逯登棟
(青海黃河礦業(yè)有限責(zé)任公司,青海 西寧 810000)
總的來(lái)說(shuō),我國(guó)主要有色金屬的人均占有儲(chǔ)量明顯低于世界平均水平。如果考慮資源開(kāi)發(fā)過(guò)程的破壞和礦山生產(chǎn)消耗儲(chǔ)量未及時(shí)注銷(xiāo)等因素,我國(guó)有色金屬實(shí)際儲(chǔ)量還會(huì)更少。此外,由于幾十年來(lái)資源的高強(qiáng)度消耗和礦山地質(zhì)探礦投入的嚴(yán)重不足,多數(shù)礦山長(zhǎng)期在低產(chǎn)、低效、虧損中徘徊。同時(shí),近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量增大,而找礦勘查投入相對(duì)不足,礦山找礦嚴(yán)重滯后于礦山生產(chǎn),礦山資源損耗量大于新增儲(chǔ)量,造成礦山生產(chǎn)能力的過(guò)快消失,礦山關(guān)閉速度加快。采礦方式主要為露天、地下開(kāi)采。
有色金屬礦山地下開(kāi)采方式按地壓控制方式,分為空?qǐng)龇?、充填法、崩落法三大?lèi),以空?qǐng)龇?、充填法具多。進(jìn)行必要的地質(zhì)勘查是進(jìn)行有色金屬礦山采礦的必要前提和方法。露天開(kāi)采與地下開(kāi)采的主要區(qū)別在于露天開(kāi)采不需要開(kāi)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(duì)礦產(chǎn)分布較為淺層的地區(qū),施工主要過(guò)程分為以下步驟:首先為了達(dá)到更好的爆破效果,爆破員需要尋找最適合的爆破地點(diǎn),在選好的地點(diǎn)進(jìn)行鉆孔,放入雷管后就可以進(jìn)行爆破工作了,此時(shí)礦產(chǎn)就和表面雜質(zhì)等混合在一起,開(kāi)采部門(mén)安排車(chē)輛進(jìn)行搬運(yùn),最后對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行分離。露天開(kāi)采的優(yōu)點(diǎn)較多,例如大型機(jī)械有一個(gè)相對(duì)較大的施工場(chǎng)所,并且避免了進(jìn)入礦洞,在一定程度上保證了開(kāi)采過(guò)程中的人員安全。由于施工過(guò)程缺少了開(kāi)挖地下礦洞的時(shí)間,因此不僅可以提升工作效率,同時(shí)也可以降低成本,對(duì)于人員的管理更加便捷。在進(jìn)行露天開(kāi)采時(shí),爆破地點(diǎn)的選擇十分關(guān)鍵,好的爆破的地點(diǎn)可以在礦產(chǎn)最為豐富的地點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)爆破。
因此,礦山地質(zhì)工作是整個(gè)采礦工作能夠順利高效率進(jìn)行的基礎(chǔ),礦山地質(zhì)工作對(duì)礦產(chǎn)采集至關(guān)重要。
由于礦產(chǎn)開(kāi)采對(duì)于周邊環(huán)境影響較大,因此不僅需要對(duì)開(kāi)采區(qū)域地質(zhì)情況進(jìn)行勘查,還需要對(duì)于開(kāi)采區(qū)域周邊工程地質(zhì)情況進(jìn)行勘測(cè),設(shè)計(jì)者進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮土體擾動(dòng)情況,判斷周邊是否有重要建筑需要維護(hù),在一定程度上減小損失。礦產(chǎn)開(kāi)采之前必須對(duì)礦山及其周邊環(huán)境進(jìn)行工程地質(zhì)勘查,了解地層地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件以及環(huán)境地質(zhì)條件,再根據(jù)工程地質(zhì)勘查報(bào)告進(jìn)行合理的開(kāi)采規(guī)劃,避免開(kāi)采過(guò)程中由于地質(zhì)勘查基礎(chǔ)工作未做全面而出現(xiàn)影響露天礦山邊坡穩(wěn)定性、地下開(kāi)采垮塌透水等情況。因此,礦山前期地質(zhì)勘查及工程地質(zhì)勘查是礦山安全建設(shè)和生產(chǎn)的重要保證。
礦山地質(zhì)中地質(zhì)勘測(cè)數(shù)據(jù)是爆破工程布設(shè)的基礎(chǔ)。由于爆破對(duì)于周邊土體的擾動(dòng)是巨大的,因此在爆破前就必須確定最適合的爆破地點(diǎn),并且由于爆破工作的不可逆性,這就導(dǎo)致若出現(xiàn)爆破點(diǎn)與原定地區(qū)誤差較大時(shí)會(huì)造成極大的資源浪費(fèi),并且對(duì)于周邊環(huán)境的影響也不可逆轉(zhuǎn)。所以爆破與現(xiàn)場(chǎng)情況的關(guān)系十分密切。爆破地點(diǎn)周?chē)膸r石剛度直接影響雷管用藥量,當(dāng)?shù)叵麓嬖诓环€(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí),爆破帶來(lái)的震動(dòng)可能會(huì)使得原本趨于極限平衡的巖石結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生失穩(wěn)造成局部震動(dòng),對(duì)周邊環(huán)境造成較大的擾動(dòng)。由于炸藥在水分較為充足地區(qū)引燃的難度較大,因此在對(duì)地質(zhì)進(jìn)行勘測(cè)時(shí),需要仔細(xì)探明地下水流向以及周邊地下水位情況,當(dāng)?shù)叵滤^為充足時(shí),需要考慮采取防水性炸藥。
由于炸藥放置于炮孔內(nèi),因此當(dāng)進(jìn)行放置時(shí),應(yīng)該注意放置深度以、位置及角度,避免由于放置過(guò)深造成強(qiáng)度不夠,不能按照預(yù)期要求完成任務(wù)的現(xiàn)象發(fā)生。
當(dāng)爆炸位置靠近邊坡位置時(shí),需要注意爆破對(duì)于邊坡穩(wěn)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(dāng)必須在邊坡周邊進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí),需要注意以下的問(wèn)題:首先,需要注意裝藥量,放置由于裝藥過(guò)多導(dǎo)致的爆炸于波過(guò)大對(duì)邊坡穩(wěn)定產(chǎn)生影響。其次,爆破應(yīng)該采取微型爆破的方式,當(dāng)爆破范圍較大時(shí),可根據(jù)地質(zhì)情況安排多個(gè)爆破點(diǎn),盡量減少對(duì)邊坡的影響。其次,大量降雨過(guò)會(huì)對(duì)邊坡穩(wěn)定性造成消極影響,此時(shí)應(yīng)該避免在邊坡周邊進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè),這是由于降水過(guò)后土壤之間的水分含量升高,土顆粒之間粘結(jié)應(yīng)力降低,使得土體穩(wěn)定性大幅降低,此時(shí)若依然施工將會(huì)對(duì)土體造成更加嚴(yán)重的擾動(dòng)。
在礦山建設(shè)生產(chǎn)中,測(cè)量數(shù)據(jù)是進(jìn)行一切建設(shè)生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)測(cè)量活動(dòng)需要投入很大的人力和物力,并且要對(duì)較大范圍地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)勘測(cè)所耗費(fèi)的時(shí)間成本很大。由于礦山開(kāi)采前需要對(duì)礦山周邊工程地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)勘查,同時(shí)在開(kāi)采過(guò)程中需要布置精準(zhǔn)的爆破孔位,因此在進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)測(cè)繪的過(guò)程中,難免會(huì)出現(xiàn)誤差,對(duì)于后期爆破以及開(kāi)采將會(huì)造成較大的困擾。若在地質(zhì)開(kāi)采中采用RTK法進(jìn)行勘測(cè)時(shí),可以減輕測(cè)量者的負(fù)擔(dān),減少勘測(cè)過(guò)程中繪圖人員在進(jìn)行繪圖作業(yè)時(shí)工作量較大的困難。
在進(jìn)行測(cè)繪工作時(shí),首先面臨的是選擇控制點(diǎn)問(wèn)題,傳統(tǒng)的控制點(diǎn)布置是利用全站儀進(jìn)行的,但是在山地區(qū)域,很多時(shí)候全站儀的使用受到地形等因素的影響,在布置控制點(diǎn)時(shí)耗費(fèi)很大的人力及時(shí)間,同時(shí)對(duì)控制點(diǎn)精確性驗(yàn)算時(shí),需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的驗(yàn)算。由此看來(lái)會(huì)浪費(fèi)的大量的資源。而采用RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí),會(huì)減少很多的工作,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)輸入的圖根控制點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)布置其余控制點(diǎn)的方式進(jìn)行作業(yè),當(dāng)測(cè)量人員對(duì)儀器設(shè)定了一定的精度后,系統(tǒng)在測(cè)量達(dá)到了預(yù)定精度后就會(huì)停止工作,測(cè)量時(shí)僅需將所測(cè)目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)輸入系統(tǒng)即可,系統(tǒng)根據(jù)周邊地質(zhì)情況進(jìn)行自動(dòng)放樣處理,對(duì)于放樣人員的工作強(qiáng)度則得到了一定程度的降低。
目前,高精度RTK已廣泛應(yīng)用于各類(lèi)工程建設(shè)中,在實(shí)際應(yīng)用中不斷進(jìn)行創(chuàng)新,設(shè)置模塊化,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的模塊,比如在礦山露天開(kāi)采過(guò)程中可將RTK和三維激光掃描儀結(jié)合使用,提高礦山測(cè)繪及監(jiān)控精度。
由上述可知,礦山地質(zhì)工作對(duì)于我國(guó)有色金屬礦山開(kāi)發(fā)的作用十分巨大,做好礦山地質(zhì)工作可以提高施工過(guò)程中的安全性以及對(duì)周邊環(huán)境的影響減小到最低,礦山企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視礦山地質(zhì)工作,以提高礦山開(kāi)發(fā)的安全和質(zhì)量。