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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。
RTK技术在矿山地质工程测量中的应用研究论文
矿山地质工程建设而向信息化趋势，以高端科技为手段展开地质测量，实现了区域资源优化分配及调度控制。RIK技术作为矿山地质工程建设新支撑，为测绘人员提供了更为完整的技术应用平台，加强了区域地质结构测量范围管理力度，提高了区域内部资源规划与开发的可持续性。
1、RIK技术特点
实时动态控制系统(RTK)是一种新的常用的RIK测量方法，与以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度不同，为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了户外作业效率。
(1)兼容性。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据及己知数据传输给流动站接收机。RIK系统由此兼容了CIS, CPS, RS等实用性控制技术，能够为矿山勘察与作业提供科学的指导。
(2)无线性。随着通信科技快速发展，无线传感器技术得到了普及化应用，其与路由器共同构建成新型传输模式，体现了数字通信技术应用的先进性。RIK技术作为无线网络的新技术，可以结合不同算法对网络路由传输进行控制，帮助用户选定最优化数字运算方式，解决了传统无线传输平台的不足。
2、基于RIK矿山测量系统设计
(I)图形结梅“RIK技术”是信息时代的变革趋势，也是诸多产业机构协调发展的新方式，利用信息技术带动事业发展是必然决策。结合“RIK技术”发展内涵，对矿山测量功能升级趋势及改造对策进行总结，提出切实可行的改造方案。煤矿地质测量空间信息管理系统的建立为各采矿企业设计、生产、通风、调度、安全、救护、机电、运输等其他应用系统提供一个基础的数据及图形管理平台。
(2)模型结构。矿山测量建设关系着安全，以RIK技术为基础构建定向测量系统，可实时掌握相关的数据信息，降低定向测量操作的失误率。设计定向测量系统要考虑多方而内容，以“高效率、高进度、高水平”为标准展开一系列的测量活动。系统的建立能够实现地质、测量成图的自动化，实现地质、测量有关计算、管理的自动化;及时准确地根据三维勘探、钻探、井下揭露等最新资料和信息，高效准确地修改各种生产图件。
(3)管理结构。通信网络传输过程中，无线网形成了相对复杂的传输平台，各种路径数据传输至服务器之后，必须及时对无线信号及数据进行实时分析，才能掌握准确的数据处理结果。路由器作为无线传感网络的中转模块，其承载着更多逻辑数据运算程序，准确地抓住数据处理流程任务。在采矿企业生产处和各个矿分别建立相应的地质、测量管理系统，将原来手工处理的数据、图件等资料实现电子化处理。
(4)层次结构。结合地质测绘行业发展局势，利用集成技术辅助矿山勘察作业，体现了新技术用于产业规划的优势。系统按照三层客户/服务器结构(数据库层、应用服务层和用户界而层)和C/S + B/S二级管理模式进行系统整体设计，将整个系统按数据库、业务逻辑和用户界而三层功能进行组织。同时，以CIS, CPS, RS等技术平台，能够为矿业勘察与规划提供指导，实现了区域矿物资源的一体化建设。
3、地质测量中RIK系统的功能模块
由于人员、设备、技术等方而因素，通信监控系统存一些问题，限制了地质测量信号传输与控制性能。“RIK技术”是现代信息社会的风向标，任何产业发展与RIK系统形成了紧密关系，为了体现矿山测量设备在新网络格局中的应用价值，必须对矿山测量系统进行优化升级。RIK技术在矿山地质工程测量中的功能价值，主要应用功能体现在相关系统应用，具体包括:
(1)地质通信系统。选择一项可靠的无线通信技术是不可缺少的'，RIK技术在无线网络传输中体现了明显的优势，成为无线传感器网络路由算法常用的方式之一。结合RIK技术特点，选用网络路由算法主要思路，对算法系统设计、数据串口运行等，提出切实可行的网络操作方案。未来，RIK技术将朝着网络化、自动化、智能化等趋势发展，为用户建立更加全而的监控服务平台。基于RIK技术的无线传感器改造中，对路由算法系统设计进一步优化，加强无线通信网络结构改造力度，摆脱了传统系统网络化调控流程，这些都是RIK技术下路由算法系统结构性优化的先进性表现。
(2)地质数据网络系统。而对早期矿山测量设备结构的功能缺失，地质测量自动化必须要重新建立更具稳定性的功能作业平台，帮助用户进一步实现网络化运营目标，才能实现办公经营水平的一体化发展。该子系统在功能上划分为系统管理、数据录入、数据处理、数据查询、报表输出5个部分，采用C/S方式设计。系统充分考虑了煤矿地质测量空间信息多源化的需要。在数据内容上则以煤矿地质、水文地质、测量、采掘信息为基础，通过对生产技术信息的动态更新，及时准确地控制煤矿地质体的形态，动态反映井下生产的状况。
(3)地质结构分析系统。RIK系统是基于矿山测量设备的操控模式，其在推广RIK技术模式过程中，也要重视矿山测量功能升级与改造，才能体现出新时代与新设备的联合应用特点。地质测量系统是企业办公自动化核心部分，基于RIK技术时代可对地质测量系统功能进行升级改造，共同构建先进地质测量系统，体现RIK技术时代的技术特点。主要包括:①成分特征:独特的点型、线形、岩石符号、以及专业对象的表现形式;②时代特征:地层时代的先后顺序;③空间特征:地层和地层之间，地层和构造之间以及构造与构造之间的空间拓扑关系。
(4)地质远程管理系统。RIK是矿山测量定向测量的支撑技术，利用远程网络构建先进式定向测量体系，保持矿山地质信息传递与控制的和谐性。结合地质勘测设备改造趋势，RIK技术在定向测量作业中的应用，为矿山地质信息化建设提供可行性建议。该模块采用JavaScript技术编写，可根据用户的使用权限对服务器中存储的各类基础数据和图形文件进行更新与访问。管理层可直接通过网络下达指令，及时解决现场问题，指导煤矿生产。
4、结语
总之，矿山测量信息化水平关系着事业发展，不仅体现了当代信息技术发展趋势，也标志着测绘科技创新成果。而对信息化发展总体趋势，矿山地质工程测量也要建立科学的技术体系，以RIK技术为中心设定测量系统，成为推动区域地质改造建设的新方式。通过RIK技术设计现代化地质测量系统，将各个模块功能应用于具体的测量步骤，大大提升了矿山资源开发与利用效率，从而带动了矿山地质测量的一体化发展。
关于开题报告的写法建议：开题报告的选题背景和研究意义要紧密结合你所选的研究问题的背景和意义去写。如《嵊州领带产业集群竞争力分析》的选题背景，这样写：浙江产业集群是从70年代末到80年代初开始逐步发展起来的，主要是依*民间力量自发形成的，如宁波服装产业、永康五金产业、绍兴纺织产业、唐山袜业和余姚的塑料产业等一系列以县市为划分的地方特色产业群。这些产业集群目前已经形成了“建一个市场，带一批产品，活一地经济，富一方百姓，兴一个城镇”的良好局面，对浙江经济快速增长产生了巨大的贡献。嵊州领带产业集群属于传统产业集群，大致形成于20世纪80年代。目前，当地已有超过1000家的领带企业，年产各类领带3亿多条，占全国总产量的90%、世界总产量的40%，年销售额超过100亿元（其中自营出口亿美元），对于嵊州的就业和经济社会发展起到了重要的推动作用。然而，20008年全球金融危机的爆发，直接影响到了处于产业链末端的嵊州领带产业的发展。2008年嵊州领带产品出口额与上年相比明显大幅减少，大量企业停产、破产。在金融危机来袭之际，以低价格为主要竞争优势的嵊州领带产业集群，相较于以质量、创新速度、设计能力和对市场的影响力为主要竞争优势的世界领带都市—意大利的科墨来说，显示出了较低的竞争能力，对当地的经济增长产生了极为不利的影响。因此，对嵊州领带产业集群竞争力进行分析，寻找其竞争力不足的原因，提出提升嵊州领带产业集群竞争力的对策，是摆在企业和政府面前的一个重要课题和一项重要任务。本课题拟通过对现有的产业集群竞争力理论进行系统梳理，建立起产业集群竞争力评价体系，通过对嵊州领带生产企业进行调查的基础上对嵊州领带产业集群竞争力的状况进行评价分析，并分析其竞争力不足的原因，最后提出改善的对策。此项研究具有较强的理论和现实意义，能够在一定程度上弥补现有的研究不足。开题报告中的国内外研究现状处，应该每段前都有依据概括性的话，将国内外研究现状串起来。而且思路要清楚些，最后再加上一些总结评论性的东西，反映该研究的发展趋势。研究问题中的基本框架应该至少列到二级标题；重点与难点也应分条列示，根据你研究的问题预测该项研究可能面临的困难（难点）是什么？其重点应该是什么？3研究的方法及措施1）理论归纳法。学习国内外学者对产业集群的理论研究著作，针对领带产业集群的实际，将其中有用的部分知识运用到实际的管理中。2）定性分析法。通过访谈的方法，发现集群存在的问题，并探索产生发展障碍的原因，找出相应的解决方案，提高产业的竞争力。3）定量分析法。通过调查问卷的方法，研究了解该产业集群竞争力状况，提出提升产业升级和提高产业集群竞争力的方法。预期成果处，写法示例如下，不一定要完全一个版式，可以有点创新：本课题通过***对*****问题进行研究，能够建立起产业集群竞争力评价的框架体系，并通过对嵊州领带产业集群的调研，能够发现该产业集群在竞争力提升方面存在的不足，并分析其原因所在，提出相应的解决对策，为企业和政府决策提供某些借鉴。研究工作进度计划示例：—收集资料、选题，填写申报表和任务书文献综述和开题报告及外文翻译初稿文献综述和开题报告及外文翻译定稿－开题答辩，前期材料上交毕业环节实习论文正文初稿论文定稿准备论文答辩论文答辩
我也学地质的马上毕业了我给你个地质方面的范文自己看着写吧~~这是我的初稿需要修改~ 一 选题的科学依据 1 研究目的、意义 （1）研究目的： ①对已发现的金矿（化）体地表利用槽探工程进行系统的追索控制，深部利用钻探工程进行控制验证，扩大矿体规模。 ②对1/5万水系沉积物异常进行揭露验证，大致了解异常区成矿地质条件及控矿因素，以期发现新的矿（化）体。 （2）意义： ******金矿是**省有色地勘局*队近年来在动昆仑多金属成矿带新发现的一个以石英脉型为主的具有大型远景的金矿床。通过近年来的勘查，矿床规模不断扩大，**省国土资源厅已将其列入“十一五“可规模开发的矿产地。 **有色地勘局*队在该区开展的包括Au、Ag、Co沟系土壤综合异常查证及地质矿产调查和主要矿（床）点的检查，均取得了显著的效果，发现了一批矿产地。 整体来看，*****矿床地质勘查基本上已经达到了普查程度，对首采地段的工程控制程度也已经较高，此次结合导师与青海有色地勘局八队的实习实践充分收集、整理前人资料，编写《**都兰县**金矿成矿规律研究》对该金矿的成因及控矿规律进行研究，并参考邻近同类矿床，简历了成矿模式，不仅有利于知道****金矿以后的深边部的找矿勘探工作，而且对于区域找矿预测工作也具有重要的实践和经济意义。 2 研究内容所属领域、研究范围 内容所属领域为自然科学，研究范围是对于矿床的研究，主要是在野外地质调查和室内综合研究的基础上，通过典型矿床研究，并结合成矿新理论和勘查新方法，运用板块构造理论，矿床成矿系统理论及区域成矿理论，坚持以点剖析、以点带面的原则，利用测试数据资料，与前人研究成果进行对比，开展矿床地球化学特征、成矿规律及矿床成因研究工作。 3 目前国内外研究现状、水平及发展趋势 1969一1971年，**地质局在东昆仑成矿区开展了1:20万 区域地质调查1:50万航磁测量，对区内的矿床和矿点作了不同程度的地质工作，初步了解了区内成矿地质背景。 1973年，提交了“加鲁河幅”区调报告; 1989一1990年，**省地矿局化探队在东昆仑地区系统开展了1:50万低密度分散流扫面工作，涉及到本区成果尚未公开; 1999年，**有色物化探公司在沟里地区(魏日一肉早果日一带)1500kmZ范围内开展了1:5万水系沉积物测量工作，圈出综合 异常26处 2001年，**省有色地勘局*队对****Au、As、Ag、c。沟系上壤综合异常进行查证时发现了*****金矿。 近几年来，为黄金专项和省地方地勘项目，**省有色地质*队在**地区进行异常查证，通过对该区多个矿脉所进行的不同类型的工程的控制，对本区矿体的厚度、产状、品位有了一定的认识，掌握了矿体赋存的一些基本规律。同时发现了本区具有工业价值的矿石并不局限于石英脉型的矿石，黄铁矿化较强的蚀变闪长岩、千枚岩、绿泥石英千枚岩及含炭质千枚岩都含矿，局部也可以构成工业矿体。 在对矿区控矿、含矿构造的规律分析总结中，也有新的认识。发现矿体不仅仅局限于东西向构造带中，北西、北北西的以及东西向断裂的次级断裂(近南北向)构造也是含矿构造之一。 通过对矿床的成矿地质条件、矿床地质特征，成矿机理的分析和研究，认为该矿床由早期形成的热水沉积建造提供主要成矿物质来源，在后期动力挤压、变形、变质作用下，成矿物质富集，形成含金石英脉型、构造蚀变岩型，具有典型的韧性剪切带型金矿床的特点。 ***普查区位于东昆仑成矿带东段，***金矿西北约10km处，周边大小矿点多处，如果**金矿、**金矿、**金矿等，是东昆仑东段重要的金矿富集区。 1:5万、1:万水系沉积物异常、1:1土壤异常显示该区找矿前景广阔。以往异常检查工作中发现的多条金矿体处于异常区边缘，主异常区内因第四纪坡积物覆盖厚，受工作量所限，未能进行系统的查证。2008年度所开展1:万水系沉积物测量、1:1土壤测量与现有的金矿（化）体极其吻合，异常显示出较好的找矿前景，经对1:万水系沉积物S-2异常进行检查，发现AuⅠ、AuⅡ矿带，成为按纳格地区最有效的找矿方法之一。从水系异常、土壤异常的分布特征分析，存在较大的找矿空间。 从目前工作程度看，***地区所发现的5处矿群、10多条金矿体，1条含金蚀变岩带、1条金矿化蚀变岩带，只有对少数地段进行了地表和浅部控制，且控制程度很低。2007年初步对ⅡAu用硐探工程验证时，矿体向深部有一定延深，且相对稳定，2008年对主矿体进行地表追索控制，矿体在走向上也有延伸，说明在主矿区地表和深部具有较好的找矿潜力。以上地质现象表明，按纳格地区找矿空间大，前景好，具有形成中大型金矿床的潜力。 二 研究的主要内容和重点要解决的问题 （1）研究内容 结合课题研究的需要，综合前人研究的基础以及研究存在的问题，主要的研究内容有以下几点： 1、 选取一个贯穿果洛按纳格地区底层的剖面进行现场实测，采集一套具有代表性的标本进行分析，用于对矿区现在具有争议性的地层时代的确定。 2、 对果洛按纳格及其外围狂点已有坑道、探槽及钻孔岩心进行详细的地质观测，并拍摄照片，采集样品;重点分析小构造的成矿规律，查明其活动次序力学性质、充填特征及地层、岩体和其他构造的关系：研究矿体延伸规律和侧伏规律，包括矿体形态、产状、厚度在走向、倾向和延伸方向上的变化规律，脉体和矿体的端部变化和再现规律，控矿构造对于矿体特征的影响等：研究成矿富集规律，主要研究品位的变化趋势和控制因素，包括矿化类型，脉体形态变化，脉体产状变化，脉体于围岩之间、蚀变强度等对矿石品位的影响。 3、 通过对矿区采集样品的岩矿及单矿物地质地球化学、微量元素地球化学、稀土元素地球化学等综合分析，查明该区元素组合、富集规律：结合流体包裹体和稳定同位素对成矿大地构造背景、成矿物质来源、成矿机制和成矿时代进行分析。 4、 综合整理前人的资料，吧果洛按纳格矿床外围矿点的一些矿床地质特征于整个东昆仑造山带中其他矿床进行类比，总结矿床成因，分析成矿规律，建立成矿模式。 （2）重点要解决的问题 ① ***地区地质工作程度相对较低，目前工区内面积性工作仅做了1:5万、1:万水系沉积物测量，而1:万沟系次生晕测量和1:1万土壤测量范围较小，主异常还未控制全面。因此，要在本区加强面积性基础工作，提取更多的找矿信息，扩大找矿范围。 ②通过近几年的地质工作，虽然在本区取得了较好的成果，但限于投入的工作量及工作程度，对本区的矿质来源、控矿因素、找矿标志、矿体的赋存空间、找矿远景等认识不足，主要表现在： ***地区地质工作主要为地质草测和少量探矿工程，因区内构造发育、蚀变强烈，且控岩、控矿构造断裂带分布较多，依据断裂构造性质、蚀变特征及产出背景还不能确定出构造对控矿，控矿程度如何的评价。 目前区内矿体的工程控制程度很低，地质研究水平更低，在其成矿特征、找矿规律方面一直套用果洛龙洼金矿模式，因二者之间客观存在的差异，对指导本区找矿方面存在很大的局限性。 ③区内第四纪残坡积、冲洪积物相对发育，覆盖较厚，因此对发现的金矿体工程控制程度有限，对其产状、规模、形态、品位等及其变化情况了解不够，金矿体的地表控制程度及浅部和深部的变化控制不够，应加大追索控制力度。 ④***地区北接阿斯哈金矿，南邻***矿区，所处的区域成矿地质背景极为重要，经基础工作掌握的找矿信息和不断发现的金矿体已证实该区拥有较好的成矿条件和找矿潜力。应对本区加大地勘资金的投入力度，应用新理论、新方法、新技术，寻找突破口，扩大本区资源量已成地质勘查的当务之急。 三 研究方法及技术路线 1 拟采用的研究方法 （1）、1:1万地质草测 （2）、1:万水系沉物测量 （3）、1:1万土壤测量 （4）、1:2千岩石剖面 （5）、探槽工程 （6）、钻探 2 技术路线、技术措施、技术关键 （1）、1:1万地质草测以穿越法为主，追索法为辅，对含矿层、矿化蚀变带、构造、接触带等重要地质体沿走向进行了追索，掌握其形态、产状、规模等特征、采集化学样、快速分析样品了解其含矿性。 地质点描述内容主要突出重点和有意义地质特征，描述内容有岩性名称、结构构造、矿物成分、矿化蚀变、岩层产状及样品、标本等内容，对有意义的地质体进行素描和拍照。 技术关键：在每天进行地质草测工作后，均有路线地质小结，对当天的地质工作进行了归纳总结，加深对本区的找矿认识 （2）、1:万水系沉物测量主要流程为：底图—野外作业—样品加工—自检互检—数据处理及异常图件编制—室内资料整理 技术关键：在工作中严格按**省地质勘查标准《**省1/5万水系沉积物测量工作细则》执行。 （3）、1:1万土壤测量中主要对野外工作和样品加工的质量进行真实可靠的分析，并根据数据进行异常图件的编制。 技术关键：工作中严格按照中华人民共和国地质矿产行业标准GZ/T0145-94《土壤地球化学测量规范1:50000》和《设计书》要求执行。 （4）、1:2千岩石剖面主要布置于1: 5万和1:万水系沉积物测量异常浓集区，现完成地化剖面2Km。 技术关键：工作中遵照中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0011—91《地球化学普查规范》。 （5）、探槽工程主要布置于1:5万、1:万水系沉积物测量异常区及地质草测区主要成矿带上。 技术关键：每个编录槽探工程起始点均用木桩留有标记，在化学样品采集点留有红油漆标志。槽探工程地质编录和图件清绘质量符合规范要求。 （6）、钻探依据设计要求，布置于AuⅡ矿体0线、4线、7线及15线。 技术关键：工程质量要求严格按《岩矿芯钻探规程》中的“六项指标”和相关规范要求执行，质量达到要求标准。 四 调研及前期准备工作 1、收集该区前人工作资料和区域地质资料 2、对野外设备工具进行校正和维修（GPS校正等） 五 预期要达到的成果和具体的学术或应用价值 预计达到的成果 2008年度内按纳格地区开展地质普查工作，对区内进行1:万水系沉积物测量、1:1万地质草测、1:2千地化剖面、1:1万土壤测量及钻探、槽探等地质工作。 应用价值 初步建立指导性强、工作方法有效的理论认识，对区内成矿条件，控矿因素、找矿标志、成矿规律等方面进行理论上探索研究，为该区实际找矿工作提供理论依据。 六 进度计划 为能按时文成对毕业论文的编写，计划如下; 1、2009年2月23日——2009年3月29日：毕业实习调研 2、2009年4月1日——2009年4月18日：外文翻译，调研报告及开题报告的编写并提交 3、2009年4月19日——2009年5月1日岩矿鉴定及地质图件的绘制 4、2009年5月2日——2009年5月20日论文初稿的编写 5、2009年5月20日——2009年6月20日论文的审核修改及毕业答辩
1、开题报告的第一页就是封面，封面就是对自己和老师以及论文题目等信息做一个说明。
2、第一部分内容就是选题的目的和意义，说明这个论文研究工作会带来的实际价值。
3、国内外研究现状，就是对柜内外的研究做一个仔细的分析和总结。
4、选题研究的内容，说明论文研究的框架组成部分。
5、写作研究的方法和时间计划安排，研究方法就是做研究的时候需要用到的研究工具和技术的阐述。
6、参考文献就是在论文的撰写过程中引用的或者参考他人的知识点或者原理的阐述。
7、教师指导意见，就是指导论文的老师的意见签署。
8、开题审查小组意见就是在你进行开题答辩的时候小组成员给予建议和意见。
开题报告格式及范文模板（通用5篇）
难忘的大学生活将要结束，马上就是做毕业设计阶段了，而做毕业设计前要先写开题报告，来参考自己需要的开题报告吧！下面是我为大家收集的开题报告格式及范文模板，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
随着新一轮国家基础教育课程改革的不断深人，教师成为研究者的观念逐渐深人人心。开展和参与课题研究是教师获得自我持续发展能力的最佳途径。事实证明，通过开展课题研究，边学习边做课题，边研究边实践，逐渐成为研究型的教师不乏其人。
课题研究是教育科研活动的一项重要内容。凡事预则立，不预则废。对于课题研究，开题报告(计划或方案)如同建筑师的蓝图。有了好的开题报告，才能使研究工作者有计划、有系统、有组织地开展研究工作，以保证课题研究任务的顺利完成。因此，制定开题报告是课题由设想转化为实际行动的关键步骤。当前许多教师由于过去从未做过课题研究，现在要申报课题，撰写课题开题报告不知从何人手。为了使广大教师更加积极而有效地开展课题研究活动，培养、提高教师撰写课题开题报告的能力和水平，本文针对当前教育科研的实际，结合从事教育科研课题研究，以及在小教专科自考实践性环节考核过程中指导教师撰写教育科研课题开题报告的一些体会，从科研课题开题报告的含义、作用、结构等方面来谈教师应该如何规范撰写开题报告，力求对想开展教育科研的教师提供一点启示。
一、科研课题开题报告的含义与作用
著名的物理学家爱因斯坦说过，提出一个问题比解决一个问题更重要。何谓有价值、有创见性的问题?这样的问题从何而来呢?这需要研究者长期实践、细心观察和深思熟虑。当课题或自己提出的问题赢得社会认可后，就要把自己的研究方案设计好，即撰写科研课题开题报告。
科研课题开题报告(研究设计)就是课题研究方案的设计、规划和制定。换言之，就是当课题方向确定之后，课题负责人在调查研究的基础上撰写的报请上级批准的选题计划。开题报告主要说明这个课题有价值进行研究，自己有条件进行研究以及准备如何开展研究等问题，也可以说是对课题的论证和设计。
撰写科研课题开题报告是提高选题质量和水平的重要环节，是创新新知，不是可有可无的。正如学者文翁说过，搞好开题报告的主要目的是促使大家理清研究思路，完善研究设计。制定课题研究计划和安排，是为解决自己提出的问题提供探索的途径。科研课题开报告，它初步规定了课题研究各方面的具体内容和步骤，对整个研究工作的顺利开展起着关键的作用。对于科研经验较少的人来讲，一个好的方案，可以使他们明确课题研究的方向，避免发生进行一段时间后不知道下一步干什么的情况，保证整个研究工作有条不紊地进行。可以说，课题开题报告水平的高低，是一个课题质量与水平的重要反映。没有科学的开题报告(研究设计)，就没有科学而有价值的成果。随着教育科研管理工作规范化不断加强，开题论证问题越来越受到教育科研管理部门的重视。
二、撰写科研课题开题报告的基础性工作
撰写开题报告是进行科研课题申请的首要工作。通过开题报告的思考与写作可以帮助我们清楚地了解自己为什么要做这个课题，究竟想做什么，想得到什么，怎么做，能否达到自己的预期目标?若分析后觉得不现实，则可以立即调整自己的方向和目标，使课题目标的达成有可能性，从而避免大题小作或小题大作。课题开题报告的写法根据课题研究的类别略有不同。但一般地说，科研课题开题报告主要包括以下几个方面:
课题名称
课题名称就是课题的名字。这看起来是个小问题，但实际上很多人写课题名称时，往往写得不准确、不恰当，从而影响整个课题的形象与质量。这就是平常人们所说的只会生孩子，不会起名字。那么，如何给课题起名称呢?
名称要准确、规范
准确就是课题的名称要把课题研究的问题是什么，研究的对象是什么交待清楚，比如小学语文指导自主教学模式研究，这里研究对象就是小学语文教学，研究的问题就是指导自主教学法。有时候还要把研究方法写出来，例如小学生心理健康教育实验研究，其研究的对象是小学生，研究的问题是心理健康教育，研究的主要方法是实验法，这就说得很清楚，别人一看就知道这个课题是研究什么。而有些课题名称则起得不是很准确。如，集中识字，口语突破这个名称，别人只看题目，就无法看出研究的是什么问题，好象是语文，又象是英语，是中学或是小学，是小学高年级还是小学低年级更没办法看出来。若改为集中识字，口语突破小学英语教学模式研究，这样就一目了然了。总之，课题的名称一定要和研究的内容相一致，要准确地把你研究的对象、问题概括出来。
名称要简洁，不能太长
不管是论文或者课题，名称都不能太长，要简明扼要，通俗易懂，能不要的文字就尽量不用，一般不要超过20个字。但要尽可能表明三点:研究对象、研究问题和研究方法。
课题研究的目的、意义
课题研究的目标就是通过研究，要达到什么目标?要解决哪些具体问题?研究的目标是比较具体的，不能笼统地讲，必须清楚地写出来。只有目标明确而具体，才能知道工作的具体方向是什么，才知道研究的重点是什么，思路就不会被各种因素所干扰。下面是学科教学与素质教育研究实验方案所写的课题研究目标:
通过实验研究，总结出中小学各学科实施素质教育的特点和规律;
1、提出在中小学学科教学中实施素质教育的意见;
2、制定中小学各学科教学中实施素质教育的目标和评价方案;
3、初步形成素质教育机制下的中小学学科教学基本理论;
4、全面提高实验学校学生的素质，促进实验学校教育质量的大面积提高;
5、促进实验学校教师素质的提高，造就高水平的科研队伍。
确定课题研究目标时，一方面要考虑课题本身的要求，另一方面要考虑课题组实际的工作条件与工作水平。
有了课题的研究目标，就要根据目标来确定这个课题要研究的内容，研究内容要比研究目标写得更具体、明确。目前在这方面存在的主要问题是:
1、只有课题而无具体研究内容;
2、研究内容与课题不吻合;
3、课题很大而研究内容却很少;
4,把研究的目的、意义当作研究内容。
这对我们整个课题研究十分不利。因此，我们要学会把课题进行分解，一点一点地去做。这里给大家举一个例子:
某省九五重点课题《初中语文活动课研究和实验》的研究方案指出，本课题研究的中心是，如何科学有序、切实有效地开展初中语文活动课。具体内容包括下列三个方面:
1、根据初中各年级学生的情况和语文教学要求，对初中各年级语文活动课对学生认知领域、情感领域和动作技能领域素质的发展进行详细的目标规定，从而建立初中语文活动类课程的目标体系。
2、根据初中各年级语文活动课目标和语文学科的特点，安排初中各年级语文活动课的内容，内容的安排力求充实、精确、有序，并初步形成一个相对完整的活动课内容体系。
3、根据初中各年级语文活动课目标内容和初中各年级学生的特点，探索初中语文活动类课程的学习活动方式，确定活动类课程的教学时间、空间及程序，并在此基础上形成多种切实可行的可操作的语文活动教学模式。
课题研究的方法
任何科学研究除了要应用哲学方法和一般科学方法之外，还要有具体的研究方法、技术手段。研究方法这部分，主要反映一项课题的研究通过什么方法来验证我们的假设，为什么要用这个方法?以及要做什么怎么做。教育研究的方法很多，包括历史研究法、调查研究法、实验研究法、比较研究法、理论研究法、行动研究法等。一个大的课题往往需要多种方法，小的课题可能主要是一种方法，但也要利用其它方法。我们在应用各种方法时，一定要严格按照每一具体科研方法的要求，不能凭经验、常识去做。比如，我们要通过调查了解情况，我们如何制订调查表，如何进行分析，不是随随便便发一张表，搞一些百分数、平均数就行了。这是在今后的科研工作中必须解决的问题。
课题研究的步骤和计划
课题研究的步骤，就是课题研究在时间和顺序上的安排。研究的步骤要充分考虑研究内容的相互关系和难易程度，一般情况下，都是从基础性问题开始，分阶段进行，每一阶段从什么时间开始，至什么时间结束都要有规定。每一阶段的工作任务和要求，不仅要胸中有数，还要落实到书面计划中。从而保证课题研究按时保质保量完成，课题研究的管理也可据此对课题研究进行检查、督促和管理。
课题预期的成果与表现形式
课题研究成果预测即研究过程可能出现哪些情况、问题?研究会带来什么成果?有什么对策?课题研究的成果形式包括研究报告、教育论文、专著、软件、课件等多种形式。课题不同，研究成果的内容、形式也不一样，但不管形式是什么，课题研究必须有成果，否则，就是这个课题没有完成。在开题报告中设计出成果形式，可以使研究者明确将来用什么表现研究成果，以便从开始就可以着手努力积累材料、构思框架、进行分工，以利于研究成果的顺利问世。同时也有利于课题管理者据此对课题进行检查验收。
课题研究的组织机构和人员分工
课题小组成员如何分工合作，在方案中，要确定课题组长、副组长、课题组成员以及分工。课题组组长就是本课题的负责人。一个课题组应该包括三方面的人，一是有权之士，二是有识之士，三是有志之士。有权了课题就可以得到更多的支持，有识了课题质量、水平就会更高，有志了可以不怕辛苦，踏踏实实去做。课题组的分工必须明确合理，让每个人了解自己的工作和责任。当然在分工的基础上，也要注意全体人员的合作，大家共同研究，共同商讨，克服研究过程中的各种困难和问题。同时，还要注意课题组成员的整体素质与水平，尤其是课题负责人的水平。如果课题组成员和负责人既没有理论又没有实践经验，这个课题就无法很好地完成，也就难以得到批准立项。
课题研究的经费及设备条件需要
总之，科研课题开题报告是研究人员科研知识和能力的缩影。只有重视并认真、科学地做好研究课题方案的设计，制定好开题报告，才能为获取教育科研优秀成果打开成功之门。一句话，没有科学周密的开题报告，没有对研究设计的精心准备，就没有科研活动的发生，更不会有什么真正意义上的`学术突破。
开题报告方法介绍：
开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。这是一种新的应用写作文体，这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要应运而生的。开题报告一般为表格式，它把要报告的每一项内容转换成相应的栏目，既便于开题报告按目填写，避免遗漏;又便于评审者一目了然，把握要点。
开题报告的基本内容及其顺序：
一开题报告封面：
论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师
二论文的背景、目的和意义
(目的要明确，充分阐明该课题的重要性)：
1.论文的背景;
2.理论意义;
3.现实意义
国内外研究概况
(应结合毕业设计题目，与参考文献相联系，是参考文献的概括)：
1.理论的渊源及演进过程;
2.国内有关研究的综述;
3.国外有关研究的综述
论文的理论依据、研究方法、研究内容
(思想明确、清晰，方法正确、到位，应结合所要研究内容，有针对性)
研究条件和可能存在的问题
预期的结果
论文拟撰写的主要内容(论文提纲)
论文工作进度安排
(内容要丰富，不要写得太简单，要充实，按每周填写，可2-3周，但至少很5个
时间段，任务要具体，能充分反映研究内容)
参考文献
下面是开题报告模板：
选题的目的和意义：
三网融合，彻底打破了电视的垄断局面，电视业务及其发展模式将面临较大的冲击。多年的积累使电视产业拥有了丰富的内容资源、相对低廉的服务资源、一大批专业的制作团队，以及相关牌照的发放权。在融合发展的环境下，电视媒体要想有所作为，就要抓住机遇，迎接挑战，扬长避短，积极制定一系列应对政策，提升自己的核心竞争力。综上所述，研究电视产业面临的生存现状，探究其寻求发展的路径，有着重要的现实意义。
总述
开题报告的总述部分应首先提出选题，并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。
提纲
开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的，是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段，提纲的目的是让人清楚论文的基本框架，没有必要像论文目录那样详细。
参考文献
开题报告中应包括相关参考文献的目录。
要求
开题报告应有封面页，总页数应不少于4页。版面格式应符合以下规定。
开题报告
学生：
一、选题意义
理论意义
现实意义
开题报告格式及范文模板(3篇)各类报告
二、论文综述
理论的渊源及演进过程
国外有关研究的综述
国内研究的综述
本人对以上综述的评价
三、论文提纲
前言
论文写作进度安排
毕业论文开题报告提纲
开题报告封面：论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师
目的意义和国内外研究概况
论文的理论依据、研究方法、研究内容
研究条件和可能存在的问题
预期的结果
进度安排
简要描述课题概况，主要描述课题要完成的目标。(宋体，小四，150字以内)
一、课题研究背景(宋体，四号，加粗)
(一)工程概况(宋体，小四号)
主要描述工程的具体名称，位置建设单位，规模，技术经济参数等。(宋体，小四，300字左右)
(二)课题研究的意义(宋体，小四号)
主要描述课题研究对工程有何用途，及对本人的知识和技能的获得有何意义。(宋体，小四，200字左右)
二、课题研究内容(宋体，四号，加粗)
(一)研究的主要内容(宋体，小四号)
主要描述课题研究哪些内容，或进行哪些项目的设计或计算。(宋体，小四，300字左右)
(二)课题的研究目标(宋体，小四号)
本项目的研究目标是:(描述具体目标)(宋体，小四，100字左右)
(三)预期成果形式(宋体，小四号)
施工组织设计文本、计算书、设计说明、或图纸等，结合课题自选。
三、研究步骤及使用的关键技术(宋体，四号，加粗)
(一)研究步骤
研究步骤如下:
200×年×月-200×年×月，具体任务1
200×年×月-200×年×月，具体任务2
200×年×月-200×年×月，具体任务3
(二)关键技术
描述完成课题使用的关键技术。(宋体，小四，100字左右)
四、课题研究价值(宋体，四号，加粗)
(一)创新点
描述课题的创新点。(宋体，小四，60字左右)
(二)应用价值
描述课题的应用价值。(宋体，小四，100字左右)
五、研究条件(宋体，四号，加粗)
描述课题的具体研究条件，如基础资料情况，已经掌握了课题研究需要的知识或技能，指导老师的情况等。(宋体，小四，200字左右)
第一步、论文拟研究解决的问题
内容要求：
明确提出论文所要解决的具体学术问题，也就是论文拟定的创新点。
明确指出国内外文献就这一问题已经提出的观点、结论、解决方法、阶段性成果……
评述上述文献研究成果的不足。
提出你的论文准备论证的观点或解决方法，简述初步理由。
撰写方法：
你的观点或方法正是需要通过论文研究撰写所要论证的核心内容，提出和论证它是论文的目的和任务，因而并不是定论，研究中可能推翻，也可能得不出结果。开题报告的目的就是要请专家帮助判断你所提出的问题是否值得研究，你准备论证的观点方法是否能够研究出来。
一般提出3或4个问题，可以是一个大问题下的几个子问题，也可以是几个并行的相关问题。
第二步、国内外研究现状
内容要求：列举与论文拟研究解决的问题密切相关的前沿文献。基于“论文拟研究解决的问题”提出，允许有部分内容重复。
撰写方法：只简单评述与论文拟研究解决的问题密切相关的前沿文献，其他相关文献评述则在文献综述中评述。
第三步、论文研究的目的与意义
内容要求：
简介论文所研究问题的基本概念和背景。
简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题。
简单阐述如果解决上述问题在学术上的推进或作用。
基于“论文拟研究解决的问题”提出，允许有所重复。
第四步、论文研究主要内容
容要求：初步提出整个论文的写作大纲或内容结构。由此更能理解“论文拟研究解决的问题”不同于论文主要内容，而是论文的目的与核心。
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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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。
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.
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[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.
朱松耆
（苏州中材非金属矿工业设计研究院，苏州 215004）
摘要 本文概述了中国几种重要的非金属矿的开采技术和实践经验，包括石膏、金刚石、石墨、膨润土、石棉、滑石、云母和高岭土。简要分析了这些矿物开采的特殊性，介绍了有关矿种开采技术的实例。
关键词 非金属矿；开采技术。
作者简介：朱松耆，教授级高级工程师，电话，E-mail：。
一、非金属矿开采概况
我国已探明资源储量的非金属矿产有91种，已规模化开采的有20余种，现仅就其中几种非金属矿的开采技术作一介绍。
中国金刚石、高岭土、云母、石棉、石膏、石墨、滑石、膨润土的开采情况如表1所示［1～6］。
表1 非金属矿开采概况
注：本表仅列“矿点”，非公司名。1 ct＝ g。
二、非金属矿开采的特殊性
（一）矿物品级及晶体保护
非金属矿各矿种的产品根据用途和工业要求都有不同的分级方法，这对开采也产生一些特殊要求。
如表2中所列，金刚石、石棉、云母、滑石、石膏、高岭土等矿物在工业上主要或部分是利用其物理力学性质的，成了直接利用的工程材料。金刚石颗粒细小，岩矿开采时无法考虑其保护；金刚石砂矿开采时，由于金刚石密度大，特别是颗粒大的，常富集于砂层底部和阶地下部，要求特别注意对这部分矿体的保护和开采。石棉、云母、滑石、石膏、高岭土等矿物开采时都要按工业要求考虑其保护措施。
表2 非金属矿产品工业要求与分级对开采的影响
一些非金属矿物即使品位相同，但所含矿物的品级不同，售价不同，会引起开采技术经济指标的很大变化，影响开采方法和采矿方法的选择。有的价值昂贵，如云母矿，面积较大的薄片云母价格达400元/kg，面积为4 cm2的薄片云母价格为80元/ kg。从经济效益出发，开采时必须考虑其晶体保护。
（二）赋存条件和产状上的特殊性
如金刚石矿床，矿体为直立管状。开采时从开拓系统的选择到采矿方法都要作适应性的考虑。
（三）矿石及围岩特性
一些非金属矿矿石及围岩松软，矿层厚度大，在开采中必须采取特殊措施，保证生产的安全和高效。如高岭土矿和滑石矿，它们的特殊性能要求在开采和巷道支护方面采取相应的特殊措施。露天开采中，由于滑石越纯润滑性越好，自然安息角小，常要求边帮放缓，这样会使基建投资和开采成本增加。
（四）矿石性质的特殊性对开采的特殊要求
如纤维石膏价格高，但其质软易磨损，开采时需特别防止其受磨损，膨润土遇水后会迅速膨胀和崩解，不能采用湿式凿岩。高岭土砂矿由于矿石中含石英砂和砂砾，结构松散，冲采淘洗后高岭土矿易富集，开采时有条件的应当用水力开采以取得好的技术经济效果。
三、各矿种的开采简况
（一）石膏开采
中国石膏矿床规模大、质量好的都是沉积型。地下开采矿山有：邵阳石膏矿、平邑石膏矿、太原石膏矿等，南京石膏矿年产量为40×104t。荆门石膏矿是目前开采纤维石膏最大的矿山。露天开采的矿山一般规模较小，主要分布在甘肃、四川、宁夏、青海等省。
1.地下矿开拓运输方法
其方法有竖井开拓，如平邑石膏矿等；斜井开拓，如已采完的应城石膏矿；竖井、斜井联合开拓，如南京石膏矿；平硐开拓，如太原石膏矿、灵石石膏矿。灵石石膏矿曾用平硐溜井开拓，但不成功，雪花石膏（质量好的二水石膏）和一般普通石膏在通过大溜井放矿时易粉尘化，且夹有泥质，因此在水的作用下常造成溜井出矿口的堵塞事故，生产不正常；无水时漏斗放矿又尘埃迷漫，岩尘细微，用一般通风措施也难以解决问题。太原石膏矿采用平硐无轨开拓，于20世纪70年代末80年代初改用全无轨化采矿，当时在中国矿业界是第二个实例，既典型又具有先进性。该矿采用平硐无轨开采的有利条件是：矿体埋藏高于地面，矿层缓倾斜，倾角为5°～10°，适合平硐开拓和分层开采时汽车的运输；采用房柱法开采，采准切割巷道基本上都建于矿体内，可回收矿石，使基建投资下降；矿体及围岩稳固性好，矿房高达10 m，跨度12～15m，经久不垮，允许采用大型无轨设备；巷道断面大，但实际支护率仅8%，基建费用省；可边基建边生产，可局部投产、简易投产，见效快；生产规模不大，坑内运输车辆不多，通风比较好解决。该矿投产后结算，每吨矿石的单位投资仅元，而那一时期同样规模的矿山都在100元以上。说明这种开拓方法是适于这一类型石膏矿体的。
2.石膏的开采工艺
分两类：一是纤维石膏矿的开采；二是雪花石膏、普通石膏和硬石膏矿的开采。纤维石膏硬度小，性脆，容易变成粉矿而损耗，开采装运时要避免捣运，避免用耙矿设备，避免用漏斗放矿，还由于矿石价值高（3倍于普通石膏），采用长壁选别充填采矿法，回采工作面崩落下的矿石用人工选别将矿石装入矿车，如荆门石膏矿。雪花石膏、普通石膏和硬石膏开采工艺相似，回采时用全面采矿法或房柱采矿法。
3.常用设备
地下开采时的技术装备主要是提升、运输、压气、通风、排水和采矿场的凿岩设备、装矿设备等。下面仅将提升设备举例说明如下（表3）。太原石膏矿无轨开采时多用轮胎式电动装载机，2 m3铲斗或较小铲斗的电动铲运机，汽车为10 t坑用自卸汽车，通风用二台4-72离心式通风机并联抽出式运行。
表3 石膏矿地下开采提升设备举例
（二）金刚石开采
金刚石矿床分原生和次生。原生矿的产状有岩管型和岩脉型，次生的是金刚石砂矿。在开采方法上，岩管型的一般是露天或露天和地下联合开采。岩管产状特殊，是直通地表的近直立的管状，截面面积呈圆形或似椭圆形。通常面积为500～600 m2，大的达2000～3000 m2，有的甚至更大，一般岩管向深部面积愈来愈小，品位愈来愈贫，金刚石质量也变差（碎粒级增多），为尽快发挥投资效果，上部皆露天开采；一定深度后转入地下开采。原生矿岩脉的开采为地下开采，例如蒙阴红旗1号岩脉的开采，现已采完。次生的金刚石砂矿均为露天开采，品位不高，但宝石级金刚石含量高，经济效益好，例如原湖南常德金刚石矿和原山东郯城金刚石矿。
1.开拓运输方法
岩管的露天开采用公路螺旋线开拓，逆时针方向展线，用10 t汽车运输。金刚石砂矿一般都用公路开拓，汽车运输。
2.开采工艺
露天开采时分台阶开采，钻孔用YQ-150A型潜孔钻机，采用松动爆破，1 m3挖掘机，10 t汽车将矿石由回采工作面一直运到选矿厂。金刚石密度大，达～，多富集于砂层底部和阶地的下部，开采时要注意清扫这些部位。也有用空气吸管清扫矿层底板的。
（三）石墨开采
中国晶质石墨矿都为露天开采，有：原南墅石墨矿、原北墅石墨矿、黑龙江萝北石墨矿、黑龙江鸡西石墨矿等。萝北石墨矿号称亚洲第一大矿。隐晶质石墨矿，都为地下开采，现开采的矿山有吉林磐石（烟筒山）石墨矿和湖南鲁塘石墨矿。
1.开拓运输方法
大型露天矿多用公路开拓，用载重量为15～20 t，个别也用8 t的自卸汽车运输。地下开采，用平硐或斜井开拓。
2.开采工艺
露天开采穿孔用KQ-150型潜孔钻机，采装工作用1～2 m3的电动挖掘机。地下开采的隐晶质石墨矿，由于矿石和围岩的稳固性差，均采用崩落采矿法，又由于石墨的滑腻性、摩擦角小等特点，将所有巷道都做成倾斜，创造性地使用了无底柱分段崩落法，矿石从工作面自溜至放矿溜井，除巷道倾角略小的设置些搪瓷溜槽，整个回采工艺不再设其他装运设备，具有设备简单、装运费省、容易掌握等优点。
（四）膨润土开采
膨润土是矿物成分以蒙脱石为主的粘土矿，又称蒙脱石粘土。其开采方法有露天开采和地下开采，矿石年产量大于20×104t属大型矿山，露天开采的有：辽宁黑山膨润土矿、河南信阳膨润土矿、甘肃金昌红泉膨润土矿、新疆托克逊县柯尔膨润土矿、新疆布克塞尔县夏子街矿等；地下开采的有浙江省临安膨润土矿、浙江仇山磁土矿、吉林九台膨润土矿等。按产量计露天开采占总产量的75%。包括中小型矿山全国有200余家。
露天开采普遍采用公路开拓，汽车运输。地下开采矿山都采用斜井开拓。
由于蒙脱石是不稳定矿物，吸水后要剧烈膨胀，此性能影响开采工艺选择，露天开采的黑山膨润土矿浅部为软质膨润土，深部为硬质膨润土。地下开采的膨润土矿常为硬质膨润土，临安膨润土矿和仇山磁土矿采用空场采矿法，九台膨润土矿用分层崩落采矿法。在回采工艺上不能用一般的湿式凿岩，不能用洒水除尘，而是要用电钻。
（五）石棉开采
石棉开采方法有露天开采和地下开采。目前中国规模较大的矿山皆为露天开采。有茫崖石棉矿、新疆巴州石棉矿、新疆若羌石棉矿、甘肃阿克赛石棉矿。其中茫崖石棉矿精矿产量达10×104t/a、阿克赛矿达20×104t/a、巴州矿达4×104t/a，是全国最大的三个矿区，差不多占全国总产量的85%。阿克赛矿的年产量差不多是全国总产量的50%。
1.开拓运输方法
露天矿山都采用公路开拓汽车运输，由于年采剥总量的增加，达（200～300）×104t甚至更大，运输汽车也向大载重量发展，现通常用15 t、20 t自卸式汽车。
2.开采工艺
一些大型石棉矿山设备比较现代化，开采台阶高度为12 m，穿孔设备采用KY-150型牙轮钻和YQ-150型潜孔钻；采装工作面已较普遍地采用2 m3、4 m3大型挖掘机，以取代小型挖掘机；辅助设备，如清理平整场地和收集矿岩用的推土机也已大型化。
（六）滑石开采
滑石大型矿山，有辽宁海城滑石矿，广西龙胜滑石矿，山东胶东地区的平度、海阳、栖霞等滑石矿。这三省的滑石生产量占全国总产量的85%，是中国滑石生产的三大基地。包括中小型矿山，全国有220多家滑石矿。
1.开采方法
有露天开采和地下开采。露天开采的有海城滑石矿，该矿开采矿点很多，有资料说该地区精矿总产量已达100×104t/a，海城东矿区范家堡子是中国最大的露天开采的滑石矿，广西龙胜滑石矿、山东平度滑石矿为凹陷露天开采。地下开采的有海城滑石矿西部矿区，山东胶东地区的海阳滑石矿和栖霞滑石矿等。
2.开拓方法
露天开采多用公路开拓汽车运输，海城矿东矿区露天开采用7 t、15 t自卸汽车运输，广西龙胜矿用12 t自卸汽车运输。地下开采，用竖井开拓的有胶东的栖霞滑石矿和海阳滑石矿；用平硐开拓的如海城矿西部矿区和海城的水泉滑石矿。
3.开采工艺
露天开采的海城东矿区露天矿，穿孔用YQ-150A潜孔钻机，挖掘用1 m3挖掘机，由于滑石质软，其莫氏硬度为1～，有滑感，而且滑石纯度越高其润滑性越好，极易裂开成薄片，自然安息角小，约为35°～40°，极不稳固。围岩一般也均不稳固，节理、裂隙发育，这对开采工艺的影响很大，如海城东露天矿底帮最终边坡角仅40°，顶帮为36°是很缓的。使剥采比增加，造成基建投资和开采成本的增加。地下开采由于矿石及围岩不稳固使巷道支护困难，海城西部矿区采矿曾采用下向分层的选别充填采矿法，随着选矿技术的改进，允许降低入选矿石品位，开采时用无底柱分段崩落采矿法。山东栖霞，辽宁本溪、营口等滑石矿采用分段自然崩落采矿法。
由于滑石在工业上主要作粉体填料，多利用其白度，开采时要求不被第四纪土层及污浊的矿坑水所染色。手选后在工业上直接利用的要保护其纯度。
（七）云母开采
中国白云母的主要产地，新疆阿尔泰、四川丹巴和内蒙古土贵乌拉三大基地，现都已闭矿。金云母一般开采规模不大，有河南镇平、吉林集安等。碎云母矿河北灵寿矿区最大，还有江西、湖南、湖北、山西等矿点。由于云母纸和云母粉的生产和应用，碎云母的生产已占云母工业的主导地位。
云母露天开采的有新疆阿尔泰云母矿。
开拓运输方法：露天开采常用公路开拓、斜坡道开拓，由于开采量小也用无沟开拓。公路开拓，一般用5t自卸汽车运输。无沟开拓是用简易索道横跨采场提升运输。
由于云母矿价值昂贵而开采规模又小，开采工艺简单，炮孔布置要避开富矿带，爆破后在工作面上人工拣选装运。
（八）高岭土开采
高岭土按自然产出的形态及工业要求分：软质高岭土、砂质高岭土和硬质高岭土。软质高岭土规模最大的是苏州中国高岭土公司，产量为25×104t/a，品位高，原矿可直接在工业上利用，低档的作耐火材料。其手选1号泥比手选4 号泥价格高10 多倍，因此开采时要求保护优质土，保护原矿的纯度，并使其不变成碎屑状，过去多在回采工作面进行人工选别回采，现在开采规模大了，但为与手选车间的衔接，仍要适当选别回采。砂质高岭土（又称砂性高岭土），我国资源丰富，近10多年来蓬勃发展，建成许多大型和超大型矿山。如广东茂名高岭科技有限公司（10×104t/a造纸涂料级高岭土、广东茂名石化高岭土有限公司（5～8）×104t/a造纸涂料级高岭土、广西兖矿集团北海高岭土有限公司（10×104t/a陶瓷用高岭土）、福建龙岩高岭土公司（5×104t/a陶瓷用高岭土）等。正在建设的广西合浦沪天高岭土有限公司规模更大。硬质高岭土也称煅烧高岭土，中国一般是煤系硬质高岭岩（土）经深加工处理而得，由于硬质高岭岩是和煤共生、伴生，其开采是按煤的开采情况及其本身的赋存情况来定的。
高岭土矿的开采方法有露天开采也有地下开采，热液蚀变型和沉积型的高岭土矿一般浅部用露天开采、深部用地下开采。如苏州中国高岭土公司所属阳西矿区和阳东矿区都曾浅部用过露天开采。砂性高岭土皆为露天开采。由于矿石中含石英砂或砂砾，结构松散，冲采淘洗后高岭土易富集，且白度、细度好，有条件的应采用水采水运。如上述广东茂名的两个矿山及正在建设中的广西合浦沪天高岭土公司的矿山。福建龙岩高岭土公司也是砂性高岭土，规模也大，由于该处缺水，只能用一般的露天开采法，旱采旱运；广西兖矿集团的北海矿高岭土矿也是旱采旱运。
1.开拓运输方法
露天开采用过窄轨开拓，电机车牵引矿车运输，如苏州中国高岭土公司所属阳东、阳西矿区。砂性高岭土水采时，用水枪冲采和渣浆泵配合作业，矿浆从设于矿块中的集浆池用渣浆泵输送至选厂，一般采用200/150R-AH型渣浆泵通过直径为250mm塑料管输送。福建龙岩高岭土矿和广西兖矿集团的北海高岭土矿都采用公路开拓，汽车运输。地下开采有竖井开拓、斜井开拓等，如苏州中国高岭土公司所属的矿山。
2.开采工艺
水力开采采用SQ-80型、平桂-150型、平桂-200型水枪，冲下的渣浆用渣浆泵输送至粗选厂。这种开采方法的优点是工艺简单，设备简单，劳动生产率高，选矿厂的制浆工艺提前，采选一体化，这种方法在英国用得较多。龙岩高岭土矿和一般露天矿一样，采用挖掘机加汽车。该矿用WK-2型挖掘机，17 t自卸汽车。软质高岭土的地下开采，如中国高岭土公司阳西竖井、观山竖井等，由于矿体松软易碎，具有可塑性，遇水后有吸水性和膨胀性，同时还具有隔水性，是典型的塑性介质。脉内巷道采取封闭式支护，采矿方法结合松软厚矿体的特点采用分层崩落法。回采时用风镐及手镐落矿，据有关文献报道，国外有用沿进路自动推进的刮刀采装联合机进行回采的。底板大理岩中有纯净氮气，在该岩层中进行反井掘进时，采取预防氮气外漏的措施。
参考文献
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A Brief Introduction to Mining Technology of Some Kinds of Non-metallic Minerals in China
Zhu Songqi
（Suzhou Zhongcai Design and Research Institute for Non-metallic Mineral Industry，Suzhou Jiangsu 215004，China）
Abstract：The paper summarizes mining technology and practical experiences for several kinds of non-metallic minerals in China，such as gypsum，diamond，graphite，bentonite，asbestos，talc，mica and specific characteristics of mining technology for these minerals are briefly illustrative cases of mining practices are introduced.
Key words：non-metallic minerals，mining technology.
矿区土地资源综合利用的核心是生产组织和矿山土地复垦与生态重建。最早开始矿区生态环境恢复治理工作的是德国和美国。20世纪60年代，许多工业发达国家加速矿区环境保护法规的制订和恢复治理工程实践活动，自觉地进入了科学恢复的时代。进入70年代，矿区的环境恢复治理技术以采矿、地质为主体，集环境、农学、林学等多学科为一体，发展成为一门牵动着多行业、多部门的系统工程［10］。80年代以后矿区生态环境治理工作呈现蓬勃发展的态势［11～23］。
国外许多国家对土地复垦十分重视，如德国、美国、加拿大、俄罗斯、澳大利亚等都十分重视矿山复垦工作，矿山土地复垦率已达80%。20世纪90年代以来，重建矿区生态环境，实现可持续发展，得到世界各国的重视，土地复垦不仅是将损坏和压占的土地恢复到可利用状态，而且要重建良好的矿区环境，使新的景观在许多方面相似，甚至优于开采前的状况。由于各国的自然条件不同、经济状况不同、土地状况不同，故各国都有自己的矿区土地资源综合利用与复垦特色。
德国系统地对土地进行复垦始于20世纪20年代［24，25］，从最初的植树、造林到多功能复垦区域的建立，目标从以林业、农业复垦为主，转向建立休闲用地、重构生物循环体和保护物种上，即所谓的混合型土地复垦模式:农林用地、水域及许多微生态循环体协调，统一地设立在一起，从而为人和动物、植物提供较大的生存空间。整个活动经历了由简单到综合，由幼稚到成熟的过程，为合理规划土地用途，建立新景观提供了机会，进而满足了生活水平逐步提高的人们对娱乐休闲场所的需求［26］。对土地复垦与生态重建规划控制体系，一是褐煤规划;二是企业规划。褐煤规划以联邦空间规划和州规划的目标作为基本目标，对景观重建作出了明确的规划和规定［24］。
美国矿区复垦的管理工作主要由内政部牵头，由内政部露天采矿与复垦办公室负责实施［26］，矿业局、土地局和环境保护署等部门协助对与本部门有关的土地复垦工作进行管理，各州资源部负责辖区内矿区的复垦工作。美国的土地复垦将生态环境恢复、重造自然景观、改善公共环境，作为第一要任。美国复垦标准和要求苛刻，对露天采矿来讲，涉及从环境保护、自然景观恢复到消除对土地生态和周边环境的污染;土地复垦标准涉及矿山废弃物处理，采矿土地恢复等诸多方面内容。
在澳大利亚，矿业公司申请采矿许可证时须与土地所有者达成土地复垦协议，并得到当地政府的许可;在开采过程中，矿业公司应对开采结束的矿区范围内进行科学的地形整理和表土覆盖，然后可将整理好的矿区用经济协议的形式转交给复垦公司;为确保矿区复垦的顺利实施，澳大利亚对矿区复垦实施抵押金制度。
通过多年的努力，发达国家的矿区复垦率已经达到50%以上，有的达到了75%以上［27］。闭矿之后的矿山废弃地要恢复本地植被群落，因为这样的群落所需要的后期维持费用最少，并为后续的土地利用提供了较大的弹性空间。在制订完成标准时，管理机构倾向于采用植被构成、丰度、密度和覆盖率等指标，同时他们希望生态系统恢复功能，是可持续的，需要最小的维持费用。Bell认为矿山土地复垦的目标，一是保证矿山废弃地的稳定，保证其不会被风和水所侵蚀;二是将土地恢复到可利用的状态。Tacey等认为，成功的复垦地是一个稳定的生产性生态系统，有着与周围环境相似的可维持的生物物理过程［28］。例如，新南威尔士州Bridge Hill Ridge以前的砂矿区，经过复垦后，与周围环境融为一体，现已归入Myall Lakes国家公园［27］。澳大利亚的土地复垦一般要经历以下阶段:初期规划、审批通过、清理植被、土壤转移、存放和替代、生物链重组、养护恢复、检查验收。执行复垦保证金制度，并且基于鼓励和推广的目的，它会要求复垦工作做得最好的几家矿业公司只缴纳25%的复垦保证金，而其他的公司则必须缴纳100%的保证金。
加拿大通过了《加拿大环境保护法案》(简称CEPA，1999)和《加拿大环境评估法案》(简称CEAA)，以法律的形式系统、全面地对加拿大矿区环境评估和环境保护进行了约束。
俄罗斯土地复垦界认为，土地复垦是在受工业影响的土地上，采取旨在有计划的创建和加速形成具有高生产力、高经济价值、最佳人工景观的采矿、生物、工程、土壤改良及生态学综合技术措施来恢复土地。整个土地复垦过程分成工程技术复垦和生物复垦两个基本阶段。农业复垦和林业复垦在俄罗斯是最普遍的，由于林业复垦对土壤恢复的要求不很严格，投资较小而得到广泛采用［29］。
矿产开采对土地资源的破坏性影响早就被人们所认识。关于开采沉陷对土地破坏的研究一直受到广泛关注，研究主要是对破坏特征的描述和沉陷预测预防上。Damody，Quither，Ham，Sel-man等对此作过有关研究，认为开采沉陷对土地的影响主要包括土壤侵蚀、地表排水系统的破坏、积水、农作物减产等［30～32］。
国外将生态理论用于土地复垦的研究开展较早。1992年国际复垦会议论文纲要中，“成功复垦的生态学评价”(ecological eval-uation of reclamation success)被列为其中一项;1998年国际复垦会议论文纲要中，“恢复理想景观的土地复垦”被列为其中一项。
Richard 在澳大利亚进行的生态恢复试验表明，景观破碎化和栖息地的改变引起了许多大规模的土地退化和生物多样性减少。复垦关键在于保存大斑块和连通性，为取得它们，应进行植被恢复［33］。
等认为，煤矿区景观重建是一种特殊类型的景观规划，应以景观异质性作为景观重建规划设计标准，对景观结构进行量化，其目标就是使煤矿区重建景观与周围地区生态价值相协调［34］。
等通过对土地利用监测认为，矿区开采对景观形成扰动，改变景观格局。一般随着开采活动的进展，原有景观数量呈下降趋势，开采活动停止后稳定，同时沉陷景观由小到大，受复垦活动影响又由大变小，林地、水面等其他景观不同程度增加，景观多样性提高，斑块破碎度增加［35］。
土地空间安全格局是生态规划的组成部分，由生态规划发展而出现并得到进一步深化。20世纪初，生态学开始呈现与规划、系统工程等学科的全方位融合趋势。以Geddes，Park和Wirth等人为首的学者利用生态学原理在城乡建设中的应用研究，奠定了生态规划的基础［36］。
20世纪60年代后，以《增长的极限》、《寂静的春天》等著作为代表，国际上掀起了基于生态基础的人类理想栖息环境研究的热潮，生态学与规划学融合日趋加快。1969年，McHarg的《设计遵循自然》就是这方面的力作［37］，成功地提出了区域规划的生态学研究框架，其因子叠合的生态规划大法被称之为McHarg法，并得到广泛的应用;克罗()提出了景观规划概念，Odum进一步提出了生态系统模式［38～40］，把生态功能与相应的土地利用模式联系起来，提出了规划结合生态思想的概念与方法;1982年由McHarg发表的《自然设计》进一步阐述了McHarg的生态规划思想，探讨了在生态平衡基础上如何建立自然与人和谐关系的方法［41］。
20世纪90年代，生态规划得到广泛应用，在理论和实践方面都有诸多新的成果。《绿色城市》等著作均较系统地探讨了城市的可持续发展方针和生态化途径;1993年英国城乡规划协会中的可持续发展研究组发表《可持续的环境计划》，提出将自然资源、能源、污染和废弃物等环境要素管理纳入各层次的空间发展规划;1996年的联合国人居大会上制定的人居环境议程也用城市生态学观点表述了城市可持续发展的目的。“将社会经济发展和环境保护相融合，在生态系统承载能力内去改变生产和消费方式、发展政策和生态格局，减少环境压力，促进有效的和持续的自然资源利用。为所有居民提供健康、安全、殷实的生活环境，减少人居环境的生态痕迹，使其与自然和文化遗产相和谐，同时对国家的可持续发展目标作出贡献［42～45］。以福尔曼为首的部分“自然保护学派”强调人地和谐的未来景观研究［46，47］，提出了集聚间离析和生态网络体系观点。
目前，自然生态服务价值的经济学量化也引起人们的重视，以Costanza［48］等人为代表的学者将经济因素引入景观生态学模型，使景观生态学与区域生态—经济系统的管理与规划相结合。提出“区域生态经济系统(regional ecological systems)”观点，在管理和规划模型的设计上强调公众、特别是持股人的参与，以及变化过程的不可预测性。
景观指数为景观研究人员的景观结构研究提供了重要量化方法。McGarigal是景观指数的倡导者，也是FRAGSTATS软件包的设计者之一，对一些研究实例的部分景观指数的可靠性和阈值进行了评价，并强调尺度在景观指数解释中的作用。(O’Niel)等人分别对景观指数在不同景观生态学案例研究中的作用进行了评价［49］。
RTK技术在矿山地质工程测量中的应用研究论文
矿山地质工程建设而向信息化趋势，以高端科技为手段展开地质测量，实现了区域资源优化分配及调度控制。RIK技术作为矿山地质工程建设新支撑，为测绘人员提供了更为完整的技术应用平台，加强了区域地质结构测量范围管理力度，提高了区域内部资源规划与开发的可持续性。
1、RIK技术特点
实时动态控制系统(RTK)是一种新的常用的RIK测量方法，与以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度不同，为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了户外作业效率。
(1)兼容性。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据及己知数据传输给流动站接收机。RIK系统由此兼容了CIS, CPS, RS等实用性控制技术，能够为矿山勘察与作业提供科学的指导。
(2)无线性。随着通信科技快速发展，无线传感器技术得到了普及化应用，其与路由器共同构建成新型传输模式，体现了数字通信技术应用的先进性。RIK技术作为无线网络的新技术，可以结合不同算法对网络路由传输进行控制，帮助用户选定最优化数字运算方式，解决了传统无线传输平台的不足。
2、基于RIK矿山测量系统设计
(I)图形结梅“RIK技术”是信息时代的变革趋势，也是诸多产业机构协调发展的新方式，利用信息技术带动事业发展是必然决策。结合“RIK技术”发展内涵，对矿山测量功能升级趋势及改造对策进行总结，提出切实可行的改造方案。煤矿地质测量空间信息管理系统的建立为各采矿企业设计、生产、通风、调度、安全、救护、机电、运输等其他应用系统提供一个基础的数据及图形管理平台。
(2)模型结构。矿山测量建设关系着安全，以RIK技术为基础构建定向测量系统，可实时掌握相关的数据信息，降低定向测量操作的失误率。设计定向测量系统要考虑多方而内容，以“高效率、高进度、高水平”为标准展开一系列的测量活动。系统的建立能够实现地质、测量成图的自动化，实现地质、测量有关计算、管理的自动化;及时准确地根据三维勘探、钻探、井下揭露等最新资料和信息，高效准确地修改各种生产图件。
(3)管理结构。通信网络传输过程中，无线网形成了相对复杂的传输平台，各种路径数据传输至服务器之后，必须及时对无线信号及数据进行实时分析，才能掌握准确的数据处理结果。路由器作为无线传感网络的中转模块，其承载着更多逻辑数据运算程序，准确地抓住数据处理流程任务。在采矿企业生产处和各个矿分别建立相应的地质、测量管理系统，将原来手工处理的数据、图件等资料实现电子化处理。
(4)层次结构。结合地质测绘行业发展局势，利用集成技术辅助矿山勘察作业，体现了新技术用于产业规划的优势。系统按照三层客户/服务器结构(数据库层、应用服务层和用户界而层)和C/S + B/S二级管理模式进行系统整体设计，将整个系统按数据库、业务逻辑和用户界而三层功能进行组织。同时，以CIS, CPS, RS等技术平台，能够为矿业勘察与规划提供指导，实现了区域矿物资源的一体化建设。
3、地质测量中RIK系统的功能模块
由于人员、设备、技术等方而因素，通信监控系统存一些问题，限制了地质测量信号传输与控制性能。“RIK技术”是现代信息社会的风向标，任何产业发展与RIK系统形成了紧密关系，为了体现矿山测量设备在新网络格局中的应用价值，必须对矿山测量系统进行优化升级。RIK技术在矿山地质工程测量中的功能价值，主要应用功能体现在相关系统应用，具体包括:
(1)地质通信系统。选择一项可靠的无线通信技术是不可缺少的'，RIK技术在无线网络传输中体现了明显的优势，成为无线传感器网络路由算法常用的方式之一。结合RIK技术特点，选用网络路由算法主要思路，对算法系统设计、数据串口运行等，提出切实可行的网络操作方案。未来，RIK技术将朝着网络化、自动化、智能化等趋势发展，为用户建立更加全而的监控服务平台。基于RIK技术的无线传感器改造中，对路由算法系统设计进一步优化，加强无线通信网络结构改造力度，摆脱了传统系统网络化调控流程，这些都是RIK技术下路由算法系统结构性优化的先进性表现。
(2)地质数据网络系统。而对早期矿山测量设备结构的功能缺失，地质测量自动化必须要重新建立更具稳定性的功能作业平台，帮助用户进一步实现网络化运营目标，才能实现办公经营水平的一体化发展。该子系统在功能上划分为系统管理、数据录入、数据处理、数据查询、报表输出5个部分，采用C/S方式设计。系统充分考虑了煤矿地质测量空间信息多源化的需要。在数据内容上则以煤矿地质、水文地质、测量、采掘信息为基础，通过对生产技术信息的动态更新，及时准确地控制煤矿地质体的形态，动态反映井下生产的状况。
(3)地质结构分析系统。RIK系统是基于矿山测量设备的操控模式，其在推广RIK技术模式过程中，也要重视矿山测量功能升级与改造，才能体现出新时代与新设备的联合应用特点。地质测量系统是企业办公自动化核心部分，基于RIK技术时代可对地质测量系统功能进行升级改造，共同构建先进地质测量系统，体现RIK技术时代的技术特点。主要包括:①成分特征:独特的点型、线形、岩石符号、以及专业对象的表现形式;②时代特征:地层时代的先后顺序;③空间特征:地层和地层之间，地层和构造之间以及构造与构造之间的空间拓扑关系。
(4)地质远程管理系统。RIK是矿山测量定向测量的支撑技术，利用远程网络构建先进式定向测量体系，保持矿山地质信息传递与控制的和谐性。结合地质勘测设备改造趋势，RIK技术在定向测量作业中的应用，为矿山地质信息化建设提供可行性建议。该模块采用JavaScript技术编写，可根据用户的使用权限对服务器中存储的各类基础数据和图形文件进行更新与访问。管理层可直接通过网络下达指令，及时解决现场问题，指导煤矿生产。
4、结语
总之，矿山测量信息化水平关系着事业发展，不仅体现了当代信息技术发展趋势，也标志着测绘科技创新成果。而对信息化发展总体趋势，矿山地质工程测量也要建立科学的技术体系，以RIK技术为中心设定测量系统，成为推动区域地质改造建设的新方式。通过RIK技术设计现代化地质测量系统，将各个模块功能应用于具体的测量步骤，大大提升了矿山资源开发与利用效率，从而带动了矿山地质测量的一体化发展。
一、国外矿山地质环境保护现状
矿山地质环境保护是生态环境保护的重要组成部分，国外发达国家在矿山地质环境研究与防治方面起步较早，20世纪70年代初已开展了矿山地质环境保护的系统研究，并提出了矿山环境保护及矿山复垦的方法；制定的环境保护法规也较为齐全、系统，对环境保护与防治的要求标准较高，如美、英、法、德及澳大利亚等国，他们在矿山开发设计中就有矿山环境保护的设计部分，在开采中的环境保护措施较为系统，执行也比较严格，对矿山生态环境恢复、土地复垦都有时空约定。它们将矿山环境影响评价制度付诸法的地位，制定法规，强化矿业开发与生态环境一体化进程。在矿业地质环境影响评价中，不仅在勘查阶段和采矿期间，而且在闭矿阶段及以后一定时期内都要预测生态环境影响。在整个矿山环境管理过程中把直接管制和经济手段有机结合，这也是目前国际矿山环境管理的发展趋势。
所谓直接管制，就是通过对采矿过程的管理，制定限制特定污染物的排放，或者在特定的时间和区域内采取限制某些活动的制度措施。其特征是：对污染排放或削减进行规定，采矿公司只能按规定行事。如果违章违规，采矿公司只能接受处罚以及法律诉讼。
所谓经济手段，就是确保经济政策和环境政策结合并且产生经济效益，具体包括收费、税收、可交易许可证等形式，保证更广泛、更有效地利用市场的力量。
如美国《露天采矿控制和复垦法》规定，要求矿山生产者在采矿许可证颁发之前，应支付履约保证金。保证金标准大致是每公顷土地为1500～4000美元。保证金种类包括现金、保证金债券、联合储备债券、联邦（或州）债券、商业信用证、不动产信托证书，或由银行、保险公司担保，承担责任。
加拿大在矿山环境治理和管理、整顿等方面在全球范围内树立了一个典范。早在20世纪，加拿大分别通过了《加拿大环境保护法案》（《the Canadian Environmental Protection Act，1999》）（简称CEPA，1999）和《加拿大环境评估法案》（《Canadian Environmental Assessment Act》）（简称CEAA），这两个法案以系统的、全面的、法律的形式对加拿大的矿山环境评估和环境保护进行了约束。
澳大利亚政府对采矿业也制定出了一系列完善的法规体系，他们首先将矿区复垦作为获得开采的先决条件，并根据政府颁发的《国家生态可持续发展战略》，确立预防为主的原则。如WesterMstralia州的矿业项目环境评价程序中明确规定：在采矿或矿山建设前，矿业主都必须提交矿山环境影响评价报告。
国外矿山环境管理体系的基本制度构成如图6-1。
其中，有以下几点经验值得我们借鉴。
图6-1 国外矿山环境管理体系框架图
（一）矿山环境影响评价制度方面
矿业项目的环境影响评价制度，就是在矿业项目规划阶段查明项目可能对所在地及邻近地区的环境带来的影响，据此提出或最大限度减轻其不利影响的措施。作为负责对矿业项目进行环境影响评价的主管部门对提交报告书进行审查，发表评审意见，并以此作为矿山管理部门审批矿山申请的基本依据，从而达到预防或减轻环境影响的目的。矿山环境评价，是政府管理部门审批矿山申请的基本依据。
（二）矿山闭坑计划方面
矿山闭坑计划是矿山环境管理中的重要部分，许多国家都要求矿业项目申请者提交矿地恢复计划，如美国煤矿开采恢复计划、南非的环境管理计划和加拿大安大略省“闭坑计划”等，都将矿地恢复纳入有关法规或计划中，成为矿山环境管理中的重要组成部分和实施政府管理的基础。因此，矿山在提交的“闭坑计划”报告书中，规定必须包括复垦的目标，可选择的复垦工程和技术，闭坑后所期待的矿山状态和影响评价，复垦的时间进度表，每一阶段的耗费资金进度，以及保证金附件等。
（三）环境许可证制度方面
环境许可证制度是政府以非市场途径对环境资源利用的直接干预的一种手段。在美国，环境许可证制度作为矿山环境保护管理体系中的一项重要内容，被作为矿山开发前必经的法律程序，对于末获许可证的矿山，不得进行开发活动。环境许可证附有相应的文件及附图，明确了矿业主在矿山环境保护和土地复垦方面的主要责任，如对建筑物的布局、废物排放、堆放地、矿山环境整治、土地复垦都有明确的要求和规定。
（四）矿山环境监督检查制度方面
矿山环境监督检查制度明确了矿山环境监督检查的具体执行者，省级监督检查员要不定期地抽查各市（州）矿产开采计划、环保计划和复垦计划的执行情况；市（州）政府的矿山环境监督检查员，要按照各自的分工，直接对管辖的煤矿和其他矿山进行监督检查。矿山企业设有专职的环保工程师，负责矿山的环境保护工作。
（五）环境恢复保证金制度方面
环境恢复保证金制度是要合理要求矿业公司提交保证金，增加矿业公司主动恢复由于开采行为所带来的环境损害，并通过保证金制度的实施，刺激矿业公司主动实现环境保护义务。每完成一个阶段的任务就退还部分履约保证金，不达到法规要求，就由主管部门对许可证实行冻结，并在法律法规允许的尺度内，给予一定的时间采取补救措施，进行改正。
（六）排污许可证制度方面
排污许可证制度被称为污染控制法的支柱，在各国环境法中被广泛采用，在国外是一种切实减少污染物排放的控制措施。在美国固定源污染排放管理政策体系中，许可证制度是核心政策手段。
（七）监督管理和执法制度方面
矿山环境保护的监督管理工作涉及面广，明确监督管理部门并严格执法，是搞好矿山环境的根本保障，国外发达国家经过几十年的摸索，已取得了较为成功的经验。
二、国内矿山地质环境保护现状
我国采矿历史悠久，目前已成为世界第三矿业大国。由于观念、法制、体制、管理等多方面的原因，历史矿山开采导致的矿山环境问题非常严重。改革开放以来，特别是近10年来，我国政府和人民在保护环境与发展方面做出了不懈的努力，矿山地质环境保护工作得到了高度重视。但总体来说，我国的环境保护管理起步比较晚。
1973年8月召开了《全国第一次环境保护会议》，使我国的环境保护事业进入一个新的发展时期。
1986年《中华人民共和国矿产资源法》颁布，确立了矿产资源开发必须贯彻“开发利用与环境保护并重，预防为主、防治结合”的方针。
1994年政府通过了《中国21世纪议程》，将持续发展列为我国经济与社会发展的战略方针和基本国策。
1996年，我国正式提出将科教兴国和可持续发展作为国家发展的基本战略，开始走入经济与环境发展的新征程。
自2000年开始，中国地质调查局组织并相继开展了一系列矿山地质环境调查与评估工作，如“全国矿山地质环境调查与评估”、“重点矿区环境地质问题专题调查”、“全国不同类型矿产开发环境地质研究”等，以及31个省市开展的矿山地质环境调查与评估工作。与此同时，国土资源部地质环境司2002年编写了《矿山地质环境调查技术要求》（讨论稿）、《矿山地质环境影响评价技术要求》（讨论稿），中国地质环境监测院2002年编写了《全国矿山地质环境调查技术要求实施细则》、《全国矿山地质环境数据库建设》，以及由西安地质矿产研究所2003年完成的《典型矿山地质环境调查方法研究》和《大型矿山地质环境调查与监测技术要求》。
2002年，在《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》中，明确要求加强矿山生态环境恢复治理工作。在《“十五”生态建设和环境保护重点专项规划》中，将矿山生态环境恢复治理列为重点工程内容。国土资源部已经开始利用“两权流转资金”安排一些矿山地质环境恢复治理项目。
到2003年11月，由国土资源部地质环境司、中国地质调查局、西安地质矿产研究所等单位发起并举办了“首届全国矿山环境保护研讨会”，出版了我国首部以矿山环境地质为主题的论文专辑《西北地质（2003年增刊）》。随着新建、扩建矿山项目对矿山地质环境影响评价制度的实施，以及矿山地质环境调查研究成果的不断积累，矿山环境地质学的理论建设正在逐步丰富和不断发展。
2007年召开了党的十七大，大会强调了“绿色发展”的重要性，并首次在党代会的政治报告中提出了“生态文明”的新理念。
2008年3月的“两会”上，把环境问题纳入国务院的重大决策中。2008年7月国土资源部、发展和改革委员会、环境保护部、国家安全生产监督管理总局共同下发了《关于加强废弃矿井治理工作的通知》。2008年8月《矿产资源法》修订第六稿，拟专章增加“矿山地质环境”一章，将矿山环境保护提到战略高度。
2009年3月5日，《矿山地质环境保护规定》出台，弥补了《矿产资源法》的立法不足，同年4月，发布实施了《全国矿山地质环境保护与治理规划》。
2010年，我国开始组织、创建“国家级绿色矿山”，推动矿山生态环境建设。
2013年12月，十三届三中全会召开，会上提出要紧紧围绕建设美丽中国，深化生态文明体制改革，加快建立生态文明制度，健全生态环境保护的体制机制，推动形成人与自然和谐发展现代化建设新格局。说明国家将生态文明建设提高到了一个新高度。
自2001年开始，财政部、国土资源部就安排资金用于矿山地质环境治理，主要解决历史遗留的矿山地质环境问题。2010年起三年内重点开展国务院确定的38个资源枯竭型城市的矿山地质环境治理工程。
经过几十年的努力，虽然取得了以上成绩，但也要清醒地认识到还有不少问题亟待解决。具体地说存在以下几方面的突出问题：
1）政府和社会对于矿山地质环境治理工作的认识尚未到位。很长一段时间以来，各级政府、各企业将GDP的增长率看作衡量自己工作成绩的主要指标，甚至是唯一指标。将发展经济与保护资源、保护环境绝对化、对立化，忽视、漠视对资源和环境的保护，结果造成巨大损失和严重后果。由于地方政府过分强调经济效益，忽视了土地的保护和资源的合理开发，结果造成了非常严峻和突出的矿山地质环境问题：土地破坏、水土流失、土壤退化、植被破坏、地质灾害频发、“三废”污染加剧等。
2）矿山地质环境治理的法制体系建设仍需加强。国外一些发达国家都有专门的法律或法律体系来确保矿山地质环境治理工作的顺利开展，但我国目前还没有一部专门的法律，这与我国的资源环境战略以及土地复垦的形势和任务不相适应。新修订的《土地管理法》、《矿产资源法》、《环境保护法》和制定的《煤炭法》、《铁路法》等法律中虽然都有矿山地质环境治理方面的相关规定，但仍有很多原则性问题无法得到解决。而且现有制度大多局限于矿山地质环境治理，即单一的事后控制措施，在矿产资源开发前的规划和采矿、冶炼中的环境保护则很少涉及。未在制度设计上走“事前预防、事中控制”的途径，单纯依靠事后的治理和问责，制度完善还需在理念上重新定位。
3）需要切实可行的措施保障矿山开采备用金的投入。在我国，由于缺乏矿山复垦保证金及废弃矿山复垦基金，使得矿山地质环境治理的资金渠道无法保持通畅。而且，对于计划经济时期遗留下来的矿山地质环境问题，有关各方也没有提出切实可行的解决方案。所以如何确保充足的资金来源是我们当前亟待解决的难题。
4）矿山地质环境治理工作需要在制度、机制等方面进一步创新。由计划经济转变为目前的社会主义市场经济，要做好矿山地质环境治理工作。首先要在理论上进行研究，结合国外发达国家的经验和我国国情，探索出切实可行的道路。其次要在协调机制、约束机制、监督机制等方面制定相应的配套政策，为矿山地质环境治理工作创造良好的制度环境。