礦山開采技術范文

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礦山開采技術

篇1

關鍵詞:礦山開采;開采技術條件;開采方案

中圖分類號:TD872 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)19-0105-02

考慮到礦山開采的實際情況,為了保證礦山開采的整體質量和生產效率滿足實際需求,就要在礦山開采之前,對礦山的開采技術條件有全面深入的了解。其中礦山開采技術條件主要為礦山的自然條件。由于礦山開采主要是根據礦山的實際自然條件進行綜合開采,因此礦山的自然條件分析是礦山開采技術條件分析的重點內容。為了保證礦山開采的整體效果,我們應對礦山開采的自然條件進行全面的分析和了解,為礦山的實際開采提供有力的技術支持,提高礦山開采的整體效率和礦山的實際收益。

1 礦山開采過程中開采技術條件的主要內容

目前來看,礦山開采過程中開采技術條件主要包含以下四個方面的內容:

1.1 礦床的特點分析

在礦山開采過程中,礦床特點是礦藏特性的幾種反映,只有對礦床特點有足夠的了解,才能制定具體的開采方案,并保證方案的針對性。

1.2 礦床水文地質特點分析

礦床在開采過程中,地下水、地表水以及大氣降水通過巖石的空隙,以滴水、淋水、涌水和突然涌水等方式流入露天礦坑和地下巷道中,給礦山安全生產造成危害。造成礦坑水害的水源類型有大氣降水、地表水、地下水和老空水。其中地下水按儲水空隙特征又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水等。

1.3 巖石的性質與地質現象分析

巖石的物理力學性質與采礦工作有密切的聯系,它影響著采礦方法的選擇,采礦工程的部署和爆破工作,其中,有些性質往往直接與采掘工作安全有關。巖石的物理力學性質主要有巖石的彈性、塑性、脆性、硬度、韌度性、強度、容重、比重、碎脹性和特征阻抗等。

1.4 礦山環境地質和礦床開采對地質資料的要求

礦區環境地質問題,按其發生的空間相對部位可分為:地下型、地表型和地下型三種。只有對礦區環境進行重點分析,才能保證礦山開采的安全性和有效性。

2 礦山開采過程中開采技術條件分析

在礦上開采過程中,對開采技術條件的分析主要應從以下十三個方面進行:

2.1 礦體的形狀與產狀分析

礦體的形狀與產狀主要是指礦藏在地下的埋藏深度與整體特征等特點。其中礦體形狀主要分為層狀礦床、脈狀礦床、塊狀礦床、呈餅狀、柱狀、透鏡狀等。其產狀主要是指礦體在地層中所處的位置,與周圍巖石的關系以及礦體的埋藏情況。

2.2 褶皺對礦山采掘工作的影響

考慮到礦藏的形成過程及總體分布特點,褶皺是礦山蘊藏的一種正常狀態。由于褶皺地形的存在給礦山采掘工作造成了一定的影響,對于淺層礦藏而言,褶皺有利于礦山采掘,對于深層礦藏而言,褶皺給礦山采掘帶來了較大的難度。

2.3 節理對礦山采掘工作的影響

節理是礦山形成過程中巖石的重要特征之一,在采掘過程中,對巖石的爆破應根據節理特點確定爆破的深度的和走向,為礦山開采提供有力的依據,保證礦山開采能夠利用節理判斷巖石炸開的走向,提高巖石爆破成功率,提高開采效率。

2.4 斷層對礦山采掘工作的影響

在礦山成礦之后出現的斷層,影響了礦山采掘的連續性,給礦體開采帶來了一定的不確定性,無法保證礦山開采的連續進行。所以,在遇到斷層的情況下,應對礦體進行重新勘探之后再采取有效的采掘行為,滿足礦山采掘的整體質量。

2.5 礦床的地下水分析

在地下礦床的開采過程中,地下水是影響礦床開采的重要因素之一。目前礦床地下水主要分為上層滯水、潛水和承壓水。為了保證礦床開采的整體質量,并且不污染地下水,需要對礦床地下水的特點進行全面分析,并制定具體開采策略。

2.6 大氣降水和地表水體對礦坑充水的影響

地下礦坑開挖之后,遇到大氣降水和地表水體匯聚很容易將礦坑淹沒,為了保證礦山開采的有效性,應在礦山開采的選址過程中有效避免大氣降水和地表水體匯聚的影響,減少地表水體和大氣降水對礦坑充水的影響,提高開采的安全性。

2.7 地質構造及巖性對礦坑充水的影響

受到地質構造及巖性的現實影響,在礦山開采過程中,礦坑會遇到充水問題。為了避免礦坑長時間處于水淹狀態,應對礦床的地質構造和巖性有全面深入的認識,應重點分析地質構造和巖性,做好礦床地質構造及巖性的分類研究。

2.8 巖石的物理力學性質分析

巖石的物理力學性質是決定開采方案制定和開采設備選擇的關鍵,為了保證整體開采效率,需要對巖石物理力學性質有正確的了解。目前巖石的物理力學性質主要分為巖石的彈性、塑性、脆性、硬度、韌度性、強度、容重、比重、碎脹性和特征阻抗等指標。

2.9 巖石的堅固性和穩固性分析

巖石的堅固性和穩固性是巖石物理力學性質的集中體現,巖石的堅固性和穩固性決定了開采技術和開采設備的選用,因此在開采之前,應對巖石的堅固性和穩固性進行全面分析。目前對巖石的堅固性和穩固性主要分為十級,每一級對應相應的硬度指標。

2.10 巖石的物理化學性質

通過對巖石的物理化學性質分析,能夠達到了解礦石特性的目的。目前礦山巖石中普遍存在多種成分,其中主要呈現放射性、氧化性、自燃性和有害性。在礦山開采中為了保證開采安全,需要提前對礦山巖石的物理化學性質有所掌握。

2.11 采礦活動引起的地表環境地質問題

由于采礦活動多數都屬于破壞性開采,對地表環境造成了永久的傷害,要想使采礦活動滿足環保要求,達到保護地表環境的目的,就要對地表環境地質問題引起足夠的重視,應在采礦活動開始之前,制定具體的環境保護

策略。

2.12 地下開采引起的環境地質問題

在礦山的地下開采中,隨著開采深度的增加,帶來的安全隱患和對環境地質的影響也越來越深,為了減少地下開采對環境地質的不利影響,在礦山開采中應控制地下開采深度,并對地下開采作出明確的規定,滿足礦山開采的安全性和環保性需要。

2.13 由于礦山采礦工程誘發的地震活動分析

礦山采礦誘發的地震活動是一種危害較大的地下型人工誘發災害。根據其成因,礦震可分為誘發構造型礦震、誘發塌陷型礦震及掌子面上的巖爆、煤爆誘發礦震。

3 結語

通過本文的分析可知,在礦山開采過程中,對礦山開采技術條件進行分析是十分必要的,對礦山開采技術條件進行分析不但有利于提高礦山開采的整體質量,而且是滿足礦山開采實際需求的重要手段。

參考文獻

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篇2

關鍵詞:礦山;爆破技術;探討;

一、中深孔爆破的意義

1.整體改變礦山安全生產狀況。露天礦山淺孔爆破技術必須分臺階自上而下開采,使用淺孔鉆穿鑿炮孔,并實行多排多孔控制爆破。因此,露天礦山實行中深孔爆破,解決了露天礦山分臺階開采和淺孔爆破兩大問題,能夠整體改變礦山安全生產狀況。

2.有效預防和控制事故。中深孔爆破技術對于有效預防和控制事故,促進礦山安全生產形勢穩定好轉起著至關重要的作用。露天礦山事故,多數是因不分臺階開采而造成高處墜落、坍塌、浮石打擊和爆破飛石等事故。中深孔爆破開采技術,改變了傳統的開采方式和爆破方法,實現分臺階開采和多孔微差爆破,可以預防因不分臺階開采和淺孔爆破造成的事故。

3.保障礦山從業人員的安全。中深孔爆破技術改革了礦山開采方式,實行自上而下的分臺階開采,從根本上改變了高陡邊坡、一面墻、掏底崩落等不安全的違規開采方式,消除了礦山作業人員在不安全狀態下冒險作業的行為,可以有效預防和控制礦山開采中高處墜落、坍塌、浮石打擊等事故,從而對從業人員的安全有了根本的保障。

4.保障礦山爆破安全。采用多孔微差爆破的中深孔爆破技術,根據最小抵抗線的大小和爆破經驗,按一定方式布置較多的炮孔,進行較大面積和體積的爆破。中深孔的藥柱均勻裝藥,各炮孔炸藥微差分段起爆,具有爆破的作用力均勻,振動小,爆破量大,爆破效果好,爆破次數減少,飛石不遠,爆堆相對集中,爆破后的邊坡基本沒有浮石等優點,改變了傳統爆破方式的弊端,從根本上提高了爆破安全系數,有效地預防和控制爆破事故。

5.提高礦山生產綜合效率。中深孔爆破技術的推廣和應用,能夠提高礦山生產綜合效率,促進露天礦山的發展。實施中深孔爆破,不僅在改變礦山傳統開采和爆破方式,改善礦山安全生產條件,有效預防礦山事故等方面起重要作用,而且對于整合礦產資源,擴大生產規模;減輕勞動強度,提高生產力;降低生產成本,提高經濟效益;控制礦山開采次生災害,保護生態和周邊環境等各方面都能夠起到很好的效果,從而有利于促進企業發展壯大。

6.促進礦山開采安全生產形勢的穩定好轉。中深孔爆破開采技術的推廣,能夠促進礦山開采安全生產形勢的穩定好轉。礦山開采是事故量大、事故頻發的行業。礦山大部分都是露天礦山,在礦山事故中,露天礦山事故占的比重很大。通過在露天礦山推行中深孔爆破開采技術,能夠有效預防和減少露天礦山事故,使礦山的安全形勢漸趨穩定,從而促進礦山安全生產形勢的穩定好轉。

二、根據實際情況進行實施

1.要深入貫徹,加強宣傳,做好引導,統一思想。按照新的政策要求,積極做好引導工作。大力宣傳貫徹露天礦山開采的有關法律、法規和規程,以及露天礦山推廣中深孔爆破開采技術的有關要求、政策和措施,向礦山企業法人宣傳好中深孔爆破的目的、意義和作用,說明中深孔爆破對礦山企業將要帶來的安全效益、經濟效益和社會效益,讓礦山法人樹立推行中深孔爆破開采技術的信心。組織有關人員到推行中深孔爆破技術較好的地方和礦山現場參觀學習,幫助礦山企業業主算好安全賬、經濟賬和社會效益賬,消除不愿投入和怕吃虧的

心理。

2.要積極宣傳發動,做好教育培訓,服務于礦山企業。通過教育培訓和現場參觀,讓礦山企業負責人和有關人員掌握潛孔鉆和中深孔爆破的基本常識,以及中深孔爆破開采技術的優越性等,加強對露天礦山潛孔鉆穿鑿炮孔和中深孔爆破有關技術和操作方法的培訓指導,解決好中深孔爆破的技術、人才等方面的難

題,消除礦山從業人員不會使用潛孔鉆,不會實施中深孔爆破的擔憂。

3.要加強監督,嚴格執法。凡具備推行中深孔爆破條件的新建露天礦山項目,開采和爆破方式必須設計成中深孔爆破方式,必須推行中深孔爆破開采技術。否則,安監部門不予審批辦理“三同時”手續,不核發礦山安全生產許可證。不按規程要求分臺階開采和爆破的露天礦山發生事故,造成人員傷亡的,安監部門要按高限從嚴處罰,并下達停產停業整頓指令書。凡沒有推行中深孔爆破開采技術而發生事故的,必須停產停業進行整改,經過整改達到安全條件,推行中深孔爆破開采技術的,由安監部門檢查驗收批準后才能恢復生產。

中深孔爆破,是露天礦山開采的一項重要安全技術,是露天礦山安全生產的重要保障。要把推廣中深孔爆破技術作為核發安全生產許可證的重要條件之一。凡是適合推行中深孔爆破開采技術,而沒有推行該項技術的企業,安全生產許可證有效期滿時,不予換發新的安全生產許可證。

三、科學的管理、整體推進

條件適合,結合實際。凡適合中深孔爆破的露天礦山都要推行中深孔爆破開采技術。開采型材等特殊石料的礦山不適宜實施中深孔爆破,規模很小、臺階不高的采石場,只要能實行分臺階開采的可不推行中深孔爆破技術。對適合推行中深孔爆破技術的露天礦山企業應加以明確。

技術設備,形式多樣。中深孔爆破穿鑿炮孔所需要的潛孔鉆,應根據礦山規模、開采需要和經濟條件選購。規模較大的礦山需要用臺車型潛孔鉆,小型礦山一般可使用支架式輕型潛孔鉆。有條件的露天礦山企業,可以獨立購買潛孔鉆;沒有條件或規模小的礦山企業,不必獨立購買潛孔鉆,可以采取租借潛孔鉆的辦法解決設備問題。露天礦山數量多、穿鑿炮孔量大的地方可組建潛孔鉆穿鑿炮孔專業服務隊,實行有償服務。

大礦先行,先易后難。露天礦山中深孔爆破開采技術的推行工作,應結合實際情況,可采取先大后小,先易后難的辦法進行。國有露天礦山以及其他大、中型露天礦山要先行推行中深孔爆破開采技術,通過試點和經過一定時間的準備后,凡適用中深孔爆破開采技術的露天礦山都要推行使用這項技術。特別是高陡邊坡、掏底崩落等嚴重違規開采的礦山和發生事故的礦山,要強制推行中深孔爆破開采技術。

篇3

關鍵詞:井下;煤炭開采;技術革新

中圖分類號: F416.21 文獻標識碼: A

正文:

隨著科技的發展,井下礦山煤礦開采技術也應該進一步更新。如采煤工藝,井下粉塵的控制技術,采場的圍巖控制技術等都需要及時的改革。文章對這幾個方面做出了具體的分析,從而確立了未來我國煤炭開采的具體方向。

1.采煤的工藝和方法改革

更加合理有效的采煤工藝和方法是未來我國采煤工藝的發展方向。要實現合理的采煤工藝,根本途徑就是通過把采煤技術與高科技的有機結合。只有才有采用智能化的采煤技術以及監控系統,對于采煤的工藝進行改進和完善,才能達到這些。對于淺埋深,硬煤層等可以通過在巖層采取定向水力壓裂、傾斜爆破等技術處理,這樣,就能隨冒隨采,頂煤的回收率也被提高了。對于傾斜煤層就是要開發體積小、功率又比較大的薄煤層采煤機以及刨煤機。對于支架的結構也要加強,注重防滑,防止頂梁焊接斷裂以及四連桿的變形等。

2.實現綠色采煤技術

(1)綠色開采主要是指在開采過程中減少瓦斯和粉塵的產生,確保采煤點的空氣和水質的良好。首先減少瓦斯的產生量,可以通過防火技術實現,防止火災就可以減少空氣中有害氣體的量。同時,在采煤過程中,會有大量的粉塵產生,這樣會給礦井采煤人員的人身安全帶來隱患。因此現代煤炭開采技術一定會采取更加清潔的方式,通過通風,聲波霧方式減少井下粉塵的產生,確保井下空氣的質量。

(2)實現綠色開采的另外一個重要因素就是確保地下水的安全,首先是對采煤產生的污水進行處理,區域化水采系統的出現很好的解決了這個問題。其次是對地下水的保護和利用,這是是減輕和修復開采對水資源破壞的重要途徑。要實現干凈的地下水的合理利用,同時采取一定的技術對可利用的地下水進行處理,使其能夠再利用。再者煤層氣開發推動了煤層氣利用市場的發展。近年來,煤層氣發電發展很快。煤層氣在其他應用領域的研究實驗也取得新進展,包括煤層氣加壓液化作為汽車燃料,或用于生產合成氨、甲醛或碳黑等。

3.采場的圍巖控制技術

(1)對于采場圍巖控制理論要進一步完善。通過采用科學合理的的巖層控制技術對于開采活動的安全、高效的目標進行保障。對于我國幾十年礦山壓力的科技成果進行總結,通過理論分析、統計分析以及實測法的綜合運用,對于各種煤層的地質條件比如大采高、大采深以及圍巖經行深度的分析,這樣采場圍巖控制技術就會得到完善。

(2)對于放頂煤開采的力學模型、圍巖應力、支架--頂煤--直接頂--基本頂的相互作用關系進行分析。通過采用離散元等方法研究頂煤的放落規律,這樣就可以提出放頂煤的優化準則,對于頂煤的利用也有提高的作用。

(3)對于堅硬頂板以及易破碎頂板下的巖層控制技術要進行深入的研究。在目前現有的條件下,高壓注水,深孔欲裂等的處理技術存在著工藝復雜、高成本等問題。所以我們要進一步的研究新技術、新工藝來解決這些問題。

(4)對于支護質量以及頂板動態監控技術的研究:通過對于緩傾長壁的支護質量以及頂板的動態進行監測,這樣在堅硬頂板、破碎頂板以及放頂的支護質量以及頂板動態監測也會相應的加強。我們可以通過不斷地完善現有的監控技術、智能化的檢測系統等,似的所使用的儀表更加的直觀、方便、簡潔。

(5)小型煤礦的技術改造以及機械化開采:嚴格的執行國家相關規定,對于不合格的小煤礦進行關閉,對于一些落后的開采技術以及生產設備進行淘汰,只有通過提高平均單井的技術,實施煤礦的機械化以及半機械化技術實施。提高單位工作面的生產效率,才能最大限度的減少小煤礦的事故。

4.減輕地表沉陷是未來采煤技術研究的主要課題

地表沉陷是煤礦開采帶來的最大問題之一,影響深遠因此,如何控制地表沉陷是未來采煤技術的關鍵,以下我們將做具體分析:

(1)房柱式開采模式的使用:這種方式的最大作用是能夠有效的防止地表建筑物受損。房柱式開采模式所產生的地表變形很小。在建筑物較集中的地區更加適用,損害較小,效果明顯。

(2)條帶式開采方式:這種開采方式主要是將所要開采的每層分成很多個條帶,并對其進行間隔式開采。條帶式開采方式能夠很好的防止地表沉陷。條帶式開采方式應用不是特別廣泛,主要用于需要重點保護的建筑。

(3)充填法管理頂板:充填法管理頂板是目前和未來應用最為廣泛的減少地表沉陷的方法。這種方法操作方法,需要資金更少。只需要將煤炭開采過程中產生的廢石與泥沙填進采空區,從而簡單有效的防止地表塌陷。

(4)分層間歇開采:分層間歇開采主要用于厚煤層的開采,特別是對基巖厚度較小或較松散層的淺部煤層開采,對地表沉陷的控制效果較好。通過分層開采延長層與層之間的開采時間,實現不均衡破壞而造成的地表沉陷。

5.總結

作為我國的重要資源之一,煤礦資源的合理利用和開采對國民經濟的發展起著至關重要的作用。煤炭開采技術也應該不斷的更新和發展,綠色開采是未來發展的主要方向,在未來的幾十年來,我國的煤炭開采應該致力于最小的空氣和水污染,實現礦山煤礦的合理開采。

參考文獻:

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篇4

關鍵詞:礦山;建設項目;水土保持;開采

中圖分類號:X752 文獻標識碼:A

引言

礦山開采對于生態環境或多或少的造成影響,像是造成地質災害、水質污染、土壤退化等等。水土流失作為礦山開采中一個重要的現象,需要引起相關單位的重視,采取相關措施進行礦區水土保持。

1、礦山開采對生態環境的影響

1.1 誘發地質災害

由于地下采空,地面及邊坡開挖影響了山體、斜坡的穩定,往往導致地面塌陷、開裂、崩塌和滑坡等頻繁發生。而礦山排放的廢渣堆積在山坡或溝谷,廢石與泥土混合堆放,使廢石的摩擦力減小,透水性變小而出現漬水,在暴雨下也極易誘發泥石流。

1.2 水文地質條件發生變化與水質污染

礦區塌陷、裂縫與礦井疏干排水,使礦山開采地段的儲水構造發生變化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面積的疏干漏斗;地表徑流的變更,使水源枯竭,水利設施喪失原有功能,直接影響農作物耕種。同時,礦山開采過程中產生的礦坑水、廢石淋濾水等,一般較少達到工業廢水排放標準,嚴重影響水生生物的生存繁衍與人畜生活飲用。

1.3 土壤退化與污染

由于表土被清除采礦后留下的通常是新土或礦渣,加上大型采礦設備的重壓,往往使土壤堅硬、板結,有機質、養分與水分缺乏。而地面塌陷導致地下水位下降、土壤裂隙產生。土壤中的營養元素也隨著裂隙、地表徑流流入采空區或洼地,造成許多地方土壤養分短缺,土壤承載力下降。

礦山固體廢渣(煤矸石等)經雨水沖刷、淋溶,極易將其中的有毒有害成分滲入土壤中,造成土壤的酸堿污染(主要是強酸性污染)、有機毒物污染與重金屬污染。而土壤的納污和自凈能力有限,當污染物超過其臨界值時,將向外界環境輸出污染物,其自身的組成結構與功能也會發生變化,最終導致土壤資源的枯竭。

1.4 水土流失加劇

礦山開采直接破壞地表植被,露天礦坑和井工礦抽排地下水使礦區地下水位大幅度下降,造成土地貧瘠,植被退化,最終導致礦區大面積人工裸地的形成,極易被雨水沖刷;由于排土場和尾礦占地,形成地面的起伏及溝槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移動,沖刷加劇。

1.5 生物多樣性損失

植被清除、土壤退化與污染、水土流失,對礦區生物多樣性的維持都是致命打擊,嚴重威脅了動植物生存。

2、礦區水土流失特征

2.1 采礦對植被蓋度的影響

礦山開采分為露天采礦和地下采礦兩種, 露天采礦采的過程中剝離原生地表植被和表層巖土, 使地貌完全喪失生物生產力, 呈石漠化景觀。地下開采的采場雖不直接破壞地表植被和表層巖土, 但由于其對地下水系統破壞劇烈, 周邊地區地下水位普遍下降,表層土壤疏干, 植被生長不良, 蓋度降低, 生物群落退化, 呈荒漠化趨勢。同時由于生產場地、道路等施工占地及采礦過程中排放的廢棄物堆放、占壓土地, 使地表植被受到破壞。

2.2 形成人工堆墊地貌

排矸場是采礦過程中排放廢棄巖土堆放場地, 排放方式有填凹式、平地起堆式和坡面瀉流等幾種形式。排巖物體堆放改變了原生地表的性質, 形成人工堆墊地貌, 進而加速了土壤侵蝕。

2.3 尾礦

是一種特殊的礦山崗固體廢棄物且十分均勻, 一般以液態流出, 但其中水分迅速滲出, 開成粉塵狀物質。尾礦排放淤埋了原生地表土壤和植被, 使土壤結構發生變化, 表層土壤由黏結性較強的土壤變成顆粒細小、黏結性較弱的尾礦沙,在風等外力作用下易產生風力侵蝕。同時尾礦庫中粉塵物易隨雨水流入河道或滲入地下, 對河流及地下水造成污染。

2.4 采礦對坡度的影響

據統計, 露天采礦開采后平均坡度是采礦前的2~4 倍,陡峻的斜坡巖土剪應力常常大于抗剪強度, 巖土在剪切破裂面上有時會發生明顯位移, 產生崩塌。有的露天開采的采場,由于開挖使地下軟弱巖體形成較陡坡面, 在干濕、冷熱、凍融交替作用下, 產生破碎巖屑, 在自重的作用下滑落, 產生瀉流, 為誘發泥石流提供了物質基礎。

3、礦山開采水土流失的治理措施

3.1 工程措施

礦山在開采和運輸過程中往往產生較多的棄土、棄石、棄渣、尾礦、廢水和其它廢棄污染物質。常用的防護工程措施有: 攔渣工程、護坡工程和截排水工程。

(1)攔渣工程主要有攔渣壩( 尾礦庫) 、擋渣墻、攔渣堤3 種形式。攔渣壩一般有漿砌石壩、干砌石壩、土石混合壩等形式, 設計大小由攔渣規模和當地建筑材料決定。擋渣墻按結構形式分, 一般有重力式、懸臂式和扶臂式等幾種。攔渣堤一般有堤內攔渣與堤外防洪兩種功能, 故攔渣堤的關鍵是選線、基礎和防洪標準。

(2)護坡工程主要有干砌石護坡和漿砌石護坡, 其坡面防護措施設計應確保自身的穩定和滿足水土保持功能。對坡面較緩(110: 215~ 110: 310) , 坡下不受水流沖刷的坡面, 采用干砌石護坡; 對坡度在1: 1~ 1: 2 之間, 坡面可能遭受水流沖刷, 且沖擊力強的地段, 宜采用漿砌石護坡。

(3)截排水工程主要有蓄水池、截流溝、排水溝、道路集流溝、排(放) 水暗渠、沉沙池等。礦區在選礦廠場地周邊、道路兩側或臨坡地段都會開挖排水溝, 一般情況下, 對位于土質含量高或表面為強風化巖石地段的排水溝采用漿砌石。在涉及建排洪溝、溢洪壩時, 應根據防洪標準和最大降雨量設計。

3.2 植物措施

應據當地情況, 選擇根蘗性強, 生長迅速, 耐干旱貧瘠的適生樹種, 以保護現有植被為主, 積極開展植樹造林, 退耕還林還草生態項目建設。并從安全和避免重力侵蝕角度考慮, 特殊地段輔以工程措施。對于采礦造成的地表植被破壞, 要視其情況處理。除永久占用的土地外, 臨時生產用地應在占用結束后栽種樹木或種草。對于廢棄不用的開采工作面和堆放的棄土、棄渣表面, 應先覆蓋20~ 50 cm 的土壤再進行植被恢復。對于棄渣, 建議采取以下2項措施: 1) 再利用。一些可再利用的棄渣, 應變廢為寶, 作為其他工業原料。2) 無法再利用的棄石棄渣, 尋找合適地點堆放, 在堆積體四周修建擋土墻和截、排水溝, 并盡可能覆土種草植樹。

3.3 土地整治和復耕措施

礦區在采挖活動中會剝離表土, 這些剝離的表土除用于填埋坑洞外, 還可作為礦區后期復耕覆土之用, 應根據不同情況, 采取土地整治和覆土措施,改造成可利用的土地。土地整治整地主要采取2種方式: 一為水平溝整地, 二為魚鱗坑整地。坑的大小根據植物規格和種植密度確定。對于礦區復耕,一般覆蓋20~ 30 cm 的土壤并施以農家肥培肥地力, 再進行場地平整、栽種作物。

3.4 其他措施

完善相關政策法規, 做好礦山水土保持、生態環境保護的專項整治: 做好水土保持的宣傳工作, 堅決取締保護區和禁采區中的礦山; 堅決制止無證亂開濫采、毀林采石挖礦、毀田取土的行為; 堅決關閉不采取水土保持和環境保護措施, 造成嚴重水土流失危害和生態環境破壞的采礦點, 并加大處罰力度; 限期關閉設備簡陋、技術落后、資源利用率低、對資源和環境破壞大的礦山企業。運用3S 技術, 建立礦區水土流失動態監測網絡和地質災害預警預報系統, 預防和避開地質災害, 提高水保監督管理水平。劃分時段, 逐項治理: 在礦山開采中, 嚴格要求礦山企業按方案處理耕植土, 設置堆土場和棄渣場,開挖排水、截水溝等。在運輸中, 限定車輛的裝載量, 并要求加蓋篷布, 礦車出礦區須沖洗輪胎等。在加工過程中, 對粉塵和污水的處理, 根據每個礦的實際情況, 分別制定治理標準, 規范運行。

結束語

水土流失是現在礦區生產中一個重要的環境問題,水土保持是我國生態環境保護中一個重要的環節,對于我國環境的可持續發展具有極其重要的意義,因此在礦區開采中需要通過采取相關的措施方案進行水土保護。

參考文獻

篇5

第一,礦山整治勢在必行,思想認識必須到位

今年以來,我縣安全生產形勢嚴峻,特別是北部非煤礦山問題突出,從2月13日到3月21日,短短5周時間,連續2次發生山體坍塌事故,共造成8人死亡。這次3.21礦山事故已引起國家安監總局的重視。在血的教訓面前,在座各位和我的心情一樣,十分痛心、十分慚愧。對于北部礦山安全生產和整治整合問題,應該講,縣委、縣政府是非常重視的。但為什么我們反復強調、三令五申,事故還是頻繁發生,整合進展還是十分緩慢、曠日持久?這說明,我們在工作中仍然存在著思想認識不到位的問題。作為企業,除了經濟效益外,更重要的是要講法律責任和社會責任;作為政府部門,存在著責任落實不到位、工作措施不到位、監管不力的問題,檢查的時候,胸膛拍得很響,表態邏輯思維嚴密、條理清楚,出事了,誰也不吭聲了。說明我們的制度形同虛設、責任流于形式,特別是在檢查的時候,到現場轉一轉、看一看,有些隱患查不出來,甚至檢查出來了也不整改,更有甚者,一些單位和一些干部與企業老板攪在一起,對企業老板提供各種方便,一起應對政府的檢查。我想,這些、不負責任、不敢碰硬、工作敷衍的作風和行為,就是造成事故發生、引起上級關注的重要原因。大家把這些聯系起來想一想,到了我們痛下決心,以壯士斷臂的決心和態度整治整合北部礦山的時候了。

從安全發展的角度來講,礦山整治勢在必行。安全生產是高壓線,近兩年,我縣都是因為安全生產導致在全市考核排名靠后,這種局面再得不到改觀,我們都面臨被“摘帽子”的危險。“摘帽子”是小事,但由“摘帽子”引發的對全縣發展大局的影響卻是長時間的。通過這次事故,要喚起全縣上下對安全生產的重視、對發展大局的重視,切實把整治整合各項措施落到實處,通過整合來實現安全生產。

從科學發展的角度來講,礦山整治勢在必行。目前,北部礦山的無序開采,給我的感受是慘不忍睹、滿目瘡痍、不堪入目。大家不要心存僥幸,如果這種景象引起更高層的關注調查,到那時,再想整治都來不及了。為了一時的利益而損失了長遠的利益,這與科學發展觀的要求極不相適應。全縣各級必須充分認識到問題的嚴重性,如再不重視和抓好整治整合和安全生產工作,將縣無寧日,加快發展、科學發展更無從談起。

從可持續發展的角度來講,礦山整治勢在必行。北部礦山無序開采造成的環境污染給人民群眾的身體健康、農業生產帶來嚴重影響;企業之間的無序競爭,導致社會治安問題日益嚴重;運輸車輛超重超載對農村道路的損壞十分嚴重;企業不僅偷采礦石,還存在偷稅逃稅等問題。北部礦山是我縣十分重要的資源,近年來,我縣的財政主要依靠冀東聲威水泥支撐。抓好北部礦山的整治整合和安全生產工作,有利于增加我縣的財政收入,改善生態環境,提升我縣的整體競爭力。另外,我們正在規劃建設張家山風景區,如不搞好礦山的整治,不恢復山體植被,開發就很難向前推進。全縣各級一定要站在全局和長遠的角度,自覺做到守土有責,主動作為,全力抓好礦山整治整合工作。

第二,非法開采屢禁不止,整治整合必須加快

縣政府已就這次整治制定了工作方案。這次專項整治,所有的非法礦山企業先全部關停,再集中整治整合,5月底確保全面完成北部礦山的整治整合。

首先,必須確保非法開采全部關停。要堅持政府組織推進、部門分工負責、執法協調配合、責任追究嚴格的工作機制。國土、發改、公安、監察、安監、環保、電力等單位要按照各自的職責分工,互相配合,步調一致。縣整頓辦要嚴格按照要求,整合力量,排除干擾,嚴肅紀律,所有不在整合范圍內的企業,一律按照“五個不留”(不留廠棚、不留設備、不留電源、不留人員、不留后患)的要求徹底關閉到位。

其次,必須加快推進礦山整合重組。關停不是目的,是為了促進整合、促進規范開采。要按照既定的整合方案,堅持政府引導和市場運作相結合,綜合運用法律、經濟和必要的行政手段,依法推進礦產資源整合工作。希望得到在座各位尤其是各采礦主的理解和支持。要優化配置,合理布局,根據礦產資源規劃和有關規定,在整合區域科學設置采礦權,優化資源配置和合理布局礦山,積極培育大型礦產企業。要突出重點,分類指導,重點整合影響大礦統一規劃開采的小礦,因地制宜做好礦山整合工作。要保護環境,恢復生態,落實礦山環境治理和生態恢復責任機制,推動清潔生產,保護生態環境。要統籌兼顧,公開透明,兼顧各方利益,依法保護采礦權人的合法權益,積極穩妥推進,維護社會穩定。各采礦企業也要科學辦礦、安全開采,積極應用先進技術,改進生產工藝,保障礦山安全。

再次,必須形成推進整合的強大合力。礦山整合涉及利益調整,難度肯定很大。因此,縣政府要確定一名領導專門來抓此項工作。王橋、興隆、口鎮、安吳鎮,國土、安監、電力、環保、交通等相關部門要加強協作,抽調精兵強將,參與整治整合。各采石企業要全力配合,大力支持,對干擾、阻撓、對抗執法的,絕不姑息,堅決予以打擊。政府部門對這項工作要盯死盯緊,從現在起,每周就整治進展情況向四大家主要領導和班子進行書面匯報,促使各有關部門形成工作合力,全力推動工作開展。

第三,血的教訓令人心痛,責任追究必須從嚴

安全生產人命關天,礦山整合勢在必行。這次礦山整治的措施,楊縣長、何縣長講得很明確。我重點強調一下責任落實和責任追究的問題。

首先,關于3.21礦山事故的責任追究。省、市紀檢部門已經介入事故調查處理,縣委、縣政府以及相關單位要抽調人員,全力配合支持調查工作,公安、監察等部門要嚴格按照案件辦理的相關程序開展工作。

其次,關于這次安全事故的調查處置。市安監局也啟動了責任事故的調查,縣安監局要配合支持工作,嚴格按照相關的規定和程序辦理。

再次,關于礦山整治整合的責任落實。相關鎮、部門要按照職責要求,切實把抓關停、保安全、促整合各項工作抓緊抓實抓好,要做到“守土有責”,對自己管轄范圍內的礦場、企業要加強日常管理檢查,確保其合法經營、安全生產。要堅決摒棄各自為政、互不協作甚至相互拆臺的不良思想和做法,加強協作,密切配合,形成合力,共同把整治工作做實做好。縣考核督查局、縣整頓辦要加強督促檢查,時時查,隨時查,確保整頓工作快速推進,堅決徹底,取得實效。縣上將定期派出督查組,深入相關鎮、部門進行督查檢查。對重視程度不夠、工作拖拉應付、知情不查不報、不采取措施的,將嚴肅處理。

第四,任務要求已經明確,整治行動必須迅速

篇6

(1)構建良好的通風布局。

在開采地下礦山時會受到地理位置的極大影響,在我國大部分礦體的礦產資源都埋藏較淺,而且各個礦區并不集中,這種問題會影響礦山通風,這就需要重視通風的布局,要構建風區式的通風系統,這樣才能有效緩解經濟上的巨大壓力,不斷提高技術水平。

(2)構建良好的通風網絡。

現在大部分礦山企業在地下礦產開采過程中通常運用的是網絡模式的通風系統,這種方式可以有效提高工作效率。通過優化通風網絡,就可以有效降低通風網絡的消耗。一般在實際工作中應用到的通風網絡有三種,即自然風網絡、控制型通風網絡以及一般型通風網絡。這幾種通風網絡可以通過了解各分支的已知風量和各風機在工作時的風壓,采取非線性規劃的方式來處理。這種方式就可以了解風機和設施的位置,平衡回路風壓。

(3)合理設計風道。

工作人員在設計風道時必須要全面考察,要合理規劃風道的半徑、斷面以及風阻之間的關系,合理規劃風道。在設計主干道過程中首先要考慮好風道斷面,要將其設計為圓形。之所以要選擇圓形的斷面是由于圓形相對半徑比較大,比較適合礦山發展。在設計風道時要采取相應的措施在表面進行襯砌,這樣才可以有效減少風道表面存在的摩擦力。但是在修建專用風道時要采取其他的方式,要考慮其他因素,主要包括以下幾個:一是拉格朗日乘數法。這種方式是通過尋找一種或者多個變量和限制條件來控制多元函數的極值。這種方法在計算時可以不考慮通風電費;二是平松良雄法。在應用這種方式時并沒有將巷道維護的費用考慮進去,所以這類方式更適合在修建單一井巷的斷面過程中;三是動態分析法。在這種方法下考察的是動態信息,要將不同時期風道的因素指數值進行全面的比較,并且計算出比率,并且通過對比得到相關的變化因素,此外在應用這種方式時還應該考慮風道的服務年限以及資金的時間價值;四是通路法。這類方式在應用過程中考慮了通風網絡中各種風路存在的阻力,通過這種方式可以有效提高工作效率,還可以合理控制經濟投入的費用,可以將工作成本控制到最低。

二、有效優選風機的方式

在礦山建設過程中礦井主扇占有重要地位,是礦山的“肺臟”。但是在整個礦山的通風系統中主扇的能耗量最大,占有90%以上。在我國,從50年代以來就一直使用仿蘇70B2型風機來進行地下開采礦山。這種機器的風機輪轂相對比較大,而且氣動性比較差,和現實使用的通風網絡不符合。所以,這種機器的工作效率比較低,消耗的能量大。為了進一步滿足礦山建設需要,各工礦企業不斷改善這種風機,改善風機性能,有效的提高了良好的節能效果,達到節能目標。尤其在國家明令該風機為淘汰產品以后,加大了研制開發新型替代產品的力度,在不長的時間里,研制出了K系列、FZ系列和FS系列等適合于地下開采礦山的通風設備。這種新型的風機可以有效改善葉型參數,這種風機的氣動性比較好,風量也比較大,風壓相對比較低,效率比較高,另外,這種風機的噪音比較小,能夠消除傳統風機的駝峰現象。所以,這種風機的結構與其他相比更加簡單,在安裝上也比較簡單。這種風機的優點很多,所以很快就取代了老式的風機。這些風機不僅與地下開采礦山網絡特性相匹配,而且節能效果十分明顯,創造了很好的經濟效益和環境效益。因此,改進、更新陳舊過時的通風設備是改善礦井通風的重要途徑。風機優選是從各種型號的風機中選出與通風網絡相匹配的風機,使其滿足工作面供風要求,且能耗最小。使用計算機優選風機可使該項工作更為快捷有效。多級機站通風方法是一種在通風系統內由多臺風機并聯組成的各級機站再串聯的通風方法。

三、采用適合的通用構筑物

在構建通風系統時可以通過合理選擇構筑物的方式,這種構筑物可以有效調節和控制風流,合理減少通風能源的消耗。特別是在使用壓入式通風方法時,很容易出現主風道風門損壞的現象,這就破壞了風流的穩定性,破壞了通風系統的平衡,所以,在實際操作過程中盡可能要制定完善的設計方案,要注重設計工作,選擇適當的風門。所以在工作過程中要重視通風部門的維護和維修工作,這樣才能夠保證通風系統的穩定性。另外在實際應用過程中也會選擇抽出式通風系統,在應用過程中必須要采取相應的方式來避免出風井口被損壞,這樣才能夠杜絕可能出現的安全問題。

四、結語

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關鍵詞 礦山設備;自動控制技術;應用

中圖分類號TD1 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)64-0123-01

眾所周知,礦業是一個十分危險的產業,在傳統的礦山開采中,礦難是時有發生,嚴重危害人們的生命與財產安全,我國更是把礦業立于最危險的產業之一,使得人們一聽到礦山兩字就會忍不住的留下心理陰影,但是,自動控制技術的發展,使得礦山設備有了進步的發展。

1 自動化控制技術的興起緣由

近幾年來,隨著信息技術的發展與進步,計算機、通信、網絡技術廣泛的興起,信息相互溝通的范圍正在迅速的覆蓋從工廠現場設備層次到設備的控制、管理等各個層次,工業控制設備從此實現了自動化,大大的提高了工作效率。

自動控制技術是運用系統集成電路,把各個相關聯的部分連接起來,利用一些現代的科學技術,從而構成礦山設備的自動控制技術。

1)自動控制技術是順應時代的發展。礦山設備自動控制技術的興起,是工業走向信息技術現代化的具體體現,是社會進步和發展的標志,也是工業提高市場競爭力的有效方法,自動控制技術的應用,不僅解決的工業的工作效率問題,還進一步的保障了工業的安全防范問題,因此工業有了更高層次的發展與進步;

2)自動控制設備的應用促使企業更能適應激烈的市場競爭。隨著科技的進步與發展,市場經濟的發展,市場競爭力也是越來越激烈,企業之間的相互競爭也是一直沒有停歇過,為了能夠在激烈的市場競爭中獲勝,能夠更快地適應日益發展的市場經濟,以及科技水平的快速發展與進步,礦山設備中自動控制技術應用的推廣,不僅讓企業在激烈的市場競爭中能夠站穩腳跟,自動控制技術的應用更是為企業的發展與進步提供了有效的技術保障;

3)自動控制技術在礦山設備中的應用可節省人力資源、減少人員傷亡。近年來,自從在礦山開采設備中應用自動控制技術后,礦山開采的過程中出現的人員傷亡情況已經明顯的減少。礦山開采是一項非常危險的項目,在礦山開采的過程中造成人員傷亡的事跡數不勝數,在沒有自動控制開采設備的時候,開采礦山是用人力開采的,這樣就會在開采的過程中造成塌方等危害人身生命安全的危險事故,這樣就會給企業經濟造成很大的損失,但是,自從自動控制開采設備代替了人工開采后,開采過程中也不需要大量的人工了,而是利用相關人員對自動開采技術設備進行控制操作來取代,讓自動控制開采設備自己進行開采工作,這種方式,不僅大大提高了開采速度,提升了工作效率,而且避免了資源浪費。與傳統的人工開采的過程中浪費資源相比,自動控制開采技術設備不僅不會浪費礦產資源,而且還會在開采的過程中節省資源,這樣就會大大的節省了人力資源,減少了企業的人工費的大量支出,讓企業的利益得到最大化實現。

2 自動控制技術在礦山設備中應用的有效成果

自動控制技術自從在礦山設備中應用開來,不僅提高了企業的經濟效益,更是在人工的自身安全上得到了一定的保障,使得礦山企業能夠進一步的發展與進步。

1)自動控制技術的在礦山設備中的應用提高了工作效率。傳統的礦山設備都是人工控制的,在工作的過程中不僅效率較低、工作速度慢,而且更容易出現偏差,使得礦山開采容易遇到麻煩,而自從自動控制技術在礦山設備中運用以后,礦山開采的工作效率得到大大的提高,并且在工作的過程中提供了精確度,使得工人在工作的過程中因為有了自動控制技術的幫助而不易出錯,更是提高了工作效率。如在礦山設備中自動開采技術的應用,自動開采控制技術是在沒有人直接參與工作的情況下,利用控制裝置設備使被控制對象裝備按照要求進行規律運動的系統裝備,因為機器工作的速度很快,這樣機會在工作的過程中大大的提高了工作效率,使得企業減少經濟基礎的損失;

2)自動控制技術的應用將礦山設備進入推向一個新的領域。隨著信息技術的普及,加速傳統的礦山開采設備被現代的科技技術所替代,加上礦山設備自動控制技術的廣泛應用,企業的開采礦山技術進入了一個新的領域,代替了過去傳統的開采技術,如今,現代化的高科技礦山開采技術設備應用在了礦山開采設備上,這樣,也讓企業進入了現代信息技術的新領域,并且使企業適應了激烈的市場競爭并從中獲得勝利;

3)自動控制技術在礦山開采中的應用提高了國際地位。與西方發達國家相比,我國的科學技術有一定相對落后,我國正在處于發展中國家,科學技術發展的還不是很穩定,我國的科技發展還處于研究當中,所以隨著礦山設備中自動控制技術的應用,使我國的經濟水平在一定的程度上得到了提高,并且使得我國企業在激烈的國際貿易競爭中占到一定的有利地位,我國的礦山開采項目也隨之在國際上占到了一定的地位,這也直接提高了我國的綜合經濟水平,我國的綜合國力也是有著很大的提升,同時大大提高了我國的國際地位;

4)自動控制技術在礦山設備中的運用使得開采技術有了質的提高。自動控制技術在礦山開采中運用開來以后,使得礦山開采技術有了質的提高,并且礦山開采設備中自動控制技術的應用節省了勞動力,因為自動控制設備知識讓人操作好其控制目標就可以了,其他的就可以讓開采設備根據目標程序自己運動和工作,所以就不用那么多的勞動力了,為企業節省的人力資源而且還給企業的經濟做到了節省的作用,使得企業在一定的程度上經濟水平有所提高,并且在另一方面也反映了我國市場經濟的綜合水平有了很大的提高。

3結論

礦山設備中自動控制技術的應用,不僅為我國解決了開采礦山的難題,還為我國的市場經濟做到了很大的貢獻,礦山設備中自動控制技術的運用是我國科學技術水平提高與發展進步的一項重要標志,是我國礦山開采企業在國際貿易競爭中獲勝的標志與基礎。

參考文獻

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【關鍵詞】 露天采礦 前景 初探

1 露天采礦概述

露天采礦是采用采掘、運輸設備從敞露地表的采礦場剝離巖石并采出有用礦物的一種采礦方法。這種開采方法主要運用于開采金屬礦、冶金輔助原料、建筑材料、化工原料等礦物。其優點是開采空間限制小,機械化、自動化水平較高;勞動生產率較高;開采成本較低,且礦石產量大適合大規模開采低品位礦石;資源利用充分,礦石損失貧化小,回收率高;基礎建設時間短,投資較小;開采高溫易燃礦體安全系數高;勞動條件較好,生產安全。但也有其缺點即開采過程中會產生較大粉塵,運輸設備排放廢氣以及爆破巖石產生的有害成分對于周邊環境有一定程度的污染且對開采工作人員健康有一定程度的損害;開采作業受天氣影響較大;開采作業中產生大量的剝離巖級廢土需要排放到排土場,占地面積較大。

2 目前露天采礦工藝技術發展趨勢

隨著科學技術的進步和采礦技術條件的進一步復雜化,機械化大規模采礦、無底柱分段崩落法和充填采礦等技術得到了廣泛的應用,并將逐步發展露天地下聯合采礦技術、無爆破采礦技術、自動化采礦技術和連續采礦技術將會得到更多的應用。露天礦將向著大型化、規模化方向發展,為降低用工數量,降低投資和生產成本,降低管理的復雜程度,各礦山企業正在積極研究生產管控模式。目前國內冶金礦山露天開采的發展趨勢有以下特點:

2.1 設備大型化,開采集中化

在合理范圍內,采用大型開采設備可以明顯提高露天采礦的產量以及經濟效益。例如,目前國內外常用采礦器械電鏟,國外特大級電鏟容積早已達168m3,是技術上重大突破。而國內目前最大鏟斗容積約為76m3,每小時理論挖掘量約6600m3,產量可觀。

(1)鉆機。國內重點冶金礦山穿孔設備主要是牙輪鉆與潛孔鉆機,牙輪鉆機比例較高(占88﹪),中型礦山以潛孔鉆為主。

(2)電鏟。國內重點露天礦主要以電鏟為主,斗容最大為16.8m3。

(3)采礦技術高效化、實用化。露天礦開采工藝更加成熟、運輸方式多樣化。

(4)露天礦采剝方法多為陡幫開采,如組合臺階開采、高臺階開采、傾斜分條開采以及橫采橫擴等。同時采用分期開采、分區開采,盡可能地縮短建設周期,提高經濟效益。

(5)采礦工藝連續化、半連續化。最具代表性的全連續工藝是輪斗鏟采掘——膠帶運輸機運輸——排土機排土,采用這種工藝可以實現高效率、低成本化露天采礦作業。利于生產規模擴大和降低生產成本,但受限于場地、礦產資源等因素,全連續工藝推廣運用不及露天礦半連續工藝。

(6)露天礦開采用半連續工藝是近30年來迅速發展起來的一種新工藝,它的實際應用已展現出其強大的生命力。國內礦山通過引進大型可移動破碎站—膠帶運輸裝備,建成采場內可移動式礦巖破碎—膠帶運輸系統,標志著我國間斷—連續開采工藝已進入世界先進水平。

(7)可移動式破碎站。可移動式破碎站是汽車、破碎機和膠帶運輸機組成的間斷—連續運輸工藝的核心技術裝備之一。隨著開采深度的增加,破碎機組可以隨時快速移動,保證汽車始終處于最佳運距下工作。

2.3 礦山數字化、智能化

礦山自動化調度系統、采礦設備的自動化控制、智能化全球定位系統等現代技術已在一些礦山推廣使用,并取得了很好的效果。

2.4 開采工藝的綜合化

隨著礦山開采的集中化趨勢,單個露天礦的開采范圍趨于擴大,開采深度日益增加,開采境界內礦巖賦存條件往往復雜多變。針對這種情況,傳統的單一開采工藝方式往往不能與之相適應,使開采效率降低,開采成本提高。近年來,多種開采工藝綜合應用已經成為大型露天開采的一種發展模式。

2.5 開采設備自動化

隨著科技的發展,計算機技術也迅猛發展,許多自動化、智能計算機設備已經運用到露天開采的許多領域。例如,礦床勘探與地質模型建立、礦山設計計劃、礦區及礦山生產管理到設備故障監測等。計算機的合理化運用有利于露天開采的自動化發展。

2.6 對開采礦產資源及周邊環境的可持續開發保護合理化

充分利用資源,重建生態環境,保持可持續發展對于礦山環境保護方面,如復墾造田,三廢處理,滑坡防治,煤炭自燃防治等,提出了許多新的技術問題。合理充分利用礦產資源,實現礦業可持續發展,涉及子孫后代長遠利益,己受到各國普遍關注。

隨著國家產業政策的發展和規范,對礦山開采要求越來越嚴格,要求盡量使用節能、環保、高效的礦山開采設備。高效率開采設備、專業化合作分工將是未來大型礦山發展趨勢。液壓挖掘機在未來的礦山應用中將以大型化、電驅動為主要發展方向。露天礦山開采總的發展趨勢是規模大型化,效益更高化。

3 我國露天采礦發展現狀與建議

3.1 發展現狀

隨著全球科技發展,國內外采礦技術都有了新的提高,我國目前露天采礦采用現代先進開采技術與工藝,已步入世界先進水平,同時積極借鑒、吸收國內外先進采礦工藝技術,提高了我國的采礦技術水平,并實行高度集中化開采,逐步合理規范的開發礦產資源,發展前景相當樂觀。

3.2 關于發展思路的若干建議

(1)對優勢礦產資源實行集中化開采,實現大規模生產的經濟效益。

(2)根據開采需求,引進國外各種先進開采工藝,投入及培養高新技術人才,并基于現狀運用合理適宜的采礦技術,逐步實現產業機械化、自動化發展。

(3)逐步完善與增加相關政策及法律法規,有利于露天采礦的良性發展。

(4)增強露天采礦作業面的設計前瞻性及實用性,對露天采礦場周邊環境同時進行合理的可持續發展保護設計。

(5)加快礦山環境治理技術的科研與轉化。研究礦業開發過程中引起的環境變化及防治技術及對污染物處理及綜合利用回收技術,采用先進的采、選技術,提高資源利用率。加快礦山環境保護防治新技術、新工藝的開發與應用轉化。引進和開發適于礦區土地復墾的生態重建新技術,開展示范性工程。實行清潔生產,發展綠色礦山。

(6)強化監管,預防和控制礦山環境的惡化。在礦山建設過程中嚴格執行環境影響評價制度,堅持環境保護治理措施與主體工程同時設計、同時施工、同時投用,對生產礦山要加大監管力度,規范礦山開采行為,確保環保投入,達到“二廢”的合理排放與潛在隱患的及早防治。對已破壞的環境,應限期恢復治理。

參考文獻:

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關鍵詞:露天煤礦 數字礦山 建設

中圖分類號:TD216 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)02(a)-0051-01

隨著時代的不斷進步和發展,科學技術日新月異,礦產資源的需求量不斷增加,開采加工難度不斷增大,給采礦業帶來了巨大的沖擊,機遇和挑戰并存,這就要求采礦業不斷走向數字化和智能化,以提高開采質量。1998年,美國前副總統戈爾在“數字地球―展望21世紀我們這顆行星”的演講中提出了“數字地球”(Digital Earth)的概念,1999年召開的首屆“國際數字地球”大會上又提出了“數字礦山”(Digital Mine)的概念。“數字礦山”的提出,為礦業發展指明了方向。為進一步促進露天煤礦的可持續發展,其必須結合自身實際,加強數字礦山建設,以促進經濟效益和社會效益的提高。

1 數字礦山的內涵及研究意義

目前,對于“數字礦山”的定義國內外尚未完全統一。通俗地講,數字礦山就是一個礦山范圍內的以三維坐標信息及其相互關系為基礎而組成的信息框架,并在該框架內嵌入我們所獲得的信息的總稱。對于數字礦山建設,概括起來目前主要有以下五種觀點,即數字地球觀點、地質模型觀點、信息管理觀點、監控系統觀點和工程應用模式觀點。對于數字礦山的功能內涵,必須從對礦山數據的存儲、傳輸和表述向更深層次延展,并不斷拓寬各個層次的應用,應涵蓋數據的獲取、存儲、傳輸和表述,礦山生產與經營決策優化,各種設計、計劃工作和生產指揮的計算機化,生產工藝流程和設備的自動控制等多個方面。數字礦山建設,具有重要的現實意義,第一,數字礦山能以數字化的形式全面反映礦區的地質信息、力學信息、露天煤礦礦產資源的儲量和開采情況,有利于根據這些數據信息做出合理的開采規劃,在保證礦產資源穩定供應的同時,促進資源的合理利用和環境保護工作,以促進經濟社會的可持續發展。第二,數字礦山能適應日益增多的深井開采條件,并結合自動化開采技術,使礦工遠離高溫和巖爆威脅等惡劣環境,減少和避免礦山安全事故。第三,對礦山開采引起的各類生態破壞和環境污染問題進行數字化分析,以為礦山的生態重建方案、災害評價與預測預報體系等提供參考依據。

2 露天煤礦數字礦山建設存在的問題

近年來,我國露天礦緊跟時代步伐,大力致力于數字礦山建設,取得了一定的成效,但數字礦山的建設總體上仍處于起步階段。部分露天煤礦仍處于勞動密集型的機械化初級水平,管理粗放,煤炭開采技術、裝備水平、礦山地質測量信息管理手段相對落后,缺乏三維可視化手段;煤礦開采設計和計劃缺乏統一規劃,大多以經驗為主,缺乏科學性;過程控制程度低,生產效率不高。另外我國部分礦山企業對進行數字礦山建設的重要性認識不足,建設積極性不高,缺少長遠規劃和發展目標,影響數字礦山建設的進程。同時礦床開采涉及的領域較為廣泛,需要多種技術的綜合支撐,存在一定的技術阻礙。對于露天煤礦的數字礦山建設不可能一蹴而就,還需要較長時期的不懈努力。

3 數字露天礦建設的主要內容

數字露天礦的建設應綜合考慮本礦區的生產管理需求及具體實際,設定合理的數字礦山建設的長期目標和內容:實現資源與開采環境的數字可視化、安全化和環保化,技術裝備智能化與生產過程控制自動化,信息傳輸網絡化與資源高度共享化,管理與決策科學化。具體而言,其主要可側重于以下幾個方面的研究和實踐。

3.1 虛擬條件下礦山模擬開采技術研究

為促進礦山開采的科學性,數字礦山建設倡導對虛擬條件下礦山模擬開采技術研究,以期為礦山開采提供參考依據。其主要是綜合考慮礦區的地質情況、礦床模型等,構造虛擬礦山,進行數字模擬開采,合理編制露天煤礦的開采計劃、采礦方法、邊坡工程設計、災變應變預案等,此項技術的重點在于以優化開采為目標,有利于提高礦山開采的效益。

3.2 礦山數字地質、礦床模型研究與開發

礦山數字地質、礦床模型研究與開發,有利于實現對礦區地理信息的全面把握。可采用礦山地理信息系統建立統一的時空框架,全面整合礦山各類系統中的大量異質信息,建立數據倉庫及模型庫,實現數據共享。具體而言,應注重對空間和礦物屬性的礦山實體數字地質、礦床模型、采場和排土場模型,地理信息系統和虛擬現實模型等的建立,實現對礦床中礦、巖的空間分布的全面了解,其主要利用RS、GPS、GIS、常規測量、地質寫實、取樣化驗等各種實時在線采集系統與技術手段獲取。根據鉆探或遙感、遙測信息建立礦床地質構造模型,根據鉆孔、探槽和炮孔取樣建立有關礦、巖屬性的空間數字模型。

3.3 實現生產過程管理和控制一體化

礦山生產過程管控一體化是指應用可視化技術,實現生產過程、工藝、設備、儀器的自動監測與控制。其主要包括:(1)生產調度監控系統,其是運用計算機、GPS、無線通訊及設備監測監控技術實現對生產過程及生產設備的真三維顯示,加強對開采設備生產作業參數及狀態的監測和故障的診斷,并根據實際情況,對采場運輸進行合理的優化調度。(2)生產決策支持系統,將礦山中的固有信息如地面地形、煤田地質、開采方案等數字化,按三維坐標構建數字礦山,并進行礦山三維地學仿真顯示、開采過程模擬分析等工作。(3)管理信息系統(MIS),其將計劃管理、設備管理、財務管理、材料管理等相關信息嵌入到數字礦山三維框架內,對多維數字礦山進行構建。(4)礦山安全監測與預警系統,其以實體數字地質模型為基礎,綜合各類數據信息,對礦床開采進行安全監測與預警,以促進礦區環境保護,預防地質災害的發生。

3.4 開發礦山應用軟件及人工智能技術研究

為促進數字礦山建設,必須配置相應的礦山應用軟件,如采礦CAD、虛擬礦山、采礦仿真、工程計算、人工智能和科學可視化等軟件工具。另外應將電子與機械技術相結合,實現遙控機器人采礦,提高露天煤礦生產效率。同時為實現礦山的智能化,應加強人工技能技術的研究,實現生產調度指揮、資源預測、安全警示、突發事件處理等決策支持功能。

綜上所述,數字礦山是礦業發展的必然趨勢,數字礦山建設是露天煤礦一項龐大的系統工程,應綜合考慮我國礦山現階段的技術、裝備、管理水平,分階段實施, 逐步系統完成,促進礦山真正安全、高效、經濟開采,構建生態礦業工程,并最終實現資源、環境與經濟三者的和諧統一,達到可持續發展的目標。

參考文獻

篇10

1、我國露天開采石灰石礦的現狀及問題

目前,我國石灰石礦山的采礦方式主要是露天臺階爆破開采。隨著工業建設的快速發展,傳統的采礦方法已不能滿足逐漸增大的石灰石礦需求量。社會的進步,科學技術的發展,也使得采礦業向設備大型化與智能化,開采連續化,操作自動化,資源數字化,無害化及無人開采等方向發展。連續開采工藝系統的組成為:露天采礦機—帶式輸送機---排土機,在采礦機和帶式輸送機之間也可設帶式轉載機,以加大采礦機作業范圍,減少工作面帶式輸送架的移設次數,該工藝系統的特點和實用條件基本與輪斗和電動挖掘機組成的連續開采工藝系統相同。

2、露天石灰石礦服務年限的措施

2.1利用先進裝備,實現資源綜合利用

國內外露天礦技術發展總的趨勢是開采規模大型化、生產連續化、裝備現代化,采礦技術正向液壓化、聯動化、自動化發展。

2.1.1選用大型、高效、節能的采礦工藝設備。水泥礦山在礦山設備大型化基礎上,要向節能型、自動化、標準化方向發展。目前,我國水泥礦山企業開始應用移動式空壓機,“空壓機跟著鉆機跑”,淘汰鉆速低、排渣難、送風管道長、耗能高、效率低的低風壓固定式空壓機。中風壓潛孔鉆機(1.0~1.4MPa)、高風壓潛孔鉆機(1.7~2.4MPa)和全液壓露天鉆機將是水泥礦山未來的主力鉆機。固定式低風壓(0.5~0.7MPa)空壓機正逐步被淘汰,僅適應中硬以下巖石穿孔的切削回轉鉆機和穿鑿堅硬、極堅硬的牙輪鉆機也將逐步淡出水泥礦山市場,以中風壓縮機或高風壓縮機替代只有0.7MPa或0.8MPa的普通風壓縮機,鉆機效率提高了2~4倍。

2.1.2礦山挖掘設備液壓化。與傳統的機械鏟如電鏟相比,液壓挖掘機具有自重輕、節能的特點。它可以在陡坡上挖掘,便于選礦開采。

水泥原料礦山開采規模大型化。建設大型礦山,采用大型設備,將進一步提高勞動生產率,降低礦山開采成本,這是我國石灰石礦山的發展方向。隨著日產5000~10000噸新型干法水泥生產線在我國各地陸續建成投產,涌現出一批年產100萬~500萬噸級礦石的大型礦山,而年產50萬~100萬噸礦石已屬中型礦山。目前,礦石年產量大于1000萬噸級的超大型礦山已開始顯現。

2.1.3實現礦石運輸節能高效。唐光榮認為,水泥礦山裝載設備,宜選用4~8立方米液壓挖掘機和30~60噸的礦用汽車。汽車運輸適應性強、機動靈活,具有短途運輸經濟的優勢,有利于強化開采,同時相對于小噸位汽車,它更易于管理,能耗、廢氣排放都比小噸位汽車低得多。長皮帶運輸技術是指礦石破碎后不再使用汽車運輸,而是直接用皮帶輸送。帶式運輸機運力大、爬坡能力強、運營成本低,其成本只有汽運成本的1/7,有條件的礦山企業應該應用長皮帶運輸系統。應用長皮帶運輸礦石,雖然一次性投資較高,但高效運輸,節能效果好,如果是長皮帶向下坡輸送,利用其向下產生的能量,還可以帶動發電機發電,因此長皮帶運輸是礦山運輸的發展方向。

2.2加強礦山地質研究。

特別是對剝離圍巖的研究。運用配礦技術,實施科學回收利用,變廢為寶。在減少剝離投入的同時,可延長礦山的服務年限,增加礦山經濟效益。另外,改變單一供礦的被動局面,探求礦層頂底板的最大限度利用,適合水泥灰巖質量的可供給水泥廠,質量較差的甚至可作為建材原料開發。物盡其用,不僅可提高灰石資源的綜合利用水平,還可以提高溶劑灰巖的供礦質量水平。

2.3提高職工操作技能

科學技術是第一生產力,礦山建設離不開先進的技術,礦山要參與市場競爭,更離不開科技創新。要想提高礦山整體技術水平,必須先提高礦山員工的技術素質。其一,發揮教育培訓機構作用,制定切實可行的教育培訓計劃,對員工進行思想政治教育、專業技術及安全技術培訓。其二,建立教育培訓制度。新員工進礦或原有工種轉換,必須堅持“先培訓后上崗”的原則,實行“持證上崗”制;崗位職務培訓本著“按需施教、學以致用”的原則,不合格的不能當班;技術人員定期知識更新,為他們進修學習、技術交流、參加學術會議創造條件;其三,對員工進行“一專多能”培訓,開闊員工視野,提高多種勞動操作技能。、

2.4推進節能環保,有效延長礦山服務周期

近年來,我國加強水泥礦山行業積極解決礦山綜合利用的疑難問題,開展礦山技術咨詢服務工作,進行礦山設計改造,加強礦山專業人才的培養和經驗技術交流,采用先進的礦山開采理念,應用先進的開采技術,使石灰石礦的綜合利用工作有明顯的改進和提高,有效地延長了礦山的服務壽命。。

2.4.1科學設計,減少排放。節能減排要從源頭抓起,即從水泥企業礦山綜合利用源頭抓起。為了最大限度地利用礦產資源,我國的設計人員從源頭做起,即在建廠設計中盡可能地縮短水泥廠與石灰石礦山的距離,使水泥企業在生產中能夠充分利用礦石中碳酸鈣燃燒產生的熱能進行余熱發電,實現節約能源、減少廢氣排放。

2.4.2采礦工藝,實現凹陷開采。水泥礦山傳統開采的最低開采標高,均低于最大侵蝕基準面的標高,隨著開采工藝和裝備水平的提高,應大力推行凹陷開采,充分利用礦山最大侵蝕基準面標高以下的礦產資源。據唐光榮介紹,目前,我國一些水泥礦山,如珠江水泥、海德堡廣州、哈爾濱亞泰等水泥企業都采取了凹陷開采方式,還有一些水泥礦山企業已將凹陷開采設計到礦山建設方案中。現在我國水泥石灰石礦山凹陷開采已達-20米、-80米,有效地延長了礦山為水泥企業的服務年限。

2.4.3科學應用低品位礦石,減少廢石排放。在開采石灰石礦的理念當中,認為礦石中的鈣含量越高越好,其他成分含量越低越好,特別是對二氧化硅的控制標準特別嚴格,這樣,大量鈣含量較低的礦山資源得不到充分利用。近年來,經過科研人員在長期科研實踐中摸索、試驗,他們發現,通過應用高鈣、低鈣搭配的方法,同樣可以生產出質量合格的水泥產品。這一研究發現,進一步擴大了水泥生產原料的應用范圍。同時,在礦產資源應用中.企業大膽地應用了高含量硅、游離硅等硅質原料的使用量。這些原料的硅含量雖然超過了國家標準,但通過科學配料、均化等,都使其達到了制造水泥的標準。采取科學措施綜合利用礦產資源,大大減少了礦山開采中廢石的排放。