2023年2月22日(ri)，內蒙古阿拉善(shan)左(zuo)旗的一(yi)處露(lu)(lu)天(tian)煤(mei)礦(kuang)(kuang)發生(sheng)了坍塌事故，有多名工作人員和作業車輛被掩(yan)埋。在(zai)我(wo)們的一(yi)般概(gai)念里(li)，采礦(kuang)(kuang)都是以礦(kuang)(kuang)井形式處于(yu)地下，什么是露(lu)(lu)天(tian)煤(mei)礦(kuang)(kuang)？露(lu)(lu)天(tian)煤(mei)礦(kuang)(kuang)有何優勢(shi)？

被廣泛使用的采(cai)礦方式

露(lu)天(tian)煤礦顧名(ming)思(si)義就是(shi)可以直接從地(di)(di)面(mian)上進行采礦，而不是(shi)傳統地(di)(di)往地(di)(di)下打井(jing)。它同時也是(shi)一種技(ji)術，是(shi)一種從露(lu)天(tian)礦坑中提取(qu)巖石或礦物的地(di)(di)表采礦技(ji)術。不僅在(zai)我國，在(zai)世界(jie)范圍內這(zhe)種采礦方式都被大范圍使用(yong)。

這(zhe)種(zhong)形式的(de)采(cai)礦(kuang)不同(tong)于需要在(zai)地下挖(wa)(wa)隧(sui)道的(de)采(cai)掘(jue)方(fang)(fang)法。一般來(lai)說，當在(zai)地表附近發現具有商業(ye)用途(tu)的(de)礦(kuang)石(shi)(shi)(shi)或巖石(shi)(shi)(shi)礦(kuang)床(chuang)時，就會用這(zhe)種(zhong)采(cai)礦(kuang)方(fang)(fang)式。地表附近如果有礦(kuang)石(shi)(shi)(shi)資源，會因為(wei)覆蓋層相(xiang)對較薄而不適(shi)合挖(wa)(wa)掘(jue)隧(sui)道，煤渣、沙子和礫石(shi)(shi)(shi)常見這(zhe)種(zhong)情況。

世界百(bai)分之(zhi)四十的(de)煤(mei)礦生產使用的(de)是露天(tian)開采的(de)方式(shi)，在我(wo)國也有(you)多個露天(tian)煤(mei)礦，比如(ru)內(nei)蒙古通遼(liao)市的(de)霍(huo)林(lin)河煤(mei)田，就是我(wo)國產量居(ju)前列的(de)露天(tian)煤(mei)礦之(zhi)一，已查明儲量約133億(yi)噸。內(nei)蒙古共(gong)有(you)四個主要的(de)露天(tian)大(da)礦。

露天礦(kuang)(kuang)(kuang)通常會一直擴大，直到礦(kuang)(kuang)(kuang)產資源耗盡，或者覆蓋層與礦(kuang)(kuang)(kuang)石的(de)比(bi)例增(zeng)加(jia)使得開采成本變高。當發生這種情(qing)況時，廢棄的(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)山(shan)有時會被(bei)改造成垃圾填埋場以(yi)處(chu)理固體廢物(wu)。然而(er)，如(ru)果礦(kuang)(kuang)(kuang)山(shan)位于(yu)降水量(liang)大的(de)氣候環境中，則(ze)需要對礦(kuang)(kuang)(kuang)坑進行控制防止它變成湖泊。

露天采礦有什么優勢？

簡單來說，相比(bi)地下煤礦開(kai)采(cai)(cai)，也就是人們熟知的(de)(de)(de)礦井開(kai)采(cai)(cai)，露(lu)天(tian)開(kai)采(cai)(cai)具有(you)更(geng)高的(de)(de)(de)生產率、更(geng)低的(de)(de)(de)生產成(cheng)本和更(geng)安全衛生的(de)(de)(de)工(gong)作條(tiao)件。露(lu)天(tian)采(cai)(cai)礦面臨的(de)(de)(de)最大問題就是需要(yao)從地面上移除覆蓋層，這可能需要(yao)比(bi)打礦井更(geng)長的(de)(de)(de)時間。

首(shou)先，相(xiang)比地(di)下(xia)開(kai)采，露天開(kai)采的(de)生產率(lv)最高能達到(dao)地(di)下(xia)的(de)3至5倍(bei)，這主要是(shi)因(yin)為(wei)全(quan)部作業都在地(di)面上，機械(xie)化(hua)(hua)沒有限制，采礦可以支持高度機械(xie)化(hua)(hua)。按(an)照全(quan)球采礦的(de)數據來看，在高機械(xie)化(hua)(hua)的(de)支持下(xia)，每個員(yuan)工班次能夠采礦約100至400噸(dun)。

不過這(zhe)個(ge)高生產(chan)率也是(shi)有(you)限(xian)制(zhi)的(de)，一方面是(shi)受深度(du)限(xian)制(zhi)，超出礦坑限(xian)制(zhi)的(de)礦床就(jiu)只能(neng)采(cai)用地下(xia)開采(cai)方式，或者(zhe)干脆留在原地。其(qi)次，露天(tian)采(cai)礦的(de)生產(chan)成本總體而言要(yao)更低，盡管(guan)它對機械化(hua)的(de)要(yao)求很(hen)高。但是(shi)一方面人(ren)力可以有(you)很(hen)大的(de)節(jie)省，而且不一定(ding)非要(yao)專業工人(ren)作業。

另一(yi)方面(mian)，移出地面(mian)上的(de)覆蓋層相對簡單(dan)(dan)，通常(chang)會(hui)使用鉆(zhan)孔的(de)方式打開一(yi)個突破口，之后(hou)從這個突破口開始清除覆蓋層。另外，露(lu)(lu)天礦(kuang)要(yao)比(bi)地下礦(kuang)更(geng)容(rong)易維(wei)護和(he)勘(kan)探(tan)，一(yi)旦(dan)出了問題，在露(lu)(lu)天煤礦(kuang)進行(xing)調(diao)整也要(yao)比(bi)地下礦(kuang)更(geng)方便簡單(dan)(dan)。

最后，露(lu)天(tian)煤(mei)礦的(de)開(kai)采(cai)和成(cheng)本控制都比較靈活，比如，如果(guo)因為市(shi)場有波動所(suo)以(yi)(yi)需求發生了相應的(de)變(bian)化(hua)，露(lu)天(tian)煤(mei)礦就(jiu)可(ke)以(yi)(yi)及(ji)時調(diao)整生產輸出。不過(guo)，露(lu)天(tian)煤(mei)礦受天(tian)氣影響(xiang)比較大，惡劣(lie)天(tian)氣或者極端天(tian)氣可(ke)能是有害的(de)，它們(men)會阻礙采(cai)礦操作。

露天(tian)開采有很多(duo)方面(mian)的(de)(de)優勢，但是(shi)它(ta)存在一個大前(qian)提，那就是(shi)須(xu)滿足(zu)地(di)面(mian)開采的(de)(de)標準，即礦(kuang)物(wu)存在位(wei)置較淺。美國猶他(ta)州的(de)(de)賓(bin)厄姆峽(xia)谷礦(kuang)、西伯利(li)亞(ya)東部的(de)(de)幾個礦(kuang)以及澳大利(li)亞(ya)的(de)(de)金礦(kuang)都屬于地(di)質歷史較長(chang)但地(di)質活(huo)動非常(chang)活(huo)躍的(de)(de)礦(kuang)區，地(di)質活(huo)動過程中逐漸將礦(kuang)石頂了(le)上來。

露天開采的弊端

和(he)所有的采(cai)礦(kuang)(kuang)行為(wei)相似，露天(tian)采(cai)礦(kuang)(kuang)也會對礦(kuang)(kuang)工(gong)的健(jian)康造(zao)成重(zhong)大影響，并(bing)(bing)對土地生(sheng)態(tai)造(zao)成破壞(huai)。露天(tian)采(cai)礦(kuang)(kuang)導(dao)致(zhi)(zhi)植被、土壤和(he)基巖發(fa)生(sheng)變化，并(bing)(bing)終導(dao)致(zhi)(zhi)地表水(shui)文、地下(xia)水(shui)位和(he)流動路徑發(fa)生(sheng)變化。

此外，露天礦(kuang)(kuang)(kuang)會產生有害污(wu)染(ran)物(wu)，這(zhe)具(ju)體取決于所(suo)(suo)開采(cai)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)的(de)類型(xing)以(yi)及(ji)所(suo)(suo)使用的(de)采(cai)礦(kuang)(kuang)(kuang)工藝類型(xing)。露天采(cai)礦(kuang)(kuang)(kuang)涉及(ji)破壞(huai)地(di)面的(de)過程(cheng)，因此會導致空氣污(wu)染(ran)物(wu)的(de)產生，污(wu)染(ran)物(wu)的(de)主要來(lai)源(yuan)是礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)的(de)運輸，但還有鉆(zhan)孔(kong)等多(duo)種(zhong)其(qi)他(ta)來(lai)源(yuan)。

污(wu)染物(wu)除了(le)(le)破(po)壞空(kong)氣質量外(wai)，還(huan)會對公(gong)眾健康和(he)安全造成重大損(sun)害(hai)，吸入這些(xie)污(wu)染物(wu)會導致肺部(bu)出現問題并增加死亡率。污(wu)染物(wu)對露天礦附(fu)近生態(tai)系統的(de)污(wu)染更(geng)不必說(shuo)了(le)(le)，它會影響空(kong)氣和(he)水(shui)的(de)化學(xue)性質，后果可想而知。

在(zai)具有大(da)量(liang)地(di)(di)下水的(de)地(di)(di)區運營露天礦將同時面對開(kai)采(cai)難(nan)度(du)的(de)增加(jia)和(he)地(di)(di)下水受到污染(ran)。比如(ru)，地(di)(di)下水面臨過高的(de)抬升壓力時，會導致礦井(jing)底板隆(long)起(qi)和(he)爆裂，這就(jiu)要求施工方須(xu)安裝地(di)(di)下水控制系統來解決由水文引起(qi)的(de)問題(ti)。