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矿业研究论文

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矿业研究论文

金属矿地下连续开采技术研究摘 要:改革以来我国的金属矿开采技术得到了很大的发展,尤其在金属矿地下开采方面生产工艺已经接近世界先进水平。本文系统介绍了金属矿地下连续开采的基本知识及开采工艺。并且例举了新疆金属矿地下连续开采的工程实例,对地下金属矿连续开采的目前状况进行了分析,以供广大矿业工作人员参考。 关键词:地下金属矿;连续开采;技术 一、金属矿地下连续开采的基本情况 采矿是通过矿堆的采准、切割和回采三个工艺流程将矿石从地下矿床开采出的过程。采矿方式分地上开采和地下开采两种。近年来,我国地下开采的金属矿山逐渐增多,地下开采的各个工序基本实现了由机械化操作取代手工作业,开采自动化程度明显提高。地下连续开采技术是我国目前地下采矿的先进技术。地下连续开采有两种主要方式,一是当矿体硬度较小时,开采时各个工序连续平行进行施工。二是当矿体硬度大时,开采时分成若干个施工段,不同施工段的各个工序连续平行进行施工,这需要在开采时做好各个工序间的协调工作。 国外地下采矿装备系列齐全,配套完整,机械化程度也高,从凿岩、装药到转运,全部实现了机械化配套作业,各道工序无需手工体力操作,无繁重体力劳动,装备无轨化、液压化、自动化程度较高。地下无轨采矿工艺是目前国际先进采矿工艺技术的标志。国外目前先进的采矿装备已完全实现了无轨化、液压化。在自动化方面,已成功地应用了无人驾驶、机器人作业等新技术。 二、金属矿地下连续开采工艺 1.在对大块矿岩开采时,为提高开采的效率,连续进行落矿、出矿、运输等工艺的回采施工。回采时采用前进式推进顺序,施工过程中不留矿柱。采用这种连续开采的工艺可提高开采效率,经济适用,方便矿块的控制管理和采矿设备调配,将来发展潜力很大。 2.在对地下矿石进行后处理时,采用专门的运输机连续进行矿石的出矿、转运、提升等工艺的施工。使地下矿石开采、运送达到一体化。采用这种工艺可以加快开采速度,近几年来,该工艺应用较广。 3.如果开采的矿岩硬度较大,开采具有一定的难度,可采用连续采矿机实现掘进、挖掘、落矿、出矿、转运等工艺过程的连续化施工。目前,有关专家对这种采矿工艺的研究取得了很大的进展,使其应用前景更加广阔。 三、金属矿山地下连续开采的问题及处理措施 我国自90年代以后,随着科学技术的不断发展,在地下连续开采技术研究方面取得了重大的突破,多项地下连续开采技术已经应用在矿山中。同世界先进国家相比,仍有一定的差距。目前矿山开采中还存在某些问题急需解决。有的矿山在采矿时,将采矿分为矿石和矿柱两个步骤,将收矿柱放在开采矿石后面。这种采矿方法存在如下不足之处:矿柱质量难以保证,所留矿柱截面形态各异,抗压强度低,易产生破坏。矿柱回收结果不理想,能正常回收的矿柱较少,不但浪费了资源,而且降低了采矿效率,延长了采矿作业时间,对地下采矿的经济效益产生很大影响。并且由于采矿步骤多,在管理上也产生许多困难。为了解决上述问题,有关专家不懈的努力,研究出地下连续开采无矿柱法。这种地下连续采矿施工方法如下:将步骤划分成矿段,不留矿柱,回采单元用矿段表示,采用将切割槽割在矿段中部,并把振动机布置在结构底部出矿的方法。矿石由振动车搬运,连续进行出矿、运矿的作业。崩矿过程中及时进行回填,平行进行采切、回采、充填的作业,使采矿工作连续不间断的施工。地下连续无矿柱采矿的实施,表明我国地下金属矿开采技术进入一个新的层次。使矿柱回收困难的问题得到很好的解决,加快了采矿的时间,避免了国家资源的浪费,提高了地下采矿的经济效益。由于减少了采矿步骤且使采矿各工序衔接紧密,连续不间断的开采,为采矿集中管理带来便利,使劳动效率大幅增长。回采时工序安排合理,连续开采,还解决了深部矿体开采时因为地压较大引起的围岩失稳问题。极大的促进了我国矿山开采的现代化进程。另外,地下连续开采的规范还不够完善,各地区对采矿的标准和要求还不统一,虽然重视开采新技术的研究,但对设备的配套及工艺的优化重视程度还不够,对新型设备的推广还不够完善。必须在有关部门的领导下,完善采矿规范标准,加强连续工艺的优化与设备的合理配套。建立与连续开采相适应的理论体系。在不断开发研制新型设备的同时,注重对新型设备的推广应用。使我国的金属矿地下连续开采进一步向现代化迈进。 四、地下连续采矿技术的应用 新疆某铁矿年产矿石能力20万吨。矿区属丘陵地带,气候干燥,夏季雨水较多,年平均降雨量毫米,冬季气温较低区域内未有大的河流,矿区地震烈度为6度。经勘察矿区深层土质为岩石,浅层为砂砾层。矿床为缓倾斜矿床,矿体为脉状矿体。地下开采的日产量为3000吨。采用地下连续开采方案,用胶带运输机连续运输,地下开采按由上往下的顺序开采。 将整个矿块划分为一个回采单元,矿块厚度即采场宽,相互采场之间不留矿柱,依次连续的进行采切、回采、充填三大工序,回采不允许在同一分层上进行,要分层进行,不同时进行相邻采场的采切。为避免开采时破坏四周土的应力,出现应力集中现象,影响围岩稳定,产生地面塌陷,设计对采空区采用非胶结充填方式处理,可以消除塌陷的危险。这种充填方式工程量较大,生产效率低,回采操作不便。后经专家研究决定,采用连续帷幕随时充填技术。该充填工艺施工时不留矿柱,开采各工序连接紧密,连续性好,而且作为支护的可压缩金属支座支护能力好。确保了采矿的安全,为出矿、转运和充填提供了方便。能对采空区进行及时迅速的回填。此采矿技术开采时采用将整体矿脉一体推进方式。主要的采切工程有:底盘转运巷道、切割巷、出矿漏斗及切割天井。地下连续采矿技术将回填空区用矿岩分离出的废石回填,采用了先进的矿浆输送方式。将深孔连续采矿技术、矿岩分离技术、矿浆输送技术等工艺与技术综合起来应用,实现了回采的高效率,经验证经济效益和社会效益良好。 五、金属矿地下连续开采未来的发展 我国的金属矿地下开采技术和过去相比虽然有了很大的进步,但要赶上并超过世界先进水平尚需不断发展,地下金属矿开采的大型化、数字化、连续化将是未来发展的主要方向。在采矿技术发展的同时需考虑社会效益和经济效益,研制并应用适合地下金属矿连续开采的技术,使矿山的开采与四周生态环境相谐调。有关部门还需组织专家加大对矿岩应力的研究,增加围岩的稳定性,以提高地下开采的安全性。还要加大对充填采矿法的推广力度,并且坚持朝快速化、环保化的方向发展。 六、结语 随着社会的发展,我国的采矿技术也不断进步。其中金属矿地下连续开采的技术已经接近世界先进水平,基本实现了金属矿地下连续开采的连续化和机械化。如何使我国的金属矿地下连续开采技术取得更大的进步,研究出更先进的金属矿地下连续开采技术,仍是广大矿业技术人员今后的努力目标。

您好,本人也是采矿工作者。采矿方面的论文可以发表到以下期刊:采矿与安全工程学报矿业安全与环保金属矿山矿冶工程煤矿机械矿业研究与开发煤矿安全煤炭学报煤炭工程煤炭科学技术中国矿业大学学报中国矿业有色金属中国煤炭矿山机械西安科技大学学报湖南科技大学学报中南大学学报辽宁工程技术大学学报中国煤炭露天采矿技术河北煤炭建井技术采矿技术矿冶矿业工程江西煤炭科技煤矿爆破煤矿机电煤煤矿现代化中国矿业大学学报:英文版煤矿开采煤炭科技煤炭学报:英文版煤炭技术山东煤炭科技山西焦煤科技能源技术与管理陕西煤炭水力采煤与管道运输广东有色金属学报中国煤层气有色矿山有色金属:矿山部分中国矿山工程中州煤炭黑龙江科技学院学报山东科技大学学报华北科技学院学报太原理工大学学报安徽理工大学学报以上比较详细了,望采纳。

中泰矿业掘进作业中存在的问题及对策论文

[摘 要]现阶段,人类对煤矿资源的需求量越来越大,在煤矿掘进过程中经常会用到支护技术,而且其中存在的问题也有待解决。鉴于此,笔者根据多年的工作经验,切实分析了中泰矿业掘进中支护存在的问题,并提出了相应的解决对策。

[关键词]掘进支护方式;问题;对策

引言

由于煤矿开采大多都在地下进行,安全事故时有发生,为了最大限度地避免安全事故的发生,就需要采用包括掘进支护技术在内的防护措施。但是我国掘进支护工作还存在一定缺陷与不足,这就需要在对煤矿掘进技术充分研究的基础上,更好地落实相关的措施。这样不仅能够有效提高煤矿开采的效率,而且也能提高煤矿开采的安全性。

1 煤矿掘进工作中存在的问题

巷道施工断面小

随着人们对煤矿的需求量越来越大,传统的拱形巷道难以支持煤矿的大量运输工作,这使采矿人员的工作受到阻碍,有的时候这些阻碍还能够引发严重的矿难,严重威胁了施工人员的生命安全,增加了社会的负担。而且中泰矿业传统设计的巷道断面较小,不足12㎡。很难使用大型的掘进设备,导致掘进单进水平无法显著提升,从而对矿井的经济效益造成了影响;另一方面,传统小断面巷道不能够有效地满足机轨合一的要求,也不利于矿井的通风,不能让巷道发挥它的最大作用。

煤矿支护技术落后

目前,我国很多煤矿企业的掘进支护技术都存在不同程度的`问题,这在很大程度上增加了煤矿掘进施工工作的危险性。因此,在进行煤矿掘进工作时,要根据矿井实际情况采取相应的掘进支护技术,特别是对于矿井矩形断面的支护工作来说,一定要采用合适的支护技术。然而,矿井在掘进过程中,为了一味追求进度,节省资金投入,以获取更大的经济效益,经常会采取简单的支护的技术,如工字钢棚支护,但采用简单的支护技术在遇到特殊地质构造,如断层、陷落柱等情况下,若不及时采取加固措施,改变支护技术,就会埋下一定的安全隐患。

机械化程度低

虽然我国煤矿行业规模非常大,但是很多企业的煤矿开采工作机械化水平较低,这不仅会无法满足生产需求,还会存在较大的安全隐患。现阶段,应用范围较广的煤矿掘进设备是悬臂式掘进机,但该设备仍需要工作人员在井下进行实地操作,且操作的过程比较复杂。所以,中泰矿业还需不断引进高机械化水平的掘进设备。

地质构造多施工条件复杂

矿井现掘进巷道地质条件变化较大,尤其向深部延伸掘进巷道均为穿层巷道,且受地应力作用影响较为明显,致使矿井岩巷掘进工作面存在后路浆皮开裂现象。同时巷道相过断层情况较多,巷道岩性多变,存在施工巷道迎头巷帮及顶板部位经常出现片帮、冒顶现象。

2 煤矿掘进工作问题的解决对策

增大巷道断面

随着煤矿开采技术的不断发展,不断出现的新技术为煤矿行业带来了很多便利,煤矿巷道的断面形式也从梯形逐渐演变为拱形,从而有效提升了开采和掘进的效率。断面形状的改变从使用价值角度来看,拱形相比其它形状,可以更大幅度的增大巷道断面利用率。现中泰矿业已全面增大巷道掘进断面,保证巷道的净断面在14㎡以上。矿井不断推广、应用大型断面,这更适合大型机械的施工条件,大型机械化取代手工劳动使得工作效率大大提高。

提高煤矿掘进支护技术

煤矿掘进支护技术关系着煤矿开采工作,在一定程度上影响着煤矿行业的发展。目前我国煤矿企业在煤矿掘进支护工作上采取的掘进支护技术较为落后,不能根据矿井具体情况实施相应的技术。因此,煤矿企业应当提高煤矿掘进支护技术,中泰矿业针对不同地质条件去选择形态不同的掘进支护技术。如矩形断面支护一般情况下需要使用锚杆索联合的方式来进行支护,这种支护方式是将锚杆插入钻好的孔口内,然后将锚杆固定到岩层中,用锚索使岩层结构向上移动,这样就能够提升岩层整体的稳定性以及安全性。如复合支护一般在多次返修、不稳定的巷道中应用,这种支护技术具有成本较小、材料简单、组装容易、技术简单的特点,不仅可以提高了巷道承载能力,还保证了周围岩石的稳定性,延长了巷道的使用年限,保证煤矿开采安全进行。对服务年限较短的巷道,可在保证巷道支护强度的情况下,采用锚网支护,喷覆盖浆,减少巷道施工成本,加快巷道施工进度,提高单进水平。

提高机械化程度

现下各行各业都在提倡智能化,先进的技术和设备的机械化有着密不可分的关系,这也对提升我国煤矿开采业的机械化水平提出了更高的要求。只有通过进一步提高开采的机械化程度才能够很好地提高企业的经济效益,让其在市场竞争中占有一席之地。这就需要从矿井环境的考察、机械类型的选择和使用方法等环节上进行改进。所以矿井要积极推广新工艺、新技术,大力开展技术创新和科研攻关,抓好科技创新增效益的亮点。要继续实施《岩巷中深孔爆破技术的推广与应用》、《机械化快速掘进技术研究》等科研项目,尽力掌握影响当前安全生产的关键技术,鼓励各类小改小革和发明创造。积极在岩巷掘进工作面推广实施ZWY-120-55L型挖掘式装载机+DSJ100/63/2×75(SSJ1000/2×75)型皮带输送机+卧仓的机械化作业线,避免在运输环节中出现的各种影响情况出现。

加强相过地质构造期间的施工管理

在施工头面相过地质构造期间,为保证现场施工安全,我们对该巷道掘进期间采取了积极有效措施,一是降低小班循环进度,将两掘一成施工工艺改为一掘一成施工工艺,避免大面积的顶板岩石冒落;二是在巷道爆破后,及时对巷道进行找顶并喷临时支护浆,采用锚喷支护外,在巷道掘进下一炮前必须将锚索梁支护紧跟窝头,确保施工安全;三是根据岩性变化情况及时修改爆破参数,对岩性较差的顶板或巷帮部位的周边眼进行多打眼并控制装药量,通过采取有效措施确保了现场施工安全,防止了巷道随掘随冒现象的发生。同时积极采用壁厚注浆的方法与锚索梁加固的方式对巷道进行联合加固,巷道通过注浆和锚索梁联合加固后,支护效果明显改善,巷道没有以往明显的破坏现象,此加固举措有效的控制了巷道的变形,延长巷道的服务年限,降低巷道的维修次数及维修资金费用。

总结语

总而言之,掘进支护工作是煤矿开采中的重要环节,其能为井下的安全和施工效率提供保障。但是我国当前掘进支护技术仍然存在很多问题,因此,相关煤矿开采企业要针对这些问题对掘进支护技术进行完善,不断研发新技术,并且要尽快实现掘进工作机械化,维护煤矿周围岩层的稳定,进而使煤矿掘进工作安全有序地进行。

参考文献

[1] 陈锦平.煤矿掘进支护问题分析及改进策略[J].技术与市场,2017,24(02):66+68.

[2] 曹建波,李金祥.刍议煤矿掘进支护中的问题与对策[J].山东工业技术,2017,(05):70.

[3] 陈黎明.煤矿掘进支护问题及应对[J].科技创新导报,2017,14(07):43-44.

仿写矿矿的研究论文

浅议煤矿煤层的开采技术摘要:由于煤层的自然条件和采用的机械不同,完成回采工作各工序的方法也就不同,并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合,称为采煤工艺。在一定时间内,按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程,称为采煤工艺过程。关键词:开发技术 煤炭工艺 煤炭一、煤炭开采的主要形式(一)井下采煤井下采煤的顺序。对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采,每一水平又分为若干采区,先在第一水平依次开采各采区煤层,采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时,先将煤层划分为几个盘区,立井于井田中心到达煤层后,先采靠近井筒的盘区,再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层,先采第一水平最上面煤层,再自上而下采另外煤层,采完后向第二水平转移。按落煤技术方法,地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种,前二者称为旱采,后者称为水采,我国水采矿井仅占。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,以前者为主。壁式采煤法工作面长,一般100~200 m,可以容纳功率大,生产能力高的采煤机械,因而产量大,效率高。柱式采煤法工作面短,一般6~30 m,由于工作面短,顶板易维护,从而减少了支护费用,主要缺点是回采率低。(二)露天采煤移走煤层上覆的岩石及覆盖物,使煤敞露地表而进行开采称为露天开采,其中移去土岩的过程称为剥离,采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层,自上而下逐层开采,在空间上形成阶梯状。其主要生产环节:首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎,然后用采掘设备将岩煤由整体中采出,并装入运输设备,运往指定地点,将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场;将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。主要优缺点优点为生产空间不受限制,可采用大型机械设备,矿山规模大,劳动效率高,生产成本低,建设速度快。另外,资源回采率可达90%以上,资源利用合理,而且劳动条件好,安全有保证,死亡率仅为地下采煤的1/30左右。主要缺点是占用土地多,会造成一定的环境污染,而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面,对煤赋存条件要求较严,只宜在埋藏浅,煤层厚度大的矿区采用。二、采煤方法与工艺在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间,主要方向是改善作业 条件,提高单产和机械化水平。(一)开采技术开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下 的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。(二)解决难题开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”,主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术,研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力 压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术,使直接顶能随采随冒,提高顶煤回收率,且基本 顶能按一定步距垮落,既有利于顶煤破碎,又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,使顶煤体能随采随冒,提高其回收率。顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术,研制既有利于顶煤破碎和顶板控制, 又有利于放顶煤的新型液压支架,合理确定后部输送机能力。 两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,研究合适的综放开采回采工艺,优化工序,缩短放煤 时间,提高工作面的推进度,实现高产高效。5~宽煤巷锚杆支护技术,通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机 的应用,促进工作面的高产高效。(三)缓倾斜薄煤层长壁开采主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机 、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。(四)缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采应进一步加强完善支架结构及强度,加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高支架的可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。(五)各种综采高产高效综采设备保障系统要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架—围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是:通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架—围岩”系统控制,进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的“油 —磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。三、主要的开采技术(一)深矿井开采技术深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。(二)“三下”采煤技术提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计,工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。(三)优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。实行全煤巷布置单一煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统要减化,同时实现中采与中掘同走发展,生产效率大幅提高的经验的同时,重点研究高产高效矿井,开拓部署与巷道布置系统的优化,减化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率;研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术,既是减少污染的一项有利措施,又减化了生产系统,有利于高产高效集中化开采,应加紧研究。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性,基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合,研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。

就矿找矿理论浅析摘要:在老矿山深部及外围开展就矿找矿,是解决危机矿山资源、增加地质储量的重要途径。阐述了就矿找矿工作的性质和特点,指出了成矿系列理论、成矿系统理论、矿床模型理论、丛聚理论、构造等距分布理论、带状分布理论、侧伏理论等是指导就矿找矿的重要理论基础,并举例对就矿找矿理论的应用进行了分析。关键词:就矿找矿;危机矿山;成矿预测;预测理论经过几十年大规模找矿,在中国东部和中部地区,大部分直接出露地表的矿产和容易识别的矿产几乎全被发现,新矿床的找矿难度极大。另一方面,地质勘查资金又严重不足。就当前这种情况而言,要提高找矿效果,自觉地实行“就矿找矿”具有重要现实意义。对1970年以来世界发现的65个金矿床所涉及的勘查理论与方法统计,其有效性顺序为:地球化学方法、地质填图、就矿找矿、地球物理方法。就矿找矿即在老矿区深部及外围找矿,在已发现的65个金矿床中有38个是就矿找矿的结果,占58%。由此可见,开展就矿找矿,发现新的矿床、矿体,增加储量,可以延长矿山企业的服务年限,并充分利用己建矿山企业的生产能力,具有重要意义。1就矿找矿工作的性质与特点就矿找矿工作的核心任务是在已知矿床的深部、外围开展矿体预测工作,即在一定预测理论指导下,利用有效的预测方法和技术,预测工业矿化地段或矿体赋存的空间位置、形态与矿化强度等特征,为勘查工程验证提供依据。其工作区范围一般在几平方公里至几十平方公里内。因此,就矿找矿是一项复杂的科学系统工程,属于大比例尺成矿预测范畴[1]。就矿找矿具有一定的科学依据。因为从成矿地质理论上分析,一个矿床的形成是多种地质因素综合作用的结果。金矿床的存在绝非是一种孤立的地质现象,而是与其周围地质环境有一定的内在的有机联系。能够形成该矿床的多种综合地质作用在地壳某一地区出现,通常在空间上有一定的广度和深度,而往往不会局限于一个极小的仅仅相当于矿床的空间范围之内,这就是相似的矿床常常在一个地区内成群出现、成带分布的原因。因此,在已知矿床,特别是在大型矿床附近类似的地质环境里,采用新理论、新技术、整合找矿手段,综合分析并综合预测,在地表和浅部附加值高的矿产大多已经发现和开采的基础上,注重寻找中深部隐伏矿体,已成为开拓地质找矿新领域的必然趋势。现代地质科学的发展进步为就矿找矿提供了不竭的思想理论源泉。日臻完善的各种找矿技术方法的应用,使其可能收到良好的效果。另外,就矿找矿有一个已知矿为基础,交通、生活一般较新区方便,更有利于地质勘查工作的组成和实施。就矿找矿要以一定的勘查找矿理论为指导,从某种意义上讲,就矿找矿是运用许多地质专家总结出的一系列反映矿床空间组合的理论,来指导找矿。下文着重就当前的就矿找矿理论进行分析讨论。2就矿找矿理论浅析2. 1矿床成矿系列理论成矿系列的核心是把成矿过程的四维空间作为一个完整体系来考虑,研究成矿作用在四维空间中的规律,其从系统论的观点出发,研究一个区域中与一定成矿事件有关的,在不同演化阶段、不同控矿条件下形成的各类型矿床之间的相互关系,研究这些矿床的总的区域地质构造背景及其发展历史,研究各种控矿因素(构造、沉积、岩浆、变质等)的相互联系和相互作用。因而将传统矿床学着重对单一类型、单一成因、单一模式的研究提高到区域的、综合的、历史过程的研究[2, 3]。成矿系列是矿床学理论研究与矿产勘查实践之间的桥梁,具有科学预见性和较高的实用价值;根据每一个成矿系列所包含的不同类型矿床在空间上或时间上相伴生的特点和相似地质背景条件下可大致重复出现的规律,当在一个地区发现某种矿床类型时,即可根据成矿系列理论寻找属于同一成矿系列的其它类型矿床;利用两个成矿系列和两个端元矿床之间的过渡性规律,可能发现过渡类型矿床;利用成矿系列,可对该区的资源潜力作出全面评价,从而提高成矿预测的综合预见性;突破单一矿种,如金、铜、铅、锌即是一个成矿系列,可互为找矿标志。如与花岗闪长岩有关的铜金矿床,因岩浆侵入就位的地层和构造条件不同,因而产出多种多样的矿床类型:围岩为碳酸盐岩时易生成矽卡岩型矿床;在硅铝质围岩中易形成斑岩型矿床;在含沉积黄铁矿层的碳酸盐建造中经岩浆-热液叠加改造形成层控-矽卡岩型矿床。而在超浅成部位,则可形成角砾岩筒型和热液脉型矿床。当具备适宜的构造时,这类中酸性岩浆和有关热液有可能喷出地表,生成海相喷流型和陆相火山岩区的铜金多金属硫化物矿床。上述各类型矿床在成因上密切相关,在时间上依序发展,在空间上共(伴)生产出,构成在浅表环境中与中酸性岩浆-热液活动有关的铜-金(多金属)成矿系列。在对成矿环境和控矿因素有基本了解的前提下,这个系列中的各矿床类型(矽卡岩型、斑岩型等)可以互为找矿标志。就矿种而言,铜、金矿也可以互为找矿标志。2. 2成矿系统理论成矿系统概念中包括了成矿的地质环境、控矿要素、成矿作用过程、成矿产物(矿床系列和异常系列)及矿床形成后的变化与保存等,几乎涵盖了有关成矿学的基本内容。体现了矿床形成有关的物质、运动、时间、空间、形成、演化的统一性、整体性和历史观[4]。其对矿产勘查的指导作用表现在:成矿系统分析从事物的联系性和整体性出发,将复杂的成矿作用以系统思路贯穿起来,将成矿的环境、背景、要素、作用、过程、产物、异常和演变等作为一个自然作用的整体加以研究,全面认识成矿动力学机制、成矿形成演变历史过程和矿床的时空分布规律。以一个成矿系统所形成的矿床系列(组合)作为找矿的总体目标,预测和发现新的矿种和矿床类型;以一个成矿系统中所形成的异常系列(组合)作为找矿的整体目标,有利于建立起区域找矿的战略眼光,这就增强了找矿工作的主动权,与“单打一”的找寻单个矿种和矿床类型相比,更有利于提高找矿命中率。从矿化网络(包括矿床、矿点和各种异常)入手逐步缩小靶区,强调异常系列在找矿勘查中的重要作用(矿化网络是进行区域找矿的总体对象)。由于矿致异常一般比矿体占有更大的空间,能显示更多的成矿信息,因此常是有效的找矿标志。充分运用地质成矿理论,全面研究矿床形成条件和保存条件,区分和筛选这些有关异常,逐步地缩小找矿靶区,可以达到发现新的矿床目的。2. 3矿床模型理论矿床模型理论是指通过一批典型矿床研究,获取或解释各种基础地质、地球化学和地球物理资料,对复杂的地质环境中矿床形成的全过程,在时间上和空间上联系起来,形成一个完整的概念,建立一套特定地质环境中特定类型矿床的识别标志,作为实际勘查过程的指导原则。矿床模型理论对就矿找矿的指导意义在于:矿床模型能为地质类比和矿床地质研究提供思路,给予启迪,帮助勘查人员把注意力集中在靶区内与矿床有联系的关键性地质特征上;矿床模型集中归纳了复杂的地质现象,在具体勘查过程中,使地质人员明白在探寻矿床的哪个部位,还能使研究人员指明典型矿床研究工作中缺少哪几部分有关内容;模型提供有关成矿作用的完整概念,有助于研究整个成矿环境并区分成矿环境和非成矿环境,发展区域成矿学和矿床学理论,为成矿预测提供地质理论依据;模型帮助领导人员增进对勘查项目的了解程度,洞察全局,把握重点,制定合理的勘查战略和最佳勘查技术方法组合,是提高勘查效益的决策依据。2. 4矿床分布的丛聚性理论矿床丛聚性理论是指矿床在空间的分布上往往在一定范围内集中出现,构成矿化集中区或特定的成矿区域。是指在一个不太大的范围内,某些矿产或矿产组合物别丰富,形成具有一套固定的标型矿产或矿床组合,有人称之为“大型矿集区”。国内外这种矿化集中区实例很多,如胶东半岛的金矿化集中区,东秦岭Mo、Au矿化集中区,长江中下游铜多金属矿化区南岭钨、锡矿化集中区等[5]。成矿区带内已知矿床、矿点的外围或深部是寻找同类或同一成矿系列的有利部位。许多矿区的勘查史都表明,矿床往往是成群出现的,在一定的范围内会集中多个矿床或矿体。例如,在加拿大诺兰达矿区已发现19个有经济价值的矿床中,有16个位于以霍恩矿床和奎蒙特矿床为圆心、半径16km的圆内,而8个矿位于以上述两矿床为圆心、半径为8km的圆内,最远的两个矿床距圆心34km。2. 5构造等距性分布理论所谓构造等距性分布,是指矿体、矿床、矿田、矿带等在空间分布上大致以相等的距离有规律地出现,这种等距性可以表现为直线等距,也可以表现为弧线等距。成矿作用的等间距分布规律为就矿找矿提供指导。成矿带的等距分布是很有特征的,如北半球的6条巨型纬向构造成矿带,每相邻两条带之间大致保持相等的距离,间距约为纬度8°左右,在中国境内存在3条巨型纬向构造成矿带。在一些矿带、矿田中,同样存在矿床等距性特征,如海南东方戈枕金矿带,矿床受控于北东向戈枕断裂带和近等距分布的东西向构造,尤其在两组构造相交的锐角区出现,致使矿床具有等距性分布特点,为进一步预测提供了依据。2. 6矿床的带状分布理论矿床的带状分布是指不同矿种、矿床类型或矿石物质组成、结构构造、矿物组合等在一定的空间范围内呈现出有规律的交替变化。矿床带状分布现象普遍存在,大至全球,小至矿床、矿体甚至微观领域。根据规模级别,矿床的带状分布可分为全球成矿带、区域分带、矿区分带和矿体分带[6]。全球成矿带中最著名的有环太平洋成矿带、特提斯—喜马拉雅成矿带;区域性成矿带如秦岭地槽褶皱带等,就矿找矿工作中主要考虑矿床或矿体的分带问题。(1)矿床类型的走向分带:如吉林小西南岔斑岩型铜金矿床,成矿与燕山期中酸性小侵入体有关,矿床具有明显的分带性,大体可分为3个带:内带,位于北山段石英闪长岩西侧,Cu、Mo矿化以浸染状为主;中带,位于北山段石英闪长岩与二叠系角岩“盖层”或斜长花岗岩接触带, Cu、Au矿化呈细脉浸染状和复脉状为主;外带,位于南山矿段,Au、Cu矿化以脉状为主,这种分带特征为区内进一步预测指明了方向。(2)矿床类型的垂直分带:在一个矿区(矿带)内同一矿种不同类型的矿床共存的情况,是就矿找矿的重要依据,实践证明,无论是对一个成矿区,还是一个成矿带、一个具体矿山,根据矿床的垂向分带特点,寻找新的盲矿体有着十分重要的意义[7]。以在招掖金矿带为例,根据玲珑式石英脉型和焦家式破碎蚀变岩型金矿,建立了“双段分带”模式,该模式指出两类金矿是同源、同期、相同地质作用条件下形成而赋存于不同深度的金矿床类型。二者在垂向上呈渐变过渡关系,自上而下可分为5种类型,中间三类为过渡型:缓倾破碎蚀变岩型(焦家式);陡倾破碎蚀变岩型;细脉密集带型;群脉过渡矿化型;石英脉矿化类型(玲珑式)。并且在空间分布上,蚀变岩型一般赋存在0m标高以下,石英脉型一般赋存在150m标高以上, 0~150m标高是两种矿床类型的过渡型,可以此标高为参照,在矿带内对矿床的相应矿化类型进行预测。望儿山金矿床被认为上部是石英脉型、下部是蚀变岩型垂直分带的典型。蚀变岩型和石英脉型互为找矿标志,且可指导深部找矿。近几年来,在郭家岭花岗岩体内发现了界河金矿,在玲珑花岗岩体内发现了孙家洼金矿,认为是花岗岩型金矿,其与另外两种类型金矿在成因和赋存空间上有着密切关系,由此可见,在招掖金矿带金矿类型变为蚀变岩型—石英脉型—花岗岩型,这不仅为找矿提供了新思考,可能导致胶东金矿找矿工作再次取得突破。小秦岭地区同样存在矿化垂直分带的特征。根据该地区金矿体形态、矿化类型、矿物组合、围岩蚀变和矿床地球化学特征,可将小秦岭地区金矿化分做三段:上段(2 000~1 500m)为多金属硫化物-石英脉型金矿化,中段(1 500~800m)为黄铁矿-石英脉型金矿化,下段(800~0m)为少黄铁矿-石英脉型金矿化。由此作出了如下结论:上部矿化地段(2 000~1 500m),是指正在勘查和开采的范围,以多金属硫化物-石英脉型金矿化为主;中、下部矿化地段(1 500~800m , 800~0m),是预测深部矿化赋存的可能范围。最近,杨砦峪金矿深部钻孔在标高900m,发现自然金-黄铁矿-石英脉型金矿化;寺范金矿钻孔在标高690m处发现金矿脉;大湖峪、竹峪两个矿山在500m标高处发现盲矿体,属少黄铁矿-石英脉型金矿化。证实该分带规律的存在,同时也为后续找矿工作指明了方向。2. 7矿体侧伏理论矿体的侧伏是指矿体随倾斜移动,其最大延伸轴逐渐偏离倾向线,与矿体走向线(矿体最大延长线)间出现夹角———侧伏角,此现象称矿体的侧伏,脉状矿体与透镜状矿体常出现这种现象。矿体侧伏特征的研究,主要是尖灭再现、尖灭侧现规律的研究,是指导矿山就矿找矿,进行深部矿体预测的重要准则。以灵山沟金矿为例。两条主矿脉5号脉和1号脉具有明显的向东北侧伏现象,并由地表向深部侧伏角变缓。基于对这一构造控矿规律的认识,对上部矿体形态、产状,特别是对矿体侧伏角作了系统分析,根据两个矿脉的侧伏方向和角度,提出了深部探矿工程布置方案,查明1号、5号矿脉在深部侧伏角变缓处形成第二富集带,同时在其两翼也发现了新矿体,新增金属量7. 8t。根据金矿体的侧伏再现规律,有关单位相继在望儿山矿床的深部,获得了明显的找矿效果。3结语经过国内外众多学者的努力探索,在就矿找矿理论研究方面已取得明显进展,积累了许多成功的范例,但在勘查工程验证前,对隐伏矿体的确切形态、位置和矿化强度的认识仍然不清楚,表明隐伏矿体定位预测研究仍然是项大风险、高难度和复杂的科学系统工程。如何做好矿山预测工作,找矿理论是基础,找矿方法技术的突破关键。进行多学科联合、不同找矿预测理论相互渗透,同时引入新的技术方法和手段,从四维空间角度进行隐伏矿体定位、定量预测,是今后就矿找矿工作的主要攻关方向。[参考文献][1]杨言辰,李绪俊,马志红.生产矿山隐伏矿体定位预测[J].大地构造与成矿, 2003, 27(1): 83-90.[2]陈毓川,裴荣富,宋天锐.中国矿床成矿系列初论[M].北京:地质出版社, 1998: 4-7.[3]杨言辰,马志红,杨宝俊.中国北方古元古代成矿带矿床成矿系列研究[M].长春:吉林人民出版社, 2002: 1-3.[4]翟裕生,彭润民,邓军,等.成矿系统分析与新类型矿床预测[J].地学前缘, 2000, 7(1): 123-132.[5]裴荣富,吴士良,熊群尧.中国特大型矿床成矿的偏在性与成矿构造聚敛场[M].北京:地质出版社, 1998: 262-286.[6]翟裕生,邓军,李晓波.区域成矿学[M].北京:地质出版社,1999: 4-15.[7]李惠,张国义,禹斌,等.金矿区深部盲矿预测的构造叠加晕模型及找矿效果[M].北京:地质出版社, 2006.

矿山采矿方法研究论文

采矿工程毕业设计论文

采矿工程是一个国家的重要产业,采矿工程直接关系到国家资源、能源的正常供应和使用安全。以下是专门为你收集整理的采矿工程毕业设计论文,供参考阅读!

采矿工程方法优化研究

【摘要】采矿工程中的许多方法都是可以优化的,比如采矿工程中的开拓系统和采矿方法。这些方法优化问题,由于决策变量众多,并且不同情况的所起的作用不同,导致多数问题都是复杂的非线性化问题,不仅如此变量之间的联系有时很难用确切的数学模型或者数学表达式表达出来。因此我们考虑到可以利用计算机技术和人工智能的技术来实现采矿工程中方法的优化问题,比如遗传算法,神经网络等,本文从上述几种技术角度,结合实际例子探讨了采矿工程方法的优化问题。

【关键词】采矿工程;优化;采矿方法

采矿工程中的许多问题的决策和方法的优化,都是多决策变量问题。以往对这种问题的处理方式都是采用单一变量法,即采用固定其他变量使其值保持不变,通过变化某一变量来探索这一变量对目标函数或目标问题结果的影响,从而找出最优解。虽然这种方式大大简化了这种多变量问题的求解方式,但是它忽略了各个变量之间的相互关系,以及他们之间的相互作用对最终结果的影响,因此所得的结果并不是真正的最优值。为了求得真正的最优解,需要同时改变各决策变量,探索他们在这种情况下和目标的关系以及的对目标结果的影响,从而找出综合最优值。

1、优化方法

遗传算法的定义

遗传算法是一种自适应优化的方法。这种方法基于生物进化的原理,它模拟了生物进化的步骤,将繁殖、杂交、变异、竞争和选择等概念引入到算法中。[1]通过对一组可行解的维持和重新组合,在多决策变量共同作用的条件下,改进可行解的移动轨迹曲线,最终使它趋向最优解。这种方式是模拟生物适应外界环境的遗传变异机理,克服了传统的单决策变量法容易导致的局部极值的缺点,是一种全局优化算法。

神经网络的定义

人脑思维方式的一大特点就是:通过多个神经元之间的同时的相互作用来动态完成信息的处理。人工神经网络就是模拟人脑思维的这种方式,通过计算机来完成一个非线性的动力学系统,可以实现信息的分布式存储和并行协同处理。

遗传算法与神经网络协同优化

由于采矿工程的问题很难用一个显式来表示,所以我们可以利用人工神经网络强大的非线性映射能力建立决策变量和目标函数的关系,实现对问题的显式化,然后用遗传算法对这个目标函数的决策变量进行搜索和寻优,搜索到后就输入之前已经建模好的神经网络,网络将自动进行学习和匹配,从而我们可以计算出目标函数对该组决策变量的适应性,然后根据适应性进行遗传变异操作,反复多次后即可寻得最优解。

2、优化实例

遗传算法在矿石品位优化中的应用

遗传算法是由原始数据,模拟优胜劣汰的方式通过反复迭代获得最优解,在这里实质上是随机生成一组矿石品位,利用自适应的技术调整品位,经过反复迭代计算,逐步逼近最优解。

(1)编码:用定长字符代表遗传中的基因,在这里表示某种特定品位,编码顺序依次为边界品位、最小工业品位、原矿品位和精矿品位。[2]

(2)初始群体:每次迭代的初始群体由上一次迭代生成,第一次的初始群体随机生成,每个群体包含的个体数确定。

(3)适应度:自然界中的适应度是生物个体对自然界的适应程度,适应度大,那么它存活下来的可能性就大。类似的这里的适应度是衡量个体优劣的指标,可以驱动遗传算法的优化,本例中的适应度取不同品位的矿石所能取得的净现值。

(4)复制和交换:根据达尔文进化论,适应性强的个体容易生存下来,那么他们的有利性征就被保留了,同样的不利性征就被淘汰了,适应性强的个体他们的后代跟他们的相似度会比较高,在遗传算法中可以用复制来代表这一部分;交换就是指上一代多个个体的部分基因相互置换产生新个体。

(5)突变:遗传算法中产生新个体的又一手段,通过求补运算完成。

(6)终止条件:遗传算法是迭代运算,在迭代到符合某一要求时停止,一般都是当群体的平均适应度或最大适应度变化平稳时,迭代终止。

采矿工程优化实例

本处选择山东莱芜铁矿施工时的填充材料刚度与采场结构参数的优化问题来说明一下神经网络和遗传算法的具体应用。

山东莱芜铁矿谷家台矿区矿体赋存于大理岩与闪长岩的.接触带中,上部为第四系和第三系所覆盖,全部为隐伏矿体,矿脉地理结构十分复杂。[3]上部有河流流过,虽然河流和矿带之间有第三系的红板岩,但是由于局部天窗的分布,导致水层和第四系砂砾石层和灰岩层接触,隔水效果不好。由于灰岩层的含水性,导致这部分成为承压含水层。复杂的地质背景给开矿带来了巨大的难度,为了实现不改河、不疏干、不搬迁、不塌陷、不还水的“五不”方针,最终决定的开矿方案是采用矿体近顶板大理岩注浆补漏堵水措施与阶段空场嗣后胶结充填采矿方法相结合的综合治水方案。制约这一方案顺利实施的两个重要因素就是充填材料刚度与采场结构参数的优选问题。

设矿房宽度为Bf,填充体刚度为EC,бt为上盘出现的最大拉应力。推测得出:从安全性角度考虑,矿房宽度Bf越小,填充体刚度EC越大,则上盘出现的拉应力越小,施工越可靠;从经济型角度考虑,矿房宽度越大,填充刚度越小越经济,可以看出两者是相对的,我们要在这之间找一个最佳匹配值。使得上盘出现的拉应力小于但又接近于大理岩的抗拉强度。

先通过神经网络建立决策量Bf、EC和目标бt的映射关系,然后用遗传算法搜索最佳匹配,得到结果Bf=,EC=,бt=,最后进行的结果的合理性验证,表明这个结果是令人满意的。

3、结论

作为现阶段比较先进的计算智能和人工智能技术,遗传算法和神经网络着重于通过迭代算法和非线性映射来求得问题的最优解。由于绝大多数矿场的复杂条件导致采矿工程中的许多问题和方法的决策存在众多的决策变量,并且多数变量和目标量的关系都是非线性的,这些特点使得遗传算法和神经网络等现代先进智能技术能很好的运用到采矿工程的优化中去,通过文章研究和实例证明,对于采矿工程的方法优化,遗传算法和神经网络能起到很好的效果,随着这些技术的进步,他们将会为采矿工程的优化方面提供更有力的帮助。

参考文献

[1]李云,刘霁.神经网络与主元分析在采矿工程中的应用[J].中南林业科技大学学报,2010,30(6):140-146.

[2]张磊,柴海福.浅谈人工神经网络在采矿工程中的应用[J].学术探讨,2008,(6):172.

[3]刘加东,陆文,路洪斌.浅谈采矿方法的优化选择[J].IM&P化工矿物与加工,2009,(1):25:27.

煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。下面我给大家分享煤矿开采技术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

浅议煤矿开采技术

[摘 要]我国煤炭资源储量丰富,据不完全统计,我国煤炭总储量在9000亿吨以上,含煤面积55万多平方千米,而且煤种齐全,我国一次性能量消费结构中,煤炭占75%以上。从煤中可以提取二百多种产品,因此煤炭工业发展的快慢,将直接关系到我国社会主义经济建设。煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。发展多层次、多样化的采煤工艺,具有重要的意义。

[关键词]煤矿 采煤工艺 控制技术 开采

中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0130-01

1 简述矿井开采

矿井开拓通常以井筒的形式分为竖井开拓,斜井开拓,平硐开拓和综合开拓。采用合理的采矿方法是搞好矿井生产的关键。

竖井是一种从地面开掘以提供到达某一煤层或某几个煤层通道的垂直井。从一个煤层下掘到另一个煤层的竖井称盲井。在井下,开采出的煤倒入竖井旁侧位于煤层水平以下的煤仓中,再装入竖井箕斗从井下提升上来;斜井是用来开采非水平煤层或是从地面到达某一煤层或多煤层之间的一种倾斜巷道。斜井中装有用来运煤的带式输送机,人员和材料用轨道车辆运输;平硐是一种水平或接近水平的隧道,开掘于水平或倾斜煤层在地表露出处,常随着煤层开掘,它允许采用任何常规方法将煤从工作面连续运输到地面。

煤层在形成时,一般都是水平或者近水平的,在一定范围内是连续完整的。但是,伴随着地壳的运动,煤层的空间形态发生了变化,形成了单斜构造、褶皱构造和断裂构造等地质构造。采煤需要注意煤层的走向、倾向和倾角。

矿井开拓的主井和运输巷道等都需要长期支护,可以采用砌碹支护,架拱支护,架蓬支护,锚杆支护,锚喷支护,锚网喷支护,锚索支护,金属拱形支架支护,料石支护,钢筋混凝土支护或者几种支护形式并存形成联合支护。采掘工作面需要临时支护,通常采用的方式有打点柱、液压支柱支护、木支柱支护等。采煤一般都采用后退式采煤,边采边加强支护。

2 采煤方法

开发煤矿高效集约化生产技术手段,建设高产高效矿井。研究开发各种环境条件下的高效、可靠的采煤装备和工艺;简单、高效、可靠的生产系统和开采布局;生产过程监控与有效管理等相互适应的成套开采技术,以提高开采技术水平和机械化程度。

开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层现代开采技术”

硬顶板控制技术。研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板处理技术,直接顶能随采随冒,提高顶煤回收利用率,基本顶能按照合理�距垮落,有利于顶煤破碎,保障工作面推进安全、顺利地进行。

硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支撑压力小的硬厚顶煤的迅速处理技术,包含高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,以提高顶煤回收利用率。顶煤冒放性差、块度大的综合开采成套设备技术,有利于顶煤破碎和顶板控制,同时有利于液压支架的放置,为布置输送机提供便利。

两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,采用合理的综放开采回采工艺、优化工序、缩减放煤时间,提高工作面的推进度,实现高效高产。

宽煤巷锚杆支护技术,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机的使用,从而有效提高工作面产能。

缓倾斜薄煤层的长壁开采

主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采术。

缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁采

应进一步加强完善支架结构及强度,加强防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)产高效指标的差距。

各种综采高产高效综采设备保障体系

要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架―围岩”系统、采掘运设备进行监控。进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的 “油-磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。

3 深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;主要任务:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。

4 “三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理开采系统和优化参数,发展沉降控制理论和关键技术;研究与应用各种充填技术和组合充填技术;研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备等关键技术。

5 优化巷道布置,降低矸石排放

改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系,从而实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最佳匹配。

6 采场围岩控制技术

进一步完善采场围岩控制理论

用科学合理、优化高效的岩层控制技术来确保开采的安全、高效、低成本为目标,要通过总结经验,深入研究各种煤层地质及开采条件来实现。

研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术

目前,主要应用的是高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术, 由于这些技术工艺复杂、成本高,所以需要进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这一问题。

放顶煤开采岩层和支架――围岩相互作用机理

研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架――顶煤――直接顶――基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律,提出放顶煤优化准则和提高顶煤回收率的路径。

支护质量与顶板动态监测技术

在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面,需要进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜的放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测,同时应不断完善现有的监测技术,发展智能化监测系统,改进监测仪表,使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。

冲击地压的预测和防治

通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理,进一步完善冲击性矿压显现监测系统,发展遥控测量和预报技术。

研究开发新型的支护设备

研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架,完善液压支架性能和快速移架系统。

7 小煤矿技术改造和机械化开采技术

对小煤矿进行合并重组,淘汰落后生产技术和生产设备,提高平均单井规模和技术水平,开发小型煤矿机械化、半机械化开采技术和装备,改进小煤矿的采煤方法和开采工艺,提高采煤工作面的单产和工效。

总结,提高煤矿资源开采水平,充分利用资源,选择合理的采煤开拓方法,保障安全生产,提高企业效益。

参考文献

[1] 郭靖.煤矿开采技术[M].山西人民出版社.2010

[2] 戴绍诚.高产高效综合机械化采煤技术与装备[M].煤炭工业出版社 1998.

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煤矿企业论文研究

煤矿安全管理问题及对策论文

在日复一日的学习、工作生活中,许多人都写过论文吧,论文是对某些学术问题进行研究的手段。那么问题来了,到底应如何写一篇优秀的论文呢?以下是我帮大家整理的煤矿安全管理问题及对策论文,欢迎大家分享。

摘要 :

山西省是中国的煤炭产业大省,分析山西省煤炭产业安全现状,着重探讨山西省煤炭安全生产管理中存在的问题及原因,并据此提出提高生产安全管理水平的对策,以期使煤炭产业朝着更好的方向发展。

关键词:

煤炭安全管理;安全生产;解决对策

引言

山西省煤炭储量很丰富,为了适应经济发展的需要,对煤炭的开采在不断扩大,这在很大程度上对山西省的经济发展起到极大的推动作用。但是受山西省地质结构等影响,要更多的注意煤炭安全开采工作,在发展煤炭产业时,做好煤炭安全管理工作是保证煤炭产业正常发展的必要前提。尽管现在引入了一些新技术,但是开采煤矿本来就是一件充满危险的工作,矿底的情况充满了不确定性,因此就更要重视煤矿开采的安全问题。煤炭产业要想发展,就必须做好相应的防护措施,最大限度地减少意外事故的发生。本文针对当前山西省煤炭产业安全管理工作的现状进行分析,并且对加强煤炭产业安全管理工作提出了一些建议,希望能够对增强煤炭安全管理工作起到一定作用。

一、山西省煤炭产业安全现状分析

山西省的很多煤矿都是在地下作业,加上地形的影响,瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、冲击地压和顶板事故等频发,而且毫无节制的开采导致开采条件更加复杂化,也带来更多的安全问题。山西煤矿生产管理主要表现在以下方面:a)煤矿周围自然环境差,地质结构复杂,这就容易造成灾害;b)矿井数量很多,但各自开采,导致矿井林立,生产能力分散且低下,对于煤炭资源的浪费严重;c)受山西省经济发展限制,机器比较落后,机械化程度低且安全设施并不合理;d)参与煤矿开采的工人都是一些没有专业知识的劳动者,综合素质差。山西省很多煤矿安全管理工作都是通过工作人员的主观意志和经验进行管理,这种方式很容易受到管理者的自我心理因素的影响,不利于煤炭安全管理工作的落实[1-2]。

二、山西省煤炭安全生产管理中存在的问题及原因

煤炭开采是一项高危作业,在煤炭产业的发展中,总是受到很多因素的制约,如设备落后、地质条件影响等都不利于煤炭产业的发展,同时也容易引发安全管理工作中的问题。

煤炭安全管理技术落后

因为煤矿产业是一个很庞大的产业,但是在山西省的很多地方对煤矿安全管理工作还是停留在20世纪的生产总承包制,没有形成多元的企业结构,没有广泛地使用高新技术,依然保留着传统的、以生产经营成本管理为核心的方式,同时煤炭安全管理工作没有形成逐层负责的机制,这就在整体上使山西省的煤矿安全管理技术水平落后。

开采煤矿存在的安全隐患

山西省目前煤炭生产方面缺少专业的人员指导,因为山西煤炭资源丰富,但是大多煤矿都是私人产业,由于经营者对于煤炭的了解并不是很多,很多工人都是外地来的打工者,他们在工作前都没有进行详细的员工培训,这样就很容易导致事故发生。同时,因为煤矿工人的上班时间远远超出了正常的工作时间,平均时间都在10h~14h,在长时间的黑暗中工作并且没有得到足够的休息,极易发生意外事故[3]。

缺乏有效的安全监管

中国对煤炭工业安全监管的基本机构是国家煤矿安全监察局及以下的各省煤炭安全监察局,但是,各省内的煤炭安全管理监察体系就没有那么详细了。山西省内因为从事煤炭方面的工作者数量很多,并没有全面的煤炭安全管理监察体系,这就导致山西省内的煤炭安全管理监察工作不完善。同时,在山西省很多煤矿企业内部并没有达到国家对煤炭安全管理监察的标准,不能做到对于煤矿危险源的监控动态化、系统化,导致监察工作不能很好的落实。

灾害的认识及防范措施不足

近年,国家加大了对煤炭产业的管理和监督力度,注重对煤矿生产和经营者的安全管理培训,煤矿工作人员及管理者的素质都有了很大提升。由于近年开采煤矿的数量增多,但对地质资料不了解,使得开采难度增大了很多。同时,过分重视生产而忽视安全工作,导致发生地表坍塌、人员伤亡、瓦斯爆炸事故,这些事故都证明了山西省目前煤炭安全管理工作并不健全[4]。

三、对策分析

建立煤矿生产过程人员管理电子监控系统

煤矿作业是一个很危险的工作,难免会有意外事故的发生。在一些矿井中,会存在隐瞒不报的问题,针对这种情况,需要煤炭安全管理部门提高现有的技术管理手段,改变传统的监督、监察方法,加强对矿下工作人员的监测,同时重视工作人员的`考勤系统,确保能够及时了解矿下工作人员的安全情况。同时,可以安装RFID射频识别系统,加强对人、车、物等信息数据的采集,更好地监测矿井情况,引进新的技术尽可能做到对于矿下工作人员的安全管理。

引进新技术重视管理

不论何种行业,安全生产都是第一位,尤其在煤炭开采工作中,更要重视从业人员的专业技能、安全观念、最长工作时间、最低薪酬标准等。在矿下工作,要做到人与机器的有效配合才能达到更好的工作效率。要想安全管理工作能够更好地实施,就需要加强操作人员作业的可靠性及机器的稳定性。同时,也要做到安全的物流管理,及时传递生产工序中的安全物品,从而降低事故发生频率,更好地促进安全生产管理工作。

应用信息技术远程实时监测危险源

为了更好地达到对煤矿生产安全管理工作的监管,就需要合理运用传感器,在生产过程中可以及时收集数据信息,通过网络及时传送到煤炭安全管理中心,达到远程监控的目的。同时,也要设计好传感器的灵敏度,做到提前预警,从而减少事故发生的频率[5]。

加快资源整合

山西省煤矿众多,这就吸引了很多投资商去开采煤矿,但是为了更好地保证煤矿开采的安全管理工作,需要对众多小煤矿进行资源整合:清理越层开采的小煤窑,严厉打击非法开采的小煤矿,大力惩治非法开采者。采取一系列强有力的整治措施能在很大程度上促进山西省煤矿资源整合,减少资源浪费的同时做到安全管理。为了实现更快的资源整合、提高煤炭安全管理水平,应该关停不合法的小煤矿,同时加强大煤矿的国有化控制,淘汰落后的生产企业,从根本上提高山西省的煤炭安全生产条件[6]。

四、结语

煤矿生产是一项复杂而有长久的工程,煤矿安全生产是国家安全生产的重要组成部分,是实现煤矿企业持续、稳定、健康发展的重要保证。山西省作为中国的煤炭大省,在煤炭生产的安全管理工作中还存在很多问题,因此,要尽可能提高山西省煤炭安全管理工作。

参考文献:

[1]吴晓煜,付建华,梁嘉琨,等.煤矿安全管理与监察工作指导[M].北京:煤炭工业出版社,2002.

[2]苏曾庆.煤矿安全信息管理系统的建立[J].科技情报开发与经济,2002,12(4):182-183.

[3]汪元辉.安全系统工程[M].天津:天津大学出版社,1999.

[4]付飞.煤炭安全管理中的问题及分析对策[J].能源与节能,2017(3):11-12.

[5]陈伟伟,梁钊.煤矿安全培训存在的问题与对策分析[J].中小企业管理与科技旬刊,2013(3):112-113.

[6]姜兴国,孙磊,刘景波.煤矿企业安全培训存在的问题与对策[J].煤炭技术,2006,25(2):142-143.

摘要 :

煤矿安全生产是煤矿企业的生命线,煤矿行业因其生产环节以及生产环境的特殊性,安全管理更显的尤为重要,唯有完善好煤矿安全技术管理机制,才能促进煤矿安全生产工作的长久持续健康发展,为煤矿安全生产创造更高的经济效益,产生更好的社会效益。立足于当前我国煤矿安全生产工作实际,表明了重视煤矿安全生产管理工作的意义所在,分析总结了我国煤矿安全生产管理中存在的一系列问题,并针对存在的问题提出了一系列解决措施,从而促进煤矿行业更好更快的安全发展。希望可以给相关人员提供一些思考和借鉴。

关键词 :

煤矿;安全生产;技术管理;问题;解决对策

引言

煤矿安全生产涉及的范围相对广泛,社会的影响性相对较大,因此,煤矿安全技术管理工作一旦做不到位,会产生较大的消极影响,一方面会损坏煤矿企业的经济利益;另一方面会导致一系列的社会矛盾,小到煤矿企业,大到社会,都造成一定的威胁。煤矿安全是煤矿生产的前提和保障,更是促进煤矿行业快速发展的重要基石。煤矿行业一般都作业于安全隐患较多、危险系数较高的环境中,因此,进行科学完善的煤矿安全技术管理不仅是保护人身安全的需要,更是有效提高煤矿安全生产效益的重要保障。

一、煤矿安全技术管理存在的问题

煤矿工人的综合素质低下,威胁安全生产

当前,我国煤矿企业也正在进行各种改革,用人体制也呈现出多样化的形式。这样的变化一方面给企业带来一定的好处,降低了企业的生产成本,但是另一方面却给煤矿企业的安全生产工作带来威胁。煤矿企业的合同制临时性工人的增多,不仅加大了安全管理的难度,而且由于临时性的煤矿工人多来自不同地区的打工人员,文化水平相对较低,思想观念相对落后,存在着较强的临时雇佣观念,缺乏安全生产的责任意识,安全生产的知识和安全生产的意识都比较薄弱,对煤矿的安全生产是一个极大的威胁。与此同时,煤矿管理人员大多来源于煤矿中吃苦耐劳的生产先进者,对煤矿安全生产工作存在科学性的认知,甚至存在着煤矿出煤免不了违章的错误思想。根据调查数据显示,我国60%的煤矿事故都源于违章操作,对安全生产是一个极大的阻碍。

过分重视生产产量,忽视安全生产规程

煤炭行业的市场化竞争越来越激烈的形势导致很多煤矿企业的管理人员在煤矿生产过程中过分重视煤炭生产的产量,忽视安全生产规程,没有加强对安全生产工作的管理,更没有正确的引导企业的煤矿工人严格遵守安全生产的规章制度和生产流程。尤其是在生产过程中,煤矿生产和煤矿安全发生冲突的时候,很多煤矿企业的管理人员并不能坚持安全第一,生产第二的原则,而是将煤矿生产的产量看的更加重要,认为煤炭生产的产量是提高企业经济效益的关键,产量是硬标准,质量是次标准,安全是软标准。尽管很多煤矿企业在生产过程中贯彻落实了安全风险抵押制度,但是实施的力度还比较小,甚至只停留在表层。在生产作业规程学习的环节,甚至很多安全生产技术管理人员只是象征性的读一读,并没有真正的深入到生产人员的思想中。

欠缺安全管理机构,安全管理力量薄弱

当前,很多煤矿企业为了降低企业的生产成本,提升企业的经济效益,将以往存在的很多安全管理机构当作不必要的部门就行撤销或者合并。煤矿企业的安全管理人员大幅度的减少,这就更加使得安全生产的管理力量更加薄弱。与此同时,煤矿企业中现存的安全管理人员也存在身兼数职的情况,不仅是安监人员,又是瓦检人员,致使安全管理人员对自己的工作职责难以明晰,很难做到监管到位,对煤矿生产造成一定的生产隐患。另一方面,很多政府部门派驻的安全管理人员最终被依附于企业的合并科室里,在职责履行的过程中,存在很多的阻碍和束缚,很难最大限度的发挥职责与权力。

安全生产投足力度不足

我国的煤炭企业存在着普遍的问题就是安全生产的投入力度明显不足,这就使得大部分的煤炭企业都面临着煤矿安全生产的被动局面。具体分析原因:①很多煤炭企业的负责人只是注重煤炭生产的产量,加班加点进行煤炭生产,致使煤炭生产的机器设备老化陈旧,机械安全生产事故频发。②当前煤矿市场并不十分景气,煤炭供大于求,煤炭产业的经济效益并不乐观,资金周转不开,使得安全生产的周转资金减少,煤炭企业没有能力进行安全设备的维护与更新,大大增加了安全事故隐患的几率。与此同时,安全生产培训工作和管理工作都需要大量的资金,甚至招聘人员都更侧重于廉价的劳动力,却忽视了文化素质水平的高低也是影响安全生产管理工作的重要因素。

二、煤矿安全技术管理的解决对策

贯彻落实法律法规,强制安全生产管理

我国针对煤矿安全技术管理工作出台了多项明确的法律法规,比如《矿山安全法》《煤矿安全规程》等等。这一系列的法律法规呈现表明我国的煤矿安全生产技术管理已经上升到了法律法规的强制层面。煤矿企业应该以此为起点,严格落实法律法规的相关规定,借助法律的力量,强化企业内的安全生产工作力度,依法对煤矿安全生产进行有效的监督和管理。同时,要在企业内部深入宣传法律法规的内容,树立煤矿生产人员的法律意识和法律观念。另一方面,企业的相关部门要依照国家法律法规的相关要求,不断完善企业内部安全生产管理的制度,做到有法可依,有法必依,违法必究,不断对煤矿安全生产工作进行整顿。

加强安全生产监管力度,落实安全生产责任制度

我国的煤炭企业伴随着社会主义市场经济的发展开始逐步由单一生产到多种经营。提高经济效益不能要依靠生产产量,更要注重安全生产。因此,煤矿安全技术管理工作更要不断的推进,加大安全生产的监管力度,由过去的软指标慢慢变成硬性指标考核的一部分,将安全生产考核作为一个重要的工作去抓,从根本上保障企业的经济增长力度。与此同时,企业内部应该建立健全安全生产工作责任制,做到责任到人,人人有责。将安全生产管理的理念深入到每一个员工的心里,营造一个安全生产技术管理的责任制氛围,最大限度的减少安全事故的发生。

提高企业职工的综合素质,完善安全生产设施设备

煤矿职工是煤矿安全生产工作的主体,提高煤矿职工的综合素质有助于减少安全生产事故的隐患。企业应该不断对用工制度进行合理的配置,对煤矿工人进行定期和不定期的培训和教育,加大安全生产的责任意识宣传,同时,应该加大资金的投入,引进先进的安全生产设施设备,在煤矿企业高产高效生产的同时,可以大大降低因为人为因素造成的安全事故,保障安全生产的顺利持续进行。

三、结语

伴随着社会主义市场经济的不断推进,煤矿行业更是国家深化经济改革的重要领域,国家对煤矿行业更是提出了“安全生产是第一位”的政策方针。煤矿安全技术管理工作的完善更是企业发展、社会进步的重要标志,因此,大力完善煤矿安全技术管理工作具有重要的现实意义。

参考文献:

[1]李石新,王文涛,肖石英.中国煤炭企业安全现状及其影响因素分析[J].长沙理工大学学报(社会科学版),2011(6).

[2]张志呈,李春晓.我国煤矿事故多发性和实现本质安全管理的研究[J].西南科技大学学报(哲学社会科学版),2013(1).

[3]刘文俊,周志强,李石新.煤矿企业员工行为对安全生产的影响及安全文化构建[J].中国安全科学学报,2012(1).

[4]吴平德,陈建国.建立长效安全教育培训机制实现安全生产[G]//中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2004年学术年会论文集,2004.

[5]周小燕.职业健康与安全管理体系的培训、危险源辨识和绩效测量规范运行研究[D].成都:四川大学,2006.

摘要:

文章主要针对我国煤矿安全管理存在的问题及对策展开研究。首先,对安全管理的概念进行界定。其次,提出我国煤矿安全管理存在的主要问题。最后,提出相关对策。希望通过文章的研究可以进一步丰富相关的理论及实践研究,不断提高煤矿的安全管理质量。

关键词:

煤矿;安全管理;培训;设备;作业人员

中国煤炭资源丰富,是世界煤炭资源最为丰富的国家。过去很长一段时间以来,我国煤矿安全事故频发,给人民和国家造成了不可挽回的生命财产损失,对人民的生活、国内的安定团结、我国的国际形象均造成了严重影响。而国内近年来关于煤矿安全管理的研究从未中断,呈现出百家争鸣的状态。基于此种情况,我们有必要对该论题进行更加深入的研究,更深刻的发现煤矿安全管理存在的问题,提出相应对策,进而通过有效的安全管理手段让煤矿安全事故消弭于无形。

一、安全管理的概念界定

何谓安全管理呢?樊亚静(2015)在《某基层储备仓库仓储安全管理研究》中指出:“安全管理是人类在各种生产活动中,按照科学所揭示的客观规律,对生产活动中的安全问题进行计划、组织、指挥、控制和协调等一系列活动的总称。”对于这种概念界定作者较为认同。为了对安全管理更好的进行理解,我们可以将安全管理的概念简化为:为防止出现安全事故而实施的一系列管理手段。

二、我国煤矿安全管理存在的主要问题

我国煤矿安全事故频发主要是安全管理存在问题。那么,我国的煤矿安全管理究竟存在哪些问题,下面,作者简要论述如下:

管理的体制与机制存在不协调

新中国建立之后,我国安全生产管理体制始终呈现出不断变化的状态,一直以来并未形成较为系统、稳定的安全生产管理体制与机制,安全生产管理体制与机制之间也存在不协调的局面。以山西省为例,山西省在煤矿安全管理方面也存在体制与机制不协调的情况,主要体现在如下几个方面:

(1)多个部门同时管理一个煤矿,但是这些部门均缺乏足够的权力。很多地方部门只是在一味应付上级部门的检查,而对于煤矿的安全管理却未做出足够努力。

(2)煤矿管理部门的管理职能存在交叉,且各个管理部门之间的协调力度也相对不够,造成了安全管理出现混乱。

煤矿作业设备存在不安全因素

对于一个煤矿来说,安全生产应始终放在第一位。从近年来所发生的煤矿安全事故中我们明显可以看出,很多煤矿安全事故的发生均是因为相关作业设备存在不安全因素所造成的。例如,煤矿在引进新设备时,新设备的质量存在问题,这种情况的存在也很容易引发安全事故的发生。还有一部分煤矿作业设备由于年久失修,也存在安全隐患。如果相关人员对这些设备未及时进行检查和修理,也很容易造成安全事故的发生。

煤矿缺乏健全的安全管理体制

目前,我国存在很多小煤矿,这些小煤矿在安全管理体制方面的建设较为欠缺。由于缺乏完善的安全管理体制,因此,也很容易造成煤矿安全事故的发生。即使是一些大型煤矿在安全管理体制方面也并不是那么完善。在具体的工作实践中发现,虽然很多煤矿均建立了系统的安全管理体制,形成了较为完善的安全管理制度,但是在具体的工作实践中却并未有效执行。一旦发生事故才会真正重视起来。这种情况目前也普遍存在。

对煤矿作业人员缺乏专业培训

除了上述几点之外,还有部分煤矿并未对煤矿作业人员进行专业培训。没有受过专业培训的工作人员,下井之后很容易会做出某种不安全行为,威胁煤矿安全生产。这种情况在大型煤矿中存在的较少,对于一些小煤矿来说则体现的较为明显。为提高煤矿的安全生产质量,尽可能杜绝煤矿安全事故的发生,煤矿必须要加强对作业人员的专业培训,提高作业人员的专业素养。

三、提高煤矿安全管理质量的相关对策

存在问题必须要及时有效予以解决。为有效解决我国煤矿安全管理过程当中存在的诸多问题,特提出如下对策:

协调安全管理体制与机制

为进一步做好煤矿安全管理工作,必须要协调安全生产管理体制与机制。具体可以从以下几个方面入手:

(1)将煤矿管理权赋予特定部门,打破多个部门对同一煤矿进行管理的格局。除此之外,还应赋予该管理部门足够的权力,便于该部门对煤矿安全进行更加有效的管理。

(2)建立监察部门,对煤矿安全管理进行定期抽查和长期监督,一旦发现煤矿安全管理存在问题,必须要对煤矿及相关管理部门进行追责。这样的做法对于促进煤矿安全管理质量的提高来说是非常重要的,它有利于煤矿安全生产管理体制与机制的进一步协调。

对煤矿作业设备进行管理

煤矿作业设备存在安全隐患是造成安全事故发生的重要因素。基于此种情况,煤矿在引进新设备时,相关部门必须要对其质量进行严格的检验,一旦发现引进设备出现问题必须要及时予以更换,并严格禁止这样的设备投入生产。除此之外,煤矿还应该安排专门人员对作业设备进行定期或不定期的检查,一旦发现作业设备存在安全隐患,必须要予以及时修理或更换,从而更好地保障煤矿的安全生产。

健全煤矿的安全管理体制

为了更好地保证安全生产,煤矿必须要建立健全安全管理体制。安全管理体制建立之后,还需要经过实践的检验,一旦发现相关安全管理体制存在欠缺,必须要及时予以调整和完善。尤其是一些小煤矿,相关管理部门必须要帮助其建立完善的安全管理体制。除此之外,煤矿安全管理体制建立之后,相关部门还应该定期或不定期的对其进行检查,检查煤矿是否有严格遵循安全管理制度。这样的做法可以帮助煤矿进一步完善安全管理体制,进而用体制促进安全,实现煤矿的安全生产管理。

加强煤矿作业人员的培训

为有效杜绝煤矿安全事故的发生,煤矿在工作人员上岗之前必须要对其进行严格的上岗培训。培训考核通过之后方能正式上岗。除此之外,在日常的工作之余,还应该积极组织相关工作人员进行专业培训。具体可以采用如下几种形式:

(1)指派本煤矿内资深的老员工对大家进行专业培训,传授实践操作中的具体安全工作经验。

(2)从外部聘请专家对本煤矿的作业人员进行专业培训,从而不断提高其安全操作技能和安全意识。

四、结束语

煤矿安全管理是一个系统工程。事实上,除了上述几点之外,我国煤矿安全管理存在的问题还有很多,在此不做一一赘述。希望文章的写作可以充分引起煤矿安全管理部门及相关工作人员的重视,有效进行煤矿安全管理,进而有效杜绝煤矿安全事故的发生。它不仅关乎到煤矿的安全生产,更关乎整个社会的和谐、稳定发展。

参考文献

[1]樊亚静.某基层储备仓库仓储安全管理研究[D].北京交通大学,2015.

[2]李俊.煤矿安全管理要素探讨[J].中国安全生产科学技术,2011(2).

[3]汪永芝,吴健斌.浅析煤矿安全管理存在问题及应对策略[J].煤炭工程,2011(5).

[4]林杨.煤矿安全管理存在的难点问题及对策探讨[J].安全与健康,2010(3).

露天煤矿安全生产现状与问题分析的论文

摘要: 在建立现代企业制度的现代企业管理中, 煤矿企业如何搞好露天煤矿安全生产工作, 已经成为煤矿安全员开展管理的首要问题。本文针对露天煤矿安全生产现状以及存在的问题, 提出了露天煤矿安全生产工作方式, 希望能为同仁带来借鉴。

关键词: 露天煤矿; 安全生产; 流程; 规章制度;

1 露天煤矿安全生产现状与问题。

安全生产是所有煤矿企业的一个重要工作方针和进行煤矿生产的永恒的题。为了实现安全生产, 煤矿企业以“安全第一、预防为主、综合治理”的工作方针进行具体的安全生产工作的指导, 突出“以人为本”的安全管理理念。历来煤矿企业对于安全生产采取了一系列措施, 改革安全监察体制, 保障煤矿生产安全。然而对于煤矿生产来讲, 其工作环境、工作性质有其特殊性和复杂的一面, 再加上管理人员的水平不一, 影响到煤矿安全生产。由此, 煤矿企业必须要加深对安全生产问题的研究, 采取安全生产工作方式, 提升安全生产及时水平和业务能力, 同时提高安全生产管理水平, 确保煤矿生产实现生态环保的安全生产方式。

当下中国很多企业都在建设现代企业制度, 而煤炭企业的生产的特殊性导致其建立现代企业制度受到很大的阻力, 首先是现代企业管理理论在煤矿企业的应用未能有更深入的推进, 其次, 非常缺乏优秀的煤炭企业安全管理专家, 现代企业中先进的管理理论未能在煤矿企业的安全生产中进行良好地创新应用, 阻碍了露天煤矿安全生产工作方式的进一步发展。一些安全生产问题虽然每周每天都在宣讲教育, 然而还是会发生安全生产问题和事故。究其原因, 在于安全生产管理虽然建立了相应的流程化操作方式, 然而其工作流程还未能实现标准化、细致化管理, 安全生产管理水平有待提高, 少数安全生产规制还有待补充完善, 安全生产的持续改进未能持之以恒[1]。

2 露天煤矿安全生产工作方式。

以精细化的管理方式促进安全生产管理, 建立健全规章制度。

露天煤矿企业在安全生产方面有具体的工作思路进行安全基础建设。对于露天煤矿安全生产工作, 必须要先抓好企业基础的安全生产工作, 通过对生产制定具体详细的安全基础内业管理办法, 将所有的生产管理进行规范, 最好做到流程化、程序化, 促进基础安全生产工作的标准化生产。其次, 针对所有的工种和工作流程, 需要制定有针对性的管理制度, 通过制度来规范工作管理。再次, 需要对生产进行“精细化”的管理, 每月都要对安全生产管理进行总结讨论, 可以称之为“精细化管理月活动”, 将每一个部门的生产管理进行总结, 并发现问题, 提出整改意见或方案。最后, 对于所有的工作岗位和技术岗位, 需要建立相应的岗位安全责任制、岗位技术规范以及相应的安全技术操作规程, 促进制度建设的`完善, 让所有的安全生产和安全生产管理工作都能有相关的质量标准、安全标准、技术标准等制度和理论依据作指导。所有的制度标准建设必须要符合《煤矿安全规程》等国家规定的相关要求和行业标准[2]。

强化安全培训教育和标准作业流程的学习与应用, 坚持持证上岗。

煤矿企业的安全生产关系到工作人员的生产安全和企业的财产安全, 一旦发生安全生产事故, 将会造成重大生命财产损失。由此, 必须狠抓人矿教育, 定期开展安全培训和安全教育, 保证所有的生产人员都能定期参加培训教育, 促进全员树立安全生产意识, 并通过安全培训教育的相关考试。煤矿公司设立了很多工种, 这些工种都需要通过培训教育合格后才能上岗, 尤其是那些特殊工种和岗位, 其从业人员必须在培训过程中取得相应的等级证件证书, 持证上岗, 否则不得上岗。对于公司从事危化品的相关工作人员, 例如加油工、油罐车驾驶员等, 必须要有相应的证书, 持证上岗。对于相关的管理人员, 需要参与公司所组织的煤矿安全培训教育, 当考试合格取得安全资格证后, 才能上岗工作, 并且在取证后期还要定期参加复训。加强员工对标准作业流程的学习与应用, 有利于对煤矿企业进行生产的分类指导、分级监管。让生产岗位上的每一位员工能够对本岗位的标准作业流程的生产工作进行学习、了解和掌握, 严格根据统一的要求做到标准操作, 便于将安全生产实现细节量化, 控制好每一个生产操作的关键点, 使得作业能够在有限的时间和资源内完成规定的安全生产操作量[3]。

加强安全监督管理, 对安全管理进行持续改进, 保障生产安全。

煤矿生产的安全问题决定了企业的生存与发展, 必须要设立专门的安全监察部门和工作人员进行监察管理, 并且其安全监察人员必须要对业务能够足够熟悉, 有胆量去管、去抓现场安全问题, 加大对现场安全生产的监察力度和检查力度。公司要设置专门的安全监察小组和人员, 此外, 为了安全监察管理能够细致化, 还要求各生产部门都要配备相应的安全专兼职管理人员, 配合安全监察小组做好本部门的安全生产监督工作。煤矿企业必须要做好三级安全培训教育、现场安全监察与检查工作, 对安全教育和监督检查加强力度, 是做好安全管理的基本保障工作, 便于企业及时就安全生产中的问题以及安全隐患问题进行排查, 确保将安全隐患问题消灭在萌芽状态。对于安全监督检查, 需要根据公司建立的安全长效机制定时定期检查, 及时提出整改方案和措施, 并积极督办, 采取闭环式管理办法消灭隐患。当检查发现有违章情况的, 根据相关制度和标准来对违章单位和个人进行惩处, 以便督促各单位将事故苗头遏制在萌芽时期, 杜绝事故的发生发展。

对于安全生产问题, 永远都会有问题产生, 由此, 需要由专门的安全督促小组来持续监督, 并对问题和隐患进行持续整改和改进, 对于改善的方案和措施, 必修要有专人追踪后续执行情况和效果, 保障生产安全。

3 结语。

总之, 煤矿企业的安全生产需要从多方面进行管理, 管理工作要坚持“以人为本”的安全管理理念, 将管理理念具体细化到工作过程中来, 就是以精细化的管理方式促进安全生产管理, 建立健全规章制度, 强化安全培训教育, 坚持持证上岗, 加强安全监督管理, 对安全管理进行持续改进, 保障生产安全, 建立保卫、消防、交通管理部门或工作小组, 维护生产秩序, 邀请专家加入企业的安全质量标准化建设中来, 建设安全质量标准, 保障露天煤矿实现生态环保型生产。

参考文献

[1]李香香.基于虚拟场景露天煤矿卡车安全培训系统的构建[D].安徽理工大学, 2015.

[2]刘忠红, 高金龙, 王登龙.准东露天煤矿煤层开采单齿斗钩预破碎工艺研究[J].露天采矿技术, 2017, 32 (05) :1-3+7.

[3]王志鹏, 王俊, 李伟, 丁鑫品, 张建平, 刘博文.露天矿采空区激光三维探测应用研究[J].露天采矿技术, 2016, 31 (05) :37-39.

煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。下面我给大家分享煤矿开采技术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

浅议煤矿开采技术

[摘 要]我国煤炭资源储量丰富,据不完全统计,我国煤炭总储量在9000亿吨以上,含煤面积55万多平方千米,而且煤种齐全,我国一次性能量消费结构中,煤炭占75%以上。从煤中可以提取二百多种产品,因此煤炭工业发展的快慢,将直接关系到我国社会主义经济建设。煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。发展多层次、多样化的采煤工艺,具有重要的意义。

[关键词]煤矿 采煤工艺 控制技术 开采

中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0130-01

1 简述矿井开采

矿井开拓通常以井筒的形式分为竖井开拓,斜井开拓,平硐开拓和综合开拓。采用合理的采矿方法是搞好矿井生产的关键。

竖井是一种从地面开掘以提供到达某一煤层或某几个煤层通道的垂直井。从一个煤层下掘到另一个煤层的竖井称盲井。在井下,开采出的煤倒入竖井旁侧位于煤层水平以下的煤仓中,再装入竖井箕斗从井下提升上来;斜井是用来开采非水平煤层或是从地面到达某一煤层或多煤层之间的一种倾斜巷道。斜井中装有用来运煤的带式输送机,人员和材料用轨道车辆运输;平硐是一种水平或接近水平的隧道,开掘于水平或倾斜煤层在地表露出处,常随着煤层开掘,它允许采用任何常规方法将煤从工作面连续运输到地面。

煤层在形成时,一般都是水平或者近水平的,在一定范围内是连续完整的。但是,伴随着地壳的运动,煤层的空间形态发生了变化,形成了单斜构造、褶皱构造和断裂构造等地质构造。采煤需要注意煤层的走向、倾向和倾角。

矿井开拓的主井和运输巷道等都需要长期支护,可以采用砌碹支护,架拱支护,架蓬支护,锚杆支护,锚喷支护,锚网喷支护,锚索支护,金属拱形支架支护,料石支护,钢筋混凝土支护或者几种支护形式并存形成联合支护。采掘工作面需要临时支护,通常采用的方式有打点柱、液压支柱支护、木支柱支护等。采煤一般都采用后退式采煤,边采边加强支护。

2 采煤方法

开发煤矿高效集约化生产技术手段,建设高产高效矿井。研究开发各种环境条件下的高效、可靠的采煤装备和工艺;简单、高效、可靠的生产系统和开采布局;生产过程监控与有效管理等相互适应的成套开采技术,以提高开采技术水平和机械化程度。

开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层现代开采技术”

硬顶板控制技术。研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板处理技术,直接顶能随采随冒,提高顶煤回收利用率,基本顶能按照合理�距垮落,有利于顶煤破碎,保障工作面推进安全、顺利地进行。

硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支撑压力小的硬厚顶煤的迅速处理技术,包含高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,以提高顶煤回收利用率。顶煤冒放性差、块度大的综合开采成套设备技术,有利于顶煤破碎和顶板控制,同时有利于液压支架的放置,为布置输送机提供便利。

两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,采用合理的综放开采回采工艺、优化工序、缩减放煤时间,提高工作面的推进度,实现高效高产。

宽煤巷锚杆支护技术,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机的使用,从而有效提高工作面产能。

缓倾斜薄煤层的长壁开采

主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采术。

缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁采

应进一步加强完善支架结构及强度,加强防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)产高效指标的差距。

各种综采高产高效综采设备保障体系

要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架―围岩”系统、采掘运设备进行监控。进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的 “油-磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。

3 深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;主要任务:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。

4 “三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理开采系统和优化参数,发展沉降控制理论和关键技术;研究与应用各种充填技术和组合充填技术;研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备等关键技术。

5 优化巷道布置,降低矸石排放

改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系,从而实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最佳匹配。

6 采场围岩控制技术

进一步完善采场围岩控制理论

用科学合理、优化高效的岩层控制技术来确保开采的安全、高效、低成本为目标,要通过总结经验,深入研究各种煤层地质及开采条件来实现。

研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术

目前,主要应用的是高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术, 由于这些技术工艺复杂、成本高,所以需要进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这一问题。

放顶煤开采岩层和支架――围岩相互作用机理

研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架――顶煤――直接顶――基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律,提出放顶煤优化准则和提高顶煤回收率的路径。

支护质量与顶板动态监测技术

在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面,需要进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜的放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测,同时应不断完善现有的监测技术,发展智能化监测系统,改进监测仪表,使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。

冲击地压的预测和防治

通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理,进一步完善冲击性矿压显现监测系统,发展遥控测量和预报技术。

研究开发新型的支护设备

研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架,完善液压支架性能和快速移架系统。

7 小煤矿技术改造和机械化开采技术

对小煤矿进行合并重组,淘汰落后生产技术和生产设备,提高平均单井规模和技术水平,开发小型煤矿机械化、半机械化开采技术和装备,改进小煤矿的采煤方法和开采工艺,提高采煤工作面的单产和工效。

总结,提高煤矿资源开采水平,充分利用资源,选择合理的采煤开拓方法,保障安全生产,提高企业效益。

参考文献

[1] 郭靖.煤矿开采技术[M].山西人民出版社.2010

[2] 戴绍诚.高产高效综合机械化采煤技术与装备[M].煤炭工业出版社 1998.

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矿床研究论文

一、内容概述

与伟晶岩有关的稀有金属矿产有锂、铌、钽、铍、铯、锡、钨、钇、钍、铀、锆等。伟晶岩是稀有金属之家、宝石之库,长久以来成为矿床学、地球化学学家的研究对象,亦是探索新成矿理论的重要窗口。伟晶岩矿床作为一种独立的矿床类型,不但在矿床学上占有不可忽视的地位,而且在示踪大地构造演化的过程中同样具有重要意义。国外对于伟晶岩矿床的研究也经历了类似的从个案研究到区域性研究的过程,即以往多集中在伟晶岩矿物学、结构分带、元素地球化学、同位素、熔体-流体包裹体、成岩成矿实验等方面(Jollif,1986;Burnham,1986;Erci,1992;Hanson,1992;Lentz,1992;London,1988;Thomas,1988),并建立了许多找矿标志(London,1986),近年来扩展到成矿机理、成矿模式、成岩过程(包括年代学)及构造环境等成矿规律方面的研究(London,1985;Cerny,1991;Swamson,1992;Suwimonprecha,1995;Miller,1996;Linnen,1998;Essaid,2000)。

Cěrny(1985)把伟晶岩分为造山伟晶岩和非造山伟晶岩。Cěrny(1991a)把含稀有金属伟晶岩归为三种类型:LCT型、NY型LCT与NYF合型。LCT型伟晶岩的主要元素为Li、Rb、Cs、Be、Ga、Sn、Nb<Ta、B、P、F;NYE型伟晶岩的主要元素为Nb>Ta、Y、REE、Sc、Ti、Zr、Be、Th、U、F。由于云母是稀有元素的主要载体,邹天人等(1975)把伟晶岩分为黑云母伟晶岩(矿产为 REE-Nb-U-Th-Zr)、二云母伟晶岩(矿产为Be)、白云母伟晶岩(矿产为Be-Nb-Ta-Hf及Li-Rb-Cs-Be-Nb-Ta-Hf)和锂云母伟晶岩(矿产为Li-Rb-Cs-Ta-Hf)。不同类型的伟晶岩可能具有相同的成因机理,而相同类型的伟晶岩则可能属于不同的成因。

同位素地球化学资料证明许多伟晶岩脉与围岩间的同位素处于不平衡的状态,由伟晶岩可以追溯到岩浆源,即使高度分异的伟晶岩脉也不例外。如O’ Connor et al.(1991)在研究爱尔兰东南部Leinster Granite周边的富锂伟晶岩脉时,根据伟晶岩脉和花岗岩体的Rb-Sr 同位素年龄、87-Sr/ 86 Sr 初始值,及微量元素组成间的关联,排除伟晶岩为富锂沉积岩熔融产物的可能,属于岩浆成因,认为岩体中后期白云母是在消耗掉黑云母后生长的,该过程会提高残余熔体的Li的含量,并降低其黏度;Brookins(1986),Talor and Friedrichsen(1983)用 Sr同位素组成排除了美国和瑞典北部的伟晶岩物质来源于围岩的可能;Tomascak et al.(1998)根据Sm-Nd同位素体系分析美国缅因州Standpipe Hill伟晶岩与邻近的黑云母花岗岩有成因联系。岩浆成因的伟晶岩脉一般有三种产出形态(Cěrny,1991b)。当渗滤作用、流体迁移和重力对流扩散作用是产生残余岩浆的主要动力时,伟晶岩脉将主要分布在花岗岩体的上部;由岩体冷却诱发的裂隙是岩浆分离的主导因素时,伟晶岩脉将自接触带向内分布;另外一种是伟晶岩熔体在浮力作用下上升,从尚未完全冷却的母岩浆分离,并在岩体内部成脉,这种现象不常见。

概括起来,岩浆成因的伟晶岩型矿床的成因模式的主要有三种:脉动模式、岩浆分异模式和液态分离模式。

1.脉动模式

根据伟晶岩脉的区域分带性,Солодов(1959,1962)认为不同时期从岩浆源析出不同的伟晶岩熔体,首先析出的富钾伟晶岩熔体,随后析出富含Ta、Cs、Rb及部分Be的钾-钠伟晶岩熔体,紧接着析出富含Ta、Nb的特殊熔体-溶液,最后形成相对富含钾并含Sn的钠-锂脉动熔体。但大量的野外证据表明多数伟晶岩脉是经一次脉动性侵位的,然后在结晶作用开始前收缩成径状以增大规模,因而这种成因模式逐渐被抛弃。

2.岩浆分异模式

按照结晶分异的观点,由于挥发性组分和稀有金属的不相容性,随着早期晶体的析出,逐渐在残余熔体中富集,直至最后结晶成脉。如,Evensen and London(2002),London and Evensen(2003)通过Be的熔体/矿物分配系数,表明在地壳重熔形成花岗岩时,堇青石等难熔矿物将阻止Be进入熔体,随后在熔体演化过程中,由于Be与各矿物间的低熔体/矿物分配系数,早期的熔体中的轻微富集,而当80%的熔体结晶后,岩体顶部的Be溶度达到(15~20)×10-6,由此分异出伟晶岩的Be溶度则>70×10-6(图1)。Sheaer(1992)提出了一种理想化的母岩浆连续结晶形成伟晶岩田的模型(图2),认为岩石圈经部分熔融后形成均一的岩浆或者不均一岩浆在岩浆房达到均一化,此后母岩浆的连续结晶作用形成较宽的花岗岩分带现象,低程度的结晶分异作用形成黑云母花岗岩,而高程度的结晶分异作用则形成富稀有金属的岩浆,该模型与许多岩浆分异成因伟晶岩脉的分带模式相近。

图1 地壳熔体演化中Be的富集过程示意图

(据Evensen and London,2002)

岩浆结晶分异成因的含稀有金属伟晶岩可被分为LCT型和NYF型(Cěrny,1991a),LCT 型伟晶岩的成分表现为过铝,母岩为S型和I型花岗岩体,伟晶岩来源于岩体的上部,是中上部地壳岩石首次部分熔融产生(Cěrny,1991c);NYF型伟晶岩的母岩为A型花岗岩或成分类似的岩体,下地壳原岩在短时间内二次熔融产生的岩浆和流体参与了较多的NYF族伟晶岩的形成(Cěrny,1991b)。这两种伟晶岩也反映了母岩浆结晶过程的不同,对于 LCT 型,岩浆自下往上结晶;对于 NYF 型,岩浆则从外往里结晶(London,2005)。Bea et al.(1994)研究了西班牙 Pedrobernardo带状岩席往上发展的结晶分异现象,提出了对流和重力分异模型(图3)。该模型认为在岩浆侵位的初期由于高温、低黏度和高瑞利系数,发生较为强烈的对流;随后,伴随温度降低,黏度增高,当残余熔体比例达到临界分数(30%~40%)时,熔体的流变学性质发生改变,使各高密度晶体间的较高密度熔体变为不稳定,在重力作用下沉到下层,同时残留的低密度熔体被挤压到上部,从而造成了岩体的分带性。该过程涉及了对流过程中的结晶作用、静止熔体中的结晶作用、晶体沉降作用和积压排出残余熔体上升的作用。

图2 岩浆的连续分异形成伟晶岩田模型

(据Sheaer,1992)

图3 对流作用及随后的重力作用导致的结晶垂直分带现象

(据Bea et al.,1994)

3.液态分离模式

岩浆的液态分离模式可以在富 Li-F 花岗岩中得到大量的论证。Mapaky(1984)描述亚美利亚的酸性火山岩中的球粒时,发现球体玻璃富 Na、Fe,而基性富 K、Mg、H2O等,另外在超酸性富F流纹岩中具同心环带和条带构造,这些结构、构造和成分特点均被认为是岩浆液态分离的结果。在国内,王联魁等(2000)等也根据岩体不同部位结构、构造、成分的突变性,把我国南岭地区的大吉山、宜春和尖峰岭等花岗岩归为液态分离成因。液态分离的另一种形式是岩浆的气液分馏,Tycoн(1977)提出了稀有金属矿化花岗岩上部由气液分离形成,所以岩体上部为富挥发分岩浆房,因而岩体上部相对富集F、Li和亲石的稀有金属元素(Nb、Ta、W、Sn 等),而下部相对贫这些元素,构成双岩浆房分异模式。近年来,陈毓川、栾世伟等(2003)用液态分离模式较好地解释了阿尔泰伟晶岩型矿床的成因,提出了原始伟晶岩浆的两种来源。

除了岩浆分异成因的伟晶岩,Ramberg(1952,1956)、Сокодов(1959,1970)、维利科斯拉文斯基、B.格列博维茨基、K.克拉茨、M.马努依洛娃、M.萨利耶、索科洛夫等发现古老结晶地层中的许多伟晶岩形成于退变质阶段,受变质相的温度和压力制约。变质成因的伟晶岩可分为变质深熔成因和变质分异成因两类。

二、应用范围及应用实例

格林布希斯锂、铌、钽、锡多金金属矿床(图4)位于澳大利亚Parth以南250km处。从20世纪初,该矿区就成为西澳生产锡砂的中心,60年以后,风化伟晶岩成为主要矿石,目前已经转入新鲜坚硬的伟晶岩作为Sn、Ta、Li矿石进行开采。目前矿山保有锂矿石710万t(含),钽矿石470万t(含Ta ),铌矿石1080万t(含Nb )、锡矿石470万t(含Sn )、高岭土含量230万t(含量30%)。

图4 澳大利亚格林布希斯伟晶岩地质图(A)及伟晶岩分布剖面图(B)

(据Fan P F,2000)

矿区伟晶岩群由一系列长2~3km,宽10~300m的岩脉和少数直径数米的雁行状透镜体组成,它们从侵入中心向外呈放射状分布,伟晶岩的岩浆结构、构造不同程度地被晚期变形和变质作用所改造。伟晶岩具有分带性,由内向外可分为Li带、K带、Na带和边缘带。主要矿石矿物为锂辉矿、锡石、钽铁矿、细晶石和晶质铀矿。锡-钽富矿体赋存于钠长石带。研究表明,伟晶岩具有三次成矿事件,第一次与伟晶岩原始结晶作用和围岩交代作用有关(成矿时间2527Ma),第二次成矿与伟晶岩内部同构造、同编制的热液蚀变有关(2430Ma),最后一次成矿事件出现在后变形和变质阶段与成矿元素活化转移有关(1100Ma)。格林布希斯伟晶岩的形成深度超过11km,其侵入和结晶作用处于中-高温、中压变质环境下。根据组构分析、同位素资料以及侵入时间,伟晶岩区可辨别出M1、M2、M3三种变质作用,其中伟晶岩侵入体主要受M2变质变形作用控制。

该矿床主要特点为:①矿床位于澳大利亚太古宙克拉通边缘优地槽带;②矿床形成于中-高温、中压的变质地区,而且不需要明显的花岗岩类母岩;③伟晶岩具有分带性,由内向外可分为Li带、K带、Na带和边缘带,锡-钽富矿体赋存于钠长石带;④主要矿石矿物为锂辉矿、锡石、钽铁矿、细晶石和晶质铀矿。

三、资料来源

陈毓川,叶庆同,王京彬等.2003.中国新疆阿尔泰成矿带矿床地质、成矿规律与技术经济评价.北京:地质出版社,1~453

李建康.2006.川西典型伟晶岩型矿床的形成机理及其大陆动力学背景.北京:中国地质大学(北京)博士学位论文

王登红,邹天人,徐志刚等.2004.伟晶岩矿床示踪造山过程的研究进展.地球科学进展,19(4):614~610

Cěrny fraction in rare⁃element pegmatite:selected example of data and Mineralogist,23:381~421

Cěrny ⁃element granite pegmatites:Part to global environments and .,18,68~81

Essaid B,José M C N,Kazuo F,et in southeastern Brasileira de Geociências,30(2):234~237

Evensen J M,London silicate mineral/melt partition coefficients for beryllium,and the beryllium cycle from migmatite to ,66,2239~2265

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London D,Evensen J in silicic magmas and the origin of beryl⁃bearing :Grew,E S.(Ed.),Beryllium:Mineralogy,Petrology,and Society of America Reviews in Mineralogy and Geochemistry,50:445~486

Shearer C K,Papike JJ,Jolliff B links among granites and pegmatites in the Harney Peak rare⁃element granite⁃pegmatite system,Black Hills,South ,30,785~809

金属矿地下连续开采技术研究摘 要:改革以来我国的金属矿开采技术得到了很大的发展,尤其在金属矿地下开采方面生产工艺已经接近世界先进水平。本文系统介绍了金属矿地下连续开采的基本知识及开采工艺。并且例举了新疆金属矿地下连续开采的工程实例,对地下金属矿连续开采的目前状况进行了分析,以供广大矿业工作人员参考。 关键词:地下金属矿;连续开采;技术 一、金属矿地下连续开采的基本情况 采矿是通过矿堆的采准、切割和回采三个工艺流程将矿石从地下矿床开采出的过程。采矿方式分地上开采和地下开采两种。近年来,我国地下开采的金属矿山逐渐增多,地下开采的各个工序基本实现了由机械化操作取代手工作业,开采自动化程度明显提高。地下连续开采技术是我国目前地下采矿的先进技术。地下连续开采有两种主要方式,一是当矿体硬度较小时,开采时各个工序连续平行进行施工。二是当矿体硬度大时,开采时分成若干个施工段,不同施工段的各个工序连续平行进行施工,这需要在开采时做好各个工序间的协调工作。 国外地下采矿装备系列齐全,配套完整,机械化程度也高,从凿岩、装药到转运,全部实现了机械化配套作业,各道工序无需手工体力操作,无繁重体力劳动,装备无轨化、液压化、自动化程度较高。地下无轨采矿工艺是目前国际先进采矿工艺技术的标志。国外目前先进的采矿装备已完全实现了无轨化、液压化。在自动化方面,已成功地应用了无人驾驶、机器人作业等新技术。 二、金属矿地下连续开采工艺 1.在对大块矿岩开采时,为提高开采的效率,连续进行落矿、出矿、运输等工艺的回采施工。回采时采用前进式推进顺序,施工过程中不留矿柱。采用这种连续开采的工艺可提高开采效率,经济适用,方便矿块的控制管理和采矿设备调配,将来发展潜力很大。 2.在对地下矿石进行后处理时,采用专门的运输机连续进行矿石的出矿、转运、提升等工艺的施工。使地下矿石开采、运送达到一体化。采用这种工艺可以加快开采速度,近几年来,该工艺应用较广。 3.如果开采的矿岩硬度较大,开采具有一定的难度,可采用连续采矿机实现掘进、挖掘、落矿、出矿、转运等工艺过程的连续化施工。目前,有关专家对这种采矿工艺的研究取得了很大的进展,使其应用前景更加广阔。 三、金属矿山地下连续开采的问题及处理措施 我国自90年代以后,随着科学技术的不断发展,在地下连续开采技术研究方面取得了重大的突破,多项地下连续开采技术已经应用在矿山中。同世界先进国家相比,仍有一定的差距。目前矿山开采中还存在某些问题急需解决。有的矿山在采矿时,将采矿分为矿石和矿柱两个步骤,将收矿柱放在开采矿石后面。这种采矿方法存在如下不足之处:矿柱质量难以保证,所留矿柱截面形态各异,抗压强度低,易产生破坏。矿柱回收结果不理想,能正常回收的矿柱较少,不但浪费了资源,而且降低了采矿效率,延长了采矿作业时间,对地下采矿的经济效益产生很大影响。并且由于采矿步骤多,在管理上也产生许多困难。为了解决上述问题,有关专家不懈的努力,研究出地下连续开采无矿柱法。这种地下连续采矿施工方法如下:将步骤划分成矿段,不留矿柱,回采单元用矿段表示,采用将切割槽割在矿段中部,并把振动机布置在结构底部出矿的方法。矿石由振动车搬运,连续进行出矿、运矿的作业。崩矿过程中及时进行回填,平行进行采切、回采、充填的作业,使采矿工作连续不间断的施工。地下连续无矿柱采矿的实施,表明我国地下金属矿开采技术进入一个新的层次。使矿柱回收困难的问题得到很好的解决,加快了采矿的时间,避免了国家资源的浪费,提高了地下采矿的经济效益。由于减少了采矿步骤且使采矿各工序衔接紧密,连续不间断的开采,为采矿集中管理带来便利,使劳动效率大幅增长。回采时工序安排合理,连续开采,还解决了深部矿体开采时因为地压较大引起的围岩失稳问题。极大的促进了我国矿山开采的现代化进程。另外,地下连续开采的规范还不够完善,各地区对采矿的标准和要求还不统一,虽然重视开采新技术的研究,但对设备的配套及工艺的优化重视程度还不够,对新型设备的推广还不够完善。必须在有关部门的领导下,完善采矿规范标准,加强连续工艺的优化与设备的合理配套。建立与连续开采相适应的理论体系。在不断开发研制新型设备的同时,注重对新型设备的推广应用。使我国的金属矿地下连续开采进一步向现代化迈进。 四、地下连续采矿技术的应用 新疆某铁矿年产矿石能力20万吨。矿区属丘陵地带,气候干燥,夏季雨水较多,年平均降雨量毫米,冬季气温较低区域内未有大的河流,矿区地震烈度为6度。经勘察矿区深层土质为岩石,浅层为砂砾层。矿床为缓倾斜矿床,矿体为脉状矿体。地下开采的日产量为3000吨。采用地下连续开采方案,用胶带运输机连续运输,地下开采按由上往下的顺序开采。 将整个矿块划分为一个回采单元,矿块厚度即采场宽,相互采场之间不留矿柱,依次连续的进行采切、回采、充填三大工序,回采不允许在同一分层上进行,要分层进行,不同时进行相邻采场的采切。为避免开采时破坏四周土的应力,出现应力集中现象,影响围岩稳定,产生地面塌陷,设计对采空区采用非胶结充填方式处理,可以消除塌陷的危险。这种充填方式工程量较大,生产效率低,回采操作不便。后经专家研究决定,采用连续帷幕随时充填技术。该充填工艺施工时不留矿柱,开采各工序连接紧密,连续性好,而且作为支护的可压缩金属支座支护能力好。确保了采矿的安全,为出矿、转运和充填提供了方便。能对采空区进行及时迅速的回填。此采矿技术开采时采用将整体矿脉一体推进方式。主要的采切工程有:底盘转运巷道、切割巷、出矿漏斗及切割天井。地下连续采矿技术将回填空区用矿岩分离出的废石回填,采用了先进的矿浆输送方式。将深孔连续采矿技术、矿岩分离技术、矿浆输送技术等工艺与技术综合起来应用,实现了回采的高效率,经验证经济效益和社会效益良好。 五、金属矿地下连续开采未来的发展 我国的金属矿地下开采技术和过去相比虽然有了很大的进步,但要赶上并超过世界先进水平尚需不断发展,地下金属矿开采的大型化、数字化、连续化将是未来发展的主要方向。在采矿技术发展的同时需考虑社会效益和经济效益,研制并应用适合地下金属矿连续开采的技术,使矿山的开采与四周生态环境相谐调。有关部门还需组织专家加大对矿岩应力的研究,增加围岩的稳定性,以提高地下开采的安全性。还要加大对充填采矿法的推广力度,并且坚持朝快速化、环保化的方向发展。 六、结语 随着社会的发展,我国的采矿技术也不断进步。其中金属矿地下连续开采的技术已经接近世界先进水平,基本实现了金属矿地下连续开采的连续化和机械化。如何使我国的金属矿地下连续开采技术取得更大的进步,研究出更先进的金属矿地下连续开采技术,仍是广大矿业技术人员今后的努力目标。

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