逯登棟
(青海黃河礦業有限責任公司,青海 西寧 810000)
總的來說,我國主要有色金屬的人均占有儲量明顯低于世界平均水平。如果考慮資源開發過程的破壞和礦山生產消耗儲量未及時注銷等因素,我國有色金屬實際儲量還會更少。此外,由于幾十年來資源的高強度消耗和礦山地質探礦投入的嚴重不足,多數礦山長期在低產、低效、虧損中徘徊。同時,近年來我國經濟的快速增長對礦產資源的需求量增大,而找礦勘查投入相對不足,礦山找礦嚴重滯后于礦山生產,礦山資源損耗量大于新增儲量,造成礦山生產能力的過快消失,礦山關閉速度加快。采礦方式主要為露天、地下開采。
有色金屬礦山地下開采方式按地壓控制方式,分為空場法、充填法、崩落法三大類,以空場法、充填法具多。進行必要的地質勘查是進行有色金屬礦山采礦的必要前提和方法。露天開采與地下開采的主要區別在于露天開采不需要開挖地下坑道,在一定程度上保障了采礦人員的人身安全,露天采礦一般針對礦產分布較為淺層的地區,施工主要過程分為以下步驟:首先為了達到更好的爆破效果,爆破員需要尋找最適合的爆破地點,在選好的地點進行鉆孔,放入雷管后就可以進行爆破工作了,此時礦產就和表面雜質等混合在一起,開采部門安排車輛進行搬運,最后對雜質進行分離。露天開采的優點較多,例如大型機械有一個相對較大的施工場所,并且避免了進入礦洞,在一定程度上保證了開采過程中的人員安全。由于施工過程缺少了開挖地下礦洞的時間,因此不僅可以提升工作效率,同時也可以降低成本,對于人員的管理更加便捷。在進行露天開采時,爆破地點的選擇十分關鍵,好的爆破的地點可以在礦產最為豐富的地點進行精準爆破。
因此,礦山地質工作是整個采礦工作能夠順利高效率進行的基礎,礦山地質工作對礦產采集至關重要。
由于礦產開采對于周邊環境影響較大,因此不僅需要對開采區域地質情況進行勘查,還需要對于開采區域周邊工程地質情況進行勘測,設計者進行設計時需要考慮土體擾動情況,判斷周邊是否有重要建筑需要維護,在一定程度上減小損失。礦產開采之前必須對礦山及其周邊環境進行工程地質勘查,了解地層地質條件、水文地質條件、工程地質條件以及環境地質條件,再根據工程地質勘查報告進行合理的開采規劃,避免開采過程中由于地質勘查基礎工作未做全面而出現影響露天礦山邊坡穩定性、地下開采垮塌透水等情況。因此,礦山前期地質勘查及工程地質勘查是礦山安全建設和生產的重要保證。
礦山地質中地質勘測數據是爆破工程布設的基礎。由于爆破對于周邊土體的擾動是巨大的,因此在爆破前就必須確定最適合的爆破地點,并且由于爆破工作的不可逆性,這就導致若出現爆破點與原定地區誤差較大時會造成極大的資源浪費,并且對于周邊環境的影響也不可逆轉。所以爆破與現場情況的關系十分密切。爆破地點周圍的巖石剛度直接影響雷管用藥量,當地下存在不穩定結構時,爆破帶來的震動可能會使得原本趨于極限平衡的巖石結構等產生失穩造成局部震動,對周邊環境造成較大的擾動。由于炸藥在水分較為充足地區引燃的難度較大,因此在對地質進行勘測時,需要仔細探明地下水流向以及周邊地下水位情況,當地下水較為充足時,需要考慮采取防水性炸藥。
由于炸藥放置于炮孔內,因此當進行放置時,應該注意放置深度以、位置及角度,避免由于放置過深造成強度不夠,不能按照預期要求完成任務的現象發生。
當爆炸位置靠近邊坡位置時,需要注意爆破對于邊坡穩定性的影響,靠近邊坡盡量放置輕量型的炸藥或者放置距離較邊坡有一定的距離。當必須在邊坡周邊進行爆破作業時,需要注意以下的問題:首先,需要注意裝藥量,放置由于裝藥過多導致的爆炸于波過大對邊坡穩定產生影響。其次,爆破應該采取微型爆破的方式,當爆破范圍較大時,可根據地質情況安排多個爆破點,盡量減少對邊坡的影響。其次,大量降雨過會對邊坡穩定性造成消極影響,此時應該避免在邊坡周邊進行生產作業,這是由于降水過后土壤之間的水分含量升高,土顆粒之間粘結應力降低,使得土體穩定性大幅降低,此時若依然施工將會對土體造成更加嚴重的擾動。
在礦山建設生產中,測量數據是進行一切建設生產活動的基礎。傳統測量活動需要投入很大的人力和物力,并且要對較大范圍地質進行詳細勘測所耗費的時間成本很大。由于礦山開采前需要對礦山周邊工程地質條件進行詳細勘查,同時在開采過程中需要布置精準的爆破孔位,因此在進行詳細的地質測繪的過程中,難免會出現誤差,對于后期爆破以及開采將會造成較大的困擾。若在地質開采中采用RTK法進行勘測時,可以減輕測量者的負擔,減少勘測過程中繪圖人員在進行繪圖作業時工作量較大的困難。
在進行測繪工作時,首先面臨的是選擇控制點問題,傳統的控制點布置是利用全站儀進行的,但是在山地區域,很多時候全站儀的使用受到地形等因素的影響,在布置控制點時耗費很大的人力及時間,同時對控制點精確性驗算時,需要進行大量數據的驗算。由此看來會浪費的大量的資源。而采用RTK技術進行測量時,會減少很多的工作,系統會根據輸入的圖根控制點進行自動布置其余控制點的方式進行作業,當測量人員對儀器設定了一定的精度后,系統在測量達到了預定精度后就會停止工作,測量時僅需將所測目標點的坐標輸入系統即可,系統根據周邊地質情況進行自動放樣處理,對于放樣人員的工作強度則得到了一定程度的降低。
目前,高精度RTK已廣泛應用于各類工程建設中,在實際應用中不斷進行創新,設置模塊化,可根據現場實際情況選擇相應的模塊,比如在礦山露天開采過程中可將RTK和三維激光掃描儀結合使用,提高礦山測繪及監控精度。
由上述可知,礦山地質工作對于我國有色金屬礦山開發的作用十分巨大,做好礦山地質工作可以提高施工過程中的安全性以及對周邊環境的影響減小到最低,礦山企業應當重視礦山地質工作,以提高礦山開發的安全和質量。