时间：2023-12-13 14:51:07
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇矿山工程地质，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：金属矿产；工程地质勘察；岩土水文；地质思考
在金属矿产工程地质勘察中，岩土水文地质直接影响着工程质量和安全，对于岩土水文地质的研究与探测是一个不容忽视的重要工作。针对水文地质的变化可能会造成工程建设的危害制定出一些相应的防护措施，确保工程安全实施和顺利进行。
1岩土水文地质的基本内涵水文地质[1]
是工程地质勘察的一个重要内容，主要是关于地下水的分布、形成规律及地下水的物理性质、化学成分，另外就是地下水会对工程修建产生的一些不利影响及合理有效利用下水资源等。在金属矿产工程勘察中主要通过钻探、勘探遥感技术、观测和试验技术调查研究水文地质，利用抽水试验和各种地下水模拟技术等来进行研究[2，3]。水文地质研究在金属矿产工程勘察与岩土工程的施工中有非常重要的作用。水文地质研究在工程勘察与岩土工程的施工中有非常重要的作用。在工程修建中，水文地质是不可避免的问题，如果忽视调查，会在修建时或以后的发展中出现一些不可避免和无法挽回的工程危害。应该在施工前调查、研究这样的问题，并且针对地质水文条件提出相应的解决措施，不断挑战与克服各种工作中的难题，实现工程建造安全持久发展。
2金属矿产地质勘察中岩土水文地质的探究内容
在金属矿产工程地质勘察的过程中，岩土水文地质探究主要从两方面内容来进行。从金属矿产工程基地水文地质出发，了解地下水情况，探寻地下水运动规律，对地下水的开采利用情况，了解地下水补给与径流状况等，通过抽水等调查研究方式检测当地地下水的化学性质及矿产工程修建过程中物质的反应现象，为日后的工作实施打下良好的基础。要关注岩土结构研究调查，包括岩土结构层次、岩土类型及它所具有的特质。通过对岩土的了解，利用地下水对岩土和建筑物的作用和影响，预测出可能会发生的危害，再根据岩土具体情况提出解决方案。因此，在金属矿产工程地质勘探中对水文与岩土之间的关系的探究是尤为重要的，在金属矿产工程地质勘察过程中不能忽视二者之间的相互关系。
3岩土水文地质对工程的影响
3.1关于地下水位下降
如果一个地方用水过度或修建水库，在人类各种不合理的开发活动之下，导致地下水资源枯竭等，这些都会引起水文地质变化，使地下水水位下降，会对工程实施产生不利影响。水位下降会诱发一系列地质灾害，容易出现地面沉降塌陷或地面开裂，使建筑地基不稳，甚至引起建筑物塌陷，影响金属矿产工程地基的稳定和安全性，同时地下水资源枯竭、水质不断恶化，可能导致沙漠化发生，破坏了一个地区的地质环境。
3.2关于地下水位上升
在一般情况下，出现地下水位上升的情况可能是水利工程建设、修地下水库引起水文地质条件变化、湖泊河流等地下水增多的情况，这些都会引起地下水位升高。但是这会对金属矿产工程建设产生很大危害，因为岩土具有透水性、软化性、崩解性、涨缩性、给水性等，这些特性同时也决定了地下水位的上升会使岩土产生一定的变化，并且会造成一些不利的影响。
3.3关于水土之间的化学反应
水文地质条件对金属矿产工程造成危害的另一个主要原因就是地下水和岩土之间会发生一些化学反应。潜水位比较高时，地下水中的一些化学物质会使岩土出现盐渍化或沼泽化，影响地基的稳定性，对于金属矿产工程施工产生不利影响；另外就是地下水的腐蚀性，会腐蚀地下基础和钢筋混凝土，对金属矿产工程产生不良影响，影响工程施工，影响工程安全质量。总的来说，地下水位的变化受到很多因素的影响，如气压、气候、地球和月球引力、潮汐等，还有就是人为的开发与破坏、水文地质反复升降变化，都会对我们工程建设产生不利影响。
4相关的防护应对措施
4.1从工程实际出发制定解决方案
每个工程都有自己的特点，应该根据实际情况来制定相应的解决方案，要对情况多加分析，不能一味遵循旧方法，需要不断探索试验寻求更好的解决方案。例如，在金属矿产探测中遇到多层含水时，要将其它的含水层隔离，做好防水和止水工作，要防治钢筋混凝土腐蚀，面对水位升降要及时采取措施排水或降水等。其中涉及的工作很多，同时也需要考虑多方面情况，并提出一些假设猜想，做出相应解决和调整措施，这样才能确保金属矿产工程顺利实施。
4.2重视对水文地质的调查
地质水文问题一直是金属矿产工程勘察中一个不可忽视的问题，然而在现实施金属矿产勘察中却往往被忽视。虽然，水文地质变化对于我们来说是看不见摸不着的，但是这并不代表它的变化是不存在、不重要的，而且它的变化产生的许多后果也是我们不可想象的。所以，应该加强探索，及时了解水文地质、地下水分布走向、人类破坏及它的升降变化的规律和过程等。只有在对其有了一个更深入的了解后，我们才能够掌握、好好利用水文地质。重视地下水的影响及对金属矿产工程造成的危害，才能够根据问题制定出相应解决方案，克服一切困难，取得进一步的成功。
4.3加强对金属矿产工程地质勘察人员的培养
人才是一切工作的基础，所以要加强对于金属矿产工程地质勘察人员的培养，开设地质勘察规范或规程学习，重在培养高素质的专业性人才，努力提高技工人员的文化水平，加强专业知识培训，提高技工操作技能等。专业的人才队伍有利于在金属矿产工程勘测过程中及时发现问题，提高工作效率，并能有效解决工作中的一些技术性问题，在很大程度上避免工程危害，减少施工损失，确保工作质量安全和水平。同时，一切工作要遵守规定，一定要遵照国家相关要求，认真负责地对待工作。
4.4合理开发利用实现可持续发展
关于金属矿产工程地质勘察中岩土水文地质的探测与治理工作，要做到对水文地质的合理开发和运用，在施工或开采过程中要适度而为，不可过分破坏国家的地下水资源。同时政府也应该加大对于地下水的开发与保护力度，合理利用自然资源，实现全面可持续发展。
5结语
通过对金属矿产工程地质勘察中岩土水文地质简单的分析和探讨，我们充分了解了金属矿产工程地质勘察的重要性，并且在工程的施工修建中积极采取对策，来确保我们施工能够实现安全和顺利进行。
作者:陈宏伟 单位:广西壮族自治区桂林水文工程地质勘察院
参考文献:
[1]张焕凯.关于工程地质勘察的几点思考[J].中国房地产业,2012(8):513.
关键词：三维可视化；矿山；工程应用
隐蔽性、复杂性、构造多变性是矿山地质的基本特点，是经历了漫长岁月演化而生成的地质体，而我们的矿山工程开采就是要在这样的地质条件下进行相关生产，为了保障矿山工程开采的顺利进行，在实际生产之初就要对相关的矿体进行缜密的勘探及开采可行性报告分析。在勘探施工过程中，需要对各类信息进行相关处理，怎样才能将这些繁杂的信息以更加生动、准确的形式展现在技术人员的面前，这就需要我们利用一种新的技术才能得以实现，目前我国的矿山工程主要还是以图纸、文字的展示形式进行相关数据的展现，这种方式对于勘探后期的工程设计修改及资料查询很不方便，还有这些信息资料大多是数字形态，或点线面的关系，对立体直观的东西无法妥善的体现，不利于地质工作者观察地质条件，对于正确的提出开采建议、减少勘探风险是十分不利的，所以利用现代化的计算机三维可视化技术，对提高我国矿山工程技术具有积极的意义。
1矿山地质三维可视化概述
矿山地质三维可视化，是利用计算机将三维计算的能力把矿山地质、矿山工程在三维空间中进行展现及分布，并对展现的效果进行综合分析以达到信息参考的作用，生成的三维地质体可以增强地质数据的表现力，提高矿山工程技术人员观察矿体表现的效率，重点解决矿山地质数据分析过程中表达不准确等问题，矿山地质三维可视化技术具有重要的现实意义及发展前景。
2矿山工程技术三维可视化建模的难点
在矿山工程三维可视化建模中，模拟的对象往往十分复杂且无规律可言，因为地质体的形态往往千变万化，且会随着时间的推移而产生变化，模拟勘探空间所占的范围非常大，往往涉及几十公里甚至更大，为了描绘矿山相关特征，需要大量的勘探及测量获得，由于地质对象的复杂性，获得地质数据往往变的十分困难，地质数据存在很多不确定性，当经济条件、人员素质、装备仪器达不到进行充分数据采集时，所得到的地质数据往往是单一相互脱节的，在整个勘探过程中呈现随机分布的问题，这些不规则且部分丢失的数据，对于三维可视化建模来说，是一个必须要解决的问题。
3矿山工程三维可视化建模技术特点
矿山工程三维可视化建模可以使矿山数据更加生动的表现出来，各种数据关系表现更加明确，但是由于勘探资金及勘探条件的限制，很多时候勘探经费并不能满足整个广袤区域的完全勘探，地质条件复杂多样，很多地区勘探条件太差，专业技术人员及设备往往难以到达，最终实际获得的勘探数据，往往是不完整的，这对实现矿山工程三维建模造成了一定的困难，所以必须依靠相应的技术手段，才能将数据最终形成可视化效果，具体的方法往往采用：空间插值技术、三维数据表达技术、三维空间数据结构等。
3.1空间插值技术
常用的插值方法往往采用距离幂次反比法、样条函数法、克里格插值法等，不同的地质条件及矿体周边环境要求我们，要根据不同的特点，选择最适合的插值方法，才能保证取得数据的准确性，如果运用不符合矿体要求的插值方法，会大幅度提高计算机的运算量加大运算时间，降低计算机内存，使得可实行性降低，对于关键性的数据，可以采用Kriging插值方法获取数据，对于非关键性的数据，我们可以采用距离幂次反比法。
3.2三维数据表达技术
三维空间数据的表现对于三维可视化技术来说是一个关键性问题，所建立的三维质地模型要首先满足充分表现基本地质信息的要求，其次要能进行适当的计算，以方便各种属性信息的传递及数据交换；从数据研究的层面上来观察，三维数据结构主要有基于面和基于体的数据结构模式，基于面的数据结构模式是参照于各个单元面，将三维空间中的几何特性充斥其中进行分析，其次是基于体的数据结构模式，是用真实的数据信息进行地质空间的实际描述。
3.3三维空间数据结构
三维空间数据结构的表现方式，是需要将各种获取的数据模型进行相关的存储，进而将数据进行有效的表达，通过相关的图标及数据矩阵对相关的数据进行描述。在三维可视化技术的实际运用中，重点是要进行数据结构的选择，这就需要通过各种逻辑关系及对应空间关系，将所要描述的矿体地表结构及空间结构进行生动展现，所以在选择数据结构时，要充分的贴合真实数据，只有这样才能充分表现不同类型数据之间的相互关系。
4以露天矿工程三维空间建模的实例分析
4.1三维空间建模内容
建模内容首要针对：地表、断层、矿体三大部分进行建模，地表是指自然形成的山坡，还有人为采剥工程，形成的人工边坡；断层是在矿体内部，具有地质资料描述的、规模较大的断层；矿体是三维建模空间中最要的部分，也是核心区域。
4.2矿山三维建模过程
三维质地建模首先需要对勘探的矿山进行基本信息数据的采集，随后通过空间数据插值得以满足数据的完整性及准确性，选择适合的数据组织结构以便更清晰的进行描述，最终绘制图形以达到矿山三维建模的要求。第一：首先需要对地表数据、断层数据、矿体数据进行相关采集，在采集过程中所有数据均通过实际测量获得，针对矿山周边的天然边坡，可以通过地质平面图，将平面图上的边界点及等高点的数据进行整合；对于人工边坡可采用境界图进行采集，采集度越高、取样点越密集，越能充分反映相关考查的地表特征；矿体断层及主矿体数据，可以根据其剖面图，将边界线中的控制点拷贝到平面图上，最后结合剖面图上的相关数据分类，最终获得断层及矿体的基本数据。第二：针对露天矿场来说，矿场涉及的操作范围很大，仅仅依靠前期勘探技术人员的基础数据采集，远远不能满足生产的需要，为了能更加清晰的表达矿坑、断层，必须要采用空间插值技术才能得以实现，一般对于露天矿坑前期数据采集，可以采用Kriging插值方法获取数据，随后再采用双线性插值获取数据，这样既可以节约机时，同时也可以保障数据的准确性，第三：对于勘探矿体中的地表来说，地表上所描述的点、线特征是十分重要的，但在规则的模型中很难将这些点线进行生动描述，所以需要通过不规则网格模型，将地表面上的点、线特征予以充分描述，对于露天矿场来说，用不规则的网格模型是最适合的，最终将这些不规则的多变形态，转化成三角形网格形态，以供绘制参考。第四：绘制图形，将得到的基础数据绘制地表、断层以及主矿体的基础模型，随后将这三种不同的地质模型进行相互的组合与裁剪，最后形成最终的三维地质模型。
5建立矿山三维地质模型的实际意义及巨大作用
矿山三维可视化技术的实际运用，对矿山技术人员及前期勘探人员具有着积极的意义，它可更加准确的将矿山地质空间形态的每一个细节表现出来，对整个矿山的开采挖掘提供了建设性的指导意见，具体的体现有：第一：通过观察矿山的三维地质模型，可以对整体矿产有更加清晰的认识；可以充分的对矿产周边的其它地质形态进行分析，这些数据的分析，对前期勘探及后期开采过程中的方向性指引，有着至关重要的作用。第二：通过三维地质模型的建立，可以对勘探矿产的任何区域、任何工作面进行相关的分析，最终形成完整的矿产剖面图，在矿产开发前期的勘探过程中，准确的计算出矿产地质的储量，对后期的矿山建设等级提供参考意见。第三：可以通过三维地质模型，设计出边坡的台阶高度，整体的开采支撑结构，制定准确且可行性高的开采计划，为后期的开采能力及安全生产提供一定技术保证。第四：通过矿山三维地质模型，可以有效的预防工程地质灾害，可以使地质工作者便捷的发现可能产生地质灾害的区域，以及时的采取相应的预防措施，将地质灾害发生的可能性降到最低。
6结语
关键词：水工环地质勘察；金属矿山；矿山建设重要性
矿产资源作为人类生存发展重要的物质基础之一，对其进行开采之前一定要做好地质勘察工作，以确保资源的合理开发。水工环地质勘察包括水文勘测、工程勘察和环境勘察三个方面，对这三方面进行勘察能够提高矿山资源开采的效率，减少工作人员的风险，降低事故发生率，同时保证合理利用资源，避免过度开发[1]。
1水工环地质勘查提高金属矿山开采的效率
矿山资源开发地区多为生态环境脆弱区，甚至可能出现过崩塌、滑坡、泥石流等现象，因此对其进行开发时一定会引发相应的矿山环境地质问题。金属矿山开采是一项复杂繁琐的工作，涉及大量环节和内容，大规模的矿山资源开发活动能够影响矿山地质环境，制约矿山正常生产，甚至会诱发自然灾害[2]。因此在对矿产资源进行开发时，一定要做好水工环地质勘察工作，提高开采效率。水工环地质勘察可以通过研究被剥离的上覆岩石强度，判断开采工艺选择的设备类型，以及在开采时需要涉及到的爆破工程。设备和开采工艺往往取决于被剥离岩石的强度，强度不同带来的经济效益也不同，因此在进行地质勘察时一定要选取特殊的岩石，对其强度进行探究。矿山地质因素主要包括岩石因素、岩性因素、构造因素。了解这三种因素后，开采人员对当地矿区就会有一个细致具体的了解，开采时针对性更强，且工作效率更高。金属矿区在成矿时，由于所处时期和所处地理位置不同，岩石石化程度也有很大的差别。抗压程度通常在几百Mpa/cm2到几千Mpa/cm2不等，不同石化程度的岩石对开采的要求也不同。对不同岩石类型的勘察方式不同，如下表1所示。表1岩石勘察方式表岩石类型抗压强度勘查方式软岩类5Mpa/cm2以下轮斗勘察半胶结岩类5~15Mpa/cm2断层、裂隙勘察半坚硬岩类15~30Mpa/cm2层状软弱夹层勘察坚硬岩类大于30Mpa/cm2发育程度勘察除了勘察岩石因素外，还要对岩性因素进行勘察。沉积岩层通过判断粒度大小来划分岩石岩性，而岩石的强度与粒度有极大的关联。在松软岩石中，泥质含量相对较低，胶结相对疏松，所以其中的岩石强度要低于细粒岩石。这种岩石性质决定它的抗压能力极差，且基地承载能力也很差，不能加以施工开采。而一些岩石中粘土含量高达5000~8000g/cm3，极易引发层间断和沉积间断，从而形成破碎带，如果工程地质勘察中没有及时查明，那么必然会大大折损工作效率[3]。在矿区的岩石因素和岩性因素勘察结束之后，要对矿区的构造因素进行勘察。矿区中有大量的断层和褶曲，不连续的存在于岩体之中，会对岩体的完整性造成破坏。断层在没有发生较为严重的胶结时，其本身的强度要远远低于岩石的强度，岩体会形成软弱带。断层破裂会对边坡稳定造成严重的威肋，因此地质勘察必须要考虑这一问题，从而确保开采效率。水工环地质勘察可以选择出合适的排土场，排土场主要负责堆积废弃物料，分为外排土场和内排土场，排土场的选择直接影响到金属矿山的开采效率，确保工作的高效性。地质勘察可以帮助工作人员综合评价各区域的稳定性，从而选择出合适的排土场址。
2水工环地质勘察降低金属矿山工作人员风险
金属矿山开采是一项危险系数极高的工作。近年来由于开采前的勘查工作不足而引发的矿山事故频频发生，为人们的生命和财产带来巨大的损失，也引起了国家的重视，相关部门指出金属矿山在进行开采时一定要做好充足的水工环地质勘察工作，降低工作人员的风险，为工作人员人身安全提供保障。在开采矿产资源时，岩石天然平衡状态必然会受到破坏，如果矿山边坡不能维持稳定，必然不能安全有效的开采矿山资源。据资料显示，中国几乎所有的金属矿山都曾出现过多次边坡滑落，所带来的损失基本上都是灾难性的。例如新疆哈密的金属矿山，从1977年开采以来，就多次出现滑坡现象，为以后的开发带来巨大的困难，也给开采者造成巨大经济损失。再比如阜新海州的金属矿山曾出现过10次滑坡现象，造成大量人员伤亡。而诱发滑坡的原因就在于缺少地质勘察工作，对矿山地质了解不足，没有及时采取相应的防治措施。安全生产的前提就是提高边坡的稳定性，减缓坡脚，这样在开采时才能确保合理使用各个区段的矿产资源，而且不会出现滑坡，保障工作人员生命安全[4]。
3水工环地质勘察确保资源的合理利用
任何一项矿山开采工程都会对自然环境造成不同程度的破坏，打破原有的自然平衡状态，同时诱发新的环境工程地质问题。例如大面积开采矿山资源会使地下水水位下降，从而引起地面沉降和塌陷，地下水资源一旦枯竭，河流必然改道，整个矿山区域环境都会受到影响。进行地质勘察虽然不能完全避免对资源的破坏，但是能够最大程度的减少破坏。水工环地质勘察的任务就是通过了解当地金属矿山环境选择出最经济合理的开发手段，综合考虑各方面因素，对矿区进行开发生产，确保矿产资源的合理利用，且最大程度降低对自然环境的破坏。
4结语
通过本文的探讨分析可以了解到金属矿山在进行开发时，首先要做的工作就是地质勘察（水文勘测、工程勘察和环境勘察），为矿山开采打下良好的基础。水工环地质勘察通过勘察矿山区域岩石因素、岩性因素和构造因素来选择最合适的开采手段，从而提高开采的工作效率，降低工作人员的风险，为工作人员的人身安全提供保障，也确保自然资源能够合理利用，避免过度开采。
作者:赵龙刚 单位:甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院
参考文献:
[1]麻茂,史臣.浅析水工环地质勘探在矿产勘查中的重要性[J].科技致富向导,2015，12(11):100-100.
[2]曹维,张果.矿山水工环地质灾害危险性评估的策略分析[J].世界有色金属,2017，15(10):221-222.
关键词：地质工程；学科定位；办学特色；华南地区
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）48-0008-02
地质工程是研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约关系，主要研究如何获取地质环境条件，并分析研究人类工程活动与地质环境相互制约形式，进而研究认识、评价、改装和保护地质环境的一门科学，是地质学的一个分支，是地质学与工程学相互渗透、交叉的边缘学科。桂林理工大学地质类专业具有悠久的办学历史，其地质类专业办学情况在国内高校具有一定的代表性。作为地质类工科专业的地质工程专业在我校已具有多年的硕士研究生招生资格，而本科招生资格于2009年才获得。由于历史原因，造成学科归属、办学理念和办学模式上的一些问题亟待解决。现结合我校地质工程专业的具体情况进行分析。
一、国内外办学情况
目前，国内办有地质工程本科专业的大学有近30所院校，在一些重点院校还设立有地质工程硕士点、博士点和地质资源与地质工程博士后流动站。这些学校根据原行业的需要，保持部分行业特色，在地质工程专业名称下，具有不同的侧重面并赋予其新的内涵。从全国来看已形成了一个比较强的学科发展群体，具有比较强的办学能力。在美国、加拿大、欧洲等国家的高校中，“地质工程”与“岩土工程”往往不加区分，这二者皆是同一个词“Geotechnical Engineering（英文）或Geotechnique（法文）”。他们将“岩土工程或地质工程”设置在土木工程大学科下，一些院校也在地球科学下设置“岩土工程或地质工程”专业[2]。
二、地质工程专业的学科定位
根据最新的国家教育部2012版《普通高等学校本科专业目录》，地质工程专业已从原1998版的“引导”性专业（专业代码：080106Y），正式成为具有独立学科内涵和知识体系构架的地质类工科专业（专业代码：081401）。这一改变极其重要，它彻底理清了多年来对该专业的定位不清的问题。1998年颁布的本科专业目录中作为引导性专业的地质工程专业包含了普通专业目录中的勘察技术与工程和资源勘察两个专业。但是，经过多年实践，发现地质工程专业与资源勘察或勘察技术与工程的定位和内涵差别很大，导致专业不规范，定位不规范，也给社会对专业人才的选择和学生的就业带来了很大的不便。2004年教育部曾修改过地质工科本科专业目录，明确了地质工程专业为涵盖原水文地质与工程地质专业的工程地质部分以及勘察工程专业。2012年的改版则进一步巩固了地质工程专业的学科定位，充分考虑了专业未来的发展方向，形成了从勘察、设计、施工等地质工程完整的专业链条，同时又与研究生的培养实现了接轨。这是地质工程专业未来发展的主要方向。
三、我校地质工程专业办学基础
早在1995年，我校的“地质工程”专业就被评为广西首批15个重点学科之一；2006年勘查技术与工程（含水工方向）和资源勘查工程两个专业被确定为广西首批优质专业。2005年，地质工程中心实验室被确定为广西高校重点实验室；2007年，该中心被批准为广西壮族自治区重点实验室。从2005年我校确定了“更名大学”的目标后，对专业设置进行了重新规划。在勘查技术与工程和资源勘查工程两个专业教学条件基础上，原资源与环境工程系提出了“地质工程”本科专业的建设计划。到2009年，基本确定了“地质工程”本科专业的培养目标和计划、师资力量、实验条件，并于2010年招生70人的教学准备。
四、我校地质工程专业办学方向
桂林理工大学自2009年3月经教育部批准更名后，学校成立了地球科学学院，力图建立健全系统的地球科学专业体系，在三年内（2009—2011）完成建设，并制定了相应地球科学学院中长期规划，投入相应的资金，确保工作运行正常。“为地方服务”是我校办学指导思想之一。结合国内需求，特别是西南地区与广西区的需求，据地球科学体系自身优势和特点，我校将围绕“西南（广西）人类工程活动与地质环境的演化及未来趋势”、“西南（广西）岩溶区工程基础稳定与应急处理技术”、“西南（广西）城市工程地质与地表地下工程协调发展”、“地质灾害防治与地质环境保护”、“矿山环境与工程地质”等五个基本研究主题，为广西的社会和经济建设服务，从而提升地球科学解决西南地区城市建设与地质环境、矿山工程建设与地质环境、可持续发展中的重大科学问题的能力。同时抓住我院“地质资源与地质工程”博士点建设和“地质工程中心”广西重点实验室建设的契机，实现我院“地质工程”专业的跨越式发展。
五、建设思路
地质工程包含的两个主要的专业方向是原“工程地质”专业和“探矿工程”专业，参考各兄弟院校的办学经验，我校地质工程专业建设思路如下。
1.加强地质基础知识的灌输力度。多年的实践经验告诉我们，现场工程地质条件是工程稳定性与适用性的重要制约条件，尤其对于重大的工程项目，地质工程师如不能很好地把握地质条件，没有扎实的地质基础知识，将难以胜任今后的地质工程勘察与评价任务。因此，突出地质基础成为我校地质工程专业建设的重要思路。
2.结合广西地质灾害特征及经济发展要求，设置有关地质灾害知识的工程地质课程。广西地区地质灾害发生频繁，尤其以岩溶地区特有的地质灾害和环境地质问题为主，如滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害问题和石漠化、岩溶塌陷、水资源短缺等环境地质问题。因此必须加强岩溶区岩土体的工程地质力学分析能力，才能够胜任这些具有挑战性的工作。鉴于我校70%生源来自广西，学生一般不愿意到北方工作，广西本地区的工程地质条件及问题决定了我们的办学方向必须具有地域特色，这样的学生更能获得广西的工勘单位欢迎，实现学生就业本地化。
3.突出实践及动手能力，提高学生的实际工作和现场动手能力。以我校勘察院为主要依托的生产单位，另外与我校有着良好合作关系的各兄弟勘察、设计、施工单位为辅助。尽量让学生参于到实际工程当中去。从师资、实习、实验、管理等方面，满足“地质工程”新专业实践教学要求。
参考文献：
[1]陈礼仪，黄润秋.地质工程专业人才培养模式的思考与实践[J].中国地质教育，2005，（4）：34-38.
[2]王家鼎.地质工程学科人才培养模式分析[J].高等理科教育，2004，（3）：29-32.
关键字：矿山环境保护恢复治理
中图分类号：D922文献标识码：A
一矿山基本情况
矿区位于招远市北东18km的张星镇，行政区划隶属招远市张星镇管辖。矿区有简易公路与龙水公路相连，交通十分方便
二矿山地质环境背景
一、自然地理
区域濒邻渤海，属暖温带季风型气候，区域地表水系不发育，水量随季节变化，大气降水汇入沟谷排泄通畅。区内现存的植被主要为天然植被，该区地处低山微弱切割丘陵区，区内地形起伏不大，地势南高北低。
二、水文及工程地质条件
大气降水为地下水唯一补给来源。地表水易排泄，侵蚀基准面之上开采时可自然排水。矿区水文地质条件属简单型。矿区岩性较单一，矿体及围岩均为花岗质岩石，岩石结构致密，质地坚硬。不易破碎，抗拉强度、抗弯强度都较高，具有较强的稳固性。
三 矿山地质环境影响评估
一、评估范围和级别
（一）评估范围
依据《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》（DZ/T223-2011），评估区范围应根据矿山地质环境调查结果分析确定。
矿区位于丘陵区，第四系厚度较小，基岩分布广泛，植被较发育，基岩面积较小。因此，自然条件下发生滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降的地质环境条件不充分，但矿产资源开发过程中，在区内遗留有不稳定边坡和渣石堆，有崩塌和泥（渣）石流的隐患。考虑崩塌及渣石流影响，将评估区范围由矿区范围外扩20m。
（二）评估级别的确定
矿山为建筑石料，设计生产规模2万m3/a，确定该矿区属小型矿山。
评估区内无永久居民居住，评估区内主要为矿山工作人员，人口约20人；无重要交通要道或建筑设施；远离各级自然保护区及旅游景区（点）；无重要、较重要水源地；所破坏土地为荒草地和独立工矿用地，因此确定，评估区重要程度属一般区。
区内地质构造较发育，水文地质条件复杂程度为简单，岩（土）体工程地质条件复杂程度为简单，地形坡度一般20~35°、相对高差较大，确定评估区地质环境条件复杂程度为中等。确定本次矿山地质环境影响评估级别确定为三级。
二、现状评估
（一）地质灾害危险性现状评估
1、评估灾种的确定
根据《地质灾害危险性评估技术要求（试行）》（国土资发[2004]69号文）中的规定，地质灾害危险评估的灾种主要包括：崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等。根据评估区地质环境条件及对以往地质资料分析研究和现场实地调查，评估区不具有发生采空塌陷、岩溶塌陷、滑坡、地裂缝及地面沉降的地质环境条件，具有发生崩塌、泥（渣）石流的地质环境条件。因此，评估区地质灾害危险性评估的灾种有崩塌、泥（渣）石流。
（二）含水层现状评估
评估区位于当地侵蚀面以上，在开采过程中未见地下水出露，只在降水过程中淋滤水对地下水资源和环境产生一定影响，由于矿石和废石含有害成分少，目前水资源和环境均未遭受破坏。在现状条件下，确定评估区受矿区采矿活动对含水层影响程度分级为较轻。
（三）地形地貌景观现状评估
评估区地处丘陵坡麓，远离交通干线，区内无自然保护区、名胜古迹、风景旅游区、生态保护区及重要地形地貌景观和地质遗迹等；矿山采用露天开采方式，已开采数年，对原生的地形地貌景观影响和破坏程度较大。在现状条件下，确定评估区内矿山开采在采石坑及废石堆区域，对区域地形地貌作用较大，对地形地貌景观的影响程度为较严重，影响面积为0.0049km2，其他地段影响较轻，面积0.0705km2。
（四）土地资源影响现状评估
由于长期矿山开采，工业场地建设、矿山固废堆放对矿区内土地资源造成一定程度破坏，占用和破坏土地资源约0.49hm2。根据查阅土地利用现状分析，被破坏土地类型为灌木林地和裸地，在现状评估条件下，确定矿山开采对土地资源影响程度分级较轻。
（五）矿山地质环境影响现状综合评估
综上所述，在现状条件下，评估区受矿区采矿活动引发地质灾害影响程度分级为较轻；对含水层影响程度分级为较轻；对土地资源影响程度分级为较轻；对地形地貌景观的影响中：采石坑及废石堆区域为影响较严重，其它地段为影响较轻。
三、预测评估
（一）地质灾害危险性预测评估
1、工程建设可能引发或加剧的地质灾害危险性预测评估
矿山采用露天开采，根据开发利用方案，在设计开采范围内，采场最终边坡角≤65°,受到强降雨和震动（包括爆破震动），在上部风化破碎地段和下部裂隙发育带、软弱结构面、岩脉处遇到强降雨或爆破震动时，引发崩塌地质灾害的可能性较大，其危害程度属中等；评估区内有多处废石堆,目前堆积量约2000m3，未来还有增大的可能性，在遇到外力作用（如强降雨）时具有发生泥（渣）石流的可能性，对下游人类财产或人身安全造成一定威胁。
预测在设计开采范围附近及废石堆放区域，引发或加剧崩塌、渣石流地质灾害危险性预测评估为危险性中等，确定评估区受矿区采矿活动引发地质灾害影响程度分级为较严重，面积0.022km2，其他地段为较轻，面积0.0534km2。
（二）含水层破坏影响预测评估
1.对地下水水位及水量的影响
本次设计开采矿体最低标高位于当地侵蚀基准面之上，在开采过程中无地下水渗入，无需矿坑排水，只在降雨后采坑底部暂时集水，采用水泵临时排出。因此，预测对地下水资源的影响为较轻。
2.对地下水水质的影响
矿山生产过程产生的油类和开采爆破中的炸药成分均会随降雨汇入采坑内，会导致采坑周围地下水中有机成分和NH4+、NO2- 、NO3-离子含量增高，但采场为自然排水，经降水稀释后向下游径流，对采坑周围地下水和地表水环境影响较轻。预测评估区矿山开采建设对含水层影响程度分级为较轻。
（三）土地资源影响预测评估
根据矿区土地资源影响趋势预测，由于矿区采用露天开采方式，在拟办理采矿证范围内都有可能进行石材开采，根据开采利用现状确定采矿证范围内灌木林地面积为0.81hm2，裸地为1.39hm2，确定矿山开采对土地资源影响程度分级较轻。
（四）地形地貌景观影响预测评估
根据矿区地形地貌景观影响趋势预测，由于矿区采用露天开采方式，对地形地貌景观破坏程度较严重，恢复治理难度较大。
（五）矿山地质环境影响综合预测评估
综上所述，预测矿山开采对含水层影响较轻；预测评估区在设计开采范围附近及废石堆放区域，受矿区采矿活动引发发地质灾害影响程度分级为较严重，对土地资源影响程度分级为较严重，对地形地貌景观影响程度分级为较严重，面积0.022km2，其他地段为较轻，面积0.0534km2。
四矿山地质环境保护与恢复治理分区
一、分区原则及方法
在对地质灾害危险性、地下水环境、土地资源、地形地貌景观等影响现状与预测评估的基础上，对矿山进行地质环境保护与恢复治理分区。
（一）分区原则
本次分区遵循以下原则：
1.分区结果能在宏观上客观实际地反映矿山生产活动可能对地质环境影响的程度，为矿山地质环境保护与治理提供依据；
2.以定性为主，采用定量与定性相结合的方法；
3.严格依据《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》中有关技术要求进行。
（二）分区方法及结果
根据矿山地质环境影响程度分级，充分考虑地质灾害、含水层破坏、地形地貌景观和土地资源破坏等矿山地质环境问题的危害对象、危害程度及治理难度，来确定不同区段矿山地质环境保护和恢复治理的重要性.
二、分区评述
依据上述分区原则和方法，将本矿山地质环境保护和恢复治理分区确定为次重点防治区、一般防治区。
（一）矿山地质环境次重点防治区（Ⅱ）
为矿山环境影响程度较严重区，该区地质灾害主要为泥（渣）石流和崩塌，其主要危害对象为矿山工作人员及设备；含水层影响较轻，地质灾害危险性中等；区内地形地貌景观影响程度较严重，土地资源也将受到一定破坏，将其划为次重点保护区，面积0.022km2。
（二）矿山地质环境一般防治区（Ⅲ）
分布于矿山地质环境影响较轻区，该区地质灾害危险性小，对水土资源、地形地貌景观影响程度较轻，矿山地质环境恢复治理难度较小，将其划为一般保护区，面积0.0534km2。
五结论与建议
一、结论
招远市张星镇北栾家河南山矿区饰面用花岗岩矿山地质环境复杂程度中等，矿山地质环境影响评估级别为三级，其中地质灾害评估灾种为崩塌和渣石流。应该坚持“预防为主、避让与治理相结合”的原则。地质灾害防治必须立足于保护人民生命财产安全，变消极被动的应急救灾为积极主动的防灾减灾，树立“减灾即增效”观念，使矿山地质灾害的预防与治理协调统一。
二、建议
（一）长期进行环境监测，在施工中应注意可能出现的地质环境改变对环境、采矿的影响，尽量避免人为灾害的发生。
关键词：矿山地质环境 影响 治理 分析 煤矿
中图分类号：TD167 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（a）-0115-02
某煤矿其煤炭保有资源储量达到2 142.48万吨，可采储量达到939.45万吨，矿山剩余可以服务年限约为23.5年。其煤层产状走向为北东方向，并略倾向北西，倾角较缓，为2°～6°。该矿区范围内部目前没有发现断裂构造，也没发现环形陷落柱构造，其矿山附近其他构造也没有出现异常改变，该矿山的总体构造属简单型。该矿区的含水层重点是第4系中的沉积物中的孔隙潜水的含水层、另外还有三叠系中的裂隙的含水层、石炭系中的灰岩以及砂岩中的裂隙的含水层、奥陶系中的裂隙中的含水岩；该矿区的隔水层重点是在石炭系和三叠系含水层之间泥岩隔水层、还有存在于木溪组和大原组底部中间的泥岩隔水层。这其间的奥陶系灰岩是该矿区含水性最强的含水层，主要是大面积砂岩砂的经过大气降水给予充足的水量补给。然而石炭、二叠系地层，因为其中存在含水层和隔水层相间成层，导致大气降水对其地下水补给不足，尤其是其深部裂隙不发育，又存在多层泥岩的隔水。对于其中的碎岩裂隙受大气及地表水补给能力受地形相关因素的影响和制约。
1 矿山地质环境影响治理分析
1.1 矿山地质环境现状评价
（1）矿山地质灾害现状评价。
该矿区经过长期对4号煤的开采，已造成一定采空区，其面积大约为0.856 km2的采空区。然而目前本矿井在采空区范围内没有发现地面塌陷及地裂缝现象，对土地造成的破坏较轻，不明显，相对地裂缝以及地面塌陷造成的危害程度也较轻，不明显，依据国家标准规定的矿山地质环境影响程度分级标准，确认其地质灾害危险性现状为较轻。
（2）对矿山岩土及土地资源环境现今状况评价。
该矿区是具有低山丘陵地形特点的区域，其土地利用主要是农田耕地和林地、牧草地、居民居住区以及工矿用地区、相应的未利用荒地。农田耕地占土地总面积的20%。在现今的矿区的条件下，在采空区上面没用出现较为严重的地面塌陷以及裂缝情况，故此该矿区的采矿作业活动属于对土地破坏较轻影响状态。评估该矿区内土体污染源主要来于矿坑的有关的排水和生活污水，然而该矿区矿坑水已经过沉淀池沉淀之后再利用，不对外排放。生活污水没进行处理，直接经矿区的管道排放到小河中，但是其生活污水排放量是相对很小，污水对土体造成的污染程度较轻。该煤矿开采利用资源活动相对于对土地资源及岩土环境造成的影响程度较轻。
（3）矿山水水资源环境资源的现今状况评价。
该煤矿目前的开采已导致该矿区内附近东山村原浅水井的枯干，导致有一部分村民吃水困难。当前，这村村民吃水水井深度已经深达120 m以下，大大低于4号煤层深度。目前的条件下，煤矿开采活动已经对该矿区附近的地下水造成影响较为严重。评估该矿区污染源主要来自于煤矿矿井排水和生活污废水，具体污染物质为COD、BOD5、SS、石油类和氨氮。但其排放量并不大，因此污废水的排放只对地表水及地下水造成轻度污染。
1.2 矿山地质环境影响预测评价
（1）矿山地质灾害预测评价。
该煤矿开采属于多煤层联合开采方式，从第一层煤开采的到最后一层煤开采完，地表势必受到多次采动带来的影响。对该矿区地质环境影响评价，先依照分别按照厚煤层重复采动条件预测、再按照冒落式开采条件进行预测、接着按照煤矿按近水平煤层充分采动条件进行预测，采用这以上三种条件对整个矿区煤层开采后发生地表最大移动情况、以及发生的相关变形以及倾斜值实施预测。具体利用公式如下：
最大的下沉量：Wmax=Mqcosα最大的曲率值：kmax=±1.52Wmax/r
最大的倾斜值：Imax=Wmax/r最大的水平移动值Umax=bWmax
最大的水平变形值：εmax=±1.52bWmax/r
上式中：q为下沉系数；M为煤层采空区的厚度，m；r为影响半径，其值由采深同影响角正切值之比计算得到；α为煤层倾角，一般取为3°；b为水平移动系数。按以上具体公式计算，经过计算某煤矿对初采4号煤层，复采10号、16号。
某煤矿4号、10号、16号煤层采空后地表最大变形的开采煤层结果如表1所示，将计算结果同《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》实施对比，结果显示：经过对矿区4号煤层开采、10号煤层开采及16号煤层开采后，对矿区的建筑物破坏程度等级是Ⅳ级，该级的地面变形会对附近的地面建筑物（构筑物）影响程度严重，会对矿区范围内的村庄的住房带来严重破坏，其对地面变形危害的程度严重。
（2）矿山水资源水环境的影响预测评价。
由于煤炭在开采时，会在地面以下形成纵横交错的垂向竖井和水平向巷道、还形成不同角度的斜井和斜巷道，这些巷道穿越了各类地下含水层及地下隔水层，这就很容易改变原煤系地层中以及上覆松散岩系地层中的地下水正常运行状态，从而导致地下含水层水量流失，与此同时也间接破坏了与其相关的水力关系的其他地方的地下含水层，改变了含水层的径流特征，进而跟井下连通，导致含水层中的水漏入矿井下，产生矿坑水。煤矿井田范围内由于没有地表河流，因此煤矿开采对地表水没有产生影响。所以，该煤矿相关的地貌类型和水文地质相关条件等对该矿区的水资源的影响程度较明显。该矿区废污水污染物质具体主要有COD、BOD5、SS、还有石油类以及氨氮。矿坑排水中的含硫量较大，使地下水容易发生酸化。经过预测评价，该煤矿矿坑水经排放后会对矿区地表水以及地下水造成污染，而且其污染程度较为严重。
1.3 矿山地质环境影响综合评价
（1）对该矿区的地质灾害危险性进行综合评价，该矿区范围内主要的受灾对象具体为居民村庄、独立的矿山工业广场、以及相关的矿山工作人员、及周围的耕地和林地、还有荒草地等等。从受灾对象所具有的经济价值来看，以及对其灾害发生后治理和恢复难度两方面来看，评价具体有两个村庄以及矿山工业广场会受到严重破坏后，由于其威胁到人员多，而且直接经济损失较大，又加上其受破坏后治理和恢复相对的难度大、费用高，因此被评价为地质灾害危险性大区；而对区内耕地及林地荒草地等进行评价，评价其直接经济损失属于中等，恢复和治理相对较难，评价其属于地质灾害危险性的中等区。
（2）土地资源岩土环境的影响程度综合评价。
矿区经过人为的开采后，会给其地质环境带来较大的变化，对矿区地貌景观和土地资源带来严重的破坏，也会对地表及地表生态环境带来严重的破坏，矿区环境条件因此就会逐渐变差。该煤矿开采利用活动其对土地资源岩土环境的破坏及影响程度较为严重。
（3）水资源和水环境的影响程度综合评价。
该煤矿区的开采活动对矿区南兴村居民所用的饮用水井（浅层井）产生影响，导致地下水位发生下降。由于矿区没有堆放煤矸石，矸石经过捡出后，经过外运被利用，矸石并未对水环境造成影响。因此矿业采矿活动对地下水资源产生的破坏较严重，对地表水的水环境的影响程度较为轻。
（4）矿山环境影响综合评价。
该煤矿区经过长期的开采，该矿区已形成一定的采空区，其采空区面积为0.856 km2，随着该矿区的采矿活动的继续进行，地表变形会越发严重，采矿活动同时也加重了水资源和水环境的继续恶化，因此，评价该煤矿矿山环境影响程度分区确定为影响严重区。对矿山环境保护及综合治理分区评定，是依据该矿山环境影响评价分区结果，并根据矿山环境其变化趋势具体分析，还要考虑到矿山危害对象以及相关的治理难易程度情况，确定矿山环境保护为矿山重点保护区，确定该区的综合治理分区为一般治理区。
（1）一般治理区：主要体现为现状采空区和未来一水平开采区域。其在矿山环境问题方面的表现具体是地裂缝和地面塌陷、还有小型崩塌以及滑坡造成耕地减产，还有林地植被存活率下降，这些诸多环境破坏问题会造成该区域的水土严重流失，生态环境遭到严重破坏。需要采取的相关的防治措施，对地裂缝、地面塌陷实施填埋夯实，进行必要的平整，对耕地和林地采取一定的措施进行必要的复垦。
（2）矿山环境重点保护区：主要确定为工业广场区以及相关的两个村庄，东庄村以及黄化村。该工业广场具体的矿山环境问题主要为地裂缝和地面塌陷造成的地面建筑等受损，以及在矿井废水和生活污水发生事故时排放，导致水环境的严重污染，而且其污染程度较为较严重。需要采取必要的防治措施，具体按相关国家规定标准要求，在工业广场区留设保安煤柱，并对废污水实施必要的处理。东庄村和黄化村具体的矿山环境问题为地裂缝和地面塌陷而造成的房屋严重受损，村民受到严重威胁，地质灾害产生的危险性大；并导致浅层地下水井疏竭。需要按国家相关规定标准要求实施留设保安煤柱。
2 结语
本文以某矿山地质环境情况为例，对其地质环境影响情况进行分析和评价，该矿区出现了0.856 km2采空区，并且随着采矿规模的继续扩大，会出现地裂缝及地面塌陷等严重的地表变形，以及对煤层上覆含水层严重破坏，给人们的生命财产带来威胁，发生了水土流失，污染环境，破坏了自然环境，因此做好矿区地质环境影响治理分析研究，为改善和治理其地质环境提供重要科学依据，并为相关矿区科学分析矿山地质环境影响提供参照方法。
参考文献
[1] 张梁.我国生态矿山环境恢复治理现状和对策[J].中国地质矿产经济，2002（4）：15.
[2] 唐跃文，燕淘金，王辉.我国矿山地质环境现状与保护的新思路[J].西部探矿工程，2010（7）.
关键词 下沉系数 数值模拟 开采沉陷
中图分类号：C35 文献标识码： A
1前言
矿山资源的大规模开发和利用给人类生存环境产生了一系列影响，矿山开采沉陷是其中很重要的问题。在如何减少地表沉陷造成的损失的工作中，对地表下沉的预测是一项卓有成效的工作，其中下沉系数是表征开采地表移动规律的重要参数，然而各矿区在地质条件和采掘条件上多有差异，故下沉系数的确定也不尽相同，这就为预测地表变形增加了难度，因而确定下沉系数与煤矿开采条件的关系成为了一项重要的工作。
2 实验模拟综述
在此次实验中，模拟地区是鲁西南地区的矿区。整个矿区地形地貌特征为平原，地质条件大体相近，但由于地理中有断层，各矿区同时还具有自己的特点。考虑到此次模拟矿区地质条件相似，但采矿条件和埋藏条件稍有不同的情况，因此，在模拟的过程中采用对比方法。具体的做法是方案一：选定固定的采深，分别模拟不同采厚条件下的采矿条件；方案二：选定固定的采厚，分别模拟不同采深条件下的采矿条件。考虑到该矿区各矿开挖时间较长，实测资料比较全，根据实际经验进行模拟，并与实测数据进行比对，确定模拟数据的可用性和准确性。并以此为根据进行沉陷预报模拟，根据最终的结果讨论如何在保证矿区各种公共设施和建筑物的安全的前提下创造更大的经济效益，为矿区沉陷预防方法提供一个佐证。
3数值模拟实验
数值模型建立与参数选取
（1）基本思路
实验考虑到研究区基岩及第四系厚松散层的变形破坏的特征和低抗拉强度性状，采用岩体力学弹塑性模型离散元分析和低拉力分析原理相藕合的方法，借助计算机模拟开采后地表及覆岩应力、应变和移动规律。
其基本思路为：在综合考虑影响矿区开采覆岩变形破坏特征因素的基础上，首先对工程地质体和地质环境进行深入的调查，特别是对煤（岩）层的赋存状态、物理力学性质、原岩应力场、地质边界条件的组合特征等方面的研究，概化出全面的、符合实际的地质模型。地质模型与地质原型的吻合程度是数值模拟的前提和基础。
在地质模型的基础上，通过合理的抽象、简化、建立数值分析的物理模型，并进行模型的受力机制的分析研究。在此基础上，提取控制性工程地质问题的主导因素，建立数学模型，准确反映地质体的客观实际，同时又具有力学分析的可能性和计算机条件下模拟的可行性。最后考虑岩土体的力学性质，选择合理的塑性准则、流动法则和本构关系，结合工程实际实施计算。
（2）物理模型
此次研究计算模型将模拟的长度和模型高度增加，以便消除边界对模型的影响程度。矿山工程岩体的应力总是处于三维空间应力状态，一般来说最好采用三维软件计算，才能较准确地确定岩体的空间应力状态，然而三维软件计算及成图复杂，对所用的软件要求高，再加上本次研究的范围很大，划分的单元多，给计算带来难度。为此，决定采用取一个具有代表性的垂直剖面，来研究煤系岩层及地表的变形破坏情况。
（3）边界条件
模型的左右边界上，x方向的位移较y方向的位移为小，因此将水平方向的位移置为零，即给水平方向的约束，此边界条件定义为单约束边界：下部边界上，x-y两个方向上的位移都很微小，均可作为零位移边界，此边界条件定义为全约束边界；上部边界上，水平和垂直两个方向的位移都比较大，不予约束，此边界可以定义为自由边界。即模型两侧表示x约束边界，即只有y方向的位移；模型下部边界表示全约束边界，即没有自由度；上边界为自由边界。（如图1）
图1 地层岩石模拟图
此次实验分为两部分：1、下沉系数与采深关系的数值模拟；2、下沉系数与采厚关系的数值模拟。
（4）岩石力学参数的选取
岩石是一种脆性材料，当荷载达到屈服强度后将发生破坏、弱化，应属于弹塑性体，本次试验选择莫尔――库仑准则。计算中采用的岩石力学参数与工程地质力学模型模拟试验采用的数据相同。模型中采用的岩层力学参数包括弹性模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角、抗拉强度和密度等参数见表1。
表1 工作面计算模型的岩土层力学参数表
（5）基本假设
①模拟区段内各分层内部为均匀介质。
②开采模型视为平面应变模型。
4 实验结论
（1）采深增加时，下沉系数逐步减小。随着地表第四系厚度的增大，地表下沉现象愈加严重，可见下沉与上覆岩体的物理性质有很大关系；随采深的增加，地表移动变形参数减小；开采深度对地表最大下沉速度和移动持续时间有影响。一般随采深的增加，地表下沉速度减小，移动更趋缓慢、均匀，但移动持续时间较长；随采深的增加，地表移动范围增大，地表下沉量减小，地表移动盆地趋缓，其它各项变形参数值将变小。随着采深的增加，基岩段厚度逐渐加大，地表下沉系数减小，地表其它各项变形参数亦减小，地表下沉速度减小的同时地表移动持续时间将会变长。
（2）开采沉陷理论认为，采厚对上覆岩体及地表的移动过程起着重要影响作用。采厚越大，则冒落、断裂带高度越大，移动过程表现越剧烈，地表移动变形值越大，地表移动变形值与采厚成正比。经验表明：当采深达到足够大的情况下，下沉系数随采厚M的增加而变化较慢。根据此次实验的下沉值可以看出：采厚与下沉系数成非线性关系。随着开采厚度M的增加，下沉系数q逐渐减小。因此，在进行大采厚开采设计时，在足够的采深条件下，在满足建筑物变形值的情况下，可以适当的增大开采厚度，从而在保证建筑物安全的情况下，能够得到更大的经济效益。发挥深部开采高产高效的优越性。
5 结论
本次实验对下沉系数与采厚采深关系的模拟结论与其他的方法接近，并与实际结果相合。一方面说明了数据模拟的可信性，另一方面也给沉陷预计提供了一个可靠的方法，模拟的结论包括：下沉系数与采深增大而减少，近于直线变化，下沉系数与采厚呈非线性关系，随采厚增加，下沉系数逐渐减小，由于岩体结构本身的复杂性和特殊性，岩体结构的控制作用及强度结构对岩体力学性质的影响， 在模拟过程中，对参数的选取至关重要。伴随理论与实践的相结合，未来的开采沉陷预防工作将会做的越来越好。
参考文献
[1] 栾元重，吕法奎，班训海.动态变形观测与预报.北京：中国农业科学技术出
版社.2007.2
[关键词] 金属矿山 地下开采 采矿方法
中图分类号：F407.4
中图分类号：
随着矿山开采业技术的不断进步，国际与国内进行金属矿山地下开采的工艺技术也有着新的突破与发展，不断向着开采效率高、机械化程度高和回采率高的程度发展，在矿产开采现场的综合生产能力以及劳动生产率都出现了较大幅度的提升，贫化指标与损失指标都出现了较大幅度的减小，为了在金属矿山地下开采采矿中选择最为合适的采矿方法，制定出最为合适的工艺流程，本文中对近年来我国金属矿山地下开采采用的主要采矿方法进行了分析研究。
一、常见金属矿山地下开采采矿方法
采矿方法指的是如何通过安全、经济的手段把位于矿块、矿柱以及矿房内的矿石开采出来的方法，主要包括对矿块进行的采准切割、矿石的回采以及对采空区的处理等多个方面的工作。
依照在对矿石进行回采过程中对采场进行管理的方法的差异，金属与非金属矿山的地下开采方法基本有以下几种类型。
1. 空场采矿法。这种采矿方法的主要特点就是在进行回采的过程当中，对采空区采用暂时留存或者是永久留存的矿柱进行技术性的支撑加固，采空区始终处于一种空着的状态。根据矿壁与矿块表现出来的实际结构差异以及进行回采作业的工作特点，该采矿法又能够划分成全面采矿方法、阶段性矿房采矿方法以及房柱采矿方法。
2. 崩落采矿法。这种采矿方法是通过崩落围岩的办法来使地压管理得到实现的采矿方法，也就是在崩落矿石的过程中，通过强制或者是自然的方式把围岩崩落以用来填充采空区域，通过这种方法来实现对地压的管理与控制。该采矿方法的特点就是在矿石陆续采出之后，通过有计划、有步骤的方式利用崩落的矿体中存在的上下盘岩石以及覆盖岩层来对采空区进行合理的填充，通过这种方法及时地实现对采空区地压的控制，妥善地处理好采空区，通常情况下是在矿体围岩处于一种不稳定的状态、地表情况可以承受陷落的情况下采用该种采矿方法。具体的方法包括单层、分层、分段以及阶段性崩落法。
3. 留矿采矿法。这种采矿方法是把采下的很大一部分矿石暂时留存在矿房中，采矿工人以矿石堆为作业地点进行工作，主要的开采对象是矿石及其围岩都比较稳定的中厚与急倾斜薄矿体。该采矿方法的特点就是在进行回采的过程当中，在采空区的位置暂时放置一些开采出来的矿石，借助这些矿石配合采空区的矿柱对采空区形成支撑作用，通常是在矿石条件比较稳定，不容易出现氧化、自燃以及粘连现象，且矿体的围岩情况比较稳定的情况下采用。
4.充填采矿法。这种采矿方法是在回采工作面逐步进行推进的过程中，通过填充料对矿体采空区域进行填充的一种采矿方法。它的主要特点是进行回采的过程中，矿体采空区域依靠其内部填充的充填材料、支柱以及两者配合而出现的人工支撑体对采空区进行支撑。这种采矿方法通常应用于开发具有较高价值矿石、具有较高回收率要求的矿石、能够较方便的获取充填料、地表不能够出现陷落情况以及地质情况较为复杂特殊的矿体。
从具体的统计数据来看，目前铁矿山地下开采主要仍把崩落采矿法作为主要的采矿方法，有色金属与黄金矿体的地下开采则以充填采矿法以及空场采矿法作为主要方法。
二、对采矿方法以及技术产生影响的主要因素
对采矿方法的合理选择指的是能够根据实际的地质条件，提高对矿山开采工作进行安全管理的力度，尽量降低人员伤亡事故的出现。要根据实际情况合理的选择合适的采矿方法，制定出适合当前的工艺流程，要做到这些，必要依据当前开采矿体的具体规模、价值以及赋存的具体条件来进行详细的研究，从而系统的掌握矿山地下开采的具体技术条件。
1. 金属矿山工程地质条件以及矿石的物理力学特征
金属矿山工程地质条件以及矿石的物理力学特征能够较为完整的反映出矿石岩体整体的稳定性。它能够对采矿现场的构成要素以及地压管理中包含的重要元素产生直接的影响，对采矿方案的确定以及采矿工艺的确定发挥非常重要的作用。
具体的工程地质条件主要有矿山岩体的结构、具体的岩性分布情况、破碎带的位置、断层情况、节理情况、裂隙的分布情况以及地下水的情况等等。矿体的物理力学特征主要有容重情况、实际抗拉强度值、实际抗剪强度值、空隙程度、产生声波的实际传播速度、单轴与三轴的具体抗压强度以及强度条件等等。
2. 地应力状态
这里提到的地应力指的是导致地下采矿结构以及采矿岩体出现变形以及被破坏的最为根本的一种作用力。可以说，只要在掌握了金属矿山开采工程地区的具体地应力情况之后，才能够对矿山区域整体的分布有完整的认识，确定出适合当前工程条件的矿山开采方法，通过技术观测，确定出金属矿山采场以及巷道的最合理的断面形状与尺寸、矿体开挖的具体步骤、进行支护的具体形式、支护结构的具体参数以及形成支护时间等等，在确保围岩具有稳定性的前提下，极可能多的提高矿石的开采量，增加矿山开采的经济效益与收益。例如根据物理学上的弹性力学理论，矿山采场与巷道的最为理想的形状是由四周应力集中在一起形成的一种现象，最合理的断面形状呈现为椭圆，并且该椭圆形在位于垂直与水平两个方向上的两个半轴具有的长度的比值应该等同于断面水平方向的应力与垂直方向的应力的比值。在这种条件下，矿体的采场及巷道周边位置处于一种均匀等压力的状况之下，可以说这是最为稳定的一种受力状态。此外，在确定出矿体采场以及巷道具体的走向之后，同样要考虑地应力最好的走向应该同最大主应力所处的方向相平行。此外，在实际的采矿工作中，采场及巷道具体走向以及断面具体形状的选择仍要与工程需求相结合，并综合考虑经济性以及其他方面的条件。
3. 矿体的具体种类与质量
金属矿的种类主要有三种，第一种黑色金属矿，主要代表有铁矿等；第二种是有色金属矿，主要代表有铜、铅、锌、钨、钼、铝、镍等；第三种是贵金属矿（主要代表有金、银等）与铀矿。因为铁矿的价值相对比较低，通常情况下只能选择露天开采的方法，即便因为矿体埋藏过深需要进行地下开采，这时候也只能采取空场采矿法或崩落采矿法。如果通过胶结充填法进行铁矿的开采，那么所产生充填与回采成本可能比矿石自身的价值还要高，从经济角度来讲是不可行的。相反，在进行有色金属矿山以及贵重金属矿山的开采工作时，则很多采用了充填开采法，通过这种采矿方法才能尽可能的降低矿石的贫化率与损失率，这主要是因为有色金属矿与贵重金属矿自身所具备的价值已经远远超过了进行充填的成本。此外，还要看金属矿石的质量，不仅要看矿石品位的高低，还要看矿石杂质的数量。
4. 矿体赋存的环境与状况
这里所提到的矿体的赋存环境指的是矿体同围岩的具体接触情况、稳定情况与具体的埋藏深度。
金属矿体的埋藏深度同矿体具体的赋存条件有着非常巨大的关系，通常情况下，在矿体埋藏深度不断增加的情况下，矿体与围岩的破碎程度会越来越严重，同样，其具有的稳定性也会不断降低，再加上越深的位置地应力越大、温度越高，工作面以及通风条件都在不断的恶化，导致了开采困难程度出现了很大的提高。这些实际情况全部对处于较深位置开采设计的通风降温、减小生产的成本以及控制地压等各个方面提出了更为严峻的要求。
矿体的具体赋存情况有矿体的具体厚度与倾向。可以说，厚度和倾向不相同的矿体选择的开采方法以及布置的采场都是有差异的。例如针对厚底很小的矿脉，进行采矿方法选择时要尤其关注矿石方面的变化情况。而针对厚度中上的矿体，进行采矿方法的选择时要保证能够提升矿石开采的力度与矿厂的实际生产能力，并使机械化作业方便展开。金属矿体的厚度存在差别，进行采场布置方式的选择时同样存在差异，通常情况下，针对厚底较低的矿体，采场一般沿着矿体的走向方向进行布置，而针对厚度较大的矿体，进行采场布置时一般垂直走向方向进行布置，这是由于厚矿体的最大应力通常是一种垂直走向，所以采场进行垂直方向的布置，这样就保证了采场长轴所呈现的方向同最大应力所呈现的方向是相同的，这样有利于矿体采场的稳定。
5. 矿山地下开采的技术条件与经济指标
（1） 矿山地下开采的技术条件
首先，环境条件，例如地表能不能允许塌陷情况出现，如果允许塌陷，那么就可以采取崩落采矿法；如果不允许塌陷，那么就可以采取充填采矿法或空场采矿法。矿体开采的具体技术装备条件以及材料的供应情况会对采矿方法的整个过程产生直接的制约作用，进而对采矿工艺具体实施过程产生影响，影响矿石开采设计优化目标的顺利实现。所以金属矿山的开采设计当中需要根据具体的技术条件与材料实际供应状况做出最为合理的矿体采矿方案。最后，技术管理的具体水平条件。当前技术管理的实际水平能不能符合采矿方法规定的技术管理的具体水平对能不能达到矿体采矿方法中所列出的目标有着非常大的关系。例如针对规模中小型的矿山、地方性的矿山，进行开采方法的选择时应注重选择技术上简单，能方便工人掌握，以及方便管理的矿体开采方法。长时间的时间证明：要做好一个金属矿山，不但要靠技术，也要靠管理，两者都很重要，缺一不可。因此，努力提升当前矿山开采的技术管理水平，毫无疑问的已经成为了实现金属矿山进行设计优化的最为关键的一个环节。
（2）经济指标
矿山开采的经济指标主要有：采场的实际生产能力，金属矿石的贫化率与损失率，采矿工人及矿区机械设备的劳动生产率，材料的消耗以及矿石的具体成本。经济指标的差异将决定矿体开采方法与工艺的差异。
总结：
在矿山开采业技术不断进步的过程中，国际与国内进行金属矿山地下开采的工艺技术也有着新的突破与发展，不断向着开采效率高、机械化程度高和回采率高的程度发展，在矿产开采现场的综合生产能力以及劳动生产率都出现了较大幅度的提升，贫化指标与损失指标都出现了较大幅度的减小。本文介绍了四种我国金属矿山常用的地下采矿方法：空场采矿法、崩落采矿法、留矿采矿法、充填采矿法，并重点从金属矿体的整体规模、价值、赋存的具体条件与状况等几个方面来进行分析，希望对大家有所帮助。
参考文献：
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关键词：边坡稳定；中深孔爆破；露天矿山；LS-DYNA
Abstract: Open pit mine production safety of slope stability is an important technology, there are many foreign and domestic scholars to study and explore. In order to analyze the open-pit mine blasting on slope stability influence mechanism, combined with a small open pit mine engineering practice, in the setting of explosive and blasting hole net parameter on the basis of introducing technology, reducing vibration and finite element analysis software LS-DYNA was used on the deep hole blasting in slope condition of numerical simulation, obtained some useful conclusions.
Key words : slope; deep-hole blasting in open pit mine; LS-DYNA;
中图分类号：TD23 献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）11-0020-02
1工程概况
本文以某露天小型金属矿山为依托，对其中深孔爆破边坡稳定性影响情况进行试验研究。
1.1工程地质
该矿区构造简单，矿体呈层状～似层状产出，矿体赋存标高880m～925.0m，矿床属沉积热液叠加改造的矽卡岩型磁铁矿床。矿区主要岩性属于硬岩～相当硬岩类矽卡岩，硬度系数为8.2～13.8，为难爆～极难爆岩体。上部矿体赋存较浅，采用中深孔爆破开采。由于该矿区岩体裂隙较为发育，因此进行中深孔爆破后露天边坡的稳定性成为了工程重点监控对象。
1.2爆破参数
在该矿山以往爆破计算经验的基础上，借鉴国内其他露天矿山爆破参数，并同时引入微差爆破和预裂缝降振技术。本次设计爆破两排中深孔共32个，孔间距2.0m，排间距2.3m，平均单孔孔深15.5m，孔径110mm，采用磁电雷管、毫秒雷管、导爆管联合起爆。选用密度为0.76g/cm3、爆轰速度为3400m/s粉状乳化炸药，主爆孔采用耦合装药，预裂孔采用不耦合装药，导向孔不装药。预裂孔最先起爆，主爆孔分段起爆，预裂孔与主爆孔起爆时间间隔不少于150ms，保证预裂成缝。
2模型构建
在该露天矿山工程实际的基础上，构建数值分析模型，运用LS-DYNA程序进行中深孔爆破模拟试验。在本次模拟试验之前，进行了取样岩芯物理力学参数测定试验、炸药参数类比选择和模拟试验方案设计等工作。
2.1模型参数
本次中深孔起爆选用ANSYS/LS-DYNA程序中的爆轰功能进行模拟试验，通过模拟炮孔内炸药爆轰及爆轰产物与岩体之间的相互作用确定其爆炸动荷载，进而研究爆炸荷载对露天矿山边坡稳定性的影响情况。
2.1.1炸药爆轰参数
在炸药爆轰产物JWL状态方程中，涉及该乳化炸药的主要参数为：炸药密度为0.76g/cm3，爆轰速度为3500m/s，JWL状态方程中A=326.42GPa，B=5.80892GPa，ω=0.57，R1=5.81，R2=1.56，E0=2.6738。
其中，V为体积变量；A，B，ω，R1，R2，E0均为材料常数。
2.1.2岩体损伤破坏参数
由于炸药爆炸时具有应变大和应变率效应明显的主要特征，因此露天矿山边坡岩体采用包含应变率效应的Cowper-Symonds塑性硬化模型比较合适。岩体的破坏准则取决于岩体的性质和所受荷载情况，在爆破粉碎区范围内岩体主要受到爆轰冲击压力，主要采用Mises破坏准则可以判定；然而在爆破粉碎区之外，岩体则同时受到压应力和拉应力的作用，由于岩体抗压和抗拉强度具有较大不对称性特点，往往表现为拉伸破坏。岩石动态抗拉强度和岩石动态抗压强度相似，伴随着加载应变率的提高而增大，一般可近似表达为：
其中，σst为岩体单轴静态抗拉强度，Pa；σtd为岩体单轴动态抗拉强度，Pa。
通过爆炸力学相关研究表明，爆轰粉碎区半径大致为装药半径的2倍～3倍，露天矿山边坡主要处于爆破非粉碎区范围内，故本文主要研究露天矿边坡拉伸破坏为主。
2.2数值模拟方案
在中深孔爆破对边坡稳定性影响试验的同时，引入爆破降振技术，通过对比边坡降振前后的动载荷区别，从而选择合适的中深孔爆破参数。许多研究表明，爆破降振的有效手段主要有合适的孔网参数、微差爆破、缓冲爆破和预裂爆破等，本次试验主要是在确定孔网参数的基础上引入预裂缝爆破和微差爆破技术降低爆破对边坡的稳定性影响。
为了使数值模型尽可能地与实际工程相似，本试验数值模型的几何参数与工程实际保持一致，但由于基于有限元的三维动力学数值分析计算量十分大，因此在不影响计算结果准确性的前提下对称分块构建模型。
1）最大药量起爆段：在中深孔爆破中采用分段微差爆破，最大药量起爆段因其药量最大而应重点研究，该段主要针对无预裂缝和不同预裂缝长度存在情况下中深孔爆破对边坡稳定性的影响研究。
2）边帮主孔起爆段：虽然该段装药量不是最大，但其作为最靠近边帮的主孔起爆段应该重点监测，该段模拟试验中主要进行微差爆破对边坡的影响研究。
3计算结果分析
为了研究中深孔爆破对露天矿山边坡稳定影响机理，在工程实际的基础上构建了基于有限元的数值分析模型，同时引入微差爆破和预裂爆破两种降振技术，探讨边坡在中深孔爆破过程中的稳定性。在工程实际中，两帮边坡作为露天矿山的最终边坡，其稳定性分析是本次试验的重点，因此选取爆心到两侧边帮的投影点作为本次试验的观察点。
3.1最大药量起爆段结果分析
【摘 要】面对当前社会的快速发展，各种矿产需求日益增加，矿山工程更是逐步的扩大，其规模日益增加。我国作为一个经济大国，在当前发展中对各种矿产资源的需求不断增多，然而在当前发展中对矿产要求不断的提高。选矿厂作为当前矿山企业中主要的生产单位和组成部分，是通过专门的技术措施和方法对矿产资源进行综合选择的过程，从原矿中选择其需求的精品，因此在其总图布局设计中要结合当前的实际背景综合分析，对设计原理进行综合的管理控制。
【关键词】选矿厂；设计；布局
选矿厂是当前矿山企业中的重要成分，是对原矿进行选择的主要方式。随着当前社会发展中对矿山要求的不断增加，其在矿山的应用中对各种应用方式不断的提高。在其工作中是通过对原料准备，筛选和处理的方式工作的，因此在其布局设计的过程中要对其地理因素进行分析与设计。但各种原因的作用下选矿设计需要进行一定的更迭，使得在设计中存在着诸多的问题，其更改和完善是当前社会发展的必然趋势和前提。
1 总图设计及相关问题
选矿厂的设计总体上要求为紧凑合理的设计模式，为了降低和减少其在设计中对各种资源和资金的消耗，同时更是要针对物资的运输问题进行探讨。部分矿浆和物料等相关物资尽量自流运输，尽量采用单向运输模式，避免出现各种反向的运输模式，这样不但能够节约运输成本，更是能够减少在运输中出现的各种故障问题。其次考虑是否有利于操作、维护、管理，在设计中要能够保证设计方案达到当前的技术指标，以合理的总图分析为基础，结合当前自然因素和科学技术综合分析，以最优化的设计思路为主要的目标进行设计。同时要认真分析总图相关布置，可以通过合理的分配各个区域来实现其在设计中能够各个流程的良好有序发展模式。
例如工作中遇到过一个矿场的总图设计，由于对两个地势高度差没有进行充分利用导致矿浆循环的流入与流出不甚理想，最后只得靠砂泵运输t该总图中磨矿车间、浮选车间和精矿脱水车间的地坪标高分别为1727m，l725m，l723m，1724m，17l6m，厂房间的相互高差仅为2—5m。而脱水车间与排洪沟沟底之间的高度差甚小，导致与排洪沟水有直灌入脱水车间内进行污染的可能。同时考虑配电室与主用电点的距离是否适当，必须进行合理安排减少耗能。总图设计时，必须要考虑合理布局-不可因凌乱分配导致工程耗能进一步增加，还要注意与选矿工艺流程紧密结合，重点是砂泵的运送量问题值得我们广大设计师的注意。因砂泵作业的增多金属流失率会随之上升，能耗也会随之上升，在工艺和经济效益双方面均会造成不利；另外传送带的运输量过大会给相关维护和管理方面增加工作量也不利于操作、维护、管理。
在总图设计中要注意与选矿工艺紧密结合，针对应注意的相关事项已经在本段阐述，在设计中应结合实际情况、技术水平和经济效益三方面进行总图设计。总图设计时应该对实际情况进行考察，一般将工作中遇到的总图进行两类划分?大体分为新图和改造图两类。新图设计中要本着三点原则，第一为减少浪费降低消耗；第二为考虑今后生产需要的情况下对成本进行合理降低；第三为当地地质情况和断裂带的考虑。改造图在考虑浪费、耗能和地质情况的前提下还要对原有情况进行合理改造，充分利用原有施工工程降低成本和相关不必要浪费，同时注意对原有工程不合理之处进行改造。提出一个值得注意的问题是要考虑工程整体的稳定性和合理性，除了对厂址给定条件的相关情况进行分析外(如标高、高差、横纵向距离)，还要对当地的地址稳定进行分析；针对厂址所在的地区所覆盖的面积内进行地质稳定情况和附近公路情况是否会因此受到干扰，土方开挖量也要考虑在其中。综合各专业条件要求，经多个方案比较；举一个工作中见过的修改总图的例子：设计将磨浮车间叠加在重力选矿车间之上，利用总图已完成的原第一平台改为往西扩出1724m平台．往东将楼层式作为浮选和磨矿机房。从厂房室外地坪至粉矿仓累计高差25m。设计平皮带改为上坡皮带以此满足配置所需的高差。配置结果充分利用了已施工的部分工程，形成了浮选和重选车间在一条轴线上纵向配置，脱水车间横向相配的方案。该设计利用了已施工的部分挡墙，重选车间纵轴线的自然坡度为l20度，比较适宜重选工艺布置，并且挖填方量基本平衡。而磨浮车间，坡度稍缓回填工程量大，设计通过适当调整，将操作台改为楼层式，减少了回填量，并满足了工艺要求。主厂房布置之后，为保证整体效果，将浓缩脱水布置干主厂房的右侧，与主厂房平行，浓密机床布置于脱水车间之后主要布置完成后，配电房位置调整到磨矿机房旁，设计就更趋干合理。
2 总体工程分析与效益评价
总图工程修改设计和原设计比较通过重新布置，工程的总建筑面积有所减少，从而降低工程投资。利用矿浆自流，减少砂泵环节，降低能耗，根据地形采用单层单阶式配置，做到上下工序衔接合理，5台磨机集中配置于1个跨间，不仅方便检修和管理而且保证了矿浆自流，占原矿量约7O％的浮选尾矿，可以自流进入重选作业一段床各段别的磨矿、排矿均可自流入选。砂泵数量和作业环节减少，能耗降低，金属流失机率也相应减少。节能降耗取得了效果。厂址位于地质断层交汇处，土层松散，对于工业建筑设施不利。由于采用台阶式的厂房结构，厂房的稳定性得到了加强，滑动性减弱，缓解了工程地质条件差的矛盾。另对总体投资进行分析，开始施工图设计修改，在规定时间内提交主体工程施工图，同时恢复工程建设。通过中国有色金属工业总公司组织的验收后，锡精矿综合回收率达57．21％，铜精矿，回收率达67．81％；处理矿石l2．1万t，比设计能力l0万t超过2．1万t。选矿锡回收率60％，铜精矿回收率73．29％，选矿单位成本为59．99元／t。选矿单位耗电为每吨矿57．2kWh。已发挥经济效益和社会效益。
3 结语
选矿厂设计是一项系统化的工程，其在设计过程中是通过多个专业进行综合分析与利用的过程，其要结合自然科学、环境、地理、交通等多门学科进行综合应用，要针对各种学科和技术领域综合应用才能够完成其良好的设计思路。鉴于总图专业是设计的一个重要组成部分，设计到整个设计中的全程，与选矿厂在投资分析的过程中是一种紧密相连和相关的管理分析措施。总图设计应对国内外相关资料进行参考，要针对当前社会发展中各种材料的性质和其他形式进行综合分析，总图的设计除了要考虑选矿工艺外同样也是设计社会、经济、环保甚至包括政策等相关问题；在设计的过程中，除了以相关理论为基础外更是要在实地进行严格的考察和合理的分析，结合社会技术综合分析，不断借鉴不断研究广泛摄取相关专业知识和案例进行完善。
关键词：矿山；环境保护；治理
中图分类号：B82文献标识码： A
引言
近年来，由于人为的过度开发和不妥善的治理使得我国矿山生态地质环境不断的恶化，这样不仅造成了环境的破坏，同时使得人类赖以生存的资源、人类的生命财产都受到了损失，也产生了不良的社会影响。然而我国的矿山地质环境的保护和治理工作还处于初步实施阶段，必须得到相关部门的大力重视。
一、矿山生产活动与地质灾害
矿山，是矿业活动的中心，其生产活动一般包括矿石采掘、矿坑排水和选矿冶炼三大部分。由于上述活动，而造成地下采空、地下水位降低等对地质环境的作用形式，成为巨大的人为地质营力。矿山地质环境，根据矿业活动的影响范围，可分为大气（近地面）环境、地面环境、水（地表水与地下水）环境和采场（露天采场与地下井巷、采场）环境四大部分。
矿山地质灾害，是指由于矿山生产活动而造成的对地质环境的作用，使矿山地区地质环境发生异变，而产生的影响人类正常生活和生产的灾害性地质事件。我国矿山地质灾害十分严重，常见的有酸雨、采空区地面沉降、崩塌、滑坡、岩溶塌陷、水土流失、水土污染、突水、溃泥等26种。每年由于矿山地质灾害造成的人员伤亡数以千计，经济损失则以亿元计，严重影响矿业的经济效益和社会效益，并不同程度地破坏了矿山地区的生态环境。矿山地质灾害的种类多，其分布空间又涉及矿山的大气、地面、水和采场环境，在每一个矿山构成一独立的地质灾害系统。这个系统的基本特征，即灾害的种类及多寡、灾害的强度和时间、空间分布等，除取决于矿区特定的地质环境（即地形地貌、气候、矿床水文地质工程地质条件等因素）外，亦与矿床开采方式、方法及选冶工艺密切相关。这个系统内的各灾种，由于其主控作用往往相同或相似，而显示出灾害发生的伴生性和链生性。每一种对矿山地质环境的作用形式，常产生一群相互伴生的地质灾害。一种主导性地质灾害的发生，往往会链生一系列诱发地质灾害。
二、我国矿山地质环境问题现状
我国的矿山环境问题危害的方式主要分为三大类，分别为环境污染、环境破坏和生态破坏，其中主要表现为山体崩塌、泥石流、土地沙漠化、土壤污染、水质污染等。
1、矿山环境污染问题的表现主要包括矿山地区的大气污染、水质污染、废渣污染三大类。矿山地区的大气污染的污染源主要来自煤矿、煤矸石、粉尘和易挥发性的气体等污染物造成的污染，其中煤矸石所带来的污染给大气带来的危害最为严重，煤矸石不但能够给当地的水、土带来危害，煤矸石自燃、爆炸等现象很容易发生，而且会释放出大量的有害气体，直接对空气造成严重的污染。水质污染主要的污染源是矿山开采和洗选业所排放出的超标废水带来的污染。另外，矿山开采中的废渣，如煤矸石、尾矿等固体废弃物等的长期堆积，不断占用了大量的耕地、农田和草地，在降雨时废弃物中大量的重金属和一些微量元素顺着雨水流入地下水，对地下水源和地表水造成极其严重的危害。
2、我国矿山地质环境的破坏可以诱发山体崩塌、泥石流、地面坍塌、滑坡等灾害的发生，由于对矿产资源的开采的不合理造成了地下采空，或者对地表的开采影响了斜坡的稳定造成了滑坡、崩塌等地质灾害的发生，其中煤矿带来的地质危害最为恶劣。
3、矿山地质的开采所带来的生态破坏也是十分严重的，例如采矿活动中建设的厂房、堆矿场，为采矿服务的公路或铁路等占用了大量的土地，同时堆放的固态废弃物所占有的土地等，据统计已经累计达到600万公顷，为此破坏的耕地面积已经达到了160万公顷左右，而且每年都会以一定的速度递增的趋势呈现上升的趋势，然而为此而恢复耕地的比率只占百分之十二左右，同时矿产资源的不断开发使得草地不断退化，严重的影响了生态平衡。
三、矿山环境保护与综合治理问题的对策
1、我国矿山地质环境保护与治理的指标体系建立
由于我国各地区矿产资源分布不均，对矿山资源的开发和破坏程度也各不相同，因此对矿山环境保护和治理的标准也有一定的差别，但在各地区建立矿山环境保护和治理的指标中应满足以下几点：“三废”的控制、生态环境恢复指标、资源综合利用、地质灾害的控制。关于“三废”的治理主要是指废气、废水、固体废弃物的治理要达到二级指标。部分地区并没有将“三废”达标就进行排放，严重污染了环境。与此同时也应将噪声的指标列入其中，厂界噪声和矿区机械噪声应控制在三级指标。我国针对我国生态环境的恢复状况，将我国制备恢复率、土地复垦、水土流失的治理和地下水的污染治理列入了生态环境恢复的指标当中。对尾矿的综合利用、煤矸石综合利用、废水区的恢复等应满足二级指标，同时被列入资源综合利用的指标的内容之内。
2、保障资金需求
对于有关部门而言，在矿山地质环境保护与治理工作中，一定要保障资金需求，一般来说，有以下几个方面需要注意：
（1）将矿山地质环境保护与治理工作放在首位，不仅要积极争取国家立项资金，还应该实现对相关配套资金的合理利用，将钱用到实处。
（2）建立一套完善的资金利用制度。由于矿山地质环境保护与治理是一项长期性的工作，所以，相关部门一定要对资金进行合理规划，坚持“专款专用、政府监管以及企业所有”的原则，在对资金进行管理和利用时，一定要严格按照要求，只有这样，才能实现资金运用的规范性和合理性。
（3）市场机制的引入。在矿山地质环境保护与治理工作中，积极引进市场机制，对融资投资体制进行不断地改进和创新，这样一来，就可以充分调动矿山企业的积极性和主动性，有效提高矿山地质环境保护与治理的工作效率和质量。
3、加强监督管理，开展矿山生态环境综合治理
各级国土资源、环保、林业、水务等有关部门要深入宣传矿山环境保护与治理的必要性和重要性，宣传实施矿山环境保护与治理的目的任务和政策措施。树立矿山环境保护意识，增强矿山企业开展矿山环境保护与治理的责任感和使命感。切实加强监督管理，强化服务，主动帮助矿山企业解决存在的实际问题，积极引导和大力支持矿山企业建设绿色矿山。加强政府宏观调控和部门相互配合，开展矿山生态环境综合治理。由政府制定“占一补一”政策，矿山占一亩土地，异地补一亩荒山进行种树、种草。同时制定优惠政策，鼓励矿山保护环境，治理污染。各级国土资源、环保、水务、林业、安监等部门密切配合，积极开展矿山环境综合治理。国土资源部门矿山环境恢复治理与水利部门小流域治理、环保部门的环境治理紧密结合起来，集中财力、物理，成片、成沟综合治理。实现矿业开发与环境保护同步发展。
4、加强矿山环境保护的科技队伍建设和技术创新
矿山环境保护与综合治理科技队伍建设要坚持“提高素质、改善装备、技术创新”的原则。首先要掌握和解决地质灾害发生和治理的关键技术问题和难题。其次总结原有基础资料，并在此基础上开展地质灾害监测预报判断的研究，从而提高监测技术和水平。
结束语
总之，随着社会的不断发展变化，生态环境保护的重要性也逐渐凸显出来。因此，对于相关部门而言，一定要充分认识到矿山地质环境保护与治理工作的重要性，将矿山实际特点作为基本出发点，合理规划，制定合适的保护与治理措施，只有这样，才能有效提高矿山地质环境保护与治理的工作质量，从而实现矿山企业的可持续发展。
参考文献
[1]张兴.矿山地质环境保护与治理研究[J].中国矿业，2011，（8）.
关键词：电力线路测绘；GSCORS；精度对比
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.078
0 引言
地矿资源勘测涉及矿区地形与工程测量、专项地质测量与物化探矿等相关方面，传统地矿勘测多依托GPS-RTK配合全站仪等常规测绘手段，实施勘探线地形测量、绘制地质剖面图与地形图，但因其受限于控制点通视条件与信号传递范围等因素制约，缺乏相对统一的空间测绘基准，进而造成长距离、大面积的综合性测绘存在难度。
1 传统地矿勘测方式
传统地矿勘测以全站仪或GPS-RTK形式为主，其中电子全站仪在地矿勘测应用时，必须要求控制点与碎部点间通视条件良好，而且图形测绘精度与原控制基准的精度密切相关；GPS-RTK用户终端利用基准站播发的载波信号与GPS卫星文件，实现小区域（约15km内）厘米级定位，但若流动站离基准站较远，导致RTK整周模糊度求解困难，必须多次架设临时参考站，难以维护勘探线剖面的统一基准。而以CORS多基准站差分定位技术为基础，在地矿测绘工程实践中以GPRS/CDMA/3G无线数据链，可为矿区地质勘探测绘、地形数据采集与施工测量提供精准、高效、稳定的空间定位服务。
2 CORS系统定位
连续运行卫星差分定位服务系统CORS（Continuously Operating Reference Systerm），即以网络RTK定位为基础，建立覆盖某区域的若干（）GNSS参考基准站，并采用若干个基准站的共同观测数据，形成无缝网络覆盖，利用GNSS星历与电离层、对流层模型解算，削减电离层、对流层对测量精度的影响。
从CORS定位系统从各组成结构分析，其由GNSS基准站、无线通讯模块、数据处理中心、用户终端构成。系统依托GNSS基准站获取卫星星历与载波数据，并利用有线或GPRS/CDMA/3G无线数据传输链，将卫星数据文件传递至数据处理中心；数据处理中心综合GNSS参考站数据，构建电离层与对流层空间模型，并根据用户终端上传的GGA概略坐标，播发临近坐标修正参量或载波相位差分数据；用户终端利用GNSS卫星数据与昆仑中心所播发的差分改正数据，快速求解待定点坐标。
3 SDCORS在地矿勘探中的应用探究
为建立全省统一的空间定位服务框架，2007年山东省国土资源厅与省气象局联合建立起山东省卫星定位连续运行综合服务系统（SDCORS），截至2011年正式运营，SDCORS共建设参考基准站点145个，在国土规划、电力施工、海洋地矿勘测等相关领域得到广泛应用。
现有一地矿普查项目，拟对某地14家矿区进行采矿权普查，同时测绘1：1000比例尺数字化地形图，项目涉及8家乡镇，测区周边仅有C级控制点4个，经踏勘点位保存完好，其它低等级控制点较为分散。但因矿业核查区域较广、前期控制资料坐标基准孤立、等级控制点采集存在困难，因此难以采用GPS-RTK直接进行相关产权调查与地形测绘工作。
为解决上述工程问题，施工时引入SDCORS综合定位服务系统，首先以南方S82T接收机采集覆盖测区的4个原C级GPS控制点，求解WGS-84与测图坐标系统间的布尔莎转换参数，然后完成图根控制测量与碎部点数据采集。
（1）图根控制测量：以GPRS无线数据卡接入SDCORS站点服务器，通过VPN网络获取虚拟参考站差分数据，以CORS-RTK形式在每图根点独立观测2时段，每时段30s，取二者均值记录为图根点坐标数据。
（2）碎部点数据采集：由于矿区地质条件与建筑环境复杂，碎部采集时分为两种方式进行，对相对空旷的地区以CORS-RTK形式直接测绘待定点坐标信息，单点采集8历元；对于建筑密集区或GNSS信号较差的地区，则以CORS-RTK与全站仪联合作业的形式实施测绘。
为客观评价SDCORS在地矿勘测中的精度，现以测区原4已知点坐标采用全站仪与CORS-RTK重复测绘，统计二者点位较差情况，数据如表1。
由表1可知，以CORS-RTK形式测量的图根点，完全满足平面中误差在2cm、高程中误差3cm的要求，符合《1∶500 1∶1000 1∶2000数字地形图测绘规范》相关指标。
4 总结
将CORS应用于地矿勘探测量的优势如下：（1）CORS框架为区域地矿勘测构建相对统一的坐标基准，剔除多行业主体间的基准差异；（2）将原GPS-RTK测绘作业半径15km，延展至所有CORS覆盖区，并有效控制了测量时的系统误差；（3）无需架设基准站，推动了测绘效率的提升。
伴随现代测绘技术的进步，将CORS技术应用于矿区地形测绘、钻孔放线，以数字通讯手段，实施图根控制测量与碎部数据采集，解决多矿区坐标基准不统一的难题，扩大了传统测绘的作业半径，同时利用区域平差模型降低固有测量误差，提高了地矿勘测的数据精度。
参考文献：
[1]汪伟，史延玉.CORS系统的应用发展及展望[J].城市勘测，2010（03）：45-47.
