基本介紹
- 中文名：凹陷露天礦
- 外文名：Pit open pit mine
- 開採方式：機械開採、人工開採、水力開採等
- 特徵：資源回收率高
- 本質：地表自上而下的開採方法
- 缺點：受氣候條件的影響
凹陷露天礦開採的方式,凹陷露天礦開採的特徵,凹陷露天礦產生湧水的因素,凹陷露天礦防水的主要措施,
凹陷露天礦開採的方式
凹陷 露天礦開採的方式有：機械開採、人工開採、水力開採和挖掘船開採。
1、機械開採
機械開採是用一定的採掘運輸設備，在敞露的空間裡從事開採作業。為了采出礦石需將礦體周圍的岩石及覆蓋物的岩層剝掉，並通過露天溝道或地下巷道把礦岩搬出地面。這種搬移的生產過程，稱為剝離。開採礦石的生產過程，稱為採礦。
2、人工開採
人工開採是指人力使用鐵錘、釺桿打孔，希舉船將礦岩裝入人力車，運至排卸地點。
3、水力開採
水力開採是用水射擊高壓水流沖採礦石，並用水力沖運。此法多用於開採鬆軟的砂礦床。
4、挖掘船開採
挖掘船開採是利用挖掘船開採海洋及河道中的砂礦床。
凹陷露天礦開採的特徵
國內外廣泛套用凹陷露天礦開採的主要原因是它比地下開採有著突出的特點：
1、受開採空間限制小，可採用大型機械設備，有利於實現自動化，從而較大地提高開採強度和礦石產量。
2、資源回收率高。一般礦石損失率為3%～5%，貧化率為50%～80%。
4、生產成本低。露天開採的成本一般比地下開採的成本低50%～75%，因而有利於大規模開採低品位礦石。
5、開採條件好，作業場所比較安全。
6、建設速度快，單位礦石基建投資較低。我國大中型露天礦基建一般3～4年，而大型的地下礦基建時間要7～10年。一般大型露天礦單位礦石基建投資比地下礦要低1～3倍。
凹陷露天礦開採的不足之處是：
（1）開採過程中，穿孔、爆破、采裝、汽車運輸、卸載以及排土時粉塵較大，汽車運輸時排人大氣中的碳化氫多，排土場的有害成分流入江河湖泊和農田等，污染大氣、水和土壤，危及人員的身體健康，影響農作物和生物的生長和繁殖。
（2）露天礦開採需要把大量的剝離物運船協驗往排土場拋棄，因此排汽您船土場占地面積大，影響農業的發展。
（3）受氣候條件的影響，如遇嚴寒和冰雪、酷暑和暴雨等，會影響開採。
凹陷露天礦產生湧水的因素
1、主要自然因素
(1)氣候條件的影響。降水滲透是地下水獲得補充的主要來源，而蒸發又是潛水的主要排泄方式之一，所以氣候對地下水的水量大小、水位高低有著直接的影響。
(2)地表水體的影響。地表水體(河流、湖泊等)和地下水在一定條件下可以互相轉化和補給，兩者之間有著密切聯繫。河流和湖泊的水位、流量變化會傳遞給附近的潛水。少盼體全
(3)地形條件的影響。地形影響到地下水的循環條件和含水岩層埋藏的深度。位於侵蝕基準面以上和地勢較高的礦床，很可能無水或含水較少。反之，就可能含水較多。
(4)岩石結構的影響。岩石結構緻密、節理裂隙不發育時，則其透水性就弱，不易充水甚至隔水。反之，透水性就較強，充水量也就很大。
(5)地質構造的影響。岩石的產狀和褶皺、斷層等構造對地下水的靜儲量、地表水與地下水的聯通影響很大。
2、主要人為因素
(1)不正確的開採工作的影響。對防水排水工作的重要性認識不足，或沒有掌握礦山的水文地質資料，沒有採取有效的防水排水措施時，往往易導致突然發生湧水引起不必要的損失。如由於開採工作上的錯誤，開通了含水層，使礦山突然發生湧水乎戰。
(2)廢坑積水的影響。廢棄的礦坑常有大量的積水，當排水工作停止後，廢坑內的積水位上漲，這種水源一經與采場溝通，在一瞬間就會以很大的水壓和水量突然涌人采場。
(3)未封閉和封閉不嚴的勘探鑽孔的影響。地質勘探結束後，因未用黏土或水泥將鑽孔封死，導致水進入了作業區。
凹陷露天礦防水的主要措施
1、地面防水的主要措施
(1)挖截水溝。截水溝的作用是截斷從山坡流向采場的地表水。當礦區降水量大，周邊地形又較陡時，截水溝還起到攔截、疏引暴雨山洪的作用。露天礦截水溝的布置如圖《防水布置》所示。
防水布置
截水溝的排泄口與河流交匯時，要與河流的流水方向相適應，並使截水溝底標高在河水的正常水位之上。其目的是減少截水溝的排泄阻力和防止河水沖刷倒灌。
(2)河流改道。當河流穿過露天開採境界時，須將其改道遷移。改道的位置選擇線上路短、地勢低平和滲水弱的地段里進行改道。
(3)修築調洪水庫。季節性的小型地表水流橫穿開採境界時，除採取改道措習充擔施外，還可以在上游利用地形修築小型調洪水庫截流，並儲洪水。
(4)修築攔河護堤。當露天開採境界四周的地面標高與附近河流、湖泊的岸邊標高相差很小，甚至低於岸邊地形時，應在岸邊修築攔河護堤。護堤的作用是預防河流洪水上漲灌入采場。
2、地下防水的主要措施
(1)探水鑽孔，是防止地下湧水的有效措施。尤其是對於有地下採空區和溶洞分布的露天礦，應對可疑地段預簽請連蒸先打探水鑽孔，探明地下水源狀況，以便採取相應措施，避免突然湧水造成危害。
(2)設防水牆和防水門，採用地下井巷排水或疏乾的露天礦山，為保證地下水泵房不受突然湧水淹沒的威脅，必須在地下水泵房設防水門。防水門採用鐵板或鋼板製成，並應順著水流的方向關閉，門的四周要有密封裝置。對於不能排水、疏乾的地下舊巷道，應設防水牆，使之與地下排水或疏乾巷道相隔離。防水牆可用磚砌或混凝土修築，牆的厚度視水壓和牆的強度而定。
(4)岩石結構的影響。岩石結構緻密、節理裂隙不發育時，則其透水性就弱，不易充水甚至隔水。反之，透水性就較強，充水量也就很大。
(5)地質構造的影響。岩石的產狀和褶皺、斷層等構造對地下水的靜儲量、地表水與地下水的聯通影響很大。
2、主要人為因素
(1)不正確的開採工作的影響。對防水排水工作的重要性認識不足，或沒有掌握礦山的水文地質資料，沒有採取有效的防水排水措施時，往往易導致突然發生湧水引起不必要的損失。如由於開採工作上的錯誤，開通了含水層，使礦山突然發生湧水。
(2)廢坑積水的影響。廢棄的礦坑常有大量的積水，當排水工作停止後，廢坑內的積水位上漲，這種水源一經與采場溝通，在一瞬間就會以很大的水壓和水量突然涌人采場。
(3)未封閉和封閉不嚴的勘探鑽孔的影響。地質勘探結束後，因未用黏土或水泥將鑽孔封死，導致水進入了作業區。
凹陷露天礦防水的主要措施
1、地面防水的主要措施
(1)挖截水溝。截水溝的作用是截斷從山坡流向采場的地表水。當礦區降水量大，周邊地形又較陡時，截水溝還起到攔截、疏引暴雨山洪的作用。露天礦截水溝的布置如圖《防水布置》所示。
防水布置
截水溝的排泄口與河流交匯時，要與河流的流水方向相適應，並使截水溝底標高在河水的正常水位之上。其目的是減少截水溝的排泄阻力和防止河水沖刷倒灌。
(2)河流改道。當河流穿過露天開採境界時，須將其改道遷移。改道的位置選擇線上路短、地勢低平和滲水弱的地段里進行改道。
(3)修築調洪水庫。季節性的小型地表水流橫穿開採境界時，除採取改道措施外，還可以在上游利用地形修築小型調洪水庫截流，並儲洪水。
(4)修築攔河護堤。當露天開採境界四周的地面標高與附近河流、湖泊的岸邊標高相差很小，甚至低於岸邊地形時，應在岸邊修築攔河護堤。護堤的作用是預防河流洪水上漲灌入采場。
2、地下防水的主要措施
(1)探水鑽孔，是防止地下湧水的有效措施。尤其是對於有地下採空區和溶洞分布的露天礦，應對可疑地段預先打探水鑽孔，探明地下水源狀況，以便採取相應措施，避免突然湧水造成危害。
(2)設防水牆和防水門，採用地下井巷排水或疏乾的露天礦山，為保證地下水泵房不受突然湧水淹沒的威脅，必須在地下水泵房設防水門。防水門採用鐵板或鋼板製成，並應順著水流的方向關閉，門的四周要有密封裝置。對於不能排水、疏乾的地下舊巷道，應設防水牆，使之與地下排水或疏乾巷道相隔離。防水牆可用磚砌或混凝土修築，牆的厚度視水壓和牆的強度而定。
