時間：2023-12-13 14:51:07
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇礦山工程地質，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：金屬礦產；工程地質勘察；巖土水文；地質思考
在金屬礦產工程地質勘察中，巖土水文地質直接影響著工程質量和安全，對于巖土水文地質的研究與探測是一個不容忽視的重要工作。針對水文地質的變化可能會造成工程建設的危害制定出一些相應的防護措施，確保工程安全實施和順利進行。
1巖土水文地質的基本內涵水文地質[1]
是工程地質勘察的一個重要內容，主要是關于地下水的分布、形成規律及地下水的物理性質、化學成分，另外就是地下水會對工程修建產生的一些不利影響及合理有效利用下水資源等。在金屬礦產工程勘察中主要通過鉆探、勘探遙感技術、觀測和試驗技術調查研究水文地質，利用抽水試驗和各種地下水模擬技術等來進行研究[2，3]。水文地質研究在金屬礦產工程勘察與巖土工程的施工中有非常重要的作用。水文地質研究在工程勘察與巖土工程的施工中有非常重要的作用。在工程修建中，水文地質是不可避免的問題，如果忽視調查，會在修建時或以后的發展中出現一些不可避免和無法挽回的工程危害。應該在施工前調查、研究這樣的問題，并且針對地質水文條件提出相應的解決措施，不斷挑戰與克服各種工作中的難題，實現工程建造安全持久發展。
2金屬礦產地質勘察中巖土水文地質的探究內容
在金屬礦產工程地質勘察的過程中，巖土水文地質探究主要從兩方面內容來進行。從金屬礦產工程基地水文地質出發，了解地下水情況，探尋地下水運動規律，對地下水的開采利用情況，了解地下水補給與徑流狀況等，通過抽水等調查研究方式檢測當地地下水的化學性質及礦產工程修建過程中物質的反應現象，為日后的工作實施打下良好的基礎。要關注巖土結構研究調查，包括巖土結構層次、巖土類型及它所具有的特質。通過對巖土的了解，利用地下水對巖土和建筑物的作用和影響，預測出可能會發生的危害，再根據巖土具體情況提出解決方案。因此，在金屬礦產工程地質勘探中對水文與巖土之間的關系的探究是尤為重要的，在金屬礦產工程地質勘察過程中不能忽視二者之間的相互關系。
3巖土水文地質對工程的影響
3.1關于地下水位下降
如果一個地方用水過度或修建水庫，在人類各種不合理的開發活動之下，導致地下水資源枯竭等，這些都會引起水文地質變化，使地下水水位下降，會對工程實施產生不利影響。水位下降會誘發一系列地質災害，容易出現地面沉降塌陷或地面開裂，使建筑地基不穩，甚至引起建筑物塌陷，影響金屬礦產工程地基的穩定和安全性，同時地下水資源枯竭、水質不斷惡化，可能導致沙漠化發生，破壞了一個地區的地質環境。
3.2關于地下水位上升
在一般情況下，出現地下水位上升的情況可能是水利工程建設、修地下水庫引起水文地質條件變化、湖泊河流等地下水增多的情況，這些都會引起地下水位升高。但是這會對金屬礦產工程建設產生很大危害，因為巖土具有透水性、軟化性、崩解性、漲縮性、給水性等，這些特性同時也決定了地下水位的上升會使巖土產生一定的變化，并且會造成一些不利的影響。
3.3關于水土之間的化學反應
水文地質條件對金屬礦產工程造成危害的另一個主要原因就是地下水和巖土之間會發生一些化學反應。潛水位比較高時，地下水中的一些化學物質會使巖土出現鹽漬化或沼澤化，影響地基的穩定性，對于金屬礦產工程施工產生不利影響；另外就是地下水的腐蝕性，會腐蝕地下基礎和鋼筋混凝土，對金屬礦產工程產生不良影響，影響工程施工，影響工程安全質量。總的來說，地下水位的變化受到很多因素的影響，如氣壓、氣候、地球和月球引力、潮汐等，還有就是人為的開發與破壞、水文地質反復升降變化，都會對我們工程建設產生不利影響。
4相關的防護應對措施
4.1從工程實際出發制定解決方案
每個工程都有自己的特點，應該根據實際情況來制定相應的解決方案，要對情況多加分析，不能一味遵循舊方法，需要不斷探索試驗尋求更好的解決方案。例如，在金屬礦產探測中遇到多層含水時，要將其它的含水層隔離，做好防水和止水工作，要防治鋼筋混凝土腐蝕，面對水位升降要及時采取措施排水或降水等。其中涉及的工作很多，同時也需要考慮多方面情況，并提出一些假設猜想，做出相應解決和調整措施，這樣才能確保金屬礦產工程順利實施。
4.2重視對水文地質的調查
地質水文問題一直是金屬礦產工程勘察中一個不可忽視的問題，然而在現實施金屬礦產勘察中卻往往被忽視。雖然，水文地質變化對于我們來說是看不見摸不著的，但是這并不代表它的變化是不存在、不重要的，而且它的變化產生的許多后果也是我們不可想象的。所以，應該加強探索，及時了解水文地質、地下水分布走向、人類破壞及它的升降變化的規律和過程等。只有在對其有了一個更深入的了解后，我們才能夠掌握、好好利用水文地質。重視地下水的影響及對金屬礦產工程造成的危害，才能夠根據問題制定出相應解決方案，克服一切困難，取得進一步的成功。
4.3加強對金屬礦產工程地質勘察人員的培養
人才是一切工作的基礎，所以要加強對于金屬礦產工程地質勘察人員的培養，開設地質勘察規范或規程學習，重在培養高素質的專業性人才，努力提高技工人員的文化水平，加強專業知識培訓，提高技工操作技能等。專業的人才隊伍有利于在金屬礦產工程勘測過程中及時發現問題，提高工作效率，并能有效解決工作中的一些技術性問題，在很大程度上避免工程危害，減少施工損失，確保工作質量安全和水平。同時，一切工作要遵守規定，一定要遵照國家相關要求，認真負責地對待工作。
4.4合理開發利用實現可持續發展
關于金屬礦產工程地質勘察中巖土水文地質的探測與治理工作，要做到對水文地質的合理開發和運用，在施工或開采過程中要適度而為，不可過分破壞國家的地下水資源。同時政府也應該加大對于地下水的開發與保護力度，合理利用自然資源，實現全面可持續發展。
5結語
通過對金屬礦產工程地質勘察中巖土水文地質簡單的分析和探討，我們充分了解了金屬礦產工程地質勘察的重要性，并且在工程的施工修建中積極采取對策，來確保我們施工能夠實現安全和順利進行。
作者:陳宏偉 單位:廣西壯族自治區桂林水文工程地質勘察院
參考文獻:
[1]張煥凱.關于工程地質勘察的幾點思考[J].中國房地產業,2012(8):513.
關鍵詞：三維可視化；礦山；工程應用
隱蔽性、復雜性、構造多變性是礦山地質的基本特點，是經歷了漫長歲月演化而生成的地質體，而我們的礦山工程開采就是要在這樣的地質條件下進行相關生產，為了保障礦山工程開采的順利進行，在實際生產之初就要對相關的礦體進行縝密的勘探及開采可行性報告分析。在勘探施工過程中，需要對各類信息進行相關處理，怎樣才能將這些繁雜的信息以更加生動、準確的形式展現在技術人員的面前，這就需要我們利用一種新的技術才能得以實現，目前我國的礦山工程主要還是以圖紙、文字的展示形式進行相關數據的展現，這種方式對于勘探后期的工程設計修改及資料查詢很不方便，還有這些信息資料大多是數字形態，或點線面的關系，對立體直觀的東西無法妥善的體現，不利于地質工作者觀察地質條件，對于正確的提出開采建議、減少勘探風險是十分不利的，所以利用現代化的計算機三維可視化技術，對提高我國礦山工程技術具有積極的意義。
1礦山地質三維可視化概述
礦山地質三維可視化，是利用計算機將三維計算的能力把礦山地質、礦山工程在三維空間中進行展現及分布，并對展現的效果進行綜合分析以達到信息參考的作用，生成的三維地質體可以增強地質數據的表現力，提高礦山工程技術人員觀察礦體表現的效率，重點解決礦山地質數據分析過程中表達不準確等問題，礦山地質三維可視化技術具有重要的現實意義及發展前景。
2礦山工程技術三維可視化建模的難點
在礦山工程三維可視化建模中，模擬的對象往往十分復雜且無規律可言，因為地質體的形態往往千變萬化，且會隨著時間的推移而產生變化，模擬勘探空間所占的范圍非常大，往往涉及幾十公里甚至更大，為了描繪礦山相關特征，需要大量的勘探及測量獲得，由于地質對象的復雜性，獲得地質數據往往變的十分困難，地質數據存在很多不確定性，當經濟條件、人員素質、裝備儀器達不到進行充分數據采集時，所得到的地質數據往往是單一相互脫節的，在整個勘探過程中呈現隨機分布的問題，這些不規則且部分丟失的數據，對于三維可視化建模來說，是一個必須要解決的問題。
3礦山工程三維可視化建模技術特點
礦山工程三維可視化建模可以使礦山數據更加生動的表現出來，各種數據關系表現更加明確，但是由于勘探資金及勘探條件的限制，很多時候勘探經費并不能滿足整個廣袤區域的完全勘探，地質條件復雜多樣，很多地區勘探條件太差，專業技術人員及設備往往難以到達，最終實際獲得的勘探數據，往往是不完整的，這對實現礦山工程三維建模造成了一定的困難，所以必須依靠相應的技術手段，才能將數據最終形成可視化效果，具體的方法往往采用：空間插值技術、三維數據表達技術、三維空間數據結構等。
3.1空間插值技術
常用的插值方法往往采用距離冪次反比法、樣條函數法、克里格插值法等，不同的地質條件及礦體周邊環境要求我們，要根據不同的特點，選擇最適合的插值方法，才能保證取得數據的準確性，如果運用不符合礦體要求的插值方法，會大幅度提高計算機的運算量加大運算時間，降低計算機內存，使得可實行性降低，對于關鍵性的數據，可以采用Kriging插值方法獲取數據，對于非關鍵性的數據，我們可以采用距離冪次反比法。
3.2三維數據表達技術
三維空間數據的表現對于三維可視化技術來說是一個關鍵性問題，所建立的三維質地模型要首先滿足充分表現基本地質信息的要求，其次要能進行適當的計算，以方便各種屬性信息的傳遞及數據交換；從數據研究的層面上來觀察，三維數據結構主要有基于面和基于體的數據結構模式，基于面的數據結構模式是參照于各個單元面，將三維空間中的幾何特性充斥其中進行分析，其次是基于體的數據結構模式，是用真實的數據信息進行地質空間的實際描述。
3.3三維空間數據結構
三維空間數據結構的表現方式，是需要將各種獲取的數據模型進行相關的存儲，進而將數據進行有效的表達，通過相關的圖標及數據矩陣對相關的數據進行描述。在三維可視化技術的實際運用中，重點是要進行數據結構的選擇，這就需要通過各種邏輯關系及對應空間關系，將所要描述的礦體地表結構及空間結構進行生動展現，所以在選擇數據結構時，要充分的貼合真實數據，只有這樣才能充分表現不同類型數據之間的相互關系。
4以露天礦工程三維空間建模的實例分析
4.1三維空間建模內容
建模內容首要針對：地表、斷層、礦體三大部分進行建模，地表是指自然形成的山坡，還有人為采剝工程，形成的人工邊坡；斷層是在礦體內部，具有地質資料描述的、規模較大的斷層；礦體是三維建模空間中最要的部分，也是核心區域。
4.2礦山三維建模過程
三維質地建模首先需要對勘探的礦山進行基本信息數據的采集，隨后通過空間數據插值得以滿足數據的完整性及準確性，選擇適合的數據組織結構以便更清晰的進行描述，最終繪制圖形以達到礦山三維建模的要求。第一：首先需要對地表數據、斷層數據、礦體數據進行相關采集，在采集過程中所有數據均通過實際測量獲得，針對礦山周邊的天然邊坡，可以通過地質平面圖，將平面圖上的邊界點及等高點的數據進行整合；對于人工邊坡可采用境界圖進行采集，采集度越高、取樣點越密集，越能充分反映相關考查的地表特征；礦體斷層及主礦體數據，可以根據其剖面圖，將邊界線中的控制點拷貝到平面圖上，最后結合剖面圖上的相關數據分類，最終獲得斷層及礦體的基本數據。第二：針對露天礦場來說，礦場涉及的操作范圍很大，僅僅依靠前期勘探技術人員的基礎數據采集，遠遠不能滿足生產的需要，為了能更加清晰的表達礦坑、斷層，必須要采用空間插值技術才能得以實現，一般對于露天礦坑前期數據采集，可以采用Kriging插值方法獲取數據，隨后再采用雙線性插值獲取數據，這樣既可以節約機時，同時也可以保障數據的準確性，第三：對于勘探礦體中的地表來說，地表上所描述的點、線特征是十分重要的，但在規則的模型中很難將這些點線進行生動描述，所以需要通過不規則網格模型，將地表面上的點、線特征予以充分描述，對于露天礦場來說，用不規則的網格模型是最適合的，最終將這些不規則的多變形態，轉化成三角形網格形態，以供繪制參考。第四：繪制圖形，將得到的基礎數據繪制地表、斷層以及主礦體的基礎模型，隨后將這三種不同的地質模型進行相互的組合與裁剪，最后形成最終的三維地質模型。
5建立礦山三維地質模型的實際意義及巨大作用
礦山三維可視化技術的實際運用，對礦山技術人員及前期勘探人員具有著積極的意義，它可更加準確的將礦山地質空間形態的每一個細節表現出來，對整個礦山的開采挖掘提供了建設性的指導意見，具體的體現有：第一：通過觀察礦山的三維地質模型，可以對整體礦產有更加清晰的認識；可以充分的對礦產周邊的其它地質形態進行分析，這些數據的分析，對前期勘探及后期開采過程中的方向性指引，有著至關重要的作用。第二：通過三維地質模型的建立，可以對勘探礦產的任何區域、任何工作面進行相關的分析，最終形成完整的礦產剖面圖，在礦產開發前期的勘探過程中，準確的計算出礦產地質的儲量，對后期的礦山建設等級提供參考意見。第三：可以通過三維地質模型，設計出邊坡的臺階高度，整體的開采支撐結構，制定準確且可行性高的開采計劃，為后期的開采能力及安全生產提供一定技術保證。第四：通過礦山三維地質模型，可以有效的預防工程地質災害，可以使地質工作者便捷的發現可能產生地質災害的區域，以及時的采取相應的預防措施，將地質災害發生的可能性降到最低。
6結語
關鍵詞：水工環地質勘察；金屬礦山；礦山建設重要性
礦產資源作為人類生存發展重要的物質基礎之一，對其進行開采之前一定要做好地質勘察工作，以確保資源的合理開發。水工環地質勘察包括水文勘測、工程勘察和環境勘察三個方面，對這三方面進行勘察能夠提高礦山資源開采的效率，減少工作人員的風險，降低事故發生率，同時保證合理利用資源，避免過度開發[1]。
1水工環地質勘查提高金屬礦山開采的效率
礦山資源開發地區多為生態環境脆弱區，甚至可能出現過崩塌、滑坡、泥石流等現象，因此對其進行開發時一定會引發相應的礦山環境地質問題。金屬礦山開采是一項復雜繁瑣的工作，涉及大量環節和內容，大規模的礦山資源開發活動能夠影響礦山地質環境，制約礦山正常生產，甚至會誘發自然災害[2]。因此在對礦產資源進行開發時，一定要做好水工環地質勘察工作，提高開采效率。水工環地質勘察可以通過研究被剝離的上覆巖石強度，判斷開采工藝選擇的設備類型，以及在開采時需要涉及到的爆破工程。設備和開采工藝往往取決于被剝離巖石的強度，強度不同帶來的經濟效益也不同，因此在進行地質勘察時一定要選取特殊的巖石，對其強度進行探究。礦山地質因素主要包括巖石因素、巖性因素、構造因素。了解這三種因素后，開采人員對當地礦區就會有一個細致具體的了解，開采時針對性更強，且工作效率更高。金屬礦區在成礦時，由于所處時期和所處地理位置不同，巖石石化程度也有很大的差別。抗壓程度通常在幾百Mpa/cm2到幾千Mpa/cm2不等，不同石化程度的巖石對開采的要求也不同。對不同巖石類型的勘察方式不同，如下表1所示。表1巖石勘察方式表巖石類型抗壓強度勘查方式軟巖類5Mpa/cm2以下輪斗勘察半膠結巖類5~15Mpa/cm2斷層、裂隙勘察半堅硬巖類15~30Mpa/cm2層狀軟弱夾層勘察堅硬巖類大于30Mpa/cm2發育程度勘察除了勘察巖石因素外，還要對巖性因素進行勘察。沉積巖層通過判斷粒度大小來劃分巖石巖性，而巖石的強度與粒度有極大的關聯。在松軟巖石中，泥質含量相對較低，膠結相對疏松，所以其中的巖石強度要低于細粒巖石。這種巖石性質決定它的抗壓能力極差，且基地承載能力也很差，不能加以施工開采。而一些巖石中粘土含量高達5000~8000g/cm3，極易引發層間斷和沉積間斷，從而形成破碎帶，如果工程地質勘察中沒有及時查明，那么必然會大大折損工作效率[3]。在礦區的巖石因素和巖性因素勘察結束之后，要對礦區的構造因素進行勘察。礦區中有大量的斷層和褶曲，不連續的存在于巖體之中，會對巖體的完整性造成破壞。斷層在沒有發生較為嚴重的膠結時，其本身的強度要遠遠低于巖石的強度，巖體會形成軟弱帶。斷層破裂會對邊坡穩定造成嚴重的威肋，因此地質勘察必須要考慮這一問題，從而確保開采效率。水工環地質勘察可以選擇出合適的排土場，排土場主要負責堆積廢棄物料，分為外排土場和內排土場，排土場的選擇直接影響到金屬礦山的開采效率，確保工作的高效性。地質勘察可以幫助工作人員綜合評價各區域的穩定性，從而選擇出合適的排土場址。
2水工環地質勘察降低金屬礦山工作人員風險
金屬礦山開采是一項危險系數極高的工作。近年來由于開采前的勘查工作不足而引發的礦山事故頻頻發生，為人們的生命和財產帶來巨大的損失，也引起了國家的重視，相關部門指出金屬礦山在進行開采時一定要做好充足的水工環地質勘察工作，降低工作人員的風險，為工作人員人身安全提供保障。在開采礦產資源時，巖石天然平衡狀態必然會受到破壞，如果礦山邊坡不能維持穩定，必然不能安全有效的開采礦山資源。據資料顯示，中國幾乎所有的金屬礦山都曾出現過多次邊坡滑落，所帶來的損失基本上都是災難性的。例如新疆哈密的金屬礦山，從1977年開采以來，就多次出現滑坡現象，為以后的開發帶來巨大的困難，也給開采者造成巨大經濟損失。再比如阜新海州的金屬礦山曾出現過10次滑坡現象，造成大量人員傷亡。而誘發滑坡的原因就在于缺少地質勘察工作，對礦山地質了解不足，沒有及時采取相應的防治措施。安全生產的前提就是提高邊坡的穩定性，減緩坡腳，這樣在開采時才能確保合理使用各個區段的礦產資源，而且不會出現滑坡，保障工作人員生命安全[4]。
3水工環地質勘察確保資源的合理利用
任何一項礦山開采工程都會對自然環境造成不同程度的破壞，打破原有的自然平衡狀態，同時誘發新的環境工程地質問題。例如大面積開采礦山資源會使地下水水位下降，從而引起地面沉降和塌陷，地下水資源一旦枯竭，河流必然改道，整個礦山區域環境都會受到影響。進行地質勘察雖然不能完全避免對資源的破壞，但是能夠最大程度的減少破壞。水工環地質勘察的任務就是通過了解當地金屬礦山環境選擇出最經濟合理的開發手段，綜合考慮各方面因素，對礦區進行開發生產，確保礦產資源的合理利用，且最大程度降低對自然環境的破壞。
4結語
通過本文的探討分析可以了解到金屬礦山在進行開發時，首先要做的工作就是地質勘察（水文勘測、工程勘察和環境勘察），為礦山開采打下良好的基礎。水工環地質勘察通過勘察礦山區域巖石因素、巖性因素和構造因素來選擇最合適的開采手段，從而提高開采的工作效率，降低工作人員的風險，為工作人員的人身安全提供保障，也確保自然資源能夠合理利用，避免過度開采。
作者:趙龍剛 單位:甘肅省地礦局第二地質礦產勘查院
參考文獻:
[1]麻茂,史臣.淺析水工環地質勘探在礦產勘查中的重要性[J].科技致富向導,2015，12(11):100-100.
[2]曹維,張果.礦山水工環地質災害危險性評估的策略分析[J].世界有色金屬,2017，15(10):221-222.
關鍵詞：地質工程；學科定位；辦學特色；華南地區
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）48-0008-02
地質工程是研究人類工程活動與地質環境之間的相互制約關系，主要研究如何獲取地質環境條件，并分析研究人類工程活動與地質環境相互制約形式，進而研究認識、評價、改裝和保護地質環境的一門科學，是地質學的一個分支，是地質學與工程學相互滲透、交叉的邊緣學科。桂林理工大學地質類專業具有悠久的辦學歷史，其地質類專業辦學情況在國內高校具有一定的代表性。作為地質類工科專業的地質工程專業在我校已具有多年的碩士研究生招生資格，而本科招生資格于2009年才獲得。由于歷史原因，造成學科歸屬、辦學理念和辦學模式上的一些問題亟待解決。現結合我校地質工程專業的具體情況進行分析。
一、國內外辦學情況
目前，國內辦有地質工程本科專業的大學有近30所院校，在一些重點院校還設立有地質工程碩士點、博士點和地質資源與地質工程博士后流動站。這些學校根據原行業的需要，保持部分行業特色，在地質工程專業名稱下，具有不同的側重面并賦予其新的內涵。從全國來看已形成了一個比較強的學科發展群體，具有比較強的辦學能力。在美國、加拿大、歐洲等國家的高校中，“地質工程”與“巖土工程”往往不加區分，這二者皆是同一個詞“Geotechnical Engineering（英文）或Geotechnique（法文）”。他們將“巖土工程或地質工程”設置在土木工程大學科下，一些院校也在地球科學下設置“巖土工程或地質工程”專業[2]。
二、地質工程專業的學科定位
根據最新的國家教育部2012版《普通高等學校本科專業目錄》，地質工程專業已從原1998版的“引導”性專業（專業代碼：080106Y），正式成為具有獨立學科內涵和知識體系構架的地質類工科專業（專業代碼：081401）。這一改變極其重要，它徹底理清了多年來對該專業的定位不清的問題。1998年頒布的本科專業目錄中作為引導性專業的地質工程專業包含了普通專業目錄中的勘察技術與工程和資源勘察兩個專業。但是，經過多年實踐，發現地質工程專業與資源勘察或勘察技術與工程的定位和內涵差別很大，導致專業不規范，定位不規范，也給社會對專業人才的選擇和學生的就業帶來了很大的不便。2004年教育部曾修改過地質工科本科專業目錄，明確了地質工程專業為涵蓋原水文地質與工程地質專業的工程地質部分以及勘察工程專業。2012年的改版則進一步鞏固了地質工程專業的學科定位，充分考慮了專業未來的發展方向，形成了從勘察、設計、施工等地質工程完整的專業鏈條，同時又與研究生的培養實現了接軌。這是地質工程專業未來發展的主要方向。
三、我校地質工程專業辦學基礎
早在1995年，我校的“地質工程”專業就被評為廣西首批15個重點學科之一；2006年勘查技術與工程（含水工方向）和資源勘查工程兩個專業被確定為廣西首批優質專業。2005年，地質工程中心實驗室被確定為廣西高校重點實驗室；2007年，該中心被批準為廣西壯族自治區重點實驗室。從2005年我校確定了“更名大學”的目標后，對專業設置進行了重新規劃。在勘查技術與工程和資源勘查工程兩個專業教學條件基礎上，原資源與環境工程系提出了“地質工程”本科專業的建設計劃。到2009年，基本確定了“地質工程”本科專業的培養目標和計劃、師資力量、實驗條件，并于2010年招生70人的教學準備。
四、我校地質工程專業辦學方向
桂林理工大學自2009年3月經教育部批準更名后，學校成立了地球科學學院，力圖建立健全系統的地球科學專業體系，在三年內（2009—2011）完成建設，并制定了相應地球科學學院中長期規劃，投入相應的資金，確保工作運行正常。“為地方服務”是我校辦學指導思想之一。結合國內需求，特別是西南地區與廣西區的需求，據地球科學體系自身優勢和特點，我校將圍繞“西南（廣西）人類工程活動與地質環境的演化及未來趨勢”、“西南（廣西）巖溶區工程基礎穩定與應急處理技術”、“西南（廣西）城市工程地質與地表地下工程協調發展”、“地質災害防治與地質環境保護”、“礦山環境與工程地質”等五個基本研究主題，為廣西的社會和經濟建設服務，從而提升地球科學解決西南地區城市建設與地質環境、礦山工程建設與地質環境、可持續發展中的重大科學問題的能力。同時抓住我院“地質資源與地質工程”博士點建設和“地質工程中心”廣西重點實驗室建設的契機，實現我院“地質工程”專業的跨越式發展。
五、建設思路
地質工程包含的兩個主要的專業方向是原“工程地質”專業和“探礦工程”專業，參考各兄弟院校的辦學經驗，我校地質工程專業建設思路如下。
1.加強地質基礎知識的灌輸力度。多年的實踐經驗告訴我們，現場工程地質條件是工程穩定性與適用性的重要制約條件，尤其對于重大的工程項目，地質工程師如不能很好地把握地質條件，沒有扎實的地質基礎知識，將難以勝任今后的地質工程勘察與評價任務。因此，突出地質基礎成為我校地質工程專業建設的重要思路。
2.結合廣西地質災害特征及經濟發展要求，設置有關地質災害知識的工程地質課程。廣西地區地質災害發生頻繁，尤其以巖溶地區特有的地質災害和環境地質問題為主，如滑坡、崩塌、泥石流等地質災害問題和石漠化、巖溶塌陷、水資源短缺等環境地質問題。因此必須加強巖溶區巖土體的工程地質力學分析能力，才能夠勝任這些具有挑戰性的工作。鑒于我校70%生源來自廣西，學生一般不愿意到北方工作，廣西本地區的工程地質條件及問題決定了我們的辦學方向必須具有地域特色，這樣的學生更能獲得廣西的工勘單位歡迎，實現學生就業本地化。
3.突出實踐及動手能力，提高學生的實際工作和現場動手能力。以我校勘察院為主要依托的生產單位，另外與我校有著良好合作關系的各兄弟勘察、設計、施工單位為輔助。盡量讓學生參于到實際工程當中去。從師資、實習、實驗、管理等方面，滿足“地質工程”新專業實踐教學要求。
參考文獻：
[1]陳禮儀，黃潤秋.地質工程專業人才培養模式的思考與實踐[J].中國地質教育，2005，（4）：34-38.
[2]王家鼎.地質工程學科人才培養模式分析[J].高等理科教育，2004，（3）：29-32.
關鍵字：礦山環境保護恢復治理
中圖分類號：D922文獻標識碼：A
一礦山基本情況
礦區位于招遠市北東18km的張星鎮，行政區劃隸屬招遠市張星鎮管轄。礦區有簡易公路與龍水公路相連，交通十分方便
二礦山地質環境背景
一、自然地理
區域瀕鄰渤海，屬暖溫帶季風型氣候，區域地表水系不發育，水量隨季節變化，大氣降水匯入溝谷排泄通暢。區內現存的植被主要為天然植被，該區地處低山微弱切割丘陵區，區內地形起伏不大，地勢南高北低。
二、水文及工程地質條件
大氣降水為地下水唯一補給來源。地表水易排泄，侵蝕基準面之上開采時可自然排水。礦區水文地質條件屬簡單型。礦區巖性較單一，礦體及圍巖均為花崗質巖石，巖石結構致密，質地堅硬。不易破碎，抗拉強度、抗彎強度都較高，具有較強的穩固性。
三 礦山地質環境影響評估
一、評估范圍和級別
（一）評估范圍
依據《礦山地質環境保護與恢復治理方案編制規范》（DZ/T223-2011），評估區范圍應根據礦山地質環境調查結果分析確定。
礦區位于丘陵區，第四系厚度較小，基巖分布廣泛，植被較發育，基巖面積較小。因此，自然條件下發生滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫和地面沉降的地質環境條件不充分，但礦產資源開發過程中，在區內遺留有不穩定邊坡和渣石堆，有崩塌和泥（渣）石流的隱患。考慮崩塌及渣石流影響，將評估區范圍由礦區范圍外擴20m。
（二）評估級別的確定
礦山為建筑石料，設計生產規模2萬m3/a，確定該礦區屬小型礦山。
評估區內無永久居民居住，評估區內主要為礦山工作人員，人口約20人；無重要交通要道或建筑設施；遠離各級自然保護區及旅游景區（點）；無重要、較重要水源地；所破壞土地為荒草地和獨立工礦用地，因此確定，評估區重要程度屬一般區。
區內地質構造較發育，水文地質條件復雜程度為簡單，巖（土）體工程地質條件復雜程度為簡單，地形坡度一般20~35°、相對高差較大，確定評估區地質環境條件復雜程度為中等。確定本次礦山地質環境影響評估級別確定為三級。
二、現狀評估
（一）地質災害危險性現狀評估
1、評估災種的確定
根據《地質災害危險性評估技術要求（試行）》（國土資發[2004]69號文）中的規定，地質災害危險評估的災種主要包括：崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等。根據評估區地質環境條件及對以往地質資料分析研究和現場實地調查，評估區不具有發生采空塌陷、巖溶塌陷、滑坡、地裂縫及地面沉降的地質環境條件，具有發生崩塌、泥（渣）石流的地質環境條件。因此，評估區地質災害危險性評估的災種有崩塌、泥（渣）石流。
（二）含水層現狀評估
評估區位于當地侵蝕面以上，在開采過程中未見地下水出露，只在降水過程中淋濾水對地下水資源和環境產生一定影響，由于礦石和廢石含有害成分少，目前水資源和環境均未遭受破壞。在現狀條件下，確定評估區受礦區采礦活動對含水層影響程度分級為較輕。
（三）地形地貌景觀現狀評估
評估區地處丘陵坡麓，遠離交通干線，區內無自然保護區、名勝古跡、風景旅游區、生態保護區及重要地形地貌景觀和地質遺跡等；礦山采用露天開采方式，已開采數年，對原生的地形地貌景觀影響和破壞程度較大。在現狀條件下，確定評估區內礦山開采在采石坑及廢石堆區域，對區域地形地貌作用較大，對地形地貌景觀的影響程度為較嚴重，影響面積為0.0049km2，其他地段影響較輕，面積0.0705km2。
（四）土地資源影響現狀評估
由于長期礦山開采，工業場地建設、礦山固廢堆放對礦區內土地資源造成一定程度破壞，占用和破壞土地資源約0.49hm2。根據查閱土地利用現狀分析，被破壞土地類型為灌木林地和裸地，在現狀評估條件下，確定礦山開采對土地資源影響程度分級較輕。
（五）礦山地質環境影響現狀綜合評估
綜上所述，在現狀條件下，評估區受礦區采礦活動引發地質災害影響程度分級為較輕；對含水層影響程度分級為較輕；對土地資源影響程度分級為較輕；對地形地貌景觀的影響中：采石坑及廢石堆區域為影響較嚴重，其它地段為影響較輕。
三、預測評估
（一）地質災害危險性預測評估
1、工程建設可能引發或加劇的地質災害危險性預測評估
礦山采用露天開采，根據開發利用方案，在設計開采范圍內，采場最終邊坡角≤65°,受到強降雨和震動（包括爆破震動），在上部風化破碎地段和下部裂隙發育帶、軟弱結構面、巖脈處遇到強降雨或爆破震動時，引發崩塌地質災害的可能性較大，其危害程度屬中等；評估區內有多處廢石堆,目前堆積量約2000m3，未來還有增大的可能性，在遇到外力作用（如強降雨）時具有發生泥（渣）石流的可能性，對下游人類財產或人身安全造成一定威脅。
預測在設計開采范圍附近及廢石堆放區域，引發或加劇崩塌、渣石流地質災害危險性預測評估為危險性中等，確定評估區受礦區采礦活動引發地質災害影響程度分級為較嚴重，面積0.022km2，其他地段為較輕，面積0.0534km2。
（二）含水層破壞影響預測評估
1.對地下水水位及水量的影響
本次設計開采礦體最低標高位于當地侵蝕基準面之上，在開采過程中無地下水滲入，無需礦坑排水，只在降雨后采坑底部暫時集水，采用水泵臨時排出。因此，預測對地下水資源的影響為較輕。
2.對地下水水質的影響
礦山生產過程產生的油類和開采爆破中的炸藥成分均會隨降雨匯入采坑內，會導致采坑周圍地下水中有機成分和NH4+、NO2- 、NO3-離子含量增高，但采場為自然排水，經降水稀釋后向下游徑流，對采坑周圍地下水和地表水環境影響較輕。預測評估區礦山開采建設對含水層影響程度分級為較輕。
（三）土地資源影響預測評估
根據礦區土地資源影響趨勢預測，由于礦區采用露天開采方式，在擬辦理采礦證范圍內都有可能進行石材開采，根據開采利用現狀確定采礦證范圍內灌木林地面積為0.81hm2，裸地為1.39hm2，確定礦山開采對土地資源影響程度分級較輕。
（四）地形地貌景觀影響預測評估
根據礦區地形地貌景觀影響趨勢預測，由于礦區采用露天開采方式，對地形地貌景觀破壞程度較嚴重，恢復治理難度較大。
（五）礦山地質環境影響綜合預測評估
綜上所述，預測礦山開采對含水層影響較輕；預測評估區在設計開采范圍附近及廢石堆放區域，受礦區采礦活動引發發地質災害影響程度分級為較嚴重，對土地資源影響程度分級為較嚴重，對地形地貌景觀影響程度分級為較嚴重，面積0.022km2，其他地段為較輕，面積0.0534km2。
四礦山地質環境保護與恢復治理分區
一、分區原則及方法
在對地質災害危險性、地下水環境、土地資源、地形地貌景觀等影響現狀與預測評估的基礎上，對礦山進行地質環境保護與恢復治理分區。
（一）分區原則
本次分區遵循以下原則：
1.分區結果能在宏觀上客觀實際地反映礦山生產活動可能對地質環境影響的程度，為礦山地質環境保護與治理提供依據；
2.以定性為主，采用定量與定性相結合的方法；
3.嚴格依據《礦山地質環境保護與恢復治理方案編制規范》中有關技術要求進行。
（二）分區方法及結果
根據礦山地質環境影響程度分級，充分考慮地質災害、含水層破壞、地形地貌景觀和土地資源破壞等礦山地質環境問題的危害對象、危害程度及治理難度，來確定不同區段礦山地質環境保護和恢復治理的重要性.
二、分區評述
依據上述分區原則和方法，將本礦山地質環境保護和恢復治理分區確定為次重點防治區、一般防治區。
（一）礦山地質環境次重點防治區（Ⅱ）
為礦山環境影響程度較嚴重區，該區地質災害主要為泥（渣）石流和崩塌，其主要危害對象為礦山工作人員及設備；含水層影響較輕，地質災害危險性中等；區內地形地貌景觀影響程度較嚴重，土地資源也將受到一定破壞，將其劃為次重點保護區，面積0.022km2。
（二）礦山地質環境一般防治區（Ⅲ）
分布于礦山地質環境影響較輕區，該區地質災害危險性小，對水土資源、地形地貌景觀影響程度較輕，礦山地質環境恢復治理難度較小，將其劃為一般保護區，面積0.0534km2。
五結論與建議
一、結論
招遠市張星鎮北欒家河南山礦區飾面用花崗巖礦山地質環境復雜程度中等，礦山地質環境影響評估級別為三級，其中地質災害評估災種為崩塌和渣石流。應該堅持“預防為主、避讓與治理相結合”的原則。地質災害防治必須立足于保護人民生命財產安全，變消極被動的應急救災為積極主動的防災減災，樹立“減災即增效”觀念，使礦山地質災害的預防與治理協調統一。
二、建議
（一）長期進行環境監測，在施工中應注意可能出現的地質環境改變對環境、采礦的影響，盡量避免人為災害的發生。
關鍵詞：礦山地質環境 影響 治理 分析 煤礦
中圖分類號：TD167 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（a）-0115-02
某煤礦其煤炭保有資源儲量達到2 142.48萬噸，可采儲量達到939.45萬噸，礦山剩余可以服務年限約為23.5年。其煤層產狀走向為北東方向，并略傾向北西，傾角較緩，為2°～6°。該礦區范圍內部目前沒有發現斷裂構造，也沒發現環形陷落柱構造，其礦山附近其他構造也沒有出現異常改變，該礦山的總體構造屬簡單型。該礦區的含水層重點是第4系中的沉積物中的孔隙潛水的含水層、另外還有三疊系中的裂隙的含水層、石炭系中的灰巖以及砂巖中的裂隙的含水層、奧陶系中的裂隙中的含水巖；該礦區的隔水層重點是在石炭系和三疊系含水層之間泥巖隔水層、還有存在于木溪組和大原組底部中間的泥巖隔水層。這其間的奧陶系灰巖是該礦區含水性最強的含水層，主要是大面積砂巖砂的經過大氣降水給予充足的水量補給。然而石炭、二疊系地層，因為其中存在含水層和隔水層相間成層，導致大氣降水對其地下水補給不足，尤其是其深部裂隙不發育，又存在多層泥巖的隔水。對于其中的碎巖裂隙受大氣及地表水補給能力受地形相關因素的影響和制約。
1 礦山地質環境影響治理分析
1.1 礦山地質環境現狀評價
（1）礦山地質災害現狀評價。
該礦區經過長期對4號煤的開采，已造成一定采空區，其面積大約為0.856 km2的采空區。然而目前本礦井在采空區范圍內沒有發現地面塌陷及地裂縫現象，對土地造成的破壞較輕，不明顯，相對地裂縫以及地面塌陷造成的危害程度也較輕，不明顯，依據國家標準規定的礦山地質環境影響程度分級標準，確認其地質災害危險性現狀為較輕。
（2）對礦山巖土及土地資源環境現今狀況評價。
該礦區是具有低山丘陵地形特點的區域，其土地利用主要是農田耕地和林地、牧草地、居民居住區以及工礦用地區、相應的未利用荒地。農田耕地占土地總面積的20%。在現今的礦區的條件下，在采空區上面沒用出現較為嚴重的地面塌陷以及裂縫情況，故此該礦區的采礦作業活動屬于對土地破壞較輕影響狀態。評估該礦區內土體污染源主要來于礦坑的有關的排水和生活污水，然而該礦區礦坑水已經過沉淀池沉淀之后再利用，不對外排放。生活污水沒進行處理，直接經礦區的管道排放到小河中，但是其生活污水排放量是相對很小，污水對土體造成的污染程度較輕。該煤礦開采利用資源活動相對于對土地資源及巖土環境造成的影響程度較輕。
（3）礦山水水資源環境資源的現今狀況評價。
該煤礦目前的開采已導致該礦區內附近東山村原淺水井的枯干，導致有一部分村民吃水困難。當前，這村村民吃水水井深度已經深達120 m以下，大大低于4號煤層深度。目前的條件下，煤礦開采活動已經對該礦區附近的地下水造成影響較為嚴重。評估該礦區污染源主要來自于煤礦礦井排水和生活污廢水，具體污染物質為COD、BOD5、SS、石油類和氨氮。但其排放量并不大，因此污廢水的排放只對地表水及地下水造成輕度污染。
1.2 礦山地質環境影響預測評價
（1）礦山地質災害預測評價。
該煤礦開采屬于多煤層聯合開采方式，從第一層煤開采的到最后一層煤開采完，地表勢必受到多次采動帶來的影響。對該礦區地質環境影響評價，先依照分別按照厚煤層重復采動條件預測、再按照冒落式開采條件進行預測、接著按照煤礦按近水平煤層充分采動條件進行預測，采用這以上三種條件對整個礦區煤層開采后發生地表最大移動情況、以及發生的相關變形以及傾斜值實施預測。具體利用公式如下：
最大的下沉量：Wmax=Mqcosα最大的曲率值：kmax=±1.52Wmax/r
最大的傾斜值：Imax=Wmax/r最大的水平移動值Umax=bWmax
最大的水平變形值：εmax=±1.52bWmax/r
上式中：q為下沉系數；M為煤層采空區的厚度，m；r為影響半徑，其值由采深同影響角正切值之比計算得到；α為煤層傾角，一般取為3°；b為水平移動系數。按以上具體公式計算，經過計算某煤礦對初采4號煤層，復采10號、16號。
某煤礦4號、10號、16號煤層采空后地表最大變形的開采煤層結果如表1所示，將計算結果同《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》實施對比，結果顯示：經過對礦區4號煤層開采、10號煤層開采及16號煤層開采后，對礦區的建筑物破壞程度等級是Ⅳ級，該級的地面變形會對附近的地面建筑物（構筑物）影響程度嚴重，會對礦區范圍內的村莊的住房帶來嚴重破壞，其對地面變形危害的程度嚴重。
（2）礦山水資源水環境的影響預測評價。
由于煤炭在開采時，會在地面以下形成縱橫交錯的垂向豎井和水平向巷道、還形成不同角度的斜井和斜巷道，這些巷道穿越了各類地下含水層及地下隔水層，這就很容易改變原煤系地層中以及上覆松散巖系地層中的地下水正常運行狀態，從而導致地下含水層水量流失，與此同時也間接破壞了與其相關的水力關系的其他地方的地下含水層，改變了含水層的徑流特征，進而跟井下連通，導致含水層中的水漏入礦井下，產生礦坑水。煤礦井田范圍內由于沒有地表河流，因此煤礦開采對地表水沒有產生影響。所以，該煤礦相關的地貌類型和水文地質相關條件等對該礦區的水資源的影響程度較明顯。該礦區廢污水污染物質具體主要有COD、BOD5、SS、還有石油類以及氨氮。礦坑排水中的含硫量較大，使地下水容易發生酸化。經過預測評價，該煤礦礦坑水經排放后會對礦區地表水以及地下水造成污染，而且其污染程度較為嚴重。
1.3 礦山地質環境影響綜合評價
（1）對該礦區的地質災害危險性進行綜合評價，該礦區范圍內主要的受災對象具體為居民村莊、獨立的礦山工業廣場、以及相關的礦山工作人員、及周圍的耕地和林地、還有荒草地等等。從受災對象所具有的經濟價值來看，以及對其災害發生后治理和恢復難度兩方面來看，評價具體有兩個村莊以及礦山工業廣場會受到嚴重破壞后，由于其威脅到人員多，而且直接經濟損失較大，又加上其受破壞后治理和恢復相對的難度大、費用高，因此被評價為地質災害危險性大區；而對區內耕地及林地荒草地等進行評價，評價其直接經濟損失屬于中等，恢復和治理相對較難，評價其屬于地質災害危險性的中等區。
（2）土地資源巖土環境的影響程度綜合評價。
礦區經過人為的開采后，會給其地質環境帶來較大的變化，對礦區地貌景觀和土地資源帶來嚴重的破壞，也會對地表及地表生態環境帶來嚴重的破壞，礦區環境條件因此就會逐漸變差。該煤礦開采利用活動其對土地資源巖土環境的破壞及影響程度較為嚴重。
（3）水資源和水環境的影響程度綜合評價。
該煤礦區的開采活動對礦區南興村居民所用的飲用水井（淺層井）產生影響，導致地下水位發生下降。由于礦區沒有堆放煤矸石，矸石經過撿出后，經過外運被利用，矸石并未對水環境造成影響。因此礦業采礦活動對地下水資源產生的破壞較嚴重，對地表水的水環境的影響程度較為輕。
（4）礦山環境影響綜合評價。
該煤礦區經過長期的開采，該礦區已形成一定的采空區，其采空區面積為0.856 km2，隨著該礦區的采礦活動的繼續進行，地表變形會越發嚴重，采礦活動同時也加重了水資源和水環境的繼續惡化，因此，評價該煤礦礦山環境影響程度分區確定為影響嚴重區。對礦山環境保護及綜合治理分區評定，是依據該礦山環境影響評價分區結果，并根據礦山環境其變化趨勢具體分析，還要考慮到礦山危害對象以及相關的治理難易程度情況，確定礦山環境保護為礦山重點保護區，確定該區的綜合治理分區為一般治理區。
（1）一般治理區：主要體現為現狀采空區和未來一水平開采區域。其在礦山環境問題方面的表現具體是地裂縫和地面塌陷、還有小型崩塌以及滑坡造成耕地減產，還有林地植被存活率下降，這些諸多環境破壞問題會造成該區域的水土嚴重流失，生態環境遭到嚴重破壞。需要采取的相關的防治措施，對地裂縫、地面塌陷實施填埋夯實，進行必要的平整，對耕地和林地采取一定的措施進行必要的復墾。
（2）礦山環境重點保護區：主要確定為工業廣場區以及相關的兩個村莊，東莊村以及黃化村。該工業廣場具體的礦山環境問題主要為地裂縫和地面塌陷造成的地面建筑等受損，以及在礦井廢水和生活污水發生事故時排放，導致水環境的嚴重污染，而且其污染程度較為較嚴重。需要采取必要的防治措施，具體按相關國家規定標準要求，在工業廣場區留設保安煤柱，并對廢污水實施必要的處理。東莊村和黃化村具體的礦山環境問題為地裂縫和地面塌陷而造成的房屋嚴重受損，村民受到嚴重威脅，地質災害產生的危險性大；并導致淺層地下水井疏竭。需要按國家相關規定標準要求實施留設保安煤柱。
2 結語
本文以某礦山地質環境情況為例，對其地質環境影響情況進行分析和評價，該礦區出現了0.856 km2采空區，并且隨著采礦規模的繼續擴大，會出現地裂縫及地面塌陷等嚴重的地表變形，以及對煤層上覆含水層嚴重破壞，給人們的生命財產帶來威脅，發生了水土流失，污染環境，破壞了自然環境，因此做好礦區地質環境影響治理分析研究，為改善和治理其地質環境提供重要科學依據，并為相關礦區科學分析礦山地質環境影響提供參照方法。
參考文獻
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關鍵詞 下沉系數 數值模擬 開采沉陷
中圖分類號：C35 文獻標識碼： A
1前言
礦山資源的大規模開發和利用給人類生存環境產生了一系列影響，礦山開采沉陷是其中很重要的問題。在如何減少地表沉陷造成的損失的工作中，對地表下沉的預測是一項卓有成效的工作，其中下沉系數是表征開采地表移動規律的重要參數，然而各礦區在地質條件和采掘條件上多有差異，故下沉系數的確定也不盡相同，這就為預測地表變形增加了難度，因而確定下沉系數與煤礦開采條件的關系成為了一項重要的工作。
2 實驗模擬綜述
在此次實驗中，模擬地區是魯西南地區的礦區。整個礦區地形地貌特征為平原，地質條件大體相近，但由于地理中有斷層，各礦區同時還具有自己的特點。考慮到此次模擬礦區地質條件相似，但采礦條件和埋藏條件稍有不同的情況，因此，在模擬的過程中采用對比方法。具體的做法是方案一：選定固定的采深，分別模擬不同采厚條件下的采礦條件；方案二：選定固定的采厚，分別模擬不同采深條件下的采礦條件。考慮到該礦區各礦開挖時間較長，實測資料比較全，根據實際經驗進行模擬，并與實測數據進行比對，確定模擬數據的可用性和準確性。并以此為根據進行沉陷預報模擬，根據最終的結果討論如何在保證礦區各種公共設施和建筑物的安全的前提下創造更大的經濟效益，為礦區沉陷預防方法提供一個佐證。
3數值模擬實驗
數值模型建立與參數選取
（1）基本思路
實驗考慮到研究區基巖及第四系厚松散層的變形破壞的特征和低抗拉強度性狀，采用巖體力學彈塑性模型離散元分析和低拉力分析原理相藕合的方法，借助計算機模擬開采后地表及覆巖應力、應變和移動規律。
其基本思路為：在綜合考慮影響礦區開采覆巖變形破壞特征因素的基礎上，首先對工程地質體和地質環境進行深入的調查，特別是對煤（巖）層的賦存狀態、物理力學性質、原巖應力場、地質邊界條件的組合特征等方面的研究，概化出全面的、符合實際的地質模型。地質模型與地質原型的吻合程度是數值模擬的前提和基礎。
在地質模型的基礎上，通過合理的抽象、簡化、建立數值分析的物理模型，并進行模型的受力機制的分析研究。在此基礎上，提取控制性工程地質問題的主導因素，建立數學模型，準確反映地質體的客觀實際，同時又具有力學分析的可能性和計算機條件下模擬的可行性。最后考慮巖土體的力學性質，選擇合理的塑性準則、流動法則和本構關系，結合工程實際實施計算。
（2）物理模型
此次研究計算模型將模擬的長度和模型高度增加，以便消除邊界對模型的影響程度。礦山工程巖體的應力總是處于三維空間應力狀態，一般來說最好采用三維軟件計算，才能較準確地確定巖體的空間應力狀態，然而三維軟件計算及成圖復雜，對所用的軟件要求高，再加上本次研究的范圍很大，劃分的單元多，給計算帶來難度。為此，決定采用取一個具有代表性的垂直剖面，來研究煤系巖層及地表的變形破壞情況。
（3）邊界條件
模型的左右邊界上，x方向的位移較y方向的位移為小，因此將水平方向的位移置為零，即給水平方向的約束，此邊界條件定義為單約束邊界：下部邊界上，x-y兩個方向上的位移都很微小，均可作為零位移邊界，此邊界條件定義為全約束邊界；上部邊界上，水平和垂直兩個方向的位移都比較大，不予約束，此邊界可以定義為自由邊界。即模型兩側表示x約束邊界，即只有y方向的位移；模型下部邊界表示全約束邊界，即沒有自由度；上邊界為自由邊界。（如圖1）
圖1 地層巖石模擬圖
此次實驗分為兩部分：1、下沉系數與采深關系的數值模擬；2、下沉系數與采厚關系的數值模擬。
（4）巖石力學參數的選取
巖石是一種脆性材料，當荷載達到屈服強度后將發生破壞、弱化，應屬于彈塑性體，本次試驗選擇莫爾――庫侖準則。計算中采用的巖石力學參數與工程地質力學模型模擬試驗采用的數據相同。模型中采用的巖層力學參數包括彈性模量、泊松比、粘聚力、內摩擦角、抗拉強度和密度等參數見表1。
表1 工作面計算模型的巖土層力學參數表
（5）基本假設
①模擬區段內各分層內部為均勻介質。
②開采模型視為平面應變模型。
4 實驗結論
（1）采深增加時，下沉系數逐步減小。隨著地表第四系厚度的增大，地表下沉現象愈加嚴重，可見下沉與上覆巖體的物理性質有很大關系；隨采深的增加，地表移動變形參數減小；開采深度對地表最大下沉速度和移動持續時間有影響。一般隨采深的增加，地表下沉速度減小，移動更趨緩慢、均勻，但移動持續時間較長；隨采深的增加，地表移動范圍增大，地表下沉量減小，地表移動盆地趨緩，其它各項變形參數值將變小。隨著采深的增加，基巖段厚度逐漸加大，地表下沉系數減小，地表其它各項變形參數亦減小，地表下沉速度減小的同時地表移動持續時間將會變長。
（2）開采沉陷理論認為，采厚對上覆巖體及地表的移動過程起著重要影響作用。采厚越大，則冒落、斷裂帶高度越大，移動過程表現越劇烈，地表移動變形值越大，地表移動變形值與采厚成正比。經驗表明：當采深達到足夠大的情況下，下沉系數隨采厚M的增加而變化較慢。根據此次實驗的下沉值可以看出：采厚與下沉系數成非線性關系。隨著開采厚度M的增加，下沉系數q逐漸減小。因此，在進行大采厚開采設計時，在足夠的采深條件下，在滿足建筑物變形值的情況下，可以適當的增大開采厚度，從而在保證建筑物安全的情況下，能夠得到更大的經濟效益。發揮深部開采高產高效的優越性。
5 結論
本次實驗對下沉系數與采厚采深關系的模擬結論與其他的方法接近，并與實際結果相合。一方面說明了數據模擬的可信性，另一方面也給沉陷預計提供了一個可靠的方法，模擬的結論包括：下沉系數與采深增大而減少，近于直線變化，下沉系數與采厚呈非線性關系，隨采厚增加，下沉系數逐漸減小，由于巖體結構本身的復雜性和特殊性，巖體結構的控制作用及強度結構對巖體力學性質的影響， 在模擬過程中，對參數的選取至關重要。伴隨理論與實踐的相結合，未來的開采沉陷預防工作將會做的越來越好。
參考文獻
[1] 欒元重，呂法奎，班訓海.動態變形觀測與預報.北京：中國農業科學技術出
版社.2007.2
[關鍵詞] 金屬礦山 地下開采 采礦方法
中圖分類號：F407.4
中圖分類號：
隨著礦山開采業技術的不斷進步，國際與國內進行金屬礦山地下開采的工藝技術也有著新的突破與發展，不斷向著開采效率高、機械化程度高和回采率高的程度發展，在礦產開采現場的綜合生產能力以及勞動生產率都出現了較大幅度的提升，貧化指標與損失指標都出現了較大幅度的減小，為了在金屬礦山地下開采采礦中選擇最為合適的采礦方法，制定出最為合適的工藝流程，本文中對近年來我國金屬礦山地下開采采用的主要采礦方法進行了分析研究。
一、常見金屬礦山地下開采采礦方法
采礦方法指的是如何通過安全、經濟的手段把位于礦塊、礦柱以及礦房內的礦石開采出來的方法，主要包括對礦塊進行的采準切割、礦石的回采以及對采空區的處理等多個方面的工作。
依照在對礦石進行回采過程中對采場進行管理的方法的差異，金屬與非金屬礦山的地下開采方法基本有以下幾種類型。
1. 空場采礦法。這種采礦方法的主要特點就是在進行回采的過程當中，對采空區采用暫時留存或者是永久留存的礦柱進行技術性的支撐加固，采空區始終處于一種空著的狀態。根據礦壁與礦塊表現出來的實際結構差異以及進行回采作業的工作特點，該采礦法又能夠劃分成全面采礦方法、階段性礦房采礦方法以及房柱采礦方法。
2. 崩落采礦法。這種采礦方法是通過崩落圍巖的辦法來使地壓管理得到實現的采礦方法，也就是在崩落礦石的過程中，通過強制或者是自然的方式把圍巖崩落以用來填充采空區域，通過這種方法來實現對地壓的管理與控制。該采礦方法的特點就是在礦石陸續采出之后，通過有計劃、有步驟的方式利用崩落的礦體中存在的上下盤巖石以及覆蓋巖層來對采空區進行合理的填充，通過這種方法及時地實現對采空區地壓的控制，妥善地處理好采空區，通常情況下是在礦體圍巖處于一種不穩定的狀態、地表情況可以承受陷落的情況下采用該種采礦方法。具體的方法包括單層、分層、分段以及階段性崩落法。
3. 留礦采礦法。這種采礦方法是把采下的很大一部分礦石暫時留存在礦房中，采礦工人以礦石堆為作業地點進行工作，主要的開采對象是礦石及其圍巖都比較穩定的中厚與急傾斜薄礦體。該采礦方法的特點就是在進行回采的過程當中，在采空區的位置暫時放置一些開采出來的礦石，借助這些礦石配合采空區的礦柱對采空區形成支撐作用，通常是在礦石條件比較穩定，不容易出現氧化、自燃以及粘連現象，且礦體的圍巖情況比較穩定的情況下采用。
4.充填采礦法。這種采礦方法是在回采工作面逐步進行推進的過程中，通過填充料對礦體采空區域進行填充的一種采礦方法。它的主要特點是進行回采的過程中，礦體采空區域依靠其內部填充的充填材料、支柱以及兩者配合而出現的人工支撐體對采空區進行支撐。這種采礦方法通常應用于開發具有較高價值礦石、具有較高回收率要求的礦石、能夠較方便的獲取充填料、地表不能夠出現陷落情況以及地質情況較為復雜特殊的礦體。
從具體的統計數據來看，目前鐵礦山地下開采主要仍把崩落采礦法作為主要的采礦方法，有色金屬與黃金礦體的地下開采則以充填采礦法以及空場采礦法作為主要方法。
二、對采礦方法以及技術產生影響的主要因素
對采礦方法的合理選擇指的是能夠根據實際的地質條件，提高對礦山開采工作進行安全管理的力度，盡量降低人員傷亡事故的出現。要根據實際情況合理的選擇合適的采礦方法，制定出適合當前的工藝流程，要做到這些，必要依據當前開采礦體的具體規模、價值以及賦存的具體條件來進行詳細的研究，從而系統的掌握礦山地下開采的具體技術條件。
1. 金屬礦山工程地質條件以及礦石的物理力學特征
金屬礦山工程地質條件以及礦石的物理力學特征能夠較為完整的反映出礦石巖體整體的穩定性。它能夠對采礦現場的構成要素以及地壓管理中包含的重要元素產生直接的影響，對采礦方案的確定以及采礦工藝的確定發揮非常重要的作用。
具體的工程地質條件主要有礦山巖體的結構、具體的巖性分布情況、破碎帶的位置、斷層情況、節理情況、裂隙的分布情況以及地下水的情況等等。礦體的物理力學特征主要有容重情況、實際抗拉強度值、實際抗剪強度值、空隙程度、產生聲波的實際傳播速度、單軸與三軸的具體抗壓強度以及強度條件等等。
2. 地應力狀態
這里提到的地應力指的是導致地下采礦結構以及采礦巖體出現變形以及被破壞的最為根本的一種作用力。可以說，只要在掌握了金屬礦山開采工程地區的具體地應力情況之后，才能夠對礦山區域整體的分布有完整的認識，確定出適合當前工程條件的礦山開采方法，通過技術觀測，確定出金屬礦山采場以及巷道的最合理的斷面形狀與尺寸、礦體開挖的具體步驟、進行支護的具體形式、支護結構的具體參數以及形成支護時間等等，在確保圍巖具有穩定性的前提下，極可能多的提高礦石的開采量，增加礦山開采的經濟效益與收益。例如根據物理學上的彈性力學理論，礦山采場與巷道的最為理想的形狀是由四周應力集中在一起形成的一種現象，最合理的斷面形狀呈現為橢圓，并且該橢圓形在位于垂直與水平兩個方向上的兩個半軸具有的長度的比值應該等同于斷面水平方向的應力與垂直方向的應力的比值。在這種條件下，礦體的采場及巷道周邊位置處于一種均勻等壓力的狀況之下，可以說這是最為穩定的一種受力狀態。此外，在確定出礦體采場以及巷道具體的走向之后，同樣要考慮地應力最好的走向應該同最大主應力所處的方向相平行。此外，在實際的采礦工作中，采場及巷道具體走向以及斷面具體形狀的選擇仍要與工程需求相結合，并綜合考慮經濟性以及其他方面的條件。
3. 礦體的具體種類與質量
金屬礦的種類主要有三種，第一種黑色金屬礦，主要代表有鐵礦等；第二種是有色金屬礦，主要代表有銅、鉛、鋅、鎢、鉬、鋁、鎳等；第三種是貴金屬礦（主要代表有金、銀等）與鈾礦。因為鐵礦的價值相對比較低，通常情況下只能選擇露天開采的方法，即便因為礦體埋藏過深需要進行地下開采，這時候也只能采取空場采礦法或崩落采礦法。如果通過膠結充填法進行鐵礦的開采，那么所產生充填與回采成本可能比礦石自身的價值還要高，從經濟角度來講是不可行的。相反，在進行有色金屬礦山以及貴重金屬礦山的開采工作時，則很多采用了充填開采法，通過這種采礦方法才能盡可能的降低礦石的貧化率與損失率，這主要是因為有色金屬礦與貴重金屬礦自身所具備的價值已經遠遠超過了進行充填的成本。此外，還要看金屬礦石的質量，不僅要看礦石品位的高低，還要看礦石雜質的數量。
4. 礦體賦存的環境與狀況
這里所提到的礦體的賦存環境指的是礦體同圍巖的具體接觸情況、穩定情況與具體的埋藏深度。
金屬礦體的埋藏深度同礦體具體的賦存條件有著非常巨大的關系，通常情況下，在礦體埋藏深度不斷增加的情況下，礦體與圍巖的破碎程度會越來越嚴重，同樣，其具有的穩定性也會不斷降低，再加上越深的位置地應力越大、溫度越高，工作面以及通風條件都在不斷的惡化，導致了開采困難程度出現了很大的提高。這些實際情況全部對處于較深位置開采設計的通風降溫、減小生產的成本以及控制地壓等各個方面提出了更為嚴峻的要求。
礦體的具體賦存情況有礦體的具體厚度與傾向。可以說，厚度和傾向不相同的礦體選擇的開采方法以及布置的采場都是有差異的。例如針對厚底很小的礦脈，進行采礦方法選擇時要尤其關注礦石方面的變化情況。而針對厚度中上的礦體，進行采礦方法的選擇時要保證能夠提升礦石開采的力度與礦廠的實際生產能力，并使機械化作業方便展開。金屬礦體的厚度存在差別，進行采場布置方式的選擇時同樣存在差異，通常情況下，針對厚底較低的礦體，采場一般沿著礦體的走向方向進行布置，而針對厚度較大的礦體，進行采場布置時一般垂直走向方向進行布置，這是由于厚礦體的最大應力通常是一種垂直走向，所以采場進行垂直方向的布置，這樣就保證了采場長軸所呈現的方向同最大應力所呈現的方向是相同的，這樣有利于礦體采場的穩定。
5. 礦山地下開采的技術條件與經濟指標
（1） 礦山地下開采的技術條件
首先，環境條件，例如地表能不能允許塌陷情況出現，如果允許塌陷，那么就可以采取崩落采礦法；如果不允許塌陷，那么就可以采取充填采礦法或空場采礦法。礦體開采的具體技術裝備條件以及材料的供應情況會對采礦方法的整個過程產生直接的制約作用，進而對采礦工藝具體實施過程產生影響，影響礦石開采設計優化目標的順利實現。所以金屬礦山的開采設計當中需要根據具體的技術條件與材料實際供應狀況做出最為合理的礦體采礦方案。最后，技術管理的具體水平條件。當前技術管理的實際水平能不能符合采礦方法規定的技術管理的具體水平對能不能達到礦體采礦方法中所列出的目標有著非常大的關系。例如針對規模中小型的礦山、地方性的礦山，進行開采方法的選擇時應注重選擇技術上簡單，能方便工人掌握，以及方便管理的礦體開采方法。長時間的時間證明：要做好一個金屬礦山，不但要靠技術，也要靠管理，兩者都很重要，缺一不可。因此，努力提升當前礦山開采的技術管理水平，毫無疑問的已經成為了實現金屬礦山進行設計優化的最為關鍵的一個環節。
（2）經濟指標
礦山開采的經濟指標主要有：采場的實際生產能力，金屬礦石的貧化率與損失率，采礦工人及礦區機械設備的勞動生產率，材料的消耗以及礦石的具體成本。經濟指標的差異將決定礦體開采方法與工藝的差異。
總結：
在礦山開采業技術不斷進步的過程中，國際與國內進行金屬礦山地下開采的工藝技術也有著新的突破與發展，不斷向著開采效率高、機械化程度高和回采率高的程度發展，在礦產開采現場的綜合生產能力以及勞動生產率都出現了較大幅度的提升，貧化指標與損失指標都出現了較大幅度的減小。本文介紹了四種我國金屬礦山常用的地下采礦方法：空場采礦法、崩落采礦法、留礦采礦法、充填采礦法，并重點從金屬礦體的整體規模、價值、賦存的具體條件與狀況等幾個方面來進行分析，希望對大家有所幫助。
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關鍵詞：邊坡穩定；中深孔爆破；露天礦山；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;
中圖分類號：TD23 獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）11-0020-02
1工程概況
本文以某露天小型金屬礦山為依托，對其中深孔爆破邊坡穩定性影響情況進行試驗研究。
1.1工程地質
該礦區構造簡單，礦體呈層狀～似層狀產出，礦體賦存標高880m～925.0m，礦床屬沉積熱液疊加改造的矽卡巖型磁鐵礦床。礦區主要巖性屬于硬巖～相當硬巖類矽卡巖，硬度系數為8.2～13.8，為難爆～極難爆巖體。上部礦體賦存較淺，采用中深孔爆破開采。由于該礦區巖體裂隙較為發育，因此進行中深孔爆破后露天邊坡的穩定性成為了工程重點監控對象。
1.2爆破參數
在該礦山以往爆破計算經驗的基礎上，借鑒國內其他露天礦山爆破參數，并同時引入微差爆破和預裂縫降振技術。本次設計爆破兩排中深孔共32個，孔間距2.0m，排間距2.3m，平均單孔孔深15.5m，孔徑110mm，采用磁電雷管、毫秒雷管、導爆管聯合起爆。選用密度為0.76g/cm3、爆轟速度為3400m/s粉狀乳化炸藥，主爆孔采用耦合裝藥，預裂孔采用不耦合裝藥，導向孔不裝藥。預裂孔最先起爆，主爆孔分段起爆，預裂孔與主爆孔起爆時間間隔不少于150ms，保證預裂成縫。
2模型構建
在該露天礦山工程實際的基礎上，構建數值分析模型，運用LS-DYNA程序進行中深孔爆破模擬試驗。在本次模擬試驗之前，進行了取樣巖芯物理力學參數測定試驗、炸藥參數類比選擇和模擬試驗方案設計等工作。
2.1模型參數
本次中深孔起爆選用ANSYS/LS-DYNA程序中的爆轟功能進行模擬試驗，通過模擬炮孔內炸藥爆轟及爆轟產物與巖體之間的相互作用確定其爆炸動荷載，進而研究爆炸荷載對露天礦山邊坡穩定性的影響情況。
2.1.1炸藥爆轟參數
在炸藥爆轟產物JWL狀態方程中，涉及該乳化炸藥的主要參數為：炸藥密度為0.76g/cm3，爆轟速度為3500m/s，JWL狀態方程中A=326.42GPa，B=5.80892GPa，ω=0.57，R1=5.81，R2=1.56，E0=2.6738。
其中，V為體積變量；A，B，ω，R1，R2，E0均為材料常數。
2.1.2巖體損傷破壞參數
由于炸藥爆炸時具有應變大和應變率效應明顯的主要特征，因此露天礦山邊坡巖體采用包含應變率效應的Cowper-Symonds塑性硬化模型比較合適。巖體的破壞準則取決于巖體的性質和所受荷載情況，在爆破粉碎區范圍內巖體主要受到爆轟沖擊壓力，主要采用Mises破壞準則可以判定；然而在爆破粉碎區之外，巖體則同時受到壓應力和拉應力的作用，由于巖體抗壓和抗拉強度具有較大不對稱性特點，往往表現為拉伸破壞。巖石動態抗拉強度和巖石動態抗壓強度相似，伴隨著加載應變率的提高而增大，一般可近似表達為：
其中，σst為巖體單軸靜態抗拉強度，Pa；σtd為巖體單軸動態抗拉強度，Pa。
通過爆炸力學相關研究表明，爆轟粉碎區半徑大致為裝藥半徑的2倍～3倍，露天礦山邊坡主要處于爆破非粉碎區范圍內，故本文主要研究露天礦邊坡拉伸破壞為主。
2.2數值模擬方案
在中深孔爆破對邊坡穩定性影響試驗的同時，引入爆破降振技術，通過對比邊坡降振前后的動載荷區別，從而選擇合適的中深孔爆破參數。許多研究表明，爆破降振的有效手段主要有合適的孔網參數、微差爆破、緩沖爆破和預裂爆破等，本次試驗主要是在確定孔網參數的基礎上引入預裂縫爆破和微差爆破技術降低爆破對邊坡的穩定性影響。
為了使數值模型盡可能地與實際工程相似，本試驗數值模型的幾何參數與工程實際保持一致，但由于基于有限元的三維動力學數值分析計算量十分大，因此在不影響計算結果準確性的前提下對稱分塊構建模型。
1）最大藥量起爆段：在中深孔爆破中采用分段微差爆破，最大藥量起爆段因其藥量最大而應重點研究，該段主要針對無預裂縫和不同預裂縫長度存在情況下中深孔爆破對邊坡穩定性的影響研究。
2）邊幫主孔起爆段：雖然該段裝藥量不是最大，但其作為最靠近邊幫的主孔起爆段應該重點監測，該段模擬試驗中主要進行微差爆破對邊坡的影響研究。
3計算結果分析
為了研究中深孔爆破對露天礦山邊坡穩定影響機理，在工程實際的基礎上構建了基于有限元的數值分析模型，同時引入微差爆破和預裂爆破兩種降振技術，探討邊坡在中深孔爆破過程中的穩定性。在工程實際中，兩幫邊坡作為露天礦山的最終邊坡，其穩定性分析是本次試驗的重點，因此選取爆心到兩側邊幫的投影點作為本次試驗的觀察點。
3.1最大藥量起爆段結果分析
【摘 要】面對當前社會的快速發展，各種礦產需求日益增加，礦山工程更是逐步的擴大，其規模日益增加。我國作為一個經濟大國，在當前發展中對各種礦產資源的需求不斷增多，然而在當前發展中對礦產要求不斷的提高。選礦廠作為當前礦山企業中主要的生產單位和組成部分，是通過專門的技術措施和方法對礦產資源進行綜合選擇的過程，從原礦中選擇其需求的精品，因此在其總圖布局設計中要結合當前的實際背景綜合分析，對設計原理進行綜合的管理控制。
【關鍵詞】選礦廠；設計；布局
選礦廠是當前礦山企業中的重要成分，是對原礦進行選擇的主要方式。隨著當前社會發展中對礦山要求的不斷增加，其在礦山的應用中對各種應用方式不斷的提高。在其工作中是通過對原料準備，篩選和處理的方式工作的，因此在其布局設計的過程中要對其地理因素進行分析與設計。但各種原因的作用下選礦設計需要進行一定的更迭，使得在設計中存在著諸多的問題，其更改和完善是當前社會發展的必然趨勢和前提。
1 總圖設計及相關問題
選礦廠的設計總體上要求為緊湊合理的設計模式，為了降低和減少其在設計中對各種資源和資金的消耗，同時更是要針對物資的運輸問題進行探討。部分礦漿和物料等相關物資盡量自流運輸，盡量采用單向運輸模式，避免出現各種反向的運輸模式，這樣不但能夠節約運輸成本，更是能夠減少在運輸中出現的各種故障問題。其次考慮是否有利于操作、維護、管理，在設計中要能夠保證設計方案達到當前的技術指標，以合理的總圖分析為基礎，結合當前自然因素和科學技術綜合分析，以最優化的設計思路為主要的目標進行設計。同時要認真分析總圖相關布置，可以通過合理的分配各個區域來實現其在設計中能夠各個流程的良好有序發展模式。
例如工作中遇到過一個礦場的總圖設計，由于對兩個地勢高度差沒有進行充分利用導致礦漿循環的流入與流出不甚理想，最后只得靠砂泵運輸t該總圖中磨礦車間、浮選車間和精礦脫水車間的地坪標高分別為1727m，l725m，l723m，1724m，17l6m，廠房間的相互高差僅為2—5m。而脫水車間與排洪溝溝底之間的高度差甚小，導致與排洪溝水有直灌入脫水車間內進行污染的可能。同時考慮配電室與主用電點的距離是否適當，必須進行合理安排減少耗能。總圖設計時，必須要考慮合理布局-不可因凌亂分配導致工程耗能進一步增加，還要注意與選礦工藝流程緊密結合，重點是砂泵的運送量問題值得我們廣大設計師的注意。因砂泵作業的增多金屬流失率會隨之上升，能耗也會隨之上升，在工藝和經濟效益雙方面均會造成不利；另外傳送帶的運輸量過大會給相關維護和管理方面增加工作量也不利于操作、維護、管理。
在總圖設計中要注意與選礦工藝緊密結合，針對應注意的相關事項已經在本段闡述，在設計中應結合實際情況、技術水平和經濟效益三方面進行總圖設計。總圖設計時應該對實際情況進行考察，一般將工作中遇到的總圖進行兩類劃分?大體分為新圖和改造圖兩類。新圖設計中要本著三點原則，第一為減少浪費降低消耗；第二為考慮今后生產需要的情況下對成本進行合理降低；第三為當地地質情況和斷裂帶的考慮。改造圖在考慮浪費、耗能和地質情況的前提下還要對原有情況進行合理改造，充分利用原有施工工程降低成本和相關不必要浪費，同時注意對原有工程不合理之處進行改造。提出一個值得注意的問題是要考慮工程整體的穩定性和合理性，除了對廠址給定條件的相關情況進行分析外(如標高、高差、橫縱向距離)，還要對當地的地址穩定進行分析；針對廠址所在的地區所覆蓋的面積內進行地質穩定情況和附近公路情況是否會因此受到干擾，土方開挖量也要考慮在其中。綜合各專業條件要求，經多個方案比較；舉一個工作中見過的修改總圖的例子：設計將磨浮車間疊加在重力選礦車間之上，利用總圖已完成的原第一平臺改為往西擴出1724m平臺．往東將樓層式作為浮選和磨礦機房。從廠房室外地坪至粉礦倉累計高差25m。設計平皮帶改為上坡皮帶以此滿足配置所需的高差。配置結果充分利用了已施工的部分工程，形成了浮選和重選車間在一條軸線上縱向配置，脫水車間橫向相配的方案。該設計利用了已施工的部分擋墻，重選車間縱軸線的自然坡度為l20度，比較適宜重選工藝布置，并且挖填方量基本平衡。而磨浮車間，坡度稍緩回填工程量大，設計通過適當調整，將操作臺改為樓層式，減少了回填量，并滿足了工藝要求。主廠房布置之后，為保證整體效果，將濃縮脫水布置干主廠房的右側，與主廠房平行，濃密機床布置于脫水車間之后主要布置完成后，配電房位置調整到磨礦機房旁，設計就更趨干合理。
2 總體工程分析與效益評價
總圖工程修改設計和原設計比較通過重新布置，工程的總建筑面積有所減少，從而降低工程投資。利用礦漿自流，減少砂泵環節，降低能耗，根據地形采用單層單階式配置，做到上下工序銜接合理，5臺磨機集中配置于1個跨間，不僅方便檢修和管理而且保證了礦漿自流，占原礦量約7O％的浮選尾礦，可以自流進入重選作業一段床各段別的磨礦、排礦均可自流入選。砂泵數量和作業環節減少，能耗降低，金屬流失機率也相應減少。節能降耗取得了效果。廠址位于地質斷層交匯處，土層松散，對于工業建筑設施不利。由于采用臺階式的廠房結構，廠房的穩定性得到了加強，滑動性減弱，緩解了工程地質條件差的矛盾。另對總體投資進行分析，開始施工圖設計修改，在規定時間內提交主體工程施工圖，同時恢復工程建設。通過中國有色金屬工業總公司組織的驗收后，錫精礦綜合回收率達57．21％，銅精礦，回收率達67．81％；處理礦石l2．1萬t，比設計能力l0萬t超過2．1萬t。選礦錫回收率60％，銅精礦回收率73．29％，選礦單位成本為59．99元／t。選礦單位耗電為每噸礦57．2kWh。已發揮經濟效益和社會效益。
3 結語
選礦廠設計是一項系統化的工程，其在設計過程中是通過多個專業進行綜合分析與利用的過程，其要結合自然科學、環境、地理、交通等多門學科進行綜合應用，要針對各種學科和技術領域綜合應用才能夠完成其良好的設計思路。鑒于總圖專業是設計的一個重要組成部分，設計到整個設計中的全程，與選礦廠在投資分析的過程中是一種緊密相連和相關的管理分析措施。總圖設計應對國內外相關資料進行參考，要針對當前社會發展中各種材料的性質和其他形式進行綜合分析，總圖的設計除了要考慮選礦工藝外同樣也是設計社會、經濟、環保甚至包括政策等相關問題；在設計的過程中，除了以相關理論為基礎外更是要在實地進行嚴格的考察和合理的分析，結合社會技術綜合分析，不斷借鑒不斷研究廣泛攝取相關專業知識和案例進行完善。
關鍵詞：礦山；環境保護；治理
中圖分類號：B82文獻標識碼： A
引言
近年來，由于人為的過度開發和不妥善的治理使得我國礦山生態地質環境不斷的惡化，這樣不僅造成了環境的破壞，同時使得人類賴以生存的資源、人類的生命財產都受到了損失，也產生了不良的社會影響。然而我國的礦山地質環境的保護和治理工作還處于初步實施階段，必須得到相關部門的大力重視。
一、礦山生產活動與地質災害
礦山，是礦業活動的中心，其生產活動一般包括礦石采掘、礦坑排水和選礦冶煉三大部分。由于上述活動，而造成地下采空、地下水位降低等對地質環境的作用形式，成為巨大的人為地質營力。礦山地質環境，根據礦業活動的影響范圍，可分為大氣（近地面）環境、地面環境、水（地表水與地下水）環境和采場（露天采場與地下井巷、采場）環境四大部分。
礦山地質災害，是指由于礦山生產活動而造成的對地質環境的作用，使礦山地區地質環境發生異變，而產生的影響人類正常生活和生產的災害性地質事件。我國礦山地質災害十分嚴重，常見的有酸雨、采空區地面沉降、崩塌、滑坡、巖溶塌陷、水土流失、水土污染、突水、潰泥等26種。每年由于礦山地質災害造成的人員傷亡數以千計，經濟損失則以億元計，嚴重影響礦業的經濟效益和社會效益，并不同程度地破壞了礦山地區的生態環境。礦山地質災害的種類多，其分布空間又涉及礦山的大氣、地面、水和采場環境，在每一個礦山構成一獨立的地質災害系統。這個系統的基本特征，即災害的種類及多寡、災害的強度和時間、空間分布等，除取決于礦區特定的地質環境（即地形地貌、氣候、礦床水文地質工程地質條件等因素）外，亦與礦床開采方式、方法及選冶工藝密切相關。這個系統內的各災種，由于其主控作用往往相同或相似，而顯示出災害發生的伴生性和鏈生性。每一種對礦山地質環境的作用形式，常產生一群相互伴生的地質災害。一種主導性地質災害的發生，往往會鏈生一系列誘發地質災害。
二、我國礦山地質環境問題現狀
我國的礦山環境問題危害的方式主要分為三大類，分別為環境污染、環境破壞和生態破壞，其中主要表現為山體崩塌、泥石流、土地沙漠化、土壤污染、水質污染等。
1、礦山環境污染問題的表現主要包括礦山地區的大氣污染、水質污染、廢渣污染三大類。礦山地區的大氣污染的污染源主要來自煤礦、煤矸石、粉塵和易揮發性的氣體等污染物造成的污染，其中煤矸石所帶來的污染給大氣帶來的危害最為嚴重，煤矸石不但能夠給當地的水、土帶來危害，煤矸石自燃、爆炸等現象很容易發生，而且會釋放出大量的有害氣體，直接對空氣造成嚴重的污染。水質污染主要的污染源是礦山開采和洗選業所排放出的超標廢水帶來的污染。另外，礦山開采中的廢渣，如煤矸石、尾礦等固體廢棄物等的長期堆積，不斷占用了大量的耕地、農田和草地，在降雨時廢棄物中大量的重金屬和一些微量元素順著雨水流入地下水，對地下水源和地表水造成極其嚴重的危害。
2、我國礦山地質環境的破壞可以誘發山體崩塌、泥石流、地面坍塌、滑坡等災害的發生，由于對礦產資源的開采的不合理造成了地下采空，或者對地表的開采影響了斜坡的穩定造成了滑坡、崩塌等地質災害的發生，其中煤礦帶來的地質危害最為惡劣。
3、礦山地質的開采所帶來的生態破壞也是十分嚴重的，例如采礦活動中建設的廠房、堆礦場，為采礦服務的公路或鐵路等占用了大量的土地，同時堆放的固態廢棄物所占有的土地等，據統計已經累計達到600萬公頃，為此破壞的耕地面積已經達到了160萬公頃左右，而且每年都會以一定的速度遞增的趨勢呈現上升的趨勢，然而為此而恢復耕地的比率只占百分之十二左右，同時礦產資源的不斷開發使得草地不斷退化，嚴重的影響了生態平衡。
三、礦山環境保護與綜合治理問題的對策
1、我國礦山地質環境保護與治理的指標體系建立
由于我國各地區礦產資源分布不均，對礦山資源的開發和破壞程度也各不相同，因此對礦山環境保護和治理的標準也有一定的差別，但在各地區建立礦山環境保護和治理的指標中應滿足以下幾點：“三廢”的控制、生態環境恢復指標、資源綜合利用、地質災害的控制。關于“三廢”的治理主要是指廢氣、廢水、固體廢棄物的治理要達到二級指標。部分地區并沒有將“三廢”達標就進行排放，嚴重污染了環境。與此同時也應將噪聲的指標列入其中，廠界噪聲和礦區機械噪聲應控制在三級指標。我國針對我國生態環境的恢復狀況，將我國制備恢復率、土地復墾、水土流失的治理和地下水的污染治理列入了生態環境恢復的指標當中。對尾礦的綜合利用、煤矸石綜合利用、廢水區的恢復等應滿足二級指標，同時被列入資源綜合利用的指標的內容之內。
2、保障資金需求
對于有關部門而言，在礦山地質環境保護與治理工作中，一定要保障資金需求，一般來說，有以下幾個方面需要注意：
（1）將礦山地質環境保護與治理工作放在首位，不僅要積極爭取國家立項資金，還應該實現對相關配套資金的合理利用，將錢用到實處。
（2）建立一套完善的資金利用制度。由于礦山地質環境保護與治理是一項長期性的工作，所以，相關部門一定要對資金進行合理規劃，堅持“專款專用、政府監管以及企業所有”的原則，在對資金進行管理和利用時，一定要嚴格按照要求，只有這樣，才能實現資金運用的規范性和合理性。
（3）市場機制的引入。在礦山地質環境保護與治理工作中，積極引進市場機制，對融資投資體制進行不斷地改進和創新，這樣一來，就可以充分調動礦山企業的積極性和主動性，有效提高礦山地質環境保護與治理的工作效率和質量。
3、加強監督管理，開展礦山生態環境綜合治理
各級國土資源、環保、林業、水務等有關部門要深入宣傳礦山環境保護與治理的必要性和重要性，宣傳實施礦山環境保護與治理的目的任務和政策措施。樹立礦山環境保護意識，增強礦山企業開展礦山環境保護與治理的責任感和使命感。切實加強監督管理，強化服務，主動幫助礦山企業解決存在的實際問題，積極引導和大力支持礦山企業建設綠色礦山。加強政府宏觀調控和部門相互配合，開展礦山生態環境綜合治理。由政府制定“占一補一”政策，礦山占一畝土地，異地補一畝荒山進行種樹、種草。同時制定優惠政策，鼓勵礦山保護環境，治理污染。各級國土資源、環保、水務、林業、安監等部門密切配合，積極開展礦山環境綜合治理。國土資源部門礦山環境恢復治理與水利部門小流域治理、環保部門的環境治理緊密結合起來，集中財力、物理，成片、成溝綜合治理。實現礦業開發與環境保護同步發展。
4、加強礦山環境保護的科技隊伍建設和技術創新
礦山環境保護與綜合治理科技隊伍建設要堅持“提高素質、改善裝備、技術創新”的原則。首先要掌握和解決地質災害發生和治理的關鍵技術問題和難題。其次總結原有基礎資料，并在此基礎上開展地質災害監測預報判斷的研究，從而提高監測技術和水平。
結束語
總之，隨著社會的不斷發展變化，生態環境保護的重要性也逐漸凸顯出來。因此，對于相關部門而言，一定要充分認識到礦山地質環境保護與治理工作的重要性，將礦山實際特點作為基本出發點，合理規劃，制定合適的保護與治理措施，只有這樣，才能有效提高礦山地質環境保護與治理的工作質量，從而實現礦山企業的可持續發展。
參考文獻
[1]張興.礦山地質環境保護與治理研究[J].中國礦業，2011，（8）.
關鍵詞：電力線路測繪；GSCORS；精度對比
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.078
0 引言
地礦資源勘測涉及礦區地形與工程測量、專項地質測量與物化探礦等相關方面，傳統地礦勘測多依托GPS-RTK配合全站儀等常規測繪手段，實施勘探線地形測量、繪制地質剖面圖與地形圖，但因其受限于控制點通視條件與信號傳遞范圍等因素制約，缺乏相對統一的空間測繪基準，進而造成長距離、大面積的綜合性測繪存在難度。
1 傳統地礦勘測方式
傳統地礦勘測以全站儀或GPS-RTK形式為主，其中電子全站儀在地礦勘測應用時，必須要求控制點與碎部點間通視條件良好，而且圖形測繪精度與原控制基準的精度密切相關；GPS-RTK用戶終端利用基準站播發的載波信號與GPS衛星文件，實現小區域（約15km內）厘米級定位，但若流動站離基準站較遠，導致RTK整周模糊度求解困難，必須多次架設臨時參考站，難以維護勘探線剖面的統一基準。而以CORS多基準站差分定位技術為基礎，在地礦測繪工程實踐中以GPRS/CDMA/3G無線數據鏈，可為礦區地質勘探測繪、地形數據采集與施工測量提供精準、高效、穩定的空間定位服務。
2 CORS系統定位
連續運行衛星差分定位服務系統CORS（Continuously Operating Reference Systerm），即以網絡RTK定位為基礎，建立覆蓋某區域的若干（）GNSS參考基準站，并采用若干個基準站的共同觀測數據，形成無縫網絡覆蓋，利用GNSS星歷與電離層、對流層模型解算，削減電離層、對流層對測量精度的影響。
從CORS定位系統從各組成結構分析，其由GNSS基準站、無線通訊模塊、數據處理中心、用戶終端構成。系統依托GNSS基準站獲取衛星星歷與載波數據，并利用有線或GPRS/CDMA/3G無線數據傳輸鏈，將衛星數據文件傳遞至數據處理中心；數據處理中心綜合GNSS參考站數據，構建電離層與對流層空間模型，并根據用戶終端上傳的GGA概略坐標，播發臨近坐標修正參量或載波相位差分數據；用戶終端利用GNSS衛星數據與昆侖中心所播發的差分改正數據，快速求解待定點坐標。
3 SDCORS在地礦勘探中的應用探究
為建立全省統一的空間定位服務框架，2007年山東省國土資源廳與省氣象局聯合建立起山東省衛星定位連續運行綜合服務系統（SDCORS），截至2011年正式運營，SDCORS共建設參考基準站點145個，在國土規劃、電力施工、海洋地礦勘測等相關領域得到廣泛應用。
現有一地礦普查項目，擬對某地14家礦區進行采礦權普查，同時測繪1：1000比例尺數字化地形圖，項目涉及8家鄉鎮，測區周邊僅有C級控制點4個，經踏勘點位保存完好，其它低等級控制點較為分散。但因礦業核查區域較廣、前期控制資料坐標基準孤立、等級控制點采集存在困難，因此難以采用GPS-RTK直接進行相關產權調查與地形測繪工作。
為解決上述工程問題，施工時引入SDCORS綜合定位服務系統，首先以南方S82T接收機采集覆蓋測區的4個原C級GPS控制點，求解WGS-84與測圖坐標系統間的布爾莎轉換參數，然后完成圖根控制測量與碎部點數據采集。
（1）圖根控制測量：以GPRS無線數據卡接入SDCORS站點服務器，通過VPN網絡獲取虛擬參考站差分數據，以CORS-RTK形式在每圖根點獨立觀測2時段，每時段30s，取二者均值記錄為圖根點坐標數據。
（2）碎部點數據采集：由于礦區地質條件與建筑環境復雜，碎部采集時分為兩種方式進行，對相對空曠的地區以CORS-RTK形式直接測繪待定點坐標信息，單點采集8歷元；對于建筑密集區或GNSS信號較差的地區，則以CORS-RTK與全站儀聯合作業的形式實施測繪。
為客觀評價SDCORS在地礦勘測中的精度，現以測區原4已知點坐標采用全站儀與CORS-RTK重復測繪，統計二者點位較差情況，數據如表1。
由表1可知，以CORS-RTK形式測量的圖根點，完全滿足平面中誤差在2cm、高程中誤差3cm的要求，符合《1∶500 1∶1000 1∶2000數字地形圖測繪規范》相關指標。
4 總結
將CORS應用于地礦勘探測量的優勢如下：（1）CORS框架為區域地礦勘測構建相對統一的坐標基準，剔除多行業主體間的基準差異；（2）將原GPS-RTK測繪作業半徑15km，延展至所有CORS覆蓋區，并有效控制了測量時的系統誤差；（3）無需架設基準站，推動了測繪效率的提升。
伴隨現代測繪技術的進步，將CORS技術應用于礦區地形測繪、鉆孔放線，以數字通訊手段，實施圖根控制測量與碎部數據采集，解決多礦區坐標基準不統一的難題，擴大了傳統測繪的作業半徑，同時利用區域平差模型降低固有測量誤差，提高了地礦勘測的數據精度。
參考文獻：
[1]汪偉，史延玉.CORS系統的應用發展及展望[J].城市勘測，2010（03）：45-47.
