高山礦床開採

高山礦床開採(mining at high eIevation)是指在有高山效應地區的採礦作業。具有高山效應的海拔高度與地球緯度的關係為：低緯度地區海拔高度為3000-3500m，中緯度地區海拔高度為2500m，高緯度地區海拔高度為1500m。

基本介紹

• 中文名：高山礦床開採
• 外文名：mining at high eIevation
• 學科：煤炭工程
• 領域：能源
• 低緯度地區：海拔高度為3000-3500m
• 高緯度地區：海拔高度為1500m

簡介

高山礦床開採(mining at high eIevation)是指在有高山效應地區的採礦作業。具有高山效應的海拔高度與地球緯度的關係為：低緯度地區海拔高度為3000-3500m，中緯度地區海拔高度為2500m，高緯度地區海拔高度為1500m。高山效應的特點是缺氧，氣壓、氧分壓和水的沸點均低，人的工作能力也因之下降，重者甚至患高山病。設備在這種地區運轉，效率低，使用壽命短。中國地處中緯度地區，2500m以上的高山高原地區占1/6，那裡蘊藏著豐富的礦產資源。例如酒鋼樺樹溝鐵礦。位於海拔2600-4020m標高；丹巴雲母礦高瓦礦區，位於海拔3000-4400m標高；東川落雪銅礦，位於海拔3000-3400m標高；布冷口銅礦海拔4200-4400m標高。這些礦山均屬高山礦床地下開採的礦山。中國高山礦床多位於海拔高度大，山勢陡峭險峻，岩石風化強烈的高寒地區，這給礦山建設和生產增加了許多困難。因此在高山礦床開採中，除應考慮工業場地布置，開拓運輸，通風壓氣設備選擇外，還應做好高山病的防護工作。

工業場地布置的要求

中國高山礦床多屬幼年期高山地形。地質構造發育。山高、谷深、坡堵、雨水少而集中，暴雨強度大。有些高山礦地區地震較多，這些自然因素給山坡岩石的崩坍、滑坡、滾石和土石流的形成創造了條件。當礦山生產爆破和廢石堆放不當時，可能導致自然災害加劇。為此，對工業場地布置主要有五點要求：

(1)建(構)築物應避免布置在扇形台地等自然災害可能發生的地段；地面建築結構應考慮地震烈度、基礎性質，服務年限和生產規模；小型礦山可採用臨時建築物或可拆卸式的移動結構，中型礦山需用抗震結構，選用整體鋼筋混凝土框架結構。

(2)對滾石、滑坡、土石流、河道要分別採取可靠措施，如砌築隔離溝、攔擋牆、防護堤等。

(3)根據氣候垂直分帶的特點，主要生產車間和生活區需布置在河谷平原向陽處。

(4)海拔標高在3000m以上的礦山.公路坡度按規定折減。

(5)道路多採用以橋代涵的辦法，減少淤塞和便於清理。

開拓運輸

中國高山礦區一般是在遠離城市，人煙稀少，運輸費用高，材料供應困難的地區。礦體多賦存於山谷平地以上的高山峻岭之中，形成了礦石由上向下，人員設備、材料由下向上的運輸特點。因此，不論是採用露天或是井下開採，用平俐溜井聯合運礦的礦山較多；輔助運輸則有公路、豎井、斜井和斜坡道口多年實踐表明，高山礦床開採用平洞溜井聯合開拓運礦方式，不僅投資少、管理方便、而且能充分利用礦石自重放礦，在溜井下部採用重型振動出礦機裝礦、還可以減少大塊堵塞和跑礦事故。

通風壓氣設備選擇

高山地區，空氣密度小，氣壓低，氧分壓也低，選擇通風，壓氣設備能力時，應比正常條件需要的能力大。

(1)礦井通風設備

高山礦區冬夏季井內外溫差大。比高大，除應充分利用自然通風，冬季採取預熱空氣或防寒措施外、在對海拔1500m標高以上礦井進行通風設計時，由於該標高空氣重率較標準條件的空氣重率低10%-15%，選擇通風設備能力時，需用海拔高度係數校正風量和風阻。

(2)壓氣設備

高山地區由於空氣稀薄，導致空氣壓縮機的壓氣質量生產能力和排氣壓力下降，排氣溫度升高。選擇設備能力時，應比正常條件需要的能力大30%左右，同時還應對壓氣機作一些改進。即增加氣缸容積，提高升程，採用進氣增壓裝置。增加吸氣系統的壓力，以提高壓氣機的工作能力。在選型計算中，一般使用海拔高度係數，也就是通過增加空氣壓縮機台數來增加其質量牛產能力；然而，這種方法並沒有改善空氣壓縮機排氣壓力。解決空氣壓縮機排氣壓力下降的措施有：採用高原型空壓機或用鼓風機增壓。中國位於海拔高3200m的錫鐵山礦採用了4M12-173/8高原型空氣壓縮機，增大一級氣缸工作容積。減薄閥片，增加升程以提高質量生產能力和排氣壓力，可維持排氣表壓力為0.8MPa；位於海拔2640m的鏡鐵山鐵礦採用UR-9螺桿空壓機，加大螺桿長度達到增壓目的。鏡鐵山鐵礦於1965年用羅茨鼓風機為1-20/8型空壓機作了增壓試驗，在海拔高2640m的條件下，增壓後空壓機的質量生產能力提高30%-45%，排氣表壓力為0.8MPa，壓氣單位電耗下降4%-9%，排氣溫度下降6-10℃。

高山病及其預防

高山病一般是由缺氧、水質不純、紫外線強和營養不良所致。但其中以缺氧致病為最嚴重。氧分壓決定著人體內的氣體交換過程，氧從肺內輸送給肌體，只有在肺胞內的氧分壓大於流向肺胞內的血液中的氧分壓。而血液中的氧分壓大於肌體組織內的氧分壓時才有可能。在標準狀況下。氧分壓為0.21MPa，人體血紅蛋白的氧飽和度維持在95%~97%的正常值。在海拔3000m高度，氧分壓下降到0.014MPa，血紅蛋白的氧飽和度下降到87.9%，據試驗氧飽和度下降至84%以下時，就會引起明顯的缺氧症：頭昏、心悸、喘息。胸悶氣短、乏力、記憶衰退等病；肌體依靠加大呼吸，增加脈搏跳動和心輸出量來補償缺氧。

礦山缺氧症的預防措施主要有：

(1)實行習服期。人對缺氧的耐受程度是有限的，並隨對高山環境的習服程度而不同，通常應採取從低到高的原則進行習服。

(2)制訂新上山工作人員體格檢查項目及其標準(肺功能、血氧飽和度、運動負荷心電圖、聽力、色盲等)。以鑑定能否適應在高海拔地區勞動或適應何種等級的勞動。

(3)為防止勞動強度過度而發生意外，應測定強勞動中的生理限制。超過合理限制，即應停止工作體息。

(4)實行每日4班作業，每班6小時工作制。

(5)供應保健食品，不吃生冷食物，保證身體能量消耗的及時補充和腸胃健康。