芻議我國金屬礦產開發(fā)的安全生產與環(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-經濟-環(huán)境相協調的研究，首先要把握國家未來經濟社會發(fā)展的資源需求，把握世界礦產資源開發(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，盡管全球性經濟危機導致資源價格出現大幅波動，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。為了實現資源-經濟-環(huán)境相協調的礦產資源可持續(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現狀與問題
2.1.金屬采礦業(yè)是對經濟社會發(fā)展具有重大影響的資源性和基礎性產業(yè)，是為國民經濟增長、人民生活改善和社會文明發(fā)展提供原材料的支柱產業(yè)。改革開放以來，我國金屬采礦業(yè)產量持續(xù)增長，礦產資源市場需求強勁，重要礦產消費持續(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的0.58%、2.36%、96.9%。我國金屬礦山的基本特點：一是數量大;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在經濟快速發(fā)展的同時，全國金屬礦山安全生產形勢總體穩(wěn)定，事故起數和死亡人數逐年下降，金屬礦山安全生產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規(guī)范化、制度化提供了基本依據。(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.據國家安全生產監(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)事故起數和死亡人數占全國金屬礦山事故起數和死亡人數的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，該六類事故的起數和死亡人數分別占事故總數的80%以上;三是非法違法生產行為造成的事故比例較高，占總數的50%以上;四是中毒窒息事故死亡人數較多，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的48.9%和死亡總人數的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;四是缺乏采礦技術支撐力量，盲目生產，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)生事故的死亡人數平均占金屬礦山總死亡人數的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，形成了良好的輿論氛圍，促使企業(yè)重視安全生產管理，隨著經濟社會的發(fā)展，企業(yè)安全生產投入逐年加大，不斷改善安全生產條件，等等，這些有利因素為金屬礦山安全生產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我國金屬礦產開發(fā)的安全與環(huán)境科技問題
金屬和非金屬礦產資源開發(fā)是國民經濟的基礎產業(yè)。我國約有80%的工業(yè)原材料、70%的農業(yè)生產資料都取自于礦物資源。在我國，開發(fā)礦產資源已成為150多個城市支柱產業(yè)，直接就業(yè)數百萬人，帶動就業(yè)人數幾千萬，年產值高達數千億元。隨著礦產資大規(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，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顯現出較為嚴重的熱害問題，現已從局部發(fā)展成為普遍現象，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，易出現中暑、熱暈，還可能誘發(fā)神經中樞系統(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、運輸的過程中，產生大量礦塵，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資源特點的資源安全開發(fā)創(chuàng)新體系，有重大的現實意義;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;金屬礦產資源開發(fā)利用是國民經濟建設的工業(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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