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
1.1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。
1.2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。
1.3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
2.1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。
2.2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=21.256m，EC=396.6MPa，бt=-1.9297MPa，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.
采矿工程系毕业论文
对于现代矿产企业而言，需要采取一系列的措施，以提升自身井下采矿技术，那你会怎么写采矿论文呢？下面是我为大家收集整理的采矿工程系毕业论文，欢迎阅读。
摘要： 近年来，采矿工程毕业生毕业设计质量日渐下降，主要问题有学生不按时、按量去单位时间，绘图质量不高、自身惰性一再拖延设计进程，毕业答辩存在诸多情况等问题，结合实际情况，提出“学生―指导教师―单位”三点一线联络通道，利用3D模拟现场等手段建立新的实习场景，加强毕业设计中间环节的管制，建立周汇报答辩制度，建立完善的毕业答辩管理制度等措施，为采矿工程专业人才培养提供借鉴经验。
关键词： 毕业设计；联络通道；周汇报；人才培养
引言
本科采矿工程专业经历四年的学习，从高数、大学英语、工程制图等基础课到井巷工程、采矿学、矿山压力与岩层控制等专业课程，并且安排了矿山机械、工程经济学、矿山电子等拓展课程[1]，学习内容之广，但学习的深度较浅。采矿工程毕业设计是教学计划中教学的最后一个环节[2-3]，其目的就是让毕业生综合的、系统的运用四年所学知识，毕业设计还要求学生实地考察学习，理论联系实际，科学的培养自身技能，为将来从事煤炭行业打下坚实基础。
近年来发现，采矿本科毕业设计的内容水平明显下降，究其原因是学生或者指导教师的责任[4-5]。学生毕业设计不合格说明培养的质量不能满足企业要求，盲目不求质量输送毕业生，可能由于知识缺漏造成的人员伤亡，对国家和社会造成很大的损失，也会对本校的声誉以及个人的前途发展有很大的影响[6]。因此，剖析目前采矿工程毕业设计存在的问题和提出解决新思路是本文的目的所在。
一、存在的问题
（一）单位实习情况差
在单位实习情况的好坏是决定是否能做好毕业实习的重要影响因素之一。每个煤炭学校的采矿专业学生都安排至少四周的单位实习时间，如果充分利用好这四周在单位现场实习，对矿井的各个环节有个初步认识并对重要部分重点了解，可以说毕业设计以及答辩就不是问题。但了解学生实际到单位实习情况不容乐观，据统计只有三成的学生实际到单位进行了现场实习，并且学生到单位后没有下井实习，只是做了收集矿上基础资料的工作，收集之后便离开单位，浪费了大量的宝贵时间，造成对煤矿情况不了解、巷道设计不清楚、实际的采煤生产一无所知，造成毕业设计和答辩的被动。
（二）毕业设计的选题及内容单一
纵览近年来的采矿毕业设计题目，设计的矿井集中在河南、山西，相当一部分矿井被学生重复拿来设计，如焦作、平顶山和晋城的矿井，重复次多过多，甚至一个学期有两到三个学生做同一个矿的初步设计，设计的内容只是部分不同，缺乏创新。
（三）工程绘图全部依赖电脑，缺乏手绘能力
2000年以前，电脑未能全面普及，采矿毕业设计普遍要求手绘图纸，手绘的内容有《井田开拓方式平面图》、《井田开拓方式剖面图》、《采区平面图》、《采区剖面图》与《井底车场》，抄袭较少，但电脑普及之后，出现了电脑绘图软件，如AtoCAD，为了减少学生工作量，学生可以利用CAD绘图，逐渐学生缺乏手绘图纸的能力，对图纸的熟悉度大不如以前，出现了诸多问题，如线性不对，图中比例不对、标注不规范等问题，并且学生可以轻易的复制，抄袭的严重。
（四）毕业答辩情况不容乐观
部分毕业生在答辩时尽管设计说明书内容和排版较好，但答辩时对自己设计的论文的内容模糊，答辩时语言不流畅，思路不清晰，对设计的内容只知其一不知其二，很难用可衡量的标准去给学生定量给分，只能靠答辩老师定性给分，由于收到诸多因素影响，不能准确的去判断情况。
二、解决问题新思路
（一）改变毕业设计实习方式，建立三点一线的联络通道
针对部分学生不去单位实习情况，建立“毕业生―指导教师―实习单位”联系通道，即实习学生、实习单位联系人与指导老师建立联系通道，及时沟通了解学生在实习单位的实习情况，指导老师及时进行实习指导和实习内容安排，目的让学生在最短的时候内，高效的将所需了解的内容尽快掌握，也约束了学生的.行为，杜绝学生不去单位实习情况。
（二）利用3D模拟现场等手段建立新的实习场景
由于煤矿行业性质决定，现场实习存在很大的安全风险，再加上煤矿行业不景气，各煤矿经营情况不好，学生寻找实习单位比较困难，下井进行一线实习更是难上加难，所以寻求新的实习模式刻不容缓，可以实验室为实践教学基础平台，可利用3D模拟现场场景，可为学生提供新的设计思路，打破常规只在现场实习才能了解情况。
（三）加强毕业设计中间环节的管制，建立周汇报答辩制度。
毕业设计期间完全由学生自主安排时间，部分同学懒惰性太强，设计进程一拖再拖，到最后阶段随意糊弄过关，为了杜绝此现象，加强毕业设计中间环节的管制，建立周汇报答辩制度，即学生一周一次给指导老师汇报设计进程。
（四）建立完善的毕业答辩管理制度。
可实施“三项答辩法”，即在原来采矿工程毕业设计答辩采用单一设计内容及图纸答辩的基础上，增加了基础知识答辩和采矿CAD设计能力考核两个答辩环节，并通过采用一定的指标权重进行综合得出毕业设计成绩。例如答辩成绩和指导老师的成绩比重分别为70%和30%；答辩成绩和指导老师的成绩相差20分时，以低分为最终成绩；答辩成绩和指导老师成绩一个不及格时，则答辩最终成绩不及格。
三、结语
采矿工程毕业设计环节的好坏是决定采矿工程专业人才培养能否成功的关键一步，毕业学生正处于青春期，叛逆和懒惰时常伴随着他们，但如果毕业实习环节严谨、科学、合理，及时打消学生其他想法，将精力全身心投入到毕业设计中，从中学到各项能力，使同学们能达到具备扎实牢固的基础知识和专业知识，具有较高的适应采矿工作能力，对新技术和新知识有所了解的复合型人才。
参考文献：
[1]董长吉，等.采矿工程专业毕业设计改革的研究与应用[J].黑龙江教育，2013（2）：50-51.
[2]李怀珍，武俐.采矿工程毕业设计存在的问题分析与教改探讨[J].淮南职业技术学院学报.2011.38（11）：85-87.
[3]查文华.采矿工程专业毕业设计教学环节现状及对策分析[J].科教文汇.2009（7）：102-103.
[4]刘锋珍，戴仁竹，，梁帅江.采矿工程毕业设计过程管理模式探索[J].科技咨询，2012（19）.
[5]张恩强.论采矿专业教育改革与发展的重点和难点[J].重庆大学学报（社会科学版），2010，（16）：45―47.
[6]刘洪涛，马念杰.采矿教学中存在的问题及其对策[J].广西教育，2010（3）：103―104.
（一）破碎与磨矿
据调查，我国选金厂多采用颚式破碎机进行粗碎，采用标准型圆锥碎矿机中碎，而细碎则采用短头型圆锥碎矿机以及对辊碎矿机。中、小型选金厂大多采用两段一闭路碎矿，大型选金厂采用三段一闭路碎矿流程。
为了提高选矿生产能力，挖掘设备潜力，对碎矿流程进行了改造，使磨矿机的利用系数提高，采取的主要措施是实行多碎少磨，降低入磨矿石粒度。
（二）重选
重选在岩金矿山应用比较广泛，多作为辅助工艺，在磨矿回路中回收粗粒金，为浮选和氰化工艺创造有利条件，改善选矿指标，提高金的总回收率，对增加产量和降低成本发挥了积极的作用。山东省约有10多个选金厂采用了重选这一工艺，平均总回收率可提高2%～3%，企业经济效益好，据不完全统计，每年可得数百万元的利润。河南、湖南、内蒙古等省（区）亦取得好的效果，采用的主要设备有溜槽、摇床、跳汰机和短锥旋流器等。从我国多数黄金矿山来看，浮—重联合流程（浮选尾矿用重选）适于采用，今后应大力推广阶段磨矿阶段选别流程，提倡能收、早收的选矿原则。
（三）浮选
据调查，我国80%左右的岩金矿山采用浮选法选金，产出的精矿多送往有色冶炼厂处理。由于氰化法提金的日益发展和企业为提高经济效益，减少精矿运输损失，近年来产品结构发生了较大的变化，多采取就地处理（当然也由于选冶之间的矛盾和计价等问题，迫使矿山就地自行处理）促使浮选工艺有较大发展，在黄金生产中占有相当的重要地位。通常有优先浮选和混合浮选两种工艺。近年来在工艺流程改造和药剂添加制度方面有新的进展，浮选回收率也明显提高。据全国40多个选金厂，浮选工艺指标调查结果表明，硫化矿浮选回收率为90%，少数高达95%～97%;氧化矿回收率为75%左右;个别的达到80%～85%。近年来，浮选工艺流程的革新改造以及科研成果很多，效果明显。阶段磨浮流程，重—浮联合流程等，是目前我国浮选工艺发展的主要趋势。如湘西金矿采用重—浮联合流程，进行阶段磨矿阶段选别，获得较好指标，回收率提高6%以上；焦家金矿、五龙金矿、文峪金矿、东闯金矿等也取得一定的效果。又如新城金矿，原流程为原矿直接浮选，由于含泥较高（矿石本身含泥高，再加采矿尾砂胶结充填强度不够，带入部分泥砂）使选矿指标连续下降。经考查试验，采用了泥砂分选工艺流程，回收率由93.05%提高到95.01%，精矿品位135g/t提高到140g/t，稳定了生产。金厂峪金矿由于原矿品位逐年下降，因此使浮选指标降低，经与沈阳黄金学院等单位合作试验研究采用分支浮选工艺，提高了浮选指标和精矿品位。这一科研成果（于1988年1月黄金总公司通过了技术鉴定），为浮选工艺改造得到了新的启示。当然，浮选法和其他方法一样不是万能的，不可能对所有含金矿石都有效，主要还要考虑矿石性质，在选择工艺流程时，需进行多方面的论证和试验。
近几年来，为提高分选效果，在工艺不断改进的同时，对药剂添加制度和混合用药方面也作了不少改进和研究，在加药实现自动控制方面也有新的进展。
（四）化选-水冶提金工艺
1.混汞法提金
混汞法提金工艺是一种古老的提金工艺，既简便，又经济，适于粗粒单体金的回收。我国不少黄金矿山还沿用这一方法。随着黄金生产的发展和科学技术进步，混汞法提金工艺也不断得到了改进和完善。由于环境保护要求日益严格，有的矿山取消了混汞作业，为重选、浮选和氰化法提金工艺所取代。
在黄金生产中，混汞法提金工艺仍有其重要的作用，在国内外均有应用实例。目前河北张家口、辽宁二道沟、吉林夹皮沟、山东沂南等不少金矿应用了此工艺。辽宁二道沟金矿原为单一浮选流程，根据矿石性质改为混汞加浮选联合流程，总回收率提高7.81%(混汞回收率达64.6%)，尾矿品位由0.74g/t降到0.32g/t，年获效益为158万元。混汞法提金工艺关键在于如何采取防护措施，消除汞毒污染。
2.氰化法提金工艺
氰化法提金工艺是现代从矿石或精矿中提取金的主要方法。氰化法提金工艺包括：氰化浸出、浸出矿浆的洗涤过滤、氰化液或氰化矿浆中金的提取和成品的冶炼等几个基本工序。我国黄金矿山现有氰化厂基本采用两类提金工艺流程，一类是以浓密机进行连续逆流洗涤，用锌粉置换沉淀回收金的所谓常规氰化法提金工艺流程（CCD法和CCF法），另一类则是无须过滤洗涤，采用活性炭直接从氰化矿浆中吸附回收金的无过滤氰化炭浆工艺流程(CIP法和CIL法)。
常规氰化法提金工艺按处理物料的不同又分两种：一种是处理浮选金精矿或处理混汞、重选尾矿的氰化厂。采用这种工艺的多是大型国营矿山。如河北金厂峪；辽宁五龙、河南杨寨峪；山东招远、新城、焦家、三山岛金矿。另一种是处理泥质氧化矿石，采用全泥搅拌氰化的提金厂。如吉林海沟；黑龙江团结沟；安徽新桥金银矿等矿山。
我国早在30年代已开始使用氰化法提金工艺。台湾金瓜石金矿在1936～1938年期间，采用氰化-锌粉置换工艺提取黄金，年产黄金15万两。
进入20世纪60年代后，为了适应国民经济的发展，大力发展矿产金的生产，在一些矿山先后采用间歇机械搅拌氰化法提金工艺和连续搅拌氰化法提金工艺取代渗滤氰化法提金工艺。1967年，首先在山东招远金矿灵山和玲珑选金厂实现了连续机械搅拌氰化工艺生产黄金，氰化法提金由70%提高到93.23%，从此连续机械搅拌氰化法提金工艺在全国各大金矿迅速获得推广。1970年金厂峪金矿、1977年五龙金矿氰化厂相继建成投产，此后国内又陆续建成投产了一批机械搅拌氰化厂，氰化法提金工艺进入了一个新的发展阶段。
黄金生产的不断发展和金矿资源的迅速开发，自20世纪80年代起泥质高的含金氧化矿石大量增加，开发对这类矿石进行全泥氰化搅拌浸出的研究，并在黑龙江团结沟金矿建设一座日处理500t矿石的氰化厂，1983年投入生产。从此，全泥氰化法提金工艺日渐推广应用，先后在河南、吉林、河北、陕西、内蒙古等地采用此法建厂提金。与此同时，为解决泥质氧化矿石在浓密过滤固液分离上的困难，于1979年11月长春黄金研究所开始对团结沟金矿的矿石采用无过滤的炭浆法提金工艺，进行了历时两年的试验研究，获得了成功。在此基础上，于1984年8月在河南灵湖金矿自行设计利用国产设备建成我国第一座日处理50t矿石的炭浆法提金厂。使我国氰化法提金工艺向前迈进了一大步。炭浆法提金工艺成为处理泥质氧化矿石的岩金矿山就地产金的重要方法之一。此后在吉林、河南、内蒙古、陕西等地建起了炭浆法提金厂。1984年末，冶金工业部黄金局为推动炭浆法提金工艺在我国的应用，移植消化国外先进技术和设备，与美国戴维麦基公司合作，在陕西省西潼峪金矿、河北省张家口金矿，分别建起了一座日处理矿石250t（西潼峪）和一座450t（张家口）的炭浸提金厂。据调查张家口金矿达到93.54%（1988年炭浆回收率为90.25%）的回收率。
依*科学大搞技术革新的试验研究，使我国黄金生产技术水平有较大提高。如金厂峪金矿研究采用锌粉代替锌丝置换金泥成功，使置换率达到99.89%，金泥含金品位明显提高，锌耗量由原锌丝置换的2.2kg/t降到0.6kg/t，生产成本大幅度降低。继而在招远、焦家、新城、五龙等矿山推广应用也取得明显效果。低品位氧化矿石的堆浸工艺，在丹东虎山金矿试验成功后，相继在河南、河北、辽宁、云南、湖北、内蒙古、黑龙江、吉林、陕西等省区推广应用，经济效果明显，为低品位氧化矿的开发利用开辟了道路。据不完全统计，我国目前采用堆浸法生产的黄金年产量达到万两以上（仅河南省堆浸生产的黄金累计为1.3万两），但与发达国家相比，我国堆浸规模较小，一般为1×103～3×103t/堆，万t/堆的较少，在技术上也存在较大的差距，1988年陕西太白县双王金矿大型万吨级堆浸场投产，取得可喜的成果（矿石品位1.5g/t）。
国外先进技术和设备的引进消化（如美国的高效浓密机，双螺旋搅拌浸出槽，日本的马尔斯泵，带式过滤机等），使我国黄金生产在装备水平和技术水平上又有了进一步的提高，同时也促进了我国黄金生产设备向高效、节能、大型化、自动化方向发展。在硫脲提金、硫代硫酸盐提金，预氧化细菌浸出，加压催化浸出，树脂吸附等新工艺的科学研究方面，近年来也有新的进展。1979年长春黄金研究所进行硫脲提金试验获得成功，并于1984年在广西龙水矿建成一座日处理浮选金精矿10～20t的硫脲提金车间（1987年通过部级鉴定）。其他工艺虽处于试验研究阶段和正准备建厂投产，足以说明我国提金技术已发展到一个新的水平。
（五）金的冶炼与回收
黄金冶炼是黄金生产中最后一道工序，其产品为成品金。冶炼有粗炼和精炼之分。精粗炼产品为合金（俗称合质金），我国黄金矿山就地产金多为合质金，直接交售给银行。黄金富矿块和各种金精矿运往有色冶炼厂加工提炼成品金（俗称含量金）。建国40年来，黄金冶炼和综合回收发展较快，冶炼技术和工艺装备水平不断提高，冶炼成本日益降低，促进了黄金生产的发展。
煤矿安全管理论文
我国至今有23586个中小煤矿，其中3万吨以下占42.5％，9万吨以上的只占7.5％。2002年底乡镇煤矿原煤产量占全国总产量的27.6％，矿均产量1万余吨（受停产整顿影响，不能完全反映矿井生产能力现状），点多、面广、底子薄，从业人员素质低、资源勘探程度低、交通极不方便是我国中小煤矿的基本现状，市场需求量大、就业人员多，山区农民脱贫解困和地方经济发展需要是我国中小煤矿存在的客观条件。近几年，国家关闭整顿小煤矿，其煤炭生产秩序有所改善，装备水平逐步提高，中小煤矿事故的死亡人数明显下降，但我们必须正视中小煤矿安全生产仍十分脆弱，仍存在诸多不容忽视的问题。
一、 中小煤矿安全生产存在的主要问题
1、从业人员的素质难以适应煤矿安全生产的需要。煤矿的从业人员绝大多数是家庭贫困、文化素质低的弱势群体，安全生产意识淡薄，业务素质上提高困难，自我规范能力不强，加上人员的流动性大等因素的影响，故对煤矿职工的安全教育、提高其安全素质难以一蹴而就，需要一个比较长的过程，是一个长期而又艰辛的任务。
2、 地质条件复杂，矿井规模小，装备条件差。中小煤矿所利用的资源大都是地质条件复杂，勘探程度低储量小的块段，一般为边探边建，难以形成规模开采、实现正规生产，投入产出比例小，技术装备难以跟上，往往存在先天不足。
3、 矿井专业技术人员严重匮乏，技术管理工作几乎无人能做。近十年来，基本上没有采矿大中专毕业生分配到地方，日常的作业规程都少有人会编制，技术装备、安全仪器的使用和维护都存在困难，其效能发挥大打折扣。
4、 管理体制不顺，职责权利不明确。现在煤炭管理部门职权越来越小，责任越来越大，机构被削弱，缺乏权威性，难以发挥应有的作用。
5、地质条件复杂，管理难度加大。由于地质勘探程度低，相当部分资源是没勘探的，故中小煤矿在生产过程中采掘工作面千变万化，突出情况时有发生。煤矿日常监督管理和技术指导的工作量十分繁重，加上煤炭管理工作随机构改革而不断弱化，企业尚不具备相应的能力，故潜在的隐患十分严重。
6、 抗排风险能力差。中小煤矿规模小，底子薄，又没有规范的资金积累制度，抗排风险的能力十分有限，如遇大的灾害就会出现矿毁人亡，老板逃跑，政府办丧的现象。
二、 新形势下大冶市加强煤矿安全生产管理的几点探索
1、 明确煤炭行业管理职能，强化煤矿安全管理。
为了防止机构改革以后煤炭行业管理工作被弱化，市政府即时出台了《大冶市政府关于进一步加强煤炭行业管理的意见》，明确煤炭行业管理职能，制订加强煤矿长效管理的制度和措施，为煤炭管理部门正确履行职能，强化煤矿安全管理奠定了基础。
2、 加强对从业人员培训，提高队伍素质。
特种作业人员须按规定培训，取得《煤矿特种作业人员操作资格证》方可上岗外，所有井下作业人员都必须经不少于3天的培训，（如煤矿没有能力培训则由市煤炭部门派工程技术人员帮助培训），并经市煤炭管理部门严格考核。合格后发给《煤矿职工人井资格证》，凭证下井。
3、 配备技术矿长，加强技术管理。
各煤矿必须聘请有专业技术知识和管理工作经验的人员担任技术负责人，规定具有煤炭院校采矿系列专业毕业文凭或在国有大矿担任生产、安全、技术等方面职务的中层以上负责人，经县级煤炭管理部门审核，发给其《煤矿技术指导资格证》、凭证聘用。
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。
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