地下采矿应对环境问题-未来可持续采矿的战略途径外文翻译资料

英语原文共 10 页

地下采矿应对环境问题-未来可持续采矿的战略途径

H. B. Sahu, N. Prakash, S. Jayanthu

美国国家技术研究院采矿工程系，Rourkela - 769 008

摘要

为了满足现代社会不断增长的需求，我国的矿产量随着采矿业务规模的扩大而不断增加。然而，矿物生产往往与环境保护和森林保护相悖，因为许多矿藏包括铁，锰，铬铁矿，铝土矿和煤等，存在于茂密的森林之下。采矿有一些不利影响，包括空气，水和土壤污染，社会经济问题以及对野生动物种群及其行为的影响。这对于提高我国露天采矿的产量产生了更大的压力，与地下采矿相比，露天采矿的环境影响更大。由于地表附近的矿物耗尽，地下采矿可能具有成本竞争力。此外，随着地下采矿领域的技术发展，即大规模生产设备，支护方式，通信和自动化正在帮助决策者考虑地下采矿实践，以实现可持续采矿，同时满足环境问题。

copy;2015作者。由Elsevier B.V. Peer-review出版，负责矿物和化石能源开采的全球挑战，政策框架和可持续发展组委会。

同行评审由全球挑战，政策框架和矿产和化石能源开采可持续发展组委会负责。

关键词：采矿;露天;地下;自动化;可持续发展。

1.简介

虽然矿业部门对印度国内生产总值的贡献约为2.2％至2.5％，但其重要性来自于它为该国的工业和经济发展提供基本和战略性原材料。由于价格的急剧上涨和一些矿产品的需求，自2004-05¹以来，许多矿物的产量在数量和价值方面都有稳步增长。由于消费水平的提高，基础设施的发展和经济的增长，预计矿产需求将快速增长。在印度，80％的采矿业是煤炭，其余20％是各种金属和原材料，如金，铜，铁，铬，铅，铝土矿，锌和铀。拥有多样化和重要矿产资源的印度是一些矿产的主要生产国。一方面，采矿技术的发展不断提供新的机会，但另一方面，其所有社会经济方面在全球化的影响下正在面临越来越复杂的挑战。因此，满足不断增长的原材料需求和减轻不利影响的战略是矿物开发战略的一部分。

印度生产多达87种矿物，包括4种燃料，10种金属，47种非金属，3种核燃料和23种次要矿物质²。 现在，印度是铬铁矿，煤（沥青），铁矿石，锰，铝土矿和锌生产商中的世界领先的主要矿产生产国。 表1列出了2006-07至2011-12部分选定矿物的产量。在满足国内工业方面，印度在铝土矿，铬铁矿，铁矿石和锰矿石，钛铁矿等方面基本上是自给自足的。 在工业矿物中的金属矿物中的金红石和重晶石，白云石，长石，石灰石，二氧化硅矿物，硅线石和滑石粉是极少数例外¹。 在进口方面，石油原油和产品在2009-2011年间占印度进口量的40％以上，而另外两个类别，即金属矿石，金属废料和煤炭，焦炭和煤球各占约3％³。

表1.印度所选矿物的产量

（除非另有说明，否则以千公吨计）

（R）修订，（P）临时，（E）估计，MT：百万吨，MCM：百万立方米（资料来源：2011 - 12年度报告，印度政府矿业部²）

2.采矿的环境影响

采矿业是与地球有着深厚关系的核心经济活动，有超过80万公顷的土地中在开采中，其中很大一部分位于森林地区。印度重要的煤，铝土矿，铁矿石和铬铁矿矿床都存在于森林中。在野生动物保护区，国家公园和沿海地区附近也有良好的石灰岩沉积物。矿产生产往往与森林保护相悖，因为矿物储备的许多地方都存在于茂密的森林之下。与其他工业活动相比，矿石开采往往会留下明显的环境影响。虽然不同类型的矿物质及其生产阶段的影响各不相同，但它们可能对邻近地区和项目现场附近以及全球层面（例如通过全球变暖）产生深远的影响。采矿造成的环境影响有三种主要形式⁴：

• 包括土地利用和土地形态的变化的土地干扰，露天矿或废物堆放的视觉影响以及采矿造成的地表生活;
• 破坏栖息地，包括植物群，动物群，自然流域和排水模式以及导致地下水位下降的含水层;

bull; 处理不当的废物产生的不利化学影响，包括灰尘和有毒烟雾造成的空气污染，矿山不同区域水土流失造成的水污染，废物堆放，尾矿坝渗漏等，矿井排放的含有酸性的污水，也由于许多过去和现在的煤和含金属矿爆破引起的噪音和地面振动。采矿活动的采矿租赁总面积是受废物产生影响的最小面积。然而，受废物堆积造成的污染和退化影响造成的实际受影响的场外区域远远超过作业正在进行的租赁区域。也可能在紧密集群中存在许多矿物，从而增加了不利影响。尾矿的堆积增加了环境不利影响的严重性。

与采矿相关的一些其他影响是：

在地下开采的情况下，顶板材料的崩塌导致上覆地层突然坍塌，导致地表下沉。沉降特征可以是小的，浅的凹陷或深坑逐渐倾斜或陡峭的偏移，裂缝或裂隙或这些的组合。

通常因为采矿活动和乡镇发展购买私人土地导致人员流离失所。

建造长堤以防止洪水进入矿井改变了现有的洪水线，这可能进一步导致洪水进入附近的定居点，如果发生的话，会有更多的家庭流离失所。

3.为何选择地下采矿？

基本上有两种挖掘方法，即露天和地下采矿。由于回收，生产能力，机械化能力，等级控制和临界等级，经济性和安全性，露天采矿被认为优于地下开采。所有采矿作业都会对环境产生负面影响，但露天采矿所涉及的大量材料对环境的影响非常严重。从环境和社会的角度来看，地下采矿被认为比露天采矿更容易接受，它的占地面积通常小于同等容量的露天矿。

与露天采矿相比，地下采矿的主要优点是通常只提取矿石并留下废石。在露天采矿中，随着时间的推移，挖掘越来越深，运输成本也越来越高。此外，必须除去较大量的废石以获得相同量的矿石，这意味着地下采矿可以避免去除没有经济价值的材料以限制环境影响。地下矿的运营成本不一定高于露天矿。有三个主要趋势降低了对地表产生影响的矿山的吸引力⁵：

bull; 许多有吸引力的矿体要么被开采完全，要么有现已成熟的矿井。

bull; 越来越多的居住在靠近矿体附近地区的人群对建议的露天开发采取消极态度。即使提供经济补偿，他们也不希望自己的生活受到干扰。他们不愿意接受农田的损失，对地面和地表水可能产生的影响，休闲空间的损失或卡车运输产生的噪音和交通问题。在过去，尽管当地居民并不愿意，露天采矿仍被允许继续进行。然而，随着民主化程度的提高，意识和宣传活动的提高，政府需要对其人民表达的需求做出更多回应。此外，通过电子媒体和互联网进行的即时宣传活动可以非常快速地传播给全球观众，并且可以在股东大会和有关公司的股票价格中感受到这种影响。越来越多的大型机构投资者正在根据超出财务底线的环境和社会因素做出投资决策。

bull; 世界各地开展业务的方式发生了重大变化，以应对从社会和环境角度改善公司业绩的压力。

4.提高地下矿山生产力的战略

一些可以采取的增加地下矿产量的措施是：

4.1.采用适当的技术

采用适当的技术是增加产量和增强安全性的主要方式之一。表2列出了一些选定的采矿业创新技术。该技术应符合地下采矿条件⁶。 半自动和远程遥控技术的发展使得采矿设备的操作无需人工操作员在机器上操作。这种技术使地下矿井中的矿工远离危险环境。

表2. 选择最近的采矿业发展

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