露天矿山

采用露天开采方式开采矿产资源的生产经营单位

露天矿山是采用露天开采方式开采矿产资源的生产经营单位。露天矿山的主要生产系统有开拓和运输系统、穿孔爆破和采装系统、排土系统、防水和排水系统，以及破碎、选矿、机修、汽修、供电、供水、炸药制备、尾矿库等生产车间，有些矿山还有复土造田系统。

露天矿山介绍

按地形和矿床埋藏条件，露天矿山可分为山坡露天矿和凹陷露天矿；按开采工艺，可分为机械开采和水力冲采两类。水力冲采仅用于开采松软矿床，使用广泛的是机械开采。机械开采的露天矿，把矿岩划分成一定厚度的水平分层(台阶)，自上而下逐层进行剥离和采矿。

开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总称叫露天矿场。露天矿山应用的主要机械有穿孔机、挖掘机、汽车、电机车、推土机等。露天矿山的主要生产系统有开拓和运输系统、穿孔爆破和采装系统、排土系统、防水和排水系统，以及破碎、选矿、机修、汽修、供电、供水、炸药制备、尾矿库等生产车间，有些矿山还有复土造田系统。随着露天开采技术的发展和大型采、装、运设备在露天矿山的推广应用，露天矿山的机械化水平越来越高，规模越来越大。如美国宾厄姆铜矿的日采剥总量曾达49.4万t；中国的水厂铁矿1989年生产铁矿石812万t，采剥总量3329.2万t。

开采生产工艺

露天矿床开拓

露天矿床开拓就是建立地面与露天采场各工作水平之间的运输通道(即出入沟或井巷)，以保证露天采场正常的运输联系，及时准备出新水平。

露天矿床开拓与运输方式有密切的关系。开拓方式的选择正确与否，直接影响矿山基建工程量、基建投资、投产与达产时间、矿山生产能力、生产成本等重要指标。

露天矿开拓运输方式可分为公路运输开拓、铁路运输开拓、公路-铁路联合运输开拓、公路(或窄轨铁路)-斜坡提升联合运输开拓、公路(或窄轨铁路)-平硐溜井联合运输开拓、公路-破碎站-胶带机联合运输开拓、自溜-斜坡卷扬提升运输开拓七种。

露天矿的开采方式

露天矿的开采方式是指在露天矿合理的大境界(或最终境界)范围内，采剥顺序在时间、空间条件的发展变化形式。我国露天矿(特别是金属露天矿)的开采方式随开采设备和技术的发展而不断改革。20世纪50年代一般采用全境界(不分期)开采方式，存在建设周期长、投资大等弊端。60～70年代，凡具备条件的矿山普遍采用分期开采方式。这样矿山可由小到大、先富后贫、先易后难，并使矿山初期建设速度加快，经济效益明显改善，由于矿山在过渡期剥离洪峰值往往很高，导致矿山设备、供电、人员及成本陡增，给生产管理带来很多不利因素。 70年代以后，设计和可行性研究中提出了在分期过渡开采中采用陡帮扩帮新工艺和扩帮开采(多分期开采)新工艺，这样进一步解决了分期过渡开采特别是全境界开采方式中存在的一些弊端。

我国金属露天矿开采方式大体分为全境界(不分期)开采方式和分期开采方式两大类。而分期开采又分为分期过渡开采(分期时间长)、扩帮开采(或称分期开采，其分期时间短)和分区开采。

穿孔工作

穿孔工作是露天矿开采的首要工序，其工作好坏直接影响矿山的爆破、采装和运输工作。在整个露天开采过程中，穿孔费用约占生产总费用的10%～15%。穿孔工作一直是我国露天开采工作的薄弱环节，自从20世纪60年代末开始使用牙轮钻以后，穿孔工作才获得了新的进展。在国外，绝大部分露天矿山广泛使用牙轮钻。在我国，目前露天开采中使用的穿孔设备主要有牙轮钻、潜孔钻、钢绳冲击式穿孔机、凿岩台车等，其中牙轮钻使用最广，潜孔钻机次之，钢绳冲击式穿孔机已逐渐淘汰，凿岩台车在某些特定条件下使用。

爆破工作

爆破工作是露天矿山开采工作的又一重要工序，其目的是为采装、运输和破碎提供矿岩。矿山爆破费用一般约占矿山总成本的15%～20%。因此，爆破工作的好坏不但直接影响采装、运输和粗破碎的设备效率，而且影响矿山总成本。露天开采中使用的爆破方法主要有浅眼爆破法、深孔爆破法、硐室爆破法、药壶爆破法、外复爆破法、多排孔微差爆破法和多排孔微差挤压爆破法等。

采装工作

采装工作是露天矿开采全部生产过程的中心环节。其他工艺过程，如穿孔爆破、运输、废石排弃等，都是围绕采装工作展开的。采装工艺及其生产能力在很大程度上决定着露天矿开采方式、技术面貌、开采强度和最终的经济效果。

采装工作所用的机械设备有单斗挖掘机、前装机、索斗机、轮斗挖掘机、链斗挖掘机等。金属露天矿由于矿岩比较坚硬，目前国内外都以单斗挖掘机和前装机为主。采装技术发展的趋势是大型化和连续化，因此，随着爆破技术和挖掘机制造的进步，大型轮斗式挖掘机在金属矿山的应用是很有发展前途的。

运输工作

露天矿运输是露天开采的主要工序之一。运输系统的投资约占矿山总投资的40%～60%。运输成本和劳动量分别占矿山总成本和劳动量的一半。由此可见，露天矿运输在露天开采中占有十分重要的地位。

露天运输的基本任务，是将采场采出的矿石送到选矿厂、破碎站或储矿场，同时把剥离岩土运送到排土场，并将生产过程中所需的人员、设备和材料运送到工作地点。

露天开采运输方式可分为人力运输和机械运输、有轨运输和无轨运输。大中型露天矿采场采用的运输方式主要有自卸汽车运输、铁路运输、带式运送机运输、斜坡箕斗提升运输、斜坡卷扬运输、架空索道运输、联合运输(汽车-铁路联合运输、自卸汽车-斜坡箕斗联合运输)。

对环境的影响

（一）水体污染

露天采掘直接破坏大量土地，各类废石、废渣、尾矿的堆放也侵占大量土地。据不完全统计，全国矿山累计占压土地达586万hm2，破坏森林约106万hm2，草地26.3万hm2。山西省大的煤矿石山有100多座，占地超过2 000 hm2，大小建材矿山(点)1.5万余处，取土采石挖沙破坏土地8万hm2。矿山表土剥离通常忽略了对可耕种土壤的保存，导致严重的水土流失；地表植被破坏后，受风力水力的侵蚀加剧，大片土地出现沙化。

（二）地质灾害

地面及边坡开挖影响山体、斜坡稳定，导致岩(土)体变形，诱发崩塌和滑坡等地质灾害。矿山排放的废石(渣)常堆积于山坡或沟谷，在暴雨诱发下极易发生泥石流。抚顺西露天矿曾发生滑坡60余次；白银露天采坑曾发生100万m3的大型滑坡；襄樊万山采石场滑坡造成11人死亡；攀钢石灰石矿发生大滑坡3次，造成设施严重损毁；2003年，铜川矿区因连续降雨诱发大面积崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害达94起，直接经济损失2 000余万元；安太堡露天矿南排土场滑坡造成多人死亡。

（三）固体废弃物污染

在风景区附近的露天矿，因采矿对地貌景观的破坏使旅游观光环境极不协调。许多矿山随意倾倒固体排弃物，导致沟壑、河道淤塞，泄洪不畅，水患不断。

（四）对水环境系统的破坏

采矿废渣、尾矿暴露在大气中，其中的硫化物发生氧化使降水成为酸雨，加上选冶废水的未达标排放，往往造成矿区附近的地表水体遭受污染，甚至无法饮用、灌溉。另外，采场内疏干排水改变了地下水自然流场及补、排条件，打破了大气降水、地表水、地下水的均衡转化，常常形成以采区为中心的大面积降落漏斗，造成泉眼干涸、水源枯竭。

（五）大气污染

露天采场生产因大量使用大型移动式机械设备和大爆破，使矿内空气产生一系列尘毒污染,如爆破和采用柴油机为动力的设备等。常见的污染物质主要有粉尘、有害有毒气体[H2S，SO2，CO， NO2等]和放射性气溶胶。由于生产工序的不同，产尘量与所用的机械设备类型、生产能力、岩石性质、作业方法及自然条件等许多因素有关。露天开采强度大，机械化程度高，受地面气象条件影响，产生的气体常具突发性，如爆破，不利的气象条件及不良的自然通风方式，甚至可使局部污染扩散全矿，使大气污染。选矿生产过程中产生的大量粉尘和有毒物质，也是矿区大气污染的重要因素，在自然及运输车辆产生的风流作用下，会将尾矿粉直接扬起，使大气中粉尘浓度非常高，严重地污染矿区空气。此外,矿区繁忙的交通运输产生的富含重金属物质的废气，矿区冶炼厂、烧结厂、电厂产生的浓烟以及矿区燃煤产生的有害物质,均构成矿区大气的污染。

相关消息

世界六大露天矿山

1、俄罗斯的米尔矿

米尔矿又名“米尔内矿”，是一座露天钻石矿，坐落于俄罗斯西伯利亚东部的米尔内。这座钻石矿深525米，宽1200米，是世界上第二大人为挖掘产生的巨坑，仅次于美国的宾汉峡谷铜矿。米尔矿是前苏联的第一座同时也是规模最大的钻石矿，开采了44年，2001年6月关闭。前苏联解体后，这座钻石矿由萨哈钻石公司经营，钻石销售的年利润超过6亿美元。

2、加拿大的戴维克钻石矿

戴维克钻石矿座落于加拿大的北斯拉维地区，共有700名工人，每年产钻石接近750万克拉，销售收入达到1亿加元。戴维克钻石矿是当地经济的一个重要支柱。戴维克钻石矿在1992年进行勘探，2001年动工建造，2003年投产，通过一条冰路与戴维克机场相连。这座机场可以起降波音737客机。戴维克钻石矿是哈瑞-温斯顿钻石公司与戴维克钻石矿业公司的一个合作项目，距离北极圈大约220公里，可开采16到22年。

3、印度尼西亚的格拉斯伯格矿

格拉斯伯格矿座落于印度尼西亚巴布亚省查亚峰附近，是世界上的第一大金矿和第三大铜矿，共有1.95万名工人。查亚峰是巴布亚省的最高峰。格拉斯伯格矿的运营商自由港印度尼西亚公司由自由港麦克莫伦铜金公司控股90.64%，包括通过全资子公司印尼矿业投资公司的9.36%持股。印度尼西亚政府持有自由港印度尼西亚公司剩余的9.36%股权。2006年，格拉斯伯格矿的铜产量为61.08万吨，黄金产量58.47吨，银产量174.45吨。

4、加拿大的艾卡迪钻石矿

艾卡迪钻石矿是加拿大的第一座露天与地下“双管齐下”的钻石矿，座落于耶洛奈夫东北部大约310公里，距离北极圈大约200公里，靠近拉克格拉斯。艾卡迪钻石矿是Dominion钻石公司和两位地质学家——查克·菲普克和斯图尔特·布卢森——的一个合作项目，前者持股80%，后者持股20%。菲普克和布卢森在拉克格拉斯北部地区发现了金伯利岩管状矿脉。1998年至2009年，艾卡迪钻石矿的6个露天矿场共出产4000万克拉钻石。在靠近地表的高品质矿石开采完之后，艾卡迪钻石矿开始进行地下开采

5、美国的宾汉峡谷铜矿

宾汉峡谷铜矿也被称之为“肯尼科特铜矿”，是座落于犹他州盐湖城西南部的一个露天矿，开采斑岩铜矿，归国际矿业开采公司力拓集团所有。宾汉峡谷铜矿由肯尼科特铜业公司负责管理。这家公司还经营着选矿厂、冶炼厂和精炼厂。宾汉峡谷铜矿1906年投产，所形成的巨坑深度超过970米，直径4000米。1966年，这里被定为国家历史地标。2013年4月10日，宾汉峡谷铜矿发生塌方。由于提前预测到这场事故，采矿作业在前一天就叫停。这场塌方导致宾汉峡谷铜矿减产113千吨。

6、澳大利亚的超级矿坑

澳大利亚的费米斯顿露天矿坑也被称之为“超级矿坑”，是澳大利亚最大的露天金矿坑。这个矿坑座落于卡尔古利东南部的金矿区高速公路一带。超级矿坑呈长方形，长3500米，宽1500米，深900米。即使站在太空，我们也能看到它的身影。超级矿坑归卡尔古利联合金矿公司所有，每年产黄金28公吨，工地上的员工大约在550人左右。

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