堅持“三同時”驗收制度。另外,禁止在法律、法規、規章及規劃確定的禁止開采區域內開采礦產資源。采礦登記申請人申請開采的礦區地質工作應當符合地質勘查程度要求,大型礦區(床)應達到勘探程度,中小型礦區(床)應達到詳查程度,零星分散資源可適當降低地質勘查程度。新建錳礦山最低生產建設規模達到:中型5萬t/a,大型10萬t/a。新建錳礦山最低服務年限:中型10年,大型20年(該數值僅作為國土部門制定政策的依據和參考,具體取值應由國土部門根據廣西實際來制定)。新建礦山投資項目,按照《國務院關于投資體制改革的決定》(國發〔2004〕20號)中公布的政府核準投資項目目錄要求辦理。而且,開采錳礦產資源,必須依法申領相關證照;必須有可行性研究報告論證并立項批復;必須完成開發利用方案或初步設計、安全評價、職業衛生評價、環境影響評價及驗收程序;必須編制礦山土地復墾、地質環境保護與綜合治理方案,并依照方案邊開采邊治理恢復;必須嚴格按照批準的礦產資源開發利用方案、初步設計進行開采,嚴禁無證開采、越界開采、亂采濫挖和破壞浪費資源;必須在工程建設竣工后按規定經非煤礦山管理部門組織竣工驗收合格后,嚴格按核定的生產能力組織生產。
2.3.3企業人力資源要求錳礦最低準入門檻中應分別對不同規模礦山的企業人力資源提出相應的要求。以中型以上礦山為例,該類型錳礦礦長及技術負責人應具有礦山相關專業知識,并經非煤礦山管理部門培訓合格后,方可上崗;礦山必須配齊采礦、機電、通風、地質、測量、爆破作業等專業技術人員,以及符合工作崗位要求的特殊工種技術人員。此外,礦山企業還應當對從業人員進行安全生產教育和培訓,合格后方可上崗作業。同時,礦山企業應明確告知從業人員可能存在的職業危害,并對從業人員進行專門技能培訓,才能讓其持證上崗。同樣,有關部門應當對礦山特種作業人員進行專門培訓,合格并依法取得《特種作業操作資格證》后,才能上崗作業。
2.3.4工藝裝備水平錳礦礦山必須有與開發規模相適應的組織管理系統、生產作業裝備、排土場及尾礦庫等配套工程設施。錳礦開采回采率、回收率和綜合利用率應達到一定要求:露天礦開采回采率應達到90%以上,地下開采回采率應達到85%~91%(具體應依據礦體賦存條件和開采條件來定);錳礦選礦回收率指標應達到85%~90%;綜合利用率指標應達到75%~85%。
2.3.5環境保護制定最低準入門檻應對礦山地質環境保護提出一定要求,如應嚴格執行《礦山地質環境保護規定》,必須編制礦山地質環境保護與綜合治理方案,嚴格執行礦山地質環境治理恢復保證金制度,礦山地質環境治理恢復率應達到100%(全面治理)。礦山土地復墾應嚴格執行《土地復墾條例》,必須編制土地復墾方案,嚴格執行土地復墾保證金預存制度,新建礦山土地復墾率應達到100%(全面復墾)。而且礦山應對廢渣、廢水與尾礦進行有效管理,“三廢”排放要達到國家相關排放標準,礦山廢水回收利用率達65%以上。
2.3.6安全生產與職業衛生最低準入門檻中應在安全生產與職業衛生方面對錳礦礦山提出明確具體的要求,例如礦山項目建設和生產經營必須符合國家安全生產和職業危害防治等法律法規規定以及安全技術規程標準,具備相應的安全生產和職業危害防治條件,并建立健全安全生產責任制;新、改擴建項目安全設施和職業危害防治設施必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產和使用;礦山建設項目安全設施初步設計必須依法經過安全生產監督管理部門審查;安全設施投入生產和使用前,必須依法經過安全生產監督管理部門驗收等等。
3結語
(一)指導思想
以三個代表重要思想為指導,樹立和落實科學發展觀,堅持市場運作與政府調控相結合,綜合運用法律、經濟和必要的行政手段,通過收購、參股等方式對礦產資源整合,盡快實現規?;?、集約化開采,實現資源優化配置、布局合理,促進我市小康社會和資源節約型、環境友好型社會建設。
(二)基本原則
1、堅持科學規劃、可持續發展的原則
整合工作按照礦產資源規劃和現有的礦山實際情況,正確處理整體和局部、當前和長遠的利益關系,積極穩妥開展工作,維護礦山經濟發展和社會穩定。
2、堅持市場運作和政府調控相結合的原則
遵循經濟規律,加強政府對資源的管理和調控,運用法律、經濟手段按照市場規則協調好各方面的利益關系。
3、堅持扶優扶強、集約高效原則
推動資源開發向以規模大、技術水平和管理水平高、經濟效益好、資源利用率高、有安全保障能力的優勢企業為主體的方向發展,整合其他礦山企業。
4、堅持和諧穩妥、公開公正的原則
依法保護采礦權人的合法權益,同時兼顧各方利益,公開整合過程,廣泛接受社會監督,以公開促公正、公平。
5、堅持依法行政的原則
嚴格按照法律、法規、規章的權限,按新設置采礦權的程序和要求進行審批登記、頒發各類證照,堅持資源整合審批會審制度。
二、整合目標
(一)礦山布局趨于合理。依照礦產資源自然賦存狀況和地質條件,合理規劃,重新劃分礦區范圍,一個礦區只允許設置一個采礦權。
(二)安全生產條件明顯改善,礦山生態環境進一步優化,依法關閉不具備安全生產條件的礦山企業。按照財政部、國土資源部、環保局《關于逐步建立礦山環境治理和生態恢復責任制機制的指導管理》(財建〔20*〕215號)要求,建立健全礦山環境治理恢復保證金制度,制訂礦山生態環境保護綜合治理方案。
(三)礦山企業數量明顯減少。通過資源整合,使礦山企業數量由20*年8月持采礦許可證的41戶減少到22戶,壓縮46%。
(四)礦業權設置科學合理,礦山企業采權明晰,礦區范圍明確。整合后的礦山企業具有相應的資質條件,礦山開采規模與資源儲量規模相適應,達到省規定的最低開采規模標準。
三、整合范圍
(一)在我市行政區域內開采的建筑用石、建筑用砂、磚瓦用粘土的礦山企業,凡達不到省要求的最低開采規模的,均在整合范圍內。
(二)現有礦山企業生產規模低于以下標準的:建筑用石料2萬立方米,建筑用砂2萬立方米,其他乙類礦產3萬立方米,粘土磚1500萬塊;在一個整合礦區范圍內高于以上標準的礦山也應納入整合范圍。
四、工作安排
(一)資源整合總體方案
我市開采的都是乙類礦產,包括建筑用石料、建筑用砂、磚瓦用粘土及公路用養護料等。20*年8月持采礦許可證的礦山企業為41戶(其中:礦泉水生產企業一戶),通過整合資源,把相鄰的開采規模小的礦山企業整合到一起,關閉一批不具備安全生產條件的礦山企業,完成市局下達關閉礦山企業46%的工作指標。
1、具體整合方案:高臺子文生建材廠同公路養護隊整合一起;東蛇山子黃金樓子采石場與史家窯石場整合一起;東蛇山子采石場同盛達石場、金境石場、利源石場整合一起;大同采石場同億方石場、崢嶸石場整合一起;興隆采石場同興達采石場、玉石采石場整合到一起;梁山采石場同北荒采石場整合到一起;胡臺鎮河套磚廠和*市興隆橋磚廠整合到一起。
因資源枯竭已沒有土源,但采礦許可證截止日期為2007年12月31日的下列企業采礦許可證到期后不予延續,擬報關閉:
*市興隆堡磚廠、*市興隆鎮雙廟子磚廠、*市機匠磚廠、*市法哈牛鎮桲林子村磚廠、*市巴圖營子磚廠、*市永發磚廠、*市金五臺子新金紅磚廠(遼新高速公路在此磚廠通過)、*市洪源磚廠、*市胡臺鎮侯三家子磚廠(廠址臨近京沈高速公路)、*市法哈牛鎮五道溝磚廠(廠址臨近102線國道)。
2、對礦山設計年生產規模低于本實施方案要求的礦山企業,下達書面文書告知采礦權人,其采礦許可證到期后不予延續,但允許同其他開采同礦種礦山進行資源整合。2007年末礦山企業總數壓縮到22戶(其中:礦泉水生產企業一戶)。
(二)方案實施
按照批準的礦區整合方案,確立整合后的主體,明確擬設置采礦權的礦區范圍,按照基本建設程序編制礦山整合技術改造設計方案,重新編制礦產資源開發利用方案。
五、保障措施
一、礦山整合的由來
縣是我市境內礦產資源較為豐富的區域,特別是非金屬礦產資源如石灰石、花崗石、瑩石、葉臘石、青石、石煤等儲藏量大,開采條件較好。生成于奧陶紀時代的石灰石資源,延綿于的至一帶,走向長達數公里,據已探明的地質儲量報告,該區域的石灰石品質優、儲量大,宜大規模露天開采,是水泥、制堿、治金、鈣產品等的優質工業原料。
改革開放以來,縣依托當地礦產資源尤其是石灰石資源,大力發展水泥和鈣產品制造業,并逐步成為縣的重點產業。而與此相適應的礦業活動也日益蓬勃興起,鼎盛時期僅開采石灰石的礦山企業就有數十家之多。眾多的石灰石開采礦山,為當地及相鄰縣(市)的水泥企業提供了充足和廉價的石灰石原料,但由于礦山數量多,也帶來了一系列礦山安全、資源浪費、環境污染等問題:一是礦礦之間彼此為鄰,缺乏必要的安全間距。二是礦山規模小,采礦工藝落后,裝備十分簡陋,安全條件差。三是礦山大多為周邊村民合伙興辦,缺乏相應的采礦知識,從業人員的技能水平和安全意識不強,由此而引發的生產安全事故不斷。僅就年至年間統計,縣因礦山生產安全事故死亡15人,代價極為沉重,教訓十分深刻。四是由于小礦山數量多,礦業活動的秩序也較為混亂,石灰石資源優質難以優用、廢棄現象嚴重,造成資源浪費和環境污染??h委、縣政府針對——一帶礦業活動的實際情況,在原有礦業整治的基礎上,為進一步加強采礦秩序整治、礦山安全整治、礦區環境整治,提高礦區石灰石資源開采的規劃性,合理性和開采活動的安全性、效益性,縣政府專門制定了石灰石礦山資源整合工作方案,先期對礦區的礦山進行整合,并跟進推進宋畈礦區的礦山整合。
二、具體做法
(一)政府主導,強化整合。政府分管領導擔任礦產資源合理開發優化配置工作領導小組組長,具體工作由縣經貿局牽頭。方案中明確礦山資源整合的原則、相關部門工作職責、各階段工作任務和時間要求,強調加強協作,形成合力,扎實有效推進礦產資源整合工作。
(二)部門調摸,合理規劃。由國土部門對礦區現有的開發現狀和礦業權設置情況進行調查摸底;根據礦區石灰石資源分布情況、地貌特征和現有礦山企業采礦權設置情況,本著擴大礦山規模、優礦優用的要求,合理劃分或調整設置礦山采礦權的范圍、開采規模和出讓年限。通過整合,將使礦區原開采礦山從11家調減為5家,單一礦山開采規模為50萬噸以上。
(三)市場配置,廠礦分離。礦區及周邊有眾多的礦山企業、水泥企業和輕鈣生產企業,許多礦山是生產企業的自備礦山。為體現礦山整合后采礦權出讓的公平、公正和確保現有用礦生產企業的石灰石原料供應,縣的做法是:按照市場化配置資源的原則,凡縣內規模以上或投資在2000萬元以上的水泥、輕鈣企業和礦山企業均可參加礦山采礦權的競標,并必須有上述符合條件的3家以上企業合資、合作組建獨立的礦山開采企業。礦山企業必須與用礦企業簽訂供礦協議。
(四)配套政策,順利推進。為顧及現有礦山企業的利益,對礦山企業投資形成的礦區道路、開采設施等在出讓合同中到期未有約定不予補償的,在公開出讓前進行評估確定并在出讓公告里予以明確,由新中標企業給予補償;為顧及礦山所在地村的相關利益,要求新礦山企業必須按照輝埠鎮的統一政策保證其既得利益;鼓勵新礦山企業優化開采方案,采用中深孔爆破技術,合理布置采礦工藝和利用資源,優礦優用,縣財政視情給予一定的獎勵。
三、幾點啟示
(一)加強領導是關鍵。在現有開采礦山的基礎上進行整合,不像原始礦山采礦權出讓那樣簡單,所面臨的問題要復雜的多,利益的糾紛要激烈的多。為此僅由一個部門或幾個部門按礦山開采的一般管理程序操作顯然是行不通的。必須要由政府的統一領導,在政府的組織下通盤謀劃,科學制訂方案、明確部門職責、細化工作要求、嚴明工作紀律,通過參與部門的齊心協力,才能實現預期效果,達到礦山整合的既定目標。
(二)擇好整合啟動點。在現有的礦山開采情況下進行礦山整合,工作的難度可想而知,所以選擇好合適的啟動點,會起到事半功倍的效果??h的做法是在規劃好整合礦山的前提下,透過公開的渠道,提前向社會明確政府整合輝埠礦區的態度,讓礦山企業有一定的心理準備和參與重組的準備,并在現有開采礦山采礦權設置到期的時點,逐一收回采礦權。此舉化解了現有采礦業主可能的逆反心態,避免了企業的波動,確保了現有礦山歇業前的正常生產秩序和生產安全。
一、礦床地質特征包含的內容
安全是采礦企業面臨的最重要的問題,沒有安全的保障,一切采礦工作都無法正常的開展,所以對礦床周邊環境特征的正確評估是完成采礦任務的前提和基礎。礦床地質特征的準確把握是科學合理設計采礦方案的法寶。在礦床特征較為復雜的區域,要利用科學有效的方法對其開采工程中有可能出現的風險作出正確的判斷,并建立風險數據庫及制定風險防范的有效措施。此外,礦產的儲備量是否滿足開采的需要,也是研究礦床特征重要的目的之一,利用先進的礦產測量技術獲取礦產儲存量的關鍵數據,并對其進行認真仔細的分析,不僅對采礦方案設計的可行性有很大幫助,還可以促進完成采礦任務的效率的提升[1]。
二、某礦山地質采礦實例
?榱慫得窨蟠駁刂侍卣鞫圓煽笊杓頻撓跋歟?本文就實際采礦實例進行了分析,按照開采流程,介紹了礦床地質特征的評估方法以及為防范在采礦工程中安全事故的發生對采礦方案設計的要求。
第一,礦床地質特征。上文提到,采礦工作正式開始前,對礦床地質特征的評估是非常重要的,我們從兩個方面對其進行分析。首先是伴生有益成分,根據某礦山礦床地質的探測得知,待開采礦產的存在不是以單一的形式存在的,在其周圍或其本身都有其它的礦產伴隨而生,伴生礦與待開采礦外形很相似,但實際成分存在著很大的差別,這就需要技術人員通過一定的科學手段對其進行分離,并確定待開采礦的數量。經過勘探調查,待開采礦的含量是2.14萬噸,圓滿完成了礦床地質特征的勘探任務。另外很多伴生礦是有益的礦產資源,為了防止礦產資源的浪費,需要通過一定的技術手段對伴生礦進行分離和保護。其次水文地質。由于礦產的形成原因和類型不同,導致不同的礦產在地質層中分布的深度有所差別??碧饺藛T本著這一原則,仔細研究待開采礦產的類型,并有目的性的對某礦山現場進行勘探工作。隨著勘探工作的進行,勘探人員發現在某礦山的地下存在大待開采的礦產周圍含有豐富的大理石和磁鐵等礦物質,并且周圍的水資源也比較豐富,這就為待開采礦的開發帶來了諸多不利因素,需要在正式開采前制定對水的處理方案,一旦在開采過程中出現漏水現象,將會對開采工作的順利進行帶來巨大的負面效應。礦區新生界的土質含有大量的砂性土。由于待開采礦產的周圍聚集著大量的大理石礦產,決定了該地區地下巖石的質量和穩定性多比較高??碧浇Y果顯示,待開采的礦產大部分存在地表的淺層,收分化作用的影響,地表淺層的巖石的穩定性很差,如果不能采取很高的開采方式,將有可能導致冒頂和隔水性能的下降,從而降低從采礦區的水平[2]??傊?,經過地質勘探人員的辛苦工作得知,某礦山的礦產資源豐富,分布范圍廣,伴生礦和水資源同時存在。根據這些實際情況,開采方案的設計人員在設計采礦方案時應當有針對性的制定相應的措施,例如如何防止地下水發生滲漏等,并且在正式開采的工程中要時刻關注方案的可行性,一旦出現理論與實際相沖突的問題,設計人員和施工人員必須及時的溝通交流,盡快拿出切實可行的補救方案,以確保整個開采工程的梳理進行。另外,對伴生礦要制定好保護措施,以免造成礦產資源的浪費和對周邊生態環境的破壞。
第二,開拓方案?,F場勘探完畢后,根據勘探報告開始制定設計開采方案。針對待開采礦產埋藏的深度不同制定不同的開采方案。如果待開采礦產埋藏的地下位置比較深,可以在現場建設礦井,這樣做的好處是狂井下面可以形成一個完善的系統,在開采過程中不需要重復的施工,只需要按照礦井的系統設置向待開采礦產的埋藏位置進行挖掘即可。礦井的位置選擇是至關重要的,在礦井建設中如果遇到人力所不能解決的地質層構造問題,就需要對未完成的部分進行建設方案的優化處理,而完成的部分則保持不變。這樣既可以使采礦方案的設計多樣化,又可以提升管理工作的穩定性,確保及時的制定防范安全隱患的措施;如果代開采礦產埋藏的比較淺,只需要在開采現場進行垂直施工就可以了。無論實施哪一種方案,只要遇到地質層承受能力較弱的情況,必須采取有效措施對其進行加固,以防塌陷事故的發生。
第三,采礦方法。采用何種開采方式是開采方案得到有效執行的保證。開采方案只是依據勘探結果制定的理論構成,其有效的實施必須與科學的開采方式進行有機的結合,才能更好的控制在開采過程中可能出現的風險問題。根據該礦區的實際情況,可以嚴格控制礦石的分層高度。在實際開采過程中采用出礦填充的方法會收到很好的效果。首先,實際開采工作的開展分層推進,整個工程是一個循環的過程,管理水平和機械水平的發揮由于眾多環節和工藝的存在而影響著生產能力。其次,采用分層回采的方法,這種開采方法有利于維護工作的開展,杜絕出現過度開采的現象,降低礦產的損失率。再次,采礦人員要嚴格按照采礦設計的方案定點、定時、定量的開展采礦作業,不得人為的、隨意的開發新的開采場地,同時,必須對現場采取頂板加固措施,避免出現工程事故和人身傷亡。最后,切割工作量的減少有利于采礦效率的提高和采礦質量的保證。此外,在用爐渣和廢礦石進行填充時必須采用干式填充法[3]。
第四,礦井建設。該礦山的地下水資源豐富,且砂性土質在礦區新生界的土質含量較大,在建設礦井時可以采用凍結或注漿法等一些特殊施工措施。
XX縣是我市境內礦產資源較為豐富的區域,特別是非金屬礦產資源如石灰石、花崗石、瑩石、葉臘石、青石、石煤等儲藏量大,開采條件較好。生成于奧陶紀時代的石灰石資源,延綿于XX的XX至XX一帶,走向長達數公里,據已探明的地質儲量報告,該區域的石灰石品質優、儲量大,宜大規模露天開采,是水泥、制堿、治金、鈣產品等的優質工業原料。
改革開放以來,XX縣依托當地礦產資源尤其是石灰石資源,大力發展水泥和鈣產品制造業,并逐步成為XX縣的重點產業。而與此相適應的礦業活動也日益蓬勃興起,鼎盛時期僅開采石灰石的礦山企業就有數十家之多。眾多的石灰石開采礦山,為當地及相鄰縣(市)的水泥企業提供了充足和廉價的石灰石原料,但由于礦山數量多,也帶來了一系列礦山安全、資源浪費、環境污染等問題:一是礦礦之間彼此為鄰,缺乏必要的安全間距。二是礦山規模小,采礦工藝落后,裝備十分簡陋,安全條件差。三是礦山大多為周邊村民合伙興辦,缺乏相應的采礦知識,從業人員的技能水平和安全意識不強,由此而引發的生產安全事故不斷。僅就**年至**年間統計,XX縣因礦山生產安全事故死亡15人,代價極為沉重,教訓十分深刻。四是由于小礦山數量多,礦業活動的秩序也較為混亂,石灰石資源優質難以優用、廢棄現象嚴重,造成資源浪費和環境污染。XX縣委、縣政府針對XX——XX一帶礦業活動的實際情況,在原有礦業整治的基礎上,為進一步加強采礦秩序整治、礦山安全整治、礦區環境整治,提高礦區石灰石資源開采的規劃性,合理性和開采活動的安全性、效益性,縣政府專門制定了XX石灰石礦山資源整合工作方案,先期對XX礦區的礦山進行整合,并跟進推進宋畈礦區的礦山整合。
二、具體做法
(一)政府主導,強化整合。政府分管領導擔任礦產資源合理開發優化配置工作領導小組組長,具體工作由縣經貿局牽頭。方案中明確礦山資源整合的原則、相關部門工作職責、各階段工作任務和時間要求,強調加強協作,形成合力,扎實有效推進礦產資源整合工作。
(二)部門調摸,合理規劃。由國土部門對XX礦區現有的開發現狀和礦業權設置情況進行調查摸底;根據礦區石灰石資源分布情況、地貌特征和現有礦山企業采礦權設置情況,本著擴大礦山規模、優礦優用的要求,合理劃分或調整設置礦山采礦權的范圍、開采規模和出讓年限。通過整合,將使XX礦區原開采礦山從11家調減為5家,單一礦山開采規模為50萬噸以上。
(三)市場配置,廠礦分離。XX礦區及周邊有眾多的礦山企業、水泥企業和輕鈣生產企業,許多礦山是生產企業的自備礦山。為體現礦山整合后采礦權出讓的公平、公正和確?,F有用礦生產企業的石灰石原料供應,XX縣的做法是:按照市場化配置資源的原則,凡縣內規模以上或投資在2000萬元以上的水泥、輕鈣企業和礦山企業均可參加礦山采礦權的競標,并必須有上述符合條件的3家以上企業合資、合作組建獨立的礦山開采企業。礦山企業必須與用礦企業簽訂供礦協議。
(四)配套政策,順利推進。為顧及現有礦山企業的利益,對礦山企業投資形成的礦區道路、開采設施等在出讓合同中到期未有約定不予補償的,在公開出讓前進行評估確定并在出讓公告里予以明確,由新中標企業給予補償;為顧及礦山所在地村的相關利益,要求新礦山企業必須按照輝埠鎮的統一政策保證其既得利益;鼓勵新礦山企業優化開采方案,采用中深孔爆破技術,合理布置采礦工藝和利用資源,優礦優用,縣財政視情給予一定的獎勵。
三、幾點啟示
(一)加強領導是關鍵。在現有開采礦山的基礎上進行整合,不像原始礦山采礦權出讓那樣簡單,所面臨的問題要復雜的多,利益的糾紛要激烈的多。為此僅由一個部門或幾個部門按礦山開采的一般管理程序操作顯然是行不通的。必須要由政府的統一領導,在政府的組織下通盤謀劃,科學制訂方案、明確部門職責、細化工作要求、嚴明工作紀律,通過參與部門的齊心協力,才能實現預期效果,達到礦山整合的既定目標。
(二)擇好整合啟動點。在現有的礦山開采情況下進行礦山整合,工作的難度可想而知,所以選擇好合適的啟動點,會起到事半功倍的效果。XX縣的做法是在規劃好整合礦山的前提下,透過公開的渠道,提前向社會明確政府整合輝埠礦區的態度,讓礦山企業有一定的心理準備和參與重組的準備,并在現有開采礦山采礦權設置到期的時點,逐一收回采礦權。此舉化解了現有采礦業主可能的逆反心態,避免了企業的波動,確保了現有礦山歇業前的正常生產秩序和生產安全。
關鍵詞:礦山地質;災害類型;防治措施
0.引言
近些年來,我國重大地質災害明顯上升的趨勢,其種類多、分布廣、影響大、造成的損失嚴重。礦山地質災害是地質災害的一個分支,是人類開采礦山而直接誘發的人為地質災害。而由于礦山的地質災害大都在深部發生,其勘查多采用遙感信息技術與物理勘查方法。
1.礦山地質災害的勘查方法
1.1地球信息技術綜合方法
目前的信息技術主要是利用遙感集合“3S”技術,及時掌握地質災害可能的分布.發生地點與區域。如利用全球衛星定位系統對地質災害發生的高危點位精確定位,并利用遙感衛星進行疊加分析,預測災變發生趨勢。
1.2地球物理勘查方法
主要指應用物理手段,探測巖土圈層相關信息,確定采空區、斷層位移、磁場變化等可能的災害伴發信息,對地質災害進行提前分析與預測。地球物理勘查礦山地質災害的方法主要包括高密度電阻率法、視電阻率法、瞬變電磁法、淺層地震法等。這些方法是預測潛在礦山地質災害重要技術手段。
1.3環境化學勘測方法
在礦山地質災害預防過程中,人們也常常使用地球化學勘查方法。例如對礦區環境污染的監測,化學探測方法具有不可替代的優勢。這種方法的應用能夠有效確定污染因素、預測污染趨勢、追溯污染源、劃分污染區,為污染治理方案的制定提供重要的科學依據和技術支持。
2.礦山地質災害的主要類型
礦山地質災害種類繁多,按成災與時間的關系,可分為突發性礦山地質災害(如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等)和緩發性礦山地質災害(如采空區的地面變形、環境污染等)。但最常見的是以災害的空間分布和成因關系分類:
2.1巖土體變形災害
(1)礦山地面和采空區塌陷地面塌陷主要發生在地下以井巷開采的礦山。在礦山采空區,若保留礦柱不足,或因礦柱受損而失去支撐能力,就會造成地面塌陷。特別是那些礦體埋藏較淺,產狀較平緩的礦區(如煤礦),地面塌陷的現象更為常見。礦體埋藏相對較深的地下開采礦山,如果不能及時回填和崩落采空區,當其達到一定規模就會產生大面積塌陷。此外,在巖溶分布區,還會因礦山排水疏干而導致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不僅破壞可耕地資源.建筑物,毀壞道路.水庫,還可直接導致礦山某些地下巷道的塌毀,或使大氣降水和地表水沿塌陷裂縫灌入坑內,造成淹井事故,直至停工停產。(2)采礦場邊坡失穩.滑坡與巖崩主要原因是不合理開采如采剝失調、邊坡角度過陡等造成,這種災害多發生在露天開采的非金屬礦山和建材礦山。(3)坑內巖爆坑內巖爆又稱礦山沖擊,這是因礦坑周邊和頂底板圍巖,在受到強大的地殼應力作用而被強烈壓縮,一旦因采掘挖空出現自由面,即有可能產生巖石地應力的驟然釋放,導致巖石大量破裂成碎塊,并向坑內大量噴射、爆散,給礦山帶來危害和災難。(4)采礦誘發地震因采礦活動而誘發的地震,震源淺、危害大,小震級的地震即可導致井下和地表的嚴重破環。
2.2地下水位改變引起的災害
(1)礦坑突水涌水這是最常見的礦山災害,突發性強.規模大,后果嚴重。生產過程中常因對礦坑涌水量估計不足,采掘過程中打穿老窿,貫穿透水斷層,驟遇蓄水溶洞或暗河,導致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹.人員傷亡災難。(2)坑內潰沙涌泥這是常與礦坑突水相伴而生的災害。當采掘過程中驟遇蓄水溶洞,常見溶洞中充填的泥沙和巖屑伴隨地下水一起涌入,另外一些透水斷層和地裂縫也常會使淺部第四紀沉積物隨下漏的地表徑流涌入坑內。其結果是使坑道被泥沙阻塞,機器、人員被泥沙所埋,嚴重時甚至會使礦山遭受毀滅性的打擊。(3)環境污染環境污染是礦山災害的另一種重要形式。因采礦、選礦產生的“三廢”物質,由于未經有效處理就被排放到江河湖海中,造成環境污染公害事件。采礦還會造成水土流失、土地砂化、鹽漬化、地下水斷流等。
2.3礦體內因引起的災害
(1)瓦斯爆炸和礦坑火災這種災害最常見于煤礦。由于通風不良,使瓦斯積聚發生爆炸,造成井下作業人員傷亡,礦井被毀;礦坑火災除見于煤礦外,也見于一些硫化礦床。因硫化物氧化生熱,在熱量聚積到一定程度時則發生自燃,引發礦山火災。礦山火災的危害極大,而且還嚴重損耗地下礦產資源,如有的煤礦在地下已燃燒上百年,其資源損耗量十分巨大,使當地氣候發生改變,農作物和樹木大量死亡,田地荒蕪,環境嚴重惡化。(2)地熱隨著開采深度加大,地熱危害不斷加劇。我國已有許多礦山開采深度達到800m以下,礦山因含硫量高,開采深度又大,地溫非常高。礦山地熱災害導致礦工勞動環境惡劣,嚴重影響了有關礦山的正常生產。
3.礦山地質災害的防治措施
根據不同礦山的地質條件和地形特點及礦山的開發利用方案,以及災點的分布特點劃分不同層次的防治區,以便采取相應的防治措施。一般分為重點防治區.次重點防治區和一般防治區。
3.1重點防治區防治措施
(1)合理設計邊坡參數,加強邊坡監測,建議作擋墻穩固邊坡,開挖后如果出現開裂變形,建議做專門的工程地質勘察。(2)對于原有的災害點,做好邊坡加固和預防工作,盡量消除因礦山開采而誘發災害復發的隱患。(3)渣場棄渣嚴格作好方量及邊坡坡度的設計,作好擋墻設計,設置攔渣壩,防止泥石流的產生。并充分\合理利用渣場,嚴禁隨意棄渣(特別在公路沿線)。(4)對于坑道開采,在坑道內一定要作好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌.冒頂等而產生的危害,尤其上方有住戶處要預防引起上部地面開裂。(5)作好坑道的排水設計,以防因礦坑涌水造成危害。(6)設置監測點,作好監測記錄與分析工作,確保在易于發生災害地段防患于未然。
3.2次重點防治區防治措施
在進場公路、礦山生活區建設中,會形成大量的邊坡和一定數量的棄渣,可能形成邊坡失穩,造成滑坡和塌方;沿途不合理的棄渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滾石和飛石危害。
(1)科學合理設計邊坡參數,并進行合理支護和加固,邊坡上方應設置排水溝,做好地表擋排水措施。(2)加強工地管理,合理堆放棄渣,嚴禁隨意棄渣;在險要地段建設攔擋滾石和飛石的設施。(3)開采結束后,將棄渣場扒平覆土,植樹還林,恢復植被。
3.3地質環境恢復方案及措施
為防止水土流失和恢復植被和景觀,礦山須規劃進行礦山復墾工作,以恢復礦山生態功能。開采棄渣切勿胡亂堆放,必須統一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內,在開采過程中,有計劃地將棄渣回填到采空區。棄渣場經處理后再敷表土.植草種樹。
4.結語
礦山地質災害類型多,引發因素多樣,不同類型的礦山地質災害有著不同的形成機制和表現形式。針對不同礦區的地質環境特點,我們應該選擇適當的礦山開采方案,并進行積極的地質災害勘查方法,做到將災害消滅在萌芽期。綜觀當前對礦山地質災害類型.勘查技術方法和預防措施,查明礦山地質災害特征,預測災害體的發展變化,提出防治措施,為礦山防災減災提出合理建議。
參考文獻
[1]丁雅麗.唐山市體育場巖溶塌陷地質災害治理工程實例[J].西部探礦工程,2012(1).
關鍵詞:地質;礦產;采礦;坡角
礦山一般是經過幾億年的時間形成的地下巨礦產資源,在發現礦山之后,具體進行開采之前,需要對開采的流程、順序、方式方法進行合理設計。并且這些設計不但要考慮到當地的實際地址特征和自然生態環境,還要充分考慮到該設計能否在幾年甚至幾十年的開采作業中都適用。因為礦山的開采并非短期之間就能完成的,而是一個循序漸進、慢慢開采的過程。那么要如何才能使采礦設計實現最大的經濟效益、生態效益和社會效益呢?以下筆者就結合自己的工作體會,來提出幾點在地質及采礦設計過程中應當注意的事項。
1、要科學細致的對地質勘察資料進行分析
最初發現礦山一般都是由地質人員勘察探測得知,并且一般都會出具相應的地質報告,這是地質及采礦設計的最原始資料,其能夠以文字和圖紙的方式將礦山礦床的形態稟賦都一一表現出來,能夠使設計人員掌握礦床的大致情況和礦產存量,從而更好的設計最適合的采礦設計圖。那么在對地質勘察報告和相關資料進行分析研究時,應當注意什么呢?
首先,要對礦山或礦床所在的地理位置、地質特征、地質結構、地質構造等基礎地質條件進行仔細的研究。因為這些資料是最能體現礦床賦存形態、礦產分布、礦產質量的信息資料,對于設計開采境界線有著很大的幫助。
其次,要對礦山或礦床的具體特征進行分析和研究,包括礦體的總量、分布情況、礦石類型、礦石本身及周邊巖石的物理力學性質、礦床所在地的水文地質條件、頂底板與圍巖等等,要對礦床上礦石的分布規律進行了解,以便在采礦設計圖上明確標示出來。
除了上述內容需要重點分析研究以外,還要依照地質資料對礦床的其他信息進行全面了解。比如礦產高級儲量的具體所在位置、礦層所對應的礦石等級等等。一般在開采某一座礦山或某一個礦床時,首先開采的往往是高級儲量的部位,并以此為起點,逐漸開采整個礦山或礦區。另外,還要對覆蓋土、巖溶、礦山夾層及其成分組成、礦產等級的純度等問題進行仔細分析。
總之,在確定某處存在礦藏之后,首先就要將與之相關的所有地質報告及地質材料都進行全面研究,不可放過任何一點有用信息。只有這樣,才能在后來的采礦設計方案中正確把握礦山情況,合理設計開采方案。
2、合理確定礦山開采境界線
地質設計的第一步,就是要確定具體的開采境界線,一般來說應遵循以下原則。
1)開采境界內的工業儲量不得少于規定的礦山生產服務年限;
2)礦山開采境界線內的平均剝采比,一般不宜大于0.5:1;
3)地質報告中已探明的工業儲量,必須得到充分的利用。在圈定開采境界時,如果未劃入境界線內的部分,只要現有的開拓系統沒有大的改動,基建投資和工程量沒有大幅增加,就應盡量圈入,以保證國家資源的充分合理的利用;
4)開采范圍與國家鐵路、公路、工廠、居民區及其它重要的建構筑物之間應保持一個合理的安全防護距離,符合《爆破安全規程》(GB6722-2003)的相關要求;
5)采場的四周最終邊坡必須保持穩定,否則應對邊坡坡度進行調整,應根據礦巖的穩定性來確定采礦場的邊坡角,同時還要避開嚴重影響邊坡穩定性的不穩定巖層和構造帶。
我們現在的設計方法一般是先從地質勘探線剖面圖入手,地質地形平面圖與地質剖面圖相結合的辦法,在初步確定開采境界之后,再進行邊坡角的核算,邊坡公路工程的布置,總體剝采比的核算,反復幾次,最終才能將最終開采范圍確定,這項工作需要有一定的設計經驗的積累才能做好。
3、確定采場最終邊坡角時應注意的問題
采礦場避免出現山體滑坡絕對是我們采礦工程師在設計過程中應該注意的首要問題。包括生產中臨時開采邊坡與永久性的最終邊坡的穩定。影響邊坡穩定性的主要因素一般有以下幾個方面:
1)巖石物理力學性質,主要是指巖石的硬度、致密程度、耐風化能力、凝聚力和內摩擦角等;
2)地質構造,主要是斷層、破碎帶、節理裂隙和層理面等受力薄弱面等等;如單條斷層與邊坡走向之夾角
3)水文地質條件,應考慮地下水活動對巖體穩定性的影響,現在面臨這個問題的礦山也越來越多。
4)開采技術條件、開采深度以及邊坡存在的時間長短等等。
4、對地質及采礦設計工作發展方向的展望
目前我們的這部分設計工作,所采用的仍是傳統的以手工為主、計算機為輔的設計方法,這一做法的主要缺點是只能進行定性的設計,對于儲量與品位尤其是品位的搭配無法進行精確的計算,對采礦生產只能起到引導性的作用,不能起到精確指導的作用。另外如果想建立一套現代化的礦山數字信息管理系統,就必須要解決礦山地質數字化設計問題?,F在國際上借助先進的采礦軟件,冶金等行業的礦山已全面開始推進數字化礦山設計,國外很多石灰石礦山的設計也已開始大規模推行采礦軟件的使用。目前比較廣泛的采礦軟件有SURPAC、DATAMINE、MICROMINE等,這些軟件在地質及采礦設計方面各有特色,各有側重點,比起我們傳統的設計方法,這些軟件所輸出的圖紙信息量大,數據精確,除了能完成我們傳統的手工圖紙中的水平地質分層平面圖之外,還能輸出水平分層巖性圖、水平分層品位圖、任意塊段的儲量及平均品位、礦巖量報告及礦巖搭配后的數據等等,這些數據對采礦生產具有直接的指導作用。
以SURPAC軟件為例,其是諸多數字化礦山軟件中應用比較廣泛的一種,其突出性能是,提供了強大的三維圖形工作區、地質統計學分析和集成的建模環境,使得設計者能夠利用有限的信息確定出礦床的地質特征,進而進行全三維圖形方式下的采礦設計,數據統計及分析功能強大,內涵豐富。運用該軟件的數據庫運算及成圖功能,可以進行地質數據各方面的統計及分析,出圖方面完全可以做到三維設計,二維及三維圖形輸出。另外該軟件還提供了比較強大的二次開發功能,開放了其內部數據結構和函數,客戶可以定制自己的工具,進行本地化的設計。
5、結語
本文主要從礦山地質材料研究、礦山開采境界線、邊坡角、設計方法等四個方面對地質及采礦設計過程中的幾點工作體會進行了簡單的論述。通過本文可以看出,在礦山的地質及采礦設計中,需要對多個因素進行考慮,并應該積極引進先進的采礦設計方法,充分利用計算機軟件技術,提高地質及采礦設計的工作效率和設計水平。
參考文獻
關鍵詞:采礦;工程設計;要點分析;采礦新技術
在對我國目前礦產業進行深入研究中,清楚發現進行合理的礦產開采對提升我國社會經濟是非常重要的。這也說明我國現在進行的礦產開采事業已經發展到一個關鍵時期。在目前對礦產的大幅度開采不僅僅會造成礦山整體結構破壞,而且對社會礦產業繼續發展也有很大的影響,針對于此就需要制定合理有效的礦山采礦工程,通過對其合理設計從根本的角度上提升整個礦產行業的發展,進一步促使我國社會經濟得到真正提高。
1 對礦山采礦工程設計的根本原理
前面也清楚說明我國現在進行礦產開采對社會發展起到不可忽視的作用,在這個過程中還需要對礦山自身結構有一個全面的考慮這對提升礦產開采質量和保障礦山整體安全是非常重要的。而且在對采礦工程進行設計的時候,還需要對現在社會上存在的先進技術手段有一個充分的考慮,從根本的角度上提升整個礦山開采效率和礦產質量。除此之外還需要對國外實施的礦產開采工程和相關的管理方法有一個全面了解,并將其存在的優點全面落實我國礦山開采工程中去。
在對采礦工程進行設計的時候還需要對采礦基礎信息全面掌握,而且相應的設計對礦山開采結果產生的影響也存在很大的差異。對于不同的礦產采取不同的開采方法,并在其中結合現代科技信息技術,從根本的角度上提升開采礦產質量。比如在對地下礦產進行開采的時候需要對地下區域地質狀態有一定了解,而且還需要在開采過程中考慮其自身是否具備可再生的性質,針對以上描述的這幾點進行工程設計,保證礦產開采的順利實施。在對礦山自身條件進行深入研究中,還發現礦山自身生產條件并不是固定不變的,而是會隨著時間、環境和空間變化等外界因素進行改變的。因此在對開采工程進行設計的時候還需要將這一點全面考慮,并且對原有的工程技術進行深入剖析。另外在設計的時候還需要對礦產企業和其他企業之間存在的差異通過合理的方法描述出來。在研究中發現礦產企業和其他企業之間存在的差異主要在于礦山的生產能力并不是永存的,因此在工程設計的時候還需要將這點差異與相應設計進行有效結合。除此之外還要對礦產所處的地理位置也要有一定了解,在對我國礦產區域研究中了解到我國礦產大多數分布在山區鄉村,因此在開采工程設計的時候還需要對可能發生的工農問題進行有效處理,從根本的角度上保證礦山礦產開采的順利實施。
2 對地質資料要進行詳盡的分析與研究
要想對礦產進行合理開采,在進行礦山礦產開采工程設計之前還需要對礦產所處地質條件有一個全面的了解。在對地質報告進行研究中清楚了解到我國現存的地質報告并不是單一的結構報告,其獲取時間也有很大的不同。這就導致其地質報告的分析方向存在一定差異。總的來說對地質報告進行分析可以通過以下就幾個方面進行。
2.1 需要對礦山所處的地理環境,周邊地質情況和土壤等方面進行深入研究,這些因素對整個礦產形態有較大影響。而且從這些影響因素對礦產自身結構進行分析,不僅僅對礦產自身質量有一個詳細了解,而且對確定開采界限也起到不可忽視的作用。
2.2 對礦產的現存形態進行分析,了解礦巖分布情況和礦石自身質量的變化模式,這地提高礦產開采效率和其自身質量有非常重要的作用,也為進行礦產開采提供直接參考依據。
2.3 礦床的其它重要信息,如高級儲量的位置、覆蓋土的分布情況、巖溶發育情況、礦層對應及礦石品級的對應問題、夾層情況及侵入巖脈的情況等等。首采區一般選在高級儲量分布的位置,并由此展開礦山開拓系統的選擇與布置。應重點研究覆蓋土、巖溶及品級對應等問題,在對礦石品級的組合計算過程中,地質報告中經常出現為了人為增加礦石一級品的數量,而將單樣“上下竄動”或“穿靴戴帽”進行組合計算的現象,這種做法顯然不妥。關于礦山的夾層問題,石灰石礦床中,最經常出現的夾層是高鎂夾層,應仔細研究其可搭配比例。另外高硅夾層也要引起充分的注意,它會降低破碎效率。
2.4 礦石的物理力學性質、頂底板及圍巖的特性等,礦床水文地質情況,均會對開采產生一定的影響。
3 礦山開采境界線的確定
建材行業的石灰石礦山因為受到經濟方面的限制,只能采用開采成本較低的露天開采方式。地質報告中已給出了儲量計算范圍,并且已經國家儲委進行審查備案。礦山地質及采礦設計的目的就是要將地質報告中給出的地質儲量,結合恰當的開采技術條件開采出來,這些設計成果將會在甲方申領的采礦許可證的配套文件中詳細地說明,以供國家部門進行逐年核查。地質設計的第一步,就是要確定具體的開采境界線,一般來說應遵循以下原則:
3.1 開采境界內的工業儲量不得少于規定的礦山生產服務年限。
3.2 礦山開采境界線內的平均剝采比,一般不宜大于0.5:1(t/t)。
3.3 地質報告中已探明的工業儲量,必須得到充分的利用,在圈定開采境界時,未劃入境界線內的部分,只要現有的開拓系統沒有大的改動,基建投資和工程量沒有大幅增加,就應盡量圈入,以保證國家資源的充分合理的利用。
3.4 開采范圍與國家鐵路、公路、工廠、居民區及其他重要的建構筑物之間應保持一個合理的安全防護距離,符合《爆破安全規程》的相關要求。
3.5 采場的四周最終邊坡必須保持穩定,否則就必須對邊坡坡度進行調整,應根據礦巖的穩定性來確定采礦場的邊坡角,同時還要避開嚴重影響邊坡穩定性的不穩定巖層和構造帶。我們現在的設計方法一般是先從地質勘探線剖面圖入手,地質地形平面圖與地質剖面圖相結合的辦法,在初步確定開采境界之后,再進行邊坡角的核算,邊坡公路工程的布置,總體剝采比的核算,反復幾次,最終才能將最終開采范圍確定,這項工作需要有一定的設計經驗的積累才能做好。
結束語
在對礦山礦產開采工程設計的時候,要求設計人員對礦山的整體地質特征有一定了解,而且在制定設計方案的時候,設計人員還需要對地質結構和其他基本因素進行深入分析,并將設計方案與這兩點做到有效結合,這對選取出合理的開采方案起到非常重要的作用。另外在制定開采工程設計方案的時候還需要保證礦山整體安全和節約開采成本,這對提高礦產企業自身經濟效益是非常重要的。在設計人員對方案進行設計之后,相關的檢驗人員需要對設計方案的合理性進行檢驗,最大程度上保證礦山礦產開采的順利實施。
參考文獻