芻議我國金屬礦產(chǎn)開發(fā)的安全生產(chǎn)與環(huán)境科技問論文
金屬礦地下開采破壞礦山地質環(huán)境的特點:引發(fā)地面塌陷地質災害的危險性較小;對地形地貌景觀的破壞程度較輕,對土地資源占用破壞較嚴重,對地下水資源的破壞程度最為嚴重,在采礦生產(chǎn)中,需加強對礦山地質環(huán)境的保護與恢復治理工作,以免對環(huán)境造成無法挽回的災難性后果。
資源-經(jīng)濟-環(huán)境相協(xié)調的研究，首先要把握國家未來經(jīng)濟社會發(fā)展的資源需求，把握世界礦產(chǎn)資源開發(fā)創(chuàng)新的發(fā)展趨勢，并把重點放在關系到國家未來發(fā)展戰(zhàn)略方向和世界資源有可能發(fā)生重大突破的領域。當今世界，人口的增長，發(fā)展中國家工業(yè)化現(xiàn)代化進程的加快，使全球資源消費總量進一步增加，盡管全球性經(jīng)濟危機導致資源價格出現(xiàn)大幅波動，但資源稀缺的態(tài)勢不會改變。資源開發(fā)的前瞻研究與環(huán)境科學發(fā)展，不僅要研究如何高效清潔利用好礦產(chǎn)資源，如何加快開發(fā)利用可再生資源，更要把握世界資源生產(chǎn)與消耗的發(fā)展趨勢，把握世界資源發(fā)展的態(tài)勢。為了實現(xiàn)資源-經(jīng)濟-環(huán)境相協(xié)調的礦產(chǎn)資源可持續(xù)利用，要解決一系列關鍵的資源開發(fā)問題，包括可再生資源的開發(fā)和醞釀新的技術突破及其帶來的安全與環(huán)境問題等。
1.金屬礦山開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響及破壞特征
1.1金屬礦山開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響金屬礦山開發(fā)的同時,對開發(fā)區(qū)域也將造成不可逆轉的生態(tài)環(huán)境惡化。不同的開采方式對生態(tài)環(huán)境影響也有很大差異,如露天開采將直接毀壞地表土層和植被,地下開采會導致地層塌陷,從而引起土地和植被的破壞。另外,金屬礦山開發(fā)過程中的廢棄物(如尾礦、廢石等)需要大面積的堆置場地,會導致土地的過量占用和堆置場所原有生態(tài)系統(tǒng)的破壞。原料及礦石運輸產(chǎn)生的揚塵和尾氣,會影響沿途道路兩側的植被。露天開采過程中爆破產(chǎn)生的粉塵,擴散后會污染周圍的土壤。從生態(tài)環(huán)境影響程度上看,露天開采的影響要比地下開采嚴重。
1.2金屬礦山開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的破壞特征金屬礦山開發(fā)主要包括對自然景觀、地質結構、生態(tài)環(huán)境的影響和破壞。
2我國金屬礦山安全生產(chǎn)現(xiàn)狀與問題
2.1.金屬采礦業(yè)是對經(jīng)濟社會發(fā)展具有重大影響的資源性和基礎性產(chǎn)業(yè)，是為國民經(jīng)濟增長、人民生活改善和社會文明發(fā)展提供原材料的支柱產(chǎn)業(yè)。改革開放以來，我國金屬采礦業(yè)產(chǎn)量持續(xù)增長，礦產(chǎn)資源市場需求強勁，重要礦產(chǎn)消費持續(xù)增長。
目前全國共有金屬礦山近萬座，大、中、小型礦山分別約占金屬礦山總數(shù)的0.58%、2.36%、96.9%。我國金屬礦山的基本特點：一是數(shù)量大;二是小型礦山比例極高;三是礦種多，金屬礦山涉及100多種礦種;四是分布散，因礦種數(shù)量多、成礦構造區(qū)別大，全國有30個省(區(qū)、市)都有金屬礦山;五是基礎差，特別是小型礦山因安全投入不足、技術力量不夠等因素，安全基礎十分薄弱;六是人員總體素質低，金屬礦山從業(yè)人員中農(nóng)民工占有一半以上的比例。而且，金屬采礦業(yè)帶來了諸多安全與環(huán)境問題.
2.2在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，全國金屬礦山安全生產(chǎn)形勢總體穩(wěn)定，事故起數(shù)和死亡人數(shù)逐年下降，金屬礦山安全生產(chǎn)工作取得了明顯成效。(1)各省(區(qū)、市)都建立了安全監(jiān)管機構，基本形成了省、市、縣三級安全監(jiān)管體系，金屬礦山重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)建立了安全監(jiān)管站。(2)初步建立了金屬礦山安全法規(guī)體系，為促進金屬礦山安全生產(chǎn)規(guī)范化、制度化提供了基本依據(jù)。(3)充分利用安全許可制度，嚴把金屬礦山安全準入關。(4)金屬礦山整頓關閉、尾礦庫和地下礦山機械通風等專項整治取得了階段性成果。
2.3.據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局組織調查的統(tǒng)計結果，近年我國金屬礦山每年事故死亡人數(shù)約為1500~2000人。金屬礦山企業(yè)重大以上事故也時有發(fā)生。上述事故呈現(xiàn)的基本特征：一是中西部地區(qū)和礦業(yè)大省為事故集中、高發(fā)區(qū)，“十一?五”期間，云南、湖南、河北等7省(區(qū)、市)事故起數(shù)和死亡人數(shù)占全國金屬礦山事故起數(shù)和死亡人數(shù)的50%以上;二是事故的主要類型為物體打擊、高處墜落、坍塌與片幫冒頂、放炮及中毒窒息等，該六類事故的起數(shù)和死亡人數(shù)分別占事故總數(shù)的80%以上;三是非法違法生產(chǎn)行為造成的事故比例較高，占總數(shù)的50%以上;四是中毒窒息事故死亡人數(shù)較多，平均每起死亡2.5人，是其他事故類型的2倍，不少中毒窒息事故都因施救不當造成事故擴大。事故的主要原因集中表現(xiàn)為：一是金屬礦山地質條件復雜，作業(yè)環(huán)境不良，受到采空區(qū)塌陷、透水、地壓活動、高溫等多種災害的威脅;二是非法違規(guī)生產(chǎn)行為大量存在，如金屬礦山的較大事故中涉嫌非法開采的事故約占較大事故總起數(shù)的48.9%和死亡總人數(shù)的49.7%;三是礦山企業(yè)主體責任不落實，安全投入不足，安全保障能力差，特別是小型礦山先天設計不足或無正規(guī)設計，開采工藝、技術裝備落后，無法保證安全生產(chǎn);四是缺乏采礦技術支撐力量，盲目生產(chǎn)，隱患排查與治理的技術力量不足;五是員工安全素質和安全意識差，“三違”現(xiàn)象嚴重，因違反操作規(guī)程和勞動紀律發(fā)生事故的死亡人數(shù)平均占金屬礦山總死亡人數(shù)的30.89%。六是金屬礦山應急救援工作仍是薄弱環(huán)節(jié)，多起中毒窒息事故都因盲目施救、處置不當造成事故擴大。
當前，全社會高度關注安全生產(chǎn)，形成了良好的輿論氛圍，促使企業(yè)重視安全生產(chǎn)管理，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，企業(yè)安全生產(chǎn)投入逐年加大，不斷改善安全生產(chǎn)條件，等等，這些有利因素為金屬礦山安全生產(chǎn)工作帶來了難得的發(fā)展機遇。但是，金屬礦山領域也面臨著嚴峻形勢與挑戰(zhàn)。
3我國金屬礦產(chǎn)開發(fā)的安全與環(huán)境科技問題
金屬和非金屬礦產(chǎn)資源開發(fā)是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)。我國約有80%的工業(yè)原材料、70%的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料都取自于礦物資源。在我國，開發(fā)礦產(chǎn)資源已成為150多個城市支柱產(chǎn)業(yè)，直接就業(yè)數(shù)百萬人，帶動就業(yè)人數(shù)幾千萬，年產(chǎn)值高達數(shù)千億元。隨著礦產(chǎn)資大規(guī)模的持續(xù)開發(fā)，資源儲量逐年減少，我國大型金屬露天礦已經(jīng)所剩無幾，地下礦山大批轉入深部開采，有的已面臨關閉狀態(tài);未來10~15年內(nèi)，我國將有三分之一的大中型有色金屬礦山的開采深度達到或超過1000m。深部開采和海洋開采是礦業(yè)發(fā)展的必然趨勢，它是世界礦業(yè)發(fā)展的前沿，對于這一新的特殊環(huán)境下的礦床開采，有許許多多的新的安全與環(huán)境科學技術難題。
3.1深部礦巖體開挖后，原巖應力平衡遭到破壞，應力重新分布，巷道或采場周圍的巖石發(fā)生變形、破壞，甚至出現(xiàn)巖爆等多種動力災害。由于開采范圍和采掘空間狀態(tài)隨生產(chǎn)推進而不斷變化，礦巖重復受到工程擾動，巖層發(fā)生變形、移動和破壞，其發(fā)生機理難于認識，災害的`發(fā)生難以預測，因此，安全條件嚴重惡化，事故頻發(fā)。
3.2金屬礦山開采行業(yè)是高風險行業(yè)，地下礦山由于冒頂、爆破、振動、中毒、突水、火災、礦石自燃等原因引起的重大傷亡事故時有發(fā)生。金屬礦山不但事故時有發(fā)生，開采過程中所伴隨著的噪聲、粉塵、輻射和光等多種污染，導致多種職業(yè)病的發(fā)生;而且發(fā)病率高、發(fā)病周期短、致死致殘率高，危害人數(shù)眾多。
3.3伴隨深部開采而來的是原巖溫度不斷升高，致使開采與掘進工作面的溫度逐步升高，熱害日益嚴重。國外20 世紀50～60年代，部分深部開采礦山就已經(jīng)顯現(xiàn)出較為嚴重的熱害問題，現(xiàn)已從局部發(fā)展成為普遍現(xiàn)象，我國大部分礦井不久將進入一、二級熱害區(qū)，這種高溫礦井，井下無法作業(yè)。高溫環(huán)境下作業(yè)的工人，體能迅速下降，工作效率低，易出現(xiàn)中暑、熱暈，還可能誘發(fā)神經(jīng)中樞系統(tǒng)失調等疾病，致使事故頻發(fā)。
3.4金屬礦床開采引起地表破壞、巖石裸露、水土流失、河流淤塞，嚴重破壞礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。金屬礦地下開采常常破壞地下水系;采礦、選礦過程中，大量廢水排入河流，造成河流、湖泊嚴重污染;在開采、裝卸、運輸?shù)倪^程中，產(chǎn)生大量礦塵，危害人體健康;礦山排出的大量廢石和尾礦，不僅占地面積大，而且往往使礦區(qū)成為不毛之地。
3.5我國的金屬礦山開采活動產(chǎn)生大量污染物，包括：廢氣、粉塵、酸性水(礦坑水、選礦及尾礦池水等)和重金屬有害元素。大量重金屬及有毒、有害元素(如銅、鉛、鋅、砷、鎘、六價鉻、汞、氰化物)以及懸浮物等，是礦產(chǎn)資源開發(fā)引起環(huán)境問題的重要原因，基于其污染的危害性和廣泛性，重金屬超過一定標準的尾礦等廢棄物，已列入國家危險廢物名錄。
3.6海洋資源開發(fā)，甚至月球資源開開發(fā)，其帶來的安全與環(huán)境問題更是難以想象，需要有極為超前的科學研究儲備。由上可知，開展金屬礦山安全與環(huán)境科技發(fā)展的前瞻性研究，具有重大的理論和實際意義。其研究成果，對實現(xiàn)我國金屬礦山安全、高效、綠色的可持續(xù)發(fā)展，建立具有我國金屬礦產(chǎn)資源特點的資源安全開發(fā)創(chuàng)新體系，有重大的現(xiàn)實意義;對部署金屬資源安全、綠色開采的基礎性、戰(zhàn)略性、前瞻性和系統(tǒng)性研究與開發(fā)，研發(fā)、掌握礦業(yè)安全與環(huán)境的核心科學技術和先進設備研發(fā)的集成能力，使我國金屬資源安全環(huán)保開采進入世界前列，具有重大的戰(zhàn)略意義。
結語;金屬礦產(chǎn)資源開發(fā)利用是國民經(jīng)濟建設的工業(yè)基礎。但金屬礦床的開采利用不可避免地損耗資源、擾動破壞和排放污染地表環(huán)境,涉及到資源與環(huán)境兩大可持續(xù)發(fā)展因素,因而與全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的相關度極其緊密。
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