煤炭露天开采采矿用地(地下开采煤矿)
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煤的开采方法主要由露天开采和什么开采量
(1)煤炭开采导致土地资源破坏及生态环境恶化.由于露天开采剥离排土,使地表植被破坏,造成水土流失、生物多样性减少等问题;井下开采形成采空区使地表沉陷、裂缝,都将破坏土地资源和植物资源,影响土地耕作和植被生长,改变地貌并引发景观生态的变化.开采沉陷造成中国东部平原矿区土地大面积积水受淹或盐渍化,使西部矿区水土流失和土地荒漠化加剧.采煤塌陷还会引起山地、丘陵发生山体滑坡或泥石流,并危及地面建筑物、水体及交通线路安全.煤炭开采破坏地下水资源,加剧缺水地区的供水紧张;煤炭开采导致废气排放,危害大气环境;为满足社会对洁净煤的需求,中国原煤入洗比例连年提高.原煤被入洗的同时,也排放出大量的煤泥水,污染土壤、植被及河流水系.
(2)图中的林地说明图示地区在土地复垦中开展植树造林,图中的精养鱼塘说明图示地区在土地复垦过程中利用水面发展养殖业;图中的旱作农作物、家禽养殖区说明图示地区在土地复垦过程中发展养殖业和旱作种植业,由此得到第(2)题的答案.
故答案为:(1)地面塌陷、地下水污染、植被遭破坏、水土流失、生物多样性减少等生态环 境问题.
(2)植树造林种草;因地制宜布局农、牧、渔业等.
煤炭资源露天开采
1.2.3.1 露天开采主要特点分析
当矿体埋藏较浅或地表有露头时,采用露天开采最为优越(图1-3)。与地下开采相比,露天开采优点是:资源利用充分、回采率高、贫化率低,适于用大型机械施工,建矿快,产量大,劳动生产率高,成本低,劳动条件好,生产安全;缺点是:需剥离并排弃大量岩土,尤其较深的露天矿,往往占用较多的农田;设备购置费用较高,初期投资较大;设备效率及劳动生产率受气候影响较大。
图1-3 煤炭露天开采
随着开采技术的发展,适于露天采矿的范围越来越大,包括开采低品位矿床和某些地下开采过的残矿。对平缓矿床(一般矿层倾角小于12°)采用倒堆、横运或纵运采矿法;对于倾斜矿床采用组合台阶、横采掘带或分区分期开采的方法。
纵观世界经济发达国家煤炭工业的发展特点是:依据本国煤田赋存条件,优先发展露天采煤,露天采煤量占总采煤量的比重不断增加。开采条件好的国家露天开采比重均超过50%,其中加拿大88.0%、德国78.3%、印度73.8%、澳大利亚70.0%、印尼70.0%、美国61.5%、俄罗斯56.1%、南非52.9%、波兰33.3%、英国23.6%、日本11.6%。各国逐渐形成了各具特点的露天采煤工艺,其中具有代表性的有美国、澳大利亚、俄罗斯及印度。
经过几十年的发展,随着露天开采现代新技术和新工艺的引入,我国在条件适宜地区的露天开采成本大幅度下降,劳动生产率大幅度提高,获得显著经济效益。同时,露天煤矿产量占全国煤矿产量比重逐渐增加,由2002年的4%左右提高到目前的10%左右。根据《煤炭工业“十一五”发展规划》,全国将重点建设10个千万t级现代化露天煤矿。在这种大的宏观经济和能源供需背景下,我国煤炭露天开采又进入了新的发展阶段。
1.2.3.2 露天开采主要作业内容
露天开采作业主要内容包括:穿孔爆破、采装、运输和排土。这四项工作的好坏及它们之间的配合如何,是露天采矿的关键。
(1)穿孔爆破。是在露天采场矿岩内钻凿一定直径和深度的定向爆破孔,以炸药爆破,对矿岩进行破碎和松动。穿孔设备主要有回转钻机、潜孔钻机和牙轮钻机等,爆破多用铵油炸药、浆状抗水炸药、乳化炸药及粒状乳化炸药。
(2)采装。是用采矿或机械将矿岩装入运输设备,或直接卸到指定地点的作业。常用的设备有单斗挖掘机轮斗挖掘机、拉斗铲与露天采矿机等,最广泛采用的为单斗挖掘机。
(3)运输。是将露天采场的矿、岩分别运送到卸载点(或选矿厂)和排土场,同时把生产人员、设备和材料运送到采矿场。主要运输方式有铁路、公路、输送机、提升机,还有水力运输和用于崎岖山区的索道运输。选择运输方式必须综合考虑地形、地质、气候条件,露天矿生产能力,开采深度,矿石和围岩的物理力学性质等,经过全面技术经济比较后,确定合理的运输方式。
(4)排土。是指从露天采场将剥离覆盖在矿床上部及其周围的表土和岩石,运送到专门设置的排土场进行排弃的作业。排土方法依其排土设备的不同,分为推土犁推土、推土机排土、前装机排土和拖拉铲运机或拉斗铲排土等。排土场优先选用内部排土方式,外土场应选择在尽量靠近采矿场,少占农田的位置,有条件的应放置在山谷、洼地处,利于环境保护和土地复垦。
1.2.3.3 露天开采存在的问题剖析
我国露天煤矿开采技术与国外先进水平相比,仍存在着规模小、产业集中度低、经济效益较低,技术工艺与装备水平、设备制造水平相对落后,自动化程度低,大型成套装备国产化程度低、进程较慢等问题。
(1)我国露天开采技术发展缓慢
同国外露天煤矿的发展相比,我国的露天煤矿发展缓慢。主要原因是我国适宜于露天开采的煤炭资源地理位置不佳,离煤炭消费重心较远,综合开发条件较好的很少,大部分煤田埋藏较深,基建工程量大,剥采比大。同时,我国机械制造水平低,过去已有的技术设备无法适应大型露天煤矿的开发。
20世纪80年代,我国煤炭部提出了“优先发展露天开采”的方针,规划建设霍林河、伊敏河、平朔、准格尔、元宝山等5大露天矿,把露天开采作为持续稳定、健康发展煤炭工业的一项重要战略方针[4]。可是,由于我国煤炭工业建设长期以井工开采为主,露天开采在煤炭工业中没有放在应有的重要地位,而且在我国可以划归的露天开采储量中,煤化程度普遍较低,最高为气煤,最多是褐煤。
我国露天采煤发展缓慢还有一个原因是露天煤矿分布具有明显的区域性,多集中在中西部地区,以山西、内蒙古、陕西、新疆等地为主。这些地区多属于煤炭输出区,自身对煤炭的消费量不大,加上向外运输条件较差,使得大规模露天开采受到制约。这些地区生态系统比较脆弱,考虑到大规模露天开采对环境的破坏,一是恢复起来比较难,二是植被破坏后造成沙尘增加,直接影响到我国的中部和东部地区。另外,这些地区经济欠发达,而大规模露天采煤前期投入较高,地方无力承担,这也是煤炭露天开采比重一直较低的一个原因。
(2)露天煤炭开采新技术研发投入不足
一方面,我国露天矿具有各不相同的内、外部复杂条件,其各项重大技术决策具有举足轻重的作用,正确的设计决策能为露天矿带来上千万元甚至以亿元计的经济效益,而错误的决策会造成惊人的损失。长期以来,露天煤炭开采设计缺乏创新,一些煤炭开采技术问题始终难以解决。如:绝大多数露天煤矿为近水平煤层埋藏、分区开采、汽车端帮环线开拓运输系统压帮内排、端帮边坡设计采用静态分析,造成端帮边坡角偏小、端帮压煤、运输成本高等问题。
另一方面,除了传统的技术开发研究,未来的露天煤炭开采技术——数字化技术、自动化技术、无人化技术研究投入不够。矿业界迄今尚未能达到实现开采系统完全自动化、无人化操作的目标。如获成功,这将可大大提高生产效率,大大降低生产成本,大大提高作业安全水平。我国尚没有对煤炭开采作业的自动化和机器人化的深入研究。
(3)露天煤炭开采造成的环境问题
世界各采煤国家都将优先发展露天采煤作为增加煤产量的主要途径,尽量实现集中开采,以提高劳动生产率,降低成本。但是露天采煤业迅猛发展的同时,也带来了一系列的矿山环境问题和生态破坏,严重影响地区的生态环境质量和经济持续发展。以往传统的地质、采矿及管理学科没有或很少将矿山环境勘查、评价、预测、管理、立法、执法与露天煤矿勘查、露天煤矿建设、设计、生产、闭坑有机地结合起来。如露天采矿学就追求剥离最少,采煤最多,只要不滑坡,边坡越陡越好,很少考虑地面变形或闭坑后灾害,很少以综合的、长远的经济效益、社会效益和环境效益作为研究追求的出发点。露天采煤形成的凹坑,由于地质构造、边坡岩体、地表水地下水作用等原因,诱发滑坡、塌陷、水土流失、泥石流等一系列地质灾害,又引起地面变形而危及周边地区的工业企业和居民建筑的安全,既造成巨大的经济损失又破坏了原来的生态地质环境。
我国露天煤矿开采环境问题复杂、多样、特殊、敏感,由于特定历史因素影响,对矿业城市地质环境和生态环境的影响和破坏巨大。露天煤矿开采环境问题根本上说是人类采矿工程活动使环境发生变化或恶化。这就需要决策者、管理者、生产者有可持续发展的眼光,开发科学、先进、环保的煤炭开采技术,从事露天煤矿开采,主动地、积极地利用开采工程改善、美化周边环境,变有害为无害,变不利为有利,实现资源开发和环境保护的协调发展。发展露天煤炭开采技术解决环境问题是非常必要的。
露天煤矿一般可以建在什么样的地区?
我国是一个煤炭大国,到目前为止,煤炭仍是我国的主要能源。1990年我国原煤总储量有9544亿吨,年产量已达10.8亿吨,位居世界第一。其中辽宁、内蒙、山西、云南、新疆、陕西等省区还多露天煤矿,储量亦达531亿吨,约占煤炭总储量的5.56%。露天煤矿的特点是矿藏离地表浅近、储量丰富,故可将覆盖在矿体上面的土石剥离后,用“台阶”结构形式从上至下直接采掘,因而与地下采煤比较具有许式明显的优点:开采容易,便于使用大型高效率的采矿机械,劳动生产率高,而开采成却可降低50%以上,矿工的劳动条件好,且开采安全,因此在有条件的矿区都尽量采用。
我国早期的露天煤矿大多集中在东北辽宁省。如历史最悠久的抚顺市西露天煤矿就是在1914年便已建成开采。其矿坑东西长6.6公里,东北宽2公里,深度达 280米,可采掘的煤层平均厚度为80米,油母页岩平均厚度为90米。露天矿上设有参观台,可供游人眺望露天煤矿的全景。
位于辽宁阜新市的海洲露天煤矿,是新中国建成后的第一座大型机械化露天煤矿。它于1951年始建,1953年正式投产,煤炭储藏总面积达30平方公里,露天开采场东西长4公里,南北宽2公里,垂直深度为193米,比海平面还低18米,年产煤500万吨,矿区内有各种大型机械设备3300多台。矿坑内已实行电气化和机械化采掘。矿上也设有眺望台,登临后可鸟瞰矿区采场规模宏伟、气势壮观的全貌,还可乘电力机车下到坑底现参观采掘场面。
露天煤矿内一般还有两种副产品,一为煤精,也称精玉,系一种从煤层中精选出的腐殖与腐泥混合类型煤,其质地细密、韧性大,适于刻镂,是雕刻工艺品的原料,可刻制人物、动物、花卉、烟具、笔筒等,现已是抚顺市著名的旅游纪念品之一。
1953年开始投产的海洲露天煤矿,当时为亚洲最大的机械化露天煤矿,日前尚存的采储量仅剩1050万吨,预计到2006年就要关闭了。”
2005年6月8日,曾经是亚洲最大的机械化露天煤矿———阜新矿业集团海州露天煤矿,由阜新市中级人民法院依法公告关闭破产。这是中国政府近年来关闭的最大一家资源枯竭的露天煤矿。
2009年7月27日,历经3年建设,辽宁省阜新市海州露天矿国家矿山公园正式开园,标志着这个昔日亚洲最大的露天煤矿华丽转身。这个原亚洲最大的露天煤矿中,还保留着迄今为止世界最大的废弃规则矩形人工矿坑。该矿山公园预计总投资六亿多元,用五至八年时间全面建成,总面积将达二十八平方公里,其以海州露天矿矿坑为中心景观,以矸石山生态绿化区等为辅助景观,分为工业体验、高端休闲、娱乐体验和商务休闲等四大部分,拥有矿山文化博览、地质环境展示、自然景观观赏、矿山风情展示、矿工疗养度假、高台低谷鸟瞰、游乐探险观光、民俗美食鉴赏等八大景区和矿坑生态环境、露采地采现场、机车博物馆、排土场生态农林业等上百个景点,成为一个世界级工业遗产主题公园。
露天矿采区土地需办手续吗
根据《矿产资源法》的有关规定,我国实行土地和矿产资源分立制度,即“地表或者地下矿产资源的国家所有权,不因其所依附的土地的所有权或者使用权的不同而改变”。采矿权的审批按照矿产资源法律法规规定的条件和程序进行,除了《矿产资源法》第二十条规定的地区外,不受地表土地类型限制。但是获得了采矿权,并不意味着能够实施开采行为,采矿权人仍需按照其他法律法规的规定办理相应的手续,如开采矿产资源确需占用林地的,必须经县级以上人民政府林业主管部门审核同意后,按照有关土地管理的法律法规办理建设用地审批手续。对于土地利用总体规划确定为林地的地方,如进行矿山建设,可能会因不符合土地利用总体规划而导致用地手续不被批准,这样即使取得了采矿权也不能占用林地进行矿山建设。
而且就露天矿山是否需要办理国有建设用地使用权手续,国土部有过回复:由于矿业用地的特殊性和复杂性,目前,《土地管理法》、《矿产资源管理法》对采矿用地的取得、使用、复垦、退出等方面还存在一些问题。国土部已在部分地区开展矿业用地改革试点,待对试点进行全面、系统的总结后,才能形成全国性的政策规定。因此,当前采矿用地审批手续要依照当地有关规定办理。
参考资料
露天采矿需要办理用地手续吗
露天采矿必须办理用地手续,否则,将构成非法占地被处以巨额罚款,并造成封停无法开采!