礦業政策演進與礦場管理>礦山開採與監督管理

1.礦山開採
  台灣地區常見的採礦方法有露天開採、坑內開採及石油、天然氣鑽井開採。

2.露天開採
  台灣地區的露天石礦場可概分為原料石礦場及石材礦場,大部分石礦場都是以階段採掘法開採礦石,少部分以階段採掘法配合直井輸運系統開採礦石。

圖1露天開採-鑿岩機開鑿砲孔

3.原料石礦場
    (一)原料石礦場階段採掘法的開採方式為:
        先開闢上山道路到達山頂,於剝除表土後,由上往下佈置多個採掘階段,為利於爆破、開挖,每一個階段高度多在10公尺以下,平台寬度約5公尺,殘壁坡角一般是依露天礦場採掘面及殘壁安全規範、水土保持技術規範、邊坡穩定分析及環境影響評估之規定進行規劃,一般傾角多在45度~75度之間,開採的礦石由卡車直接運載下山。
    (二)原料石礦場階段採掘法配合直井輸運系統的開採方式為:
        先開闢上山道路到達山頂,於剝除表土後,由上而下佈置多個採掘階段,另並於山腰或山下開鑿平水坑至採石工作區下方後,由平水坑底開鑿直井貫通山頂採掘場。開採的礦石由卡車載運傾卸倒入直井,利用重力,礦石可自行落至直井坑底,礦石經坑內破碎機破碎後,由平水坑的皮帶輸運機,將礦石輸運至坑外儲礦倉。
  階段採掘法配合直井輸運系統,是全世界最先進的採礦方法,這種採礦方法效率高,礦石搬運距離短,開採的過程中,可以有效減低噪音、空氣污染,有利於維護生態環境及視覺景觀。

  

圖2直井輸運-直井井口裝卸礦石

4.石材礦場
  石材礦場都是以階段採掘法布設採掘階段,另外再配合鑽孔劈楔法、金鋼索鋸法、或是鏈鋸法開採石材。
    (一)鑽孔劈楔法
        鑽孔劈楔法是利用空氣壓縮機配合鑿岩機,在原礦石上鑽孔,然後將礦石劈楔成石材。
    (二)金鋼索鋸法
        金鋼索鋸法是將串接工業用鑽石的細鋼絲繩,穿入鑽有垂直孔或水平孔的原石,於串接完成後,進行垂直切割或是水平切割,這種作業方式安全性高,效率及成材率佳。
    (三)鏈鋸法
        鏈鋸法是以鏈鋸機直接切割原石,切割後的階段採台非常平整,這種作業方式安全性高,成材率也高,廢石量很少。

5.坑內開採
  台灣地區採用坑內開採的主要礦種有煤、金、銅、白雲石、玉髓、台灣玉。早期台灣煤礦大多是以平水坑或是斜坑開採煤層,主斜坑的坑道斷面通常為7呎×7呎,斜坑傾角大多設計為20°~25°,礦場通常以長壁前進式開採煤層。

圖3坑內開採-坑口

6.石油、天然氣鑽井開採
  石油、天然氣大多是以鑽鑿直井或彎井的方式開採。苗栗的出磺坑曾經大量生產石油、天然氣。生產石油、天然氣的地層必須是封閉構造,它的上磐及下磐須要有不透水層覆蓋,否則石油、天然氣無法聚集,會流失。賦存石油、天然氣的岩層大多是砂岩、石灰岩之類透水性佳的岩層,在封閉構造中的水、石油、天然氣會因為比重不同而自然分層,地下水的比重比較重,會位在最下層,中間是石油,最上層是天然氣。

圖4鑽井開採-夜間遠眺井架燈火

7.監督管理
  我國礦場的監督管理非常嚴格,經濟部礦務局在台灣地區設有五個保安中心,各保安中心都會定期指派礦場安全監督員,到各礦場進行監督、檢查,另外,水土保持技師必須每個月將礦場施工監造情形,向縣政府報備,縣政府水保、環保機關,以及中央有關機關,也會不定期進行礦場檢查,經過層層把關,礦業管理工作已臻於完善。