刍议我国金属矿产开发的安全生产与环境科技问

　　金属矿地下开采破坏矿山地质环境的特点:引发地面塌陷地质灾害的危险性较小;对地形地貌景观的破坏程度较轻,对土地资源占用破坏较严重,对地下水资源的破坏程度最为严重,在采矿生产中,需加强对矿山地质环境的保护与恢复治理工作,以免对环境造成无法挽回的灾难性后果。

　　资源-经济-环境相协调的研究，首先要把握国家未来经济社会发展的资源需求，把握世界矿产资源开发创新的发展趋势，并把重点放在关系到国家未来发展战略方向和世界资源有可能发生重大突破的领域。当今世界，人口的增长，发展中国家工业化现代化进程的加快，使全球资源消费总量进一步增加，尽管全球性经济危机导致资源价格出现大幅波动，但资源稀缺的态势不会改变。资源开发的前瞻研究与环境科学发展，不仅要研究如何高效清洁利用好矿产资源，如何加快开发利用可再生资源，更要把握世界资源生产与消耗的发展趋势，把握世界资源发展的态势。为了实现资源-经济-环境相协调的矿产资源可持续利用，要解决一系列关键的资源开发问题，包括可再生资源的开发和酝酿新的技术突破及其带来的安全与环境问题等。

　　1.金属矿山开发对生态环境的影响及破坏特征

　　1.1金属矿山开发对生态环境的影响金属矿山开发的同时,对开发区域也将造成不可逆转的生态环境恶化。不同的开采方式对生态环境影响也有很大差异,如露天开采将直接毁坏地表土层和植被,地下开采会导致地层塌陷,从而引起土地和植被的破坏。另外,金属矿山开发过程中的废弃物(如尾矿、废石等)需要大面积的堆置场地,会导致土地的过量占用和堆置场所原有生态系统的破坏。原料及矿石运输产生的扬尘和尾气,会影响沿途道路两侧的植被。露天开采过程中爆破产生的粉尘,扩散后会污染周围的土壤。从生态环境影响程度上看,露天开采的影响要比地下开采严重。

　　1.2金属矿山开发对生态环境的破坏特征金属矿山开发主要包括对自然景观、地质结构、生态环境的影响和破坏。

　　2我国金属矿山安全生产现状与问题

　　2.1.金属采矿业是对经济社会发展具有重大影响的资源性和基础性产业，是为国民经济增长、人民生活改善和社会文明发展提供原材料的支柱产业。改革开放以来，我国金属采矿业产量持续增长，矿产资源市场需求强劲，重要矿产消费持续增长。

　　目前全国共有金属矿山近万座，大、中、小型矿山分别约占金属矿山总数的0.58%、2.36%、96.9%。我国金属矿山的基本特点：一是数量大;二是小型矿山比例极高;三是矿种多，金属矿山涉及100多种矿种;四是分布散，因矿种数量多、成矿构造区别大，全国有30个省(区、市)都有金属矿山;五是基础差，特别是小型矿山因安全投入不足、技术力量不够等因素，安全基础十分薄弱;六是人员总体素质低，金属矿山从业人员中农民工占有一半以上的比例。而且，金属采矿业带来了诸多安全与环境问题.

　　2.2在经济快速发展的同时，全国金属矿山安全生产形势总体稳定，事故起数和死亡人数逐年下降，金属矿山安全生产工作取得了明显成效。(1)各省(区、市)都建立了安全监管机构，基本形成了省、市、县三级安全监管体系，金属矿山重点乡镇建立了安全监管站。(2)初步建立了金属矿山安全法规体系，为促进金属矿山安全生产规范化、制度化提供了基本依据。(3)充分利用安全许可制度，严把金属矿山安全准入关。(4)金属矿山整顿关闭、尾矿库和地下矿山机械通风等专项整治取得了阶段性成果。

　　2.3.据国家安全生产监督管理总局组织调查的统计结果，近年我国金属矿山每年事故死亡人数约为1500~2000人。金属矿山企业重大以上事故也时有发生。上述事故呈现的基本特征：一是中西部地区和矿业大省为事故集中、高发区，“十一•五”期间，云南、湖南、河北等7省(区、市)事故起数和死亡人数占全国金属矿山事故起数和死亡人数的50%以上;二是事故的主要类型为物体打击、高处坠落、坍塌与片帮冒顶、放炮及中毒窒息等，该六类事故的起数和死亡人数分别占事故总数的80%以上;三是非法违法生产行为造成的事故比例较高，占总数的50%以上;四是中毒窒息事故死亡人数较多，平均每起死亡2.5人，是其他事故类型的2倍，不少中毒窒息事故都因施救不当造成事故扩大。事故的主要原因集中表现为：一是金属矿山地质条件复杂，作业环境不良，受到采空区塌陷、透水、地压活动、高温等多种灾害的威胁;二是非法违规生产行为大量存在，如金属矿山的较大事故中涉嫌非法开采的事故约占较大事故总起数的48.9%和死亡总人数的49.7%;三是矿山企业主体责任不落实，安全投入不足，安全保障能力差，特别是小型矿山先天设计不足或无正规设计，开采工艺、技术装备落后，无法保证安全生产;四是缺乏采矿技术支撑力量，盲目生产，隐患排查与治理的技术力量不足;五是员工安全素质和安全意识差，“三违”现象严重，因违反操作规程和劳动纪律发生事故的死亡人数平均占金属矿山总死亡人数的30.89%。六是金属矿山应急救援工作仍是薄弱环节，多起中毒窒息事故都因盲目施救、处置不当造成事故扩大。

　　当前，全社会高度关注安全生产，形成了良好的舆论氛围，促使企业重视安全生产管理，随着经济社会的发展，企业安全生产投入逐年加大，不断改善安全生产条件，等等，这些有利因素为金属矿山安全生产工作带来了难得的发展机遇。但是，金属矿山领域也面临着严峻形势与挑战。

　　3我国金属矿产开发的安全与环境科技问题

　　金属和非金属矿产资源开发是国民经济的基础产业。我国约有80%的工业原材料、70%的农业生产资料都取自于矿物资源。在我国，开发矿产资源已成为150多个城市支柱产业，直接就业数百万人，带动就业人数几千万，年产值高达数千亿元。随着矿产资大规模的持续开发，资源储量逐年减少，我国大型金属露天矿已经所剩无几，地下矿山大批转入深部开采，有的已面临关闭状态;未来10~15年内，我国将有三分之一的大中型有色金属矿山的开采深度达到或超过1000m。深部开采和海洋开采是矿业发展的必然趋势，它是世界矿业发展的前沿，对于这一新的特殊环境下的矿床开采，有许许多多的新的安全与环境科学技术难题。

　　3.1深部矿岩体开挖后，原岩应力平衡遭到破坏，应力重新分布，巷道或采场周围的岩石发生变形、破坏，甚至出现岩爆等多种动力灾害。由于开采范围和采掘空间状态随生产推进而不断变化，矿岩重复受到工程扰动，岩层发生变形、移动和破坏，其发生机理难于认识，灾害的发生难以预测，因此，安全条件严重恶化，事故频发。

　　3.2金属矿山开采行业是高风险行业，地下矿山由于冒顶、爆破、振动、中毒、突水、火灾、矿石自燃等原因引起的重大伤亡事故时有发生。金属矿山不但事故时有发生，开采过程中所伴随着的噪声、粉尘、辐射和光等多种污染，导致多种职业病的发生;而且发病率高、发病周期短、致死致残率高，危害人数众多。

　　3.3伴随深部开采而来的是原岩温度不断升高，致使开采与掘进工作面的温度逐步升高，热害日益严重。国外20 世纪50～60年代，部分深部开采矿山就已经显现出较为严重的热害问题，现已从局部发展成为普遍现象，我国大部分矿井不久将进入一、二级热害区，这种高温矿井，井下无法作业。高温环境下作业的工人，体能迅速下降，工作效率低，易出现中暑、热晕，还可能诱发神经中枢系统失调等疾病，致使事故频发。

　　3.4金属矿床开采引起地表破坏、岩石裸露、水土流失、河流淤塞，严重破坏矿区生态环境。金属矿地下开采常常破坏地下水系;采矿、选矿过程中，大量废水排入河流，造成河流、湖泊严重污染;在开采、装卸、运输的过程中，产生大量矿尘，危害人体健康;矿山排出的大量废石和尾矿，不仅占地面积大，而且往往使矿区成为不毛之地。

　　3.5我国的金属矿山开采活动产生大量污染物，包括：废气、粉尘、酸性水(矿坑水、选矿及尾矿池水等)和重金属有害元素。大量重金属及有毒、有害元素(如铜、铅、锌、砷、镉、六价铬、汞、氰化物)以及悬浮物等，是矿产资源开发引起环境问题的重要原因，基于其污染的危害性和广泛性，重金属超过一定标准的尾矿等废弃物，已列入国家危险废物名录。

　　3.6海洋资源开发，甚至月球资源开开发，其带来的安全与环境问题更是难以想象，需要有极为超前的科学研究储备。由上可知，开展金属矿山安全与环境科技发展的前瞻性研究，具有重大的理论和实际意义。其研究成果，对实现我国金属矿山安全、高效、绿色的可持续发展，建立具有我国金属矿产资源特点的资源安全开发创新体系，有重大的现实意义;对部署金属资源安全、绿色开采的基础性、战略性、前瞻性和系统性研究与开发，研发、掌握矿业安全与环境的核心科学技术和先进设备研发的集成能力，使我国金属资源安全环保开采进入世界前列，具有重大的战略意义。

　　结语;金属矿产资源开发利用是国民经济建设的工业基础。但金属矿床的开采利用不可避免地损耗资源、扰动破坏和排放污染地表环境,涉及到资源与环境两大可持续发展因素,因而与全球可持续发展战略的相关度极其紧密。