礦山開采技術(shù)范文
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篇1
關(guān)鍵詞:礦山開采;開采技術(shù)條件;開采方案
中圖分類號:TD872 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)19-0105-02
考慮到礦山開采的實際情況,為了保證礦山開采的整體質(zhì)量和生產(chǎn)效率滿足實際需求,就要在礦山開采之前,對礦山的開采技術(shù)條件有全面深入的了解。其中礦山開采技術(shù)條件主要為礦山的自然條件。由于礦山開采主要是根據(jù)礦山的實際自然條件進行綜合開采,因此礦山的自然條件分析是礦山開采技術(shù)條件分析的重點內(nèi)容。為了保證礦山開采的整體效果,我們應(yīng)對礦山開采的自然條件進行全面的分析和了解,為礦山的實際開采提供有力的技術(shù)支持,提高礦山開采的整體效率和礦山的實際收益。
1 礦山開采過程中開采技術(shù)條件的主要內(nèi)容
目前來看,礦山開采過程中開采技術(shù)條件主要包含以下四個方面的內(nèi)容:
1.1 礦床的特點分析
在礦山開采過程中,礦床特點是礦藏特性的幾種反映,只有對礦床特點有足夠的了解,才能制定具體的開采方案,并保證方案的針對性。
1.2 礦床水文地質(zhì)特點分析
礦床在開采過程中,地下水、地表水以及大氣降水通過巖石的空隙,以滴水、淋水、涌水和突然涌水等方式流入露天礦坑和地下巷道中,給礦山安全生產(chǎn)造成危害。造成礦坑水害的水源類型有大氣降水、地表水、地下水和老空水。其中地下水按儲水空隙特征又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水等。
1.3 巖石的性質(zhì)與地質(zhì)現(xiàn)象分析
巖石的物理力學(xué)性質(zhì)與采礦工作有密切的聯(lián)系,它影響著采礦方法的選擇,采礦工程的部署和爆破工作,其中,有些性質(zhì)往往直接與采掘工作安全有關(guān)。巖石的物理力學(xué)性質(zhì)主要有巖石的彈性、塑性、脆性、硬度、韌度性、強度、容重、比重、碎脹性和特征阻抗等。
1.4 礦山環(huán)境地質(zhì)和礦床開采對地質(zhì)資料的要求
礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題,按其發(fā)生的空間相對部位可分為:地下型、地表型和地下型三種。只有對礦區(qū)環(huán)境進行重點分析,才能保證礦山開采的安全性和有效性。
2 礦山開采過程中開采技術(shù)條件分析
在礦上開采過程中,對開采技術(shù)條件的分析主要應(yīng)從以下十三個方面進行:
2.1 礦體的形狀與產(chǎn)狀分析
礦體的形狀與產(chǎn)狀主要是指礦藏在地下的埋藏深度與整體特征等特點。其中礦體形狀主要分為層狀礦床、脈狀礦床、塊狀礦床、呈餅狀、柱狀、透鏡狀等。其產(chǎn)狀主要是指礦體在地層中所處的位置,與周圍巖石的關(guān)系以及礦體的埋藏情況。
2.2 褶皺對礦山采掘工作的影響
考慮到礦藏的形成過程及總體分布特點,褶皺是礦山蘊藏的一種正常狀態(tài)。由于褶皺地形的存在給礦山采掘工作造成了一定的影響,對于淺層礦藏而言,褶皺有利于礦山采掘,對于深層礦藏而言,褶皺給礦山采掘帶來了較大的難度。
2.3 節(jié)理對礦山采掘工作的影響
節(jié)理是礦山形成過程中巖石的重要特征之一,在采掘過程中,對巖石的爆破應(yīng)根據(jù)節(jié)理特點確定爆破的深度的和走向,為礦山開采提供有力的依據(jù),保證礦山開采能夠利用節(jié)理判斷巖石炸開的走向,提高巖石爆破成功率,提高開采效率。
2.4 斷層對礦山采掘工作的影響
在礦山成礦之后出現(xiàn)的斷層,影響了礦山采掘的連續(xù)性,給礦體開采帶來了一定的不確定性,無法保證礦山開采的連續(xù)進行。所以,在遇到斷層的情況下,應(yīng)對礦體進行重新勘探之后再采取有效的采掘行為,滿足礦山采掘的整體質(zhì)量。
2.5 礦床的地下水分析
在地下礦床的開采過程中,地下水是影響礦床開采的重要因素之一。目前礦床地下水主要分為上層滯水、潛水和承壓水。為了保證礦床開采的整體質(zhì)量,并且不污染地下水,需要對礦床地下水的特點進行全面分析,并制定具體開采策略。
2.6 大氣降水和地表水體對礦坑充水的影響
地下礦坑開挖之后,遇到大氣降水和地表水體匯聚很容易將礦坑淹沒,為了保證礦山開采的有效性,應(yīng)在礦山開采的選址過程中有效避免大氣降水和地表水體匯聚的影響,減少地表水體和大氣降水對礦坑充水的影響,提高開采的安全性。
2.7 地質(zhì)構(gòu)造及巖性對礦坑充水的影響
受到地質(zhì)構(gòu)造及巖性的現(xiàn)實影響,在礦山開采過程中,礦坑會遇到充水問題。為了避免礦坑長時間處于水淹狀態(tài),應(yīng)對礦床的地質(zhì)構(gòu)造和巖性有全面深入的認識,應(yīng)重點分析地質(zhì)構(gòu)造和巖性,做好礦床地質(zhì)構(gòu)造及巖性的分類研究。
2.8 巖石的物理力學(xué)性質(zhì)分析
巖石的物理力學(xué)性質(zhì)是決定開采方案制定和開采設(shè)備選擇的關(guān)鍵,為了保證整體開采效率,需要對巖石物理力學(xué)性質(zhì)有正確的了解。目前巖石的物理力學(xué)性質(zhì)主要分為巖石的彈性、塑性、脆性、硬度、韌度性、強度、容重、比重、碎脹性和特征阻抗等指標。
2.9 巖石的堅固性和穩(wěn)固性分析
巖石的堅固性和穩(wěn)固性是巖石物理力學(xué)性質(zhì)的集中體現(xiàn),巖石的堅固性和穩(wěn)固性決定了開采技術(shù)和開采設(shè)備的選用,因此在開采之前,應(yīng)對巖石的堅固性和穩(wěn)固性進行全面分析。目前對巖石的堅固性和穩(wěn)固性主要分為十級,每一級對應(yīng)相應(yīng)的硬度指標。
2.10 巖石的物理化學(xué)性質(zhì)
通過對巖石的物理化學(xué)性質(zhì)分析,能夠達到了解礦石特性的目的。目前礦山巖石中普遍存在多種成分,其中主要呈現(xiàn)放射性、氧化性、自燃性和有害性。在礦山開采中為了保證開采安全,需要提前對礦山巖石的物理化學(xué)性質(zhì)有所掌握。
2.11 采礦活動引起的地表環(huán)境地質(zhì)問題
由于采礦活動多數(shù)都屬于破壞性開采,對地表環(huán)境造成了永久的傷害,要想使采礦活動滿足環(huán)保要求,達到保護地表環(huán)境的目的,就要對地表環(huán)境地質(zhì)問題引起足夠的重視,應(yīng)在采礦活動開始之前,制定具體的環(huán)境保護
策略。
2.12 地下開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題
在礦山的地下開采中,隨著開采深度的增加,帶來的安全隱患和對環(huán)境地質(zhì)的影響也越來越深,為了減少地下開采對環(huán)境地質(zhì)的不利影響,在礦山開采中應(yīng)控制地下開采深度,并對地下開采作出明確的規(guī)定,滿足礦山開采的安全性和環(huán)保性需要。
2.13 由于礦山采礦工程誘發(fā)的地震活動分析
礦山采礦誘發(fā)的地震活動是一種危害較大的地下型人工誘發(fā)災(zāi)害。根據(jù)其成因,礦震可分為誘發(fā)構(gòu)造型礦震、誘發(fā)塌陷型礦震及掌子面上的巖爆、煤爆誘發(fā)礦震。
3 結(jié)語
通過本文的分析可知,在礦山開采過程中,對礦山開采技術(shù)條件進行分析是十分必要的,對礦山開采技術(shù)條件進行分析不但有利于提高礦山開采的整體質(zhì)量,而且是滿足礦山開采實際需求的重要手段。
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篇2
關(guān)鍵詞:礦山;爆破技術(shù);探討;
一、中深孔爆破的意義
1.整體改變礦山安全生產(chǎn)狀況。露天礦山淺孔爆破技術(shù)必須分臺階自上而下開采,使用淺孔鉆穿鑿炮孔,并實行多排多孔控制爆破。因此,露天礦山實行中深孔爆破,解決了露天礦山分臺階開采和淺孔爆破兩大問題,能夠整體改變礦山安全生產(chǎn)狀況。
2.有效預(yù)防和控制事故。中深孔爆破技術(shù)對于有效預(yù)防和控制事故,促進礦山安全生產(chǎn)形勢穩(wěn)定好轉(zhuǎn)起著至關(guān)重要的作用。露天礦山事故,多數(shù)是因不分臺階開采而造成高處墜落、坍塌、浮石打擊和爆破飛石等事故。中深孔爆破開采技術(shù),改變了傳統(tǒng)的開采方式和爆破方法,實現(xiàn)分臺階開采和多孔微差爆破,可以預(yù)防因不分臺階開采和淺孔爆破造成的事故。
3.保障礦山從業(yè)人員的安全。中深孔爆破技術(shù)改革了礦山開采方式,實行自上而下的分臺階開采,從根本上改變了高陡邊坡、一面墻、掏底崩落等不安全的違規(guī)開采方式,消除了礦山作業(yè)人員在不安全狀態(tài)下冒險作業(yè)的行為,可以有效預(yù)防和控制礦山開采中高處墜落、坍塌、浮石打擊等事故,從而對從業(yè)人員的安全有了根本的保障。
4.保障礦山爆破安全。采用多孔微差爆破的中深孔爆破技術(shù),根據(jù)最小抵抗線的大小和爆破經(jīng)驗,按一定方式布置較多的炮孔,進行較大面積和體積的爆破。中深孔的藥柱均勻裝藥,各炮孔炸藥微差分段起爆,具有爆破的作用力均勻,振動小,爆破量大,爆破效果好,爆破次數(shù)減少,飛石不遠,爆堆相對集中,爆破后的邊坡基本沒有浮石等優(yōu)點,改變了傳統(tǒng)爆破方式的弊端,從根本上提高了爆破安全系數(shù),有效地預(yù)防和控制爆破事故。
5.提高礦山生產(chǎn)綜合效率。中深孔爆破技術(shù)的推廣和應(yīng)用,能夠提高礦山生產(chǎn)綜合效率,促進露天礦山的發(fā)展。實施中深孔爆破,不僅在改變礦山傳統(tǒng)開采和爆破方式,改善礦山安全生產(chǎn)條件,有效預(yù)防礦山事故等方面起重要作用,而且對于整合礦產(chǎn)資源,擴大生產(chǎn)規(guī)模;減輕勞動強度,提高生產(chǎn)力;降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益;控制礦山開采次生災(zāi)害,保護生態(tài)和周邊環(huán)境等各方面都能夠起到很好的效果,從而有利于促進企業(yè)發(fā)展壯大。
6.促進礦山開采安全生產(chǎn)形勢的穩(wěn)定好轉(zhuǎn)。中深孔爆破開采技術(shù)的推廣,能夠促進礦山開采安全生產(chǎn)形勢的穩(wěn)定好轉(zhuǎn)。礦山開采是事故量大、事故頻發(fā)的行業(yè)。礦山大部分都是露天礦山,在礦山事故中,露天礦山事故占的比重很大。通過在露天礦山推行中深孔爆破開采技術(shù),能夠有效預(yù)防和減少露天礦山事故,使礦山的安全形勢漸趨穩(wěn)定,從而促進礦山安全生產(chǎn)形勢的穩(wěn)定好轉(zhuǎn)。
二、根據(jù)實際情況進行實施
1.要深入貫徹,加強宣傳,做好引導(dǎo),統(tǒng)一思想。按照新的政策要求,積極做好引導(dǎo)工作。大力宣傳貫徹露天礦山開采的有關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)程,以及露天礦山推廣中深孔爆破開采技術(shù)的有關(guān)要求、政策和措施,向礦山企業(yè)法人宣傳好中深孔爆破的目的、意義和作用,說明中深孔爆破對礦山企業(yè)將要帶來的安全效益、經(jīng)濟效益和社會效益,讓礦山法人樹立推行中深孔爆破開采技術(shù)的信心。組織有關(guān)人員到推行中深孔爆破技術(shù)較好的地方和礦山現(xiàn)場參觀學(xué)習,幫助礦山企業(yè)業(yè)主算好安全賬、經(jīng)濟賬和社會效益賬,消除不愿投入和怕吃虧的
心理。
2.要積極宣傳發(fā)動,做好教育培訓(xùn),服務(wù)于礦山企業(yè)。通過教育培訓(xùn)和現(xiàn)場參觀,讓礦山企業(yè)負責人和有關(guān)人員掌握潛孔鉆和中深孔爆破的基本常識,以及中深孔爆破開采技術(shù)的優(yōu)越性等,加強對露天礦山潛孔鉆穿鑿炮孔和中深孔爆破有關(guān)技術(shù)和操作方法的培訓(xùn)指導(dǎo),解決好中深孔爆破的技術(shù)、人才等方面的難
題,消除礦山從業(yè)人員不會使用潛孔鉆,不會實施中深孔爆破的擔憂。
3.要加強監(jiān)督,嚴格執(zhí)法。凡具備推行中深孔爆破條件的新建露天礦山項目,開采和爆破方式必須設(shè)計成中深孔爆破方式,必須推行中深孔爆破開采技術(shù)。否則,安監(jiān)部門不予審批辦理“三同時”手續(xù),不核發(fā)礦山安全生產(chǎn)許可證。不按規(guī)程要求分臺階開采和爆破的露天礦山發(fā)生事故,造成人員傷亡的,安監(jiān)部門要按高限從嚴處罰,并下達停產(chǎn)停業(yè)整頓指令書。凡沒有推行中深孔爆破開采技術(shù)而發(fā)生事故的,必須停產(chǎn)停業(yè)進行整改,經(jīng)過整改達到安全條件,推行中深孔爆破開采技術(shù)的,由安監(jiān)部門檢查驗收批準后才能恢復(fù)生產(chǎn)。
中深孔爆破,是露天礦山開采的一項重要安全技術(shù),是露天礦山安全生產(chǎn)的重要保障。要把推廣中深孔爆破技術(shù)作為核發(fā)安全生產(chǎn)許可證的重要條件之一。凡是適合推行中深孔爆破開采技術(shù),而沒有推行該項技術(shù)的企業(yè),安全生產(chǎn)許可證有效期滿時,不予換發(fā)新的安全生產(chǎn)許可證。
三、科學(xué)的管理、整體推進
條件適合,結(jié)合實際。凡適合中深孔爆破的露天礦山都要推行中深孔爆破開采技術(shù)。開采型材等特殊石料的礦山不適宜實施中深孔爆破,規(guī)模很小、臺階不高的采石場,只要能實行分臺階開采的可不推行中深孔爆破技術(shù)。對適合推行中深孔爆破技術(shù)的露天礦山企業(yè)應(yīng)加以明確。
技術(shù)設(shè)備,形式多樣。中深孔爆破穿鑿炮孔所需要的潛孔鉆,應(yīng)根據(jù)礦山規(guī)模、開采需要和經(jīng)濟條件選購。規(guī)模較大的礦山需要用臺車型潛孔鉆,小型礦山一般可使用支架式輕型潛孔鉆。有條件的露天礦山企業(yè),可以獨立購買潛孔鉆;沒有條件或規(guī)模小的礦山企業(yè),不必獨立購買潛孔鉆,可以采取租借潛孔鉆的辦法解決設(shè)備問題。露天礦山數(shù)量多、穿鑿炮孔量大的地方可組建潛孔鉆穿鑿炮孔專業(yè)服務(wù)隊,實行有償服務(wù)。
大礦先行,先易后難。露天礦山中深孔爆破開采技術(shù)的推行工作,應(yīng)結(jié)合實際情況,可采取先大后小,先易后難的辦法進行。國有露天礦山以及其他大、中型露天礦山要先行推行中深孔爆破開采技術(shù),通過試點和經(jīng)過一定時間的準備后,凡適用中深孔爆破開采技術(shù)的露天礦山都要推行使用這項技術(shù)。特別是高陡邊坡、掏底崩落等嚴重違規(guī)開采的礦山和發(fā)生事故的礦山,要強制推行中深孔爆破開采技術(shù)。
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關(guān)鍵詞:井下;煤炭開采;技術(shù)革新
中圖分類號: F416.21 文獻標識碼: A
正文:
隨著科技的發(fā)展,井下礦山煤礦開采技術(shù)也應(yīng)該進一步更新。如采煤工藝,井下粉塵的控制技術(shù),采場的圍巖控制技術(shù)等都需要及時的改革。文章對這幾個方面做出了具體的分析,從而確立了未來我國煤炭開采的具體方向。
1.采煤的工藝和方法改革
更加合理有效的采煤工藝和方法是未來我國采煤工藝的發(fā)展方向。要實現(xiàn)合理的采煤工藝,根本途徑就是通過把采煤技術(shù)與高科技的有機結(jié)合。只有才有采用智能化的采煤技術(shù)以及監(jiān)控系統(tǒng),對于采煤的工藝進行改進和完善,才能達到這些。對于淺埋深,硬煤層等可以通過在巖層采取定向水力壓裂、傾斜爆破等技術(shù)處理,這樣,就能隨冒隨采,頂煤的回收率也被提高了。對于傾斜煤層就是要開發(fā)體積小、功率又比較大的薄煤層采煤機以及刨煤機。對于支架的結(jié)構(gòu)也要加強,注重防滑,防止頂梁焊接斷裂以及四連桿的變形等。
2.實現(xiàn)綠色采煤技術(shù)
(1)綠色開采主要是指在開采過程中減少瓦斯和粉塵的產(chǎn)生,確保采煤點的空氣和水質(zhì)的良好。首先減少瓦斯的產(chǎn)生量,可以通過防火技術(shù)實現(xiàn),防止火災(zāi)就可以減少空氣中有害氣體的量。同時,在采煤過程中,會有大量的粉塵產(chǎn)生,這樣會給礦井采煤人員的人身安全帶來隱患。因此現(xiàn)代煤炭開采技術(shù)一定會采取更加清潔的方式,通過通風,聲波霧方式減少井下粉塵的產(chǎn)生,確保井下空氣的質(zhì)量。
(2)實現(xiàn)綠色開采的另外一個重要因素就是確保地下水的安全,首先是對采煤產(chǎn)生的污水進行處理,區(qū)域化水采系統(tǒng)的出現(xiàn)很好的解決了這個問題。其次是對地下水的保護和利用,這是是減輕和修復(fù)開采對水資源破壞的重要途徑。要實現(xiàn)干凈的地下水的合理利用,同時采取一定的技術(shù)對可利用的地下水進行處理,使其能夠再利用。再者煤層氣開發(fā)推動了煤層氣利用市場的發(fā)展。近年來,煤層氣發(fā)電發(fā)展很快。煤層氣在其他應(yīng)用領(lǐng)域的研究實驗也取得新進展,包括煤層氣加壓液化作為汽車燃料,或用于生產(chǎn)合成氨、甲醛或碳黑等。
3.采場的圍巖控制技術(shù)
(1)對于采場圍巖控制理論要進一步完善。通過采用科學(xué)合理的的巖層控制技術(shù)對于開采活動的安全、高效的目標進行保障。對于我國幾十年礦山壓力的科技成果進行總結(jié),通過理論分析、統(tǒng)計分析以及實測法的綜合運用,對于各種煤層的地質(zhì)條件比如大采高、大采深以及圍巖經(jīng)行深度的分析,這樣采場圍巖控制技術(shù)就會得到完善。
(2)對于放頂煤開采的力學(xué)模型、圍巖應(yīng)力、支架--頂煤--直接頂--基本頂?shù)南嗷プ饔藐P(guān)系進行分析。通過采用離散元等方法研究頂煤的放落規(guī)律,這樣就可以提出放頂煤的優(yōu)化準則,對于頂煤的利用也有提高的作用。
(3)對于堅硬頂板以及易破碎頂板下的巖層控制技術(shù)要進行深入的研究。在目前現(xiàn)有的條件下,高壓注水,深孔欲裂等的處理技術(shù)存在著工藝復(fù)雜、高成本等問題。所以我們要進一步的研究新技術(shù)、新工藝來解決這些問題。
(4)對于支護質(zhì)量以及頂板動態(tài)監(jiān)控技術(shù)的研究:通過對于緩傾長壁的支護質(zhì)量以及頂板的動態(tài)進行監(jiān)測,這樣在堅硬頂板、破碎頂板以及放頂?shù)闹ёo質(zhì)量以及頂板動態(tài)監(jiān)測也會相應(yīng)的加強。我們可以通過不斷地完善現(xiàn)有的監(jiān)控技術(shù)、智能化的檢測系統(tǒng)等,似的所使用的儀表更加的直觀、方便、簡潔。
(5)小型煤礦的技術(shù)改造以及機械化開采:嚴格的執(zhí)行國家相關(guān)規(guī)定,對于不合格的小煤礦進行關(guān)閉,對于一些落后的開采技術(shù)以及生產(chǎn)設(shè)備進行淘汰,只有通過提高平均單井的技術(shù),實施煤礦的機械化以及半機械化技術(shù)實施。提高單位工作面的生產(chǎn)效率,才能最大限度的減少小煤礦的事故。
4.減輕地表沉陷是未來采煤技術(shù)研究的主要課題
地表沉陷是煤礦開采帶來的最大問題之一,影響深遠因此,如何控制地表沉陷是未來采煤技術(shù)的關(guān)鍵,以下我們將做具體分析:
(1)房柱式開采模式的使用:這種方式的最大作用是能夠有效的防止地表建筑物受損。房柱式開采模式所產(chǎn)生的地表變形很小。在建筑物較集中的地區(qū)更加適用,損害較小,效果明顯。
(2)條帶式開采方式:這種開采方式主要是將所要開采的每層分成很多個條帶,并對其進行間隔式開采。條帶式開采方式能夠很好的防止地表沉陷。條帶式開采方式應(yīng)用不是特別廣泛,主要用于需要重點保護的建筑。
(3)充填法管理頂板:充填法管理頂板是目前和未來應(yīng)用最為廣泛的減少地表沉陷的方法。這種方法操作方法,需要資金更少。只需要將煤炭開采過程中產(chǎn)生的廢石與泥沙填進采空區(qū),從而簡單有效的防止地表塌陷。
(4)分層間歇開采:分層間歇開采主要用于厚煤層的開采,特別是對基巖厚度較小或較松散層的淺部煤層開采,對地表沉陷的控制效果較好。通過分層開采延長層與層之間的開采時間,實現(xiàn)不均衡破壞而造成的地表沉陷。
5.總結(jié)
作為我國的重要資源之一,煤礦資源的合理利用和開采對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。煤炭開采技術(shù)也應(yīng)該不斷的更新和發(fā)展,綠色開采是未來發(fā)展的主要方向,在未來的幾十年來,我國的煤炭開采應(yīng)該致力于最小的空氣和水污染,實現(xiàn)礦山煤礦的合理開采。
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篇4
關(guān)鍵詞:礦山;建設(shè)項目;水土保持;開采
中圖分類號:X752 文獻標識碼:A
引言
礦山開采對于生態(tài)環(huán)境或多或少的造成影響,像是造成地質(zhì)災(zāi)害、水質(zhì)污染、土壤退化等等。水土流失作為礦山開采中一個重要的現(xiàn)象,需要引起相關(guān)單位的重視,采取相關(guān)措施進行礦區(qū)水土保持。
1、礦山開采對生態(tài)環(huán)境的影響
1.1 誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害
由于地下采空,地面及邊坡開挖影響了山體、斜坡的穩(wěn)定,往往導(dǎo)致地面塌陷、開裂、崩塌和滑坡等頻繁發(fā)生。而礦山排放的廢渣堆積在山坡或溝谷,廢石與泥土混合堆放,使廢石的摩擦力減小,透水性變小而出現(xiàn)漬水,在暴雨下也極易誘發(fā)泥石流。
1.2 水文地質(zhì)條件發(fā)生變化與水質(zhì)污染
礦區(qū)塌陷、裂縫與礦井疏干排水,使礦山開采地段的儲水構(gòu)造發(fā)生變化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面積的疏干漏斗;地表徑流的變更,使水源枯竭,水利設(shè)施喪失原有功能,直接影響農(nóng)作物耕種。同時,礦山開采過程中產(chǎn)生的礦坑水、廢石淋濾水等,一般較少達到工業(yè)廢水排放標準,嚴重影響水生生物的生存繁衍與人畜生活飲用。
1.3 土壤退化與污染
由于表土被清除采礦后留下的通常是新土或礦渣,加上大型采礦設(shè)備的重壓,往往使土壤堅硬、板結(jié),有機質(zhì)、養(yǎng)分與水分缺乏。而地面塌陷導(dǎo)致地下水位下降、土壤裂隙產(chǎn)生。土壤中的營養(yǎng)元素也隨著裂隙、地表徑流流入采空區(qū)或洼地,造成許多地方土壤養(yǎng)分短缺,土壤承載力下降。
礦山固體廢渣(煤矸石等)經(jīng)雨水沖刷、淋溶,極易將其中的有毒有害成分滲入土壤中,造成土壤的酸堿污染(主要是強酸性污染)、有機毒物污染與重金屬污染。而土壤的納污和自凈能力有限,當污染物超過其臨界值時,將向外界環(huán)境輸出污染物,其自身的組成結(jié)構(gòu)與功能也會發(fā)生變化,最終導(dǎo)致土壤資源的枯竭。
1.4 水土流失加劇
礦山開采直接破壞地表植被,露天礦坑和井工礦抽排地下水使礦區(qū)地下水位大幅度下降,造成土地貧瘠,植被退化,最終導(dǎo)致礦區(qū)大面積人工裸地的形成,極易被雨水沖刷;由于排土場和尾礦占地,形成地面的起伏及溝槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移動,沖刷加劇。
1.5 生物多樣性損失
植被清除、土壤退化與污染、水土流失,對礦區(qū)生物多樣性的維持都是致命打擊,嚴重威脅了動植物生存。
2、礦區(qū)水土流失特征
2.1 采礦對植被蓋度的影響
礦山開采分為露天采礦和地下采礦兩種, 露天采礦采的過程中剝離原生地表植被和表層巖土, 使地貌完全喪失生物生產(chǎn)力, 呈石漠化景觀。地下開采的采場雖不直接破壞地表植被和表層巖土, 但由于其對地下水系統(tǒng)破壞劇烈, 周邊地區(qū)地下水位普遍下降,表層土壤疏干, 植被生長不良, 蓋度降低, 生物群落退化, 呈荒漠化趨勢。同時由于生產(chǎn)場地、道路等施工占地及采礦過程中排放的廢棄物堆放、占壓土地, 使地表植被受到破壞。
2.2 形成人工堆墊地貌
排矸場是采礦過程中排放廢棄巖土堆放場地, 排放方式有填凹式、平地起堆式和坡面瀉流等幾種形式。排巖物體堆放改變了原生地表的性質(zhì), 形成人工堆墊地貌, 進而加速了土壤侵蝕。
2.3 尾礦
是一種特殊的礦山崗固體廢棄物且十分均勻, 一般以液態(tài)流出, 但其中水分迅速滲出, 開成粉塵狀物質(zhì)。尾礦排放淤埋了原生地表土壤和植被, 使土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化, 表層土壤由黏結(jié)性較強的土壤變成顆粒細小、黏結(jié)性較弱的尾礦沙,在風等外力作用下易產(chǎn)生風力侵蝕。同時尾礦庫中粉塵物易隨雨水流入河道或滲入地下, 對河流及地下水造成污染。
2.4 采礦對坡度的影響
據(jù)統(tǒng)計, 露天采礦開采后平均坡度是采礦前的2~4 倍,陡峻的斜坡巖土剪應(yīng)力常常大于抗剪強度, 巖土在剪切破裂面上有時會發(fā)生明顯位移, 產(chǎn)生崩塌。有的露天開采的采場,由于開挖使地下軟弱巖體形成較陡坡面, 在干濕、冷熱、凍融交替作用下, 產(chǎn)生破碎巖屑, 在自重的作用下滑落, 產(chǎn)生瀉流, 為誘發(fā)泥石流提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
3、礦山開采水土流失的治理措施
3.1 工程措施
礦山在開采和運輸過程中往往產(chǎn)生較多的棄土、棄石、棄渣、尾礦、廢水和其它廢棄污染物質(zhì)。常用的防護工程措施有: 攔渣工程、護坡工程和截排水工程。
(1)攔渣工程主要有攔渣壩( 尾礦庫) 、擋渣墻、攔渣堤3 種形式。攔渣壩一般有漿砌石壩、干砌石壩、土石混合壩等形式, 設(shè)計大小由攔渣規(guī)模和當?shù)亟ㄖ牧蠜Q定。擋渣墻按結(jié)構(gòu)形式分, 一般有重力式、懸臂式和扶臂式等幾種。攔渣堤一般有堤內(nèi)攔渣與堤外防洪兩種功能, 故攔渣堤的關(guān)鍵是選線、基礎(chǔ)和防洪標準。
(2)護坡工程主要有干砌石護坡和漿砌石護坡, 其坡面防護措施設(shè)計應(yīng)確保自身的穩(wěn)定和滿足水土保持功能。對坡面較緩(110: 215~ 110: 310) , 坡下不受水流沖刷的坡面, 采用干砌石護坡; 對坡度在1: 1~ 1: 2 之間, 坡面可能遭受水流沖刷, 且沖擊力強的地段, 宜采用漿砌石護坡。
(3)截排水工程主要有蓄水池、截流溝、排水溝、道路集流溝、排(放) 水暗渠、沉沙池等。礦區(qū)在選礦廠場地周邊、道路兩側(cè)或臨坡地段都會開挖排水溝, 一般情況下, 對位于土質(zhì)含量高或表面為強風化巖石地段的排水溝采用漿砌石。在涉及建排洪溝、溢洪壩時, 應(yīng)根據(jù)防洪標準和最大降雨量設(shè)計。
3.2 植物措施
應(yīng)據(jù)當?shù)厍闆r, 選擇根蘗性強, 生長迅速, 耐干旱貧瘠的適生樹種, 以保護現(xiàn)有植被為主, 積極開展植樹造林, 退耕還林還草生態(tài)項目建設(shè)。并從安全和避免重力侵蝕角度考慮, 特殊地段輔以工程措施。對于采礦造成的地表植被破壞, 要視其情況處理。除永久占用的土地外, 臨時生產(chǎn)用地應(yīng)在占用結(jié)束后栽種樹木或種草。對于廢棄不用的開采工作面和堆放的棄土、棄渣表面, 應(yīng)先覆蓋20~ 50 cm 的土壤再進行植被恢復(fù)。對于棄渣, 建議采取以下2項措施: 1) 再利用。一些可再利用的棄渣, 應(yīng)變廢為寶, 作為其他工業(yè)原料。2) 無法再利用的棄石棄渣, 尋找合適地點堆放, 在堆積體四周修建擋土墻和截、排水溝, 并盡可能覆土種草植樹。
3.3 土地整治和復(fù)耕措施
礦區(qū)在采挖活動中會剝離表土, 這些剝離的表土除用于填埋坑洞外, 還可作為礦區(qū)后期復(fù)耕覆土之用, 應(yīng)根據(jù)不同情況, 采取土地整治和覆土措施,改造成可利用的土地。土地整治整地主要采取2種方式: 一為水平溝整地, 二為魚鱗坑整地??拥拇笮「鶕?jù)植物規(guī)格和種植密度確定。對于礦區(qū)復(fù)耕,一般覆蓋20~ 30 cm 的土壤并施以農(nóng)家肥培肥地力, 再進行場地平整、栽種作物。
3.4 其他措施
完善相關(guān)政策法規(guī), 做好礦山水土保持、生態(tài)環(huán)境保護的專項整治: 做好水土保持的宣傳工作, 堅決取締保護區(qū)和禁采區(qū)中的礦山; 堅決制止無證亂開濫采、毀林采石挖礦、毀田取土的行為; 堅決關(guān)閉不采取水土保持和環(huán)境保護措施, 造成嚴重水土流失危害和生態(tài)環(huán)境破壞的采礦點, 并加大處罰力度; 限期關(guān)閉設(shè)備簡陋、技術(shù)落后、資源利用率低、對資源和環(huán)境破壞大的礦山企業(yè)。運用3S 技術(shù), 建立礦區(qū)水土流失動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報系統(tǒng), 預(yù)防和避開地質(zhì)災(zāi)害, 提高水保監(jiān)督管理水平。劃分時段, 逐項治理: 在礦山開采中, 嚴格要求礦山企業(yè)按方案處理耕植土, 設(shè)置堆土場和棄渣場,開挖排水、截水溝等。在運輸中, 限定車輛的裝載量, 并要求加蓋篷布, 礦車出礦區(qū)須沖洗輪胎等。在加工過程中, 對粉塵和污水的處理, 根據(jù)每個礦的實際情況, 分別制定治理標準, 規(guī)范運行。
結(jié)束語
水土流失是現(xiàn)在礦區(qū)生產(chǎn)中一個重要的環(huán)境問題,水土保持是我國生態(tài)環(huán)境保護中一個重要的環(huán)節(jié),對于我國環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有極其重要的意義,因此在礦區(qū)開采中需要通過采取相關(guān)的措施方案進行水土保護。
參考文獻
篇5
第一,礦山整治勢在必行,思想認識必須到位
今年以來,我縣安全生產(chǎn)形勢嚴峻,特別是北部非煤礦山問題突出,從2月13日到3月21日,短短5周時間,連續(xù)2次發(fā)生山體坍塌事故,共造成8人死亡。這次3.21礦山事故已引起國家安監(jiān)總局的重視。在血的教訓(xùn)面前,在座各位和我的心情一樣,十分痛心、十分慚愧。對于北部礦山安全生產(chǎn)和整治整合問題,應(yīng)該講,縣委、縣政府是非常重視的。但為什么我們反復(fù)強調(diào)、三令五申,事故還是頻繁發(fā)生,整合進展還是十分緩慢、曠日持久?這說明,我們在工作中仍然存在著思想認識不到位的問題。作為企業(yè),除了經(jīng)濟效益外,更重要的是要講法律責任和社會責任;作為政府部門,存在著責任落實不到位、工作措施不到位、監(jiān)管不力的問題,檢查的時候,胸膛拍得很響,表態(tài)邏輯思維嚴密、條理清楚,出事了,誰也不吭聲了。說明我們的制度形同虛設(shè)、責任流于形式,特別是在檢查的時候,到現(xiàn)場轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)、看一看,有些隱患查不出來,甚至檢查出來了也不整改,更有甚者,一些單位和一些干部與企業(yè)老板攪在一起,對企業(yè)老板提供各種方便,一起應(yīng)對政府的檢查。我想,這些、不負責任、不敢碰硬、工作敷衍的作風和行為,就是造成事故發(fā)生、引起上級關(guān)注的重要原因。大家把這些聯(lián)系起來想一想,到了我們痛下決心,以壯士斷臂的決心和態(tài)度整治整合北部礦山的時候了。
從安全發(fā)展的角度來講,礦山整治勢在必行。安全生產(chǎn)是高壓線,近兩年,我縣都是因為安全生產(chǎn)導(dǎo)致在全市考核排名靠后,這種局面再得不到改觀,我們都面臨被“摘帽子”的危險?!罢弊印笔切∈拢伞罢弊印币l(fā)的對全縣發(fā)展大局的影響卻是長時間的。通過這次事故,要喚起全縣上下對安全生產(chǎn)的重視、對發(fā)展大局的重視,切實把整治整合各項措施落到實處,通過整合來實現(xiàn)安全生產(chǎn)。
從科學(xué)發(fā)展的角度來講,礦山整治勢在必行。目前,北部礦山的無序開采,給我的感受是慘不忍睹、滿目瘡痍、不堪入目。大家不要心存僥幸,如果這種景象引起更高層的關(guān)注調(diào)查,到那時,再想整治都來不及了。為了一時的利益而損失了長遠的利益,這與科學(xué)發(fā)展觀的要求極不相適應(yīng)。全縣各級必須充分認識到問題的嚴重性,如再不重視和抓好整治整合和安全生產(chǎn)工作,將縣無寧日,加快發(fā)展、科學(xué)發(fā)展更無從談起。
從可持續(xù)發(fā)展的角度來講,礦山整治勢在必行。北部礦山無序開采造成的環(huán)境污染給人民群眾的身體健康、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴重影響;企業(yè)之間的無序競爭,導(dǎo)致社會治安問題日益嚴重;運輸車輛超重超載對農(nóng)村道路的損壞十分嚴重;企業(yè)不僅偷采礦石,還存在偷稅逃稅等問題。北部礦山是我縣十分重要的資源,近年來,我縣的財政主要依靠冀東聲威水泥支撐。抓好北部礦山的整治整合和安全生產(chǎn)工作,有利于增加我縣的財政收入,改善生態(tài)環(huán)境,提升我縣的整體競爭力。另外,我們正在規(guī)劃建設(shè)張家山風景區(qū),如不搞好礦山的整治,不恢復(fù)山體植被,開發(fā)就很難向前推進。全縣各級一定要站在全局和長遠的角度,自覺做到守土有責,主動作為,全力抓好礦山整治整合工作。
第二,非法開采屢禁不止,整治整合必須加快
縣政府已就這次整治制定了工作方案。這次專項整治,所有的非法礦山企業(yè)先全部關(guān)停,再集中整治整合,5月底確保全面完成北部礦山的整治整合。
首先,必須確保非法開采全部關(guān)停。要堅持政府組織推進、部門分工負責、執(zhí)法協(xié)調(diào)配合、責任追究嚴格的工作機制。國土、發(fā)改、公安、監(jiān)察、安監(jiān)、環(huán)保、電力等單位要按照各自的職責分工,互相配合,步調(diào)一致??h整頓辦要嚴格按照要求,整合力量,排除干擾,嚴肅紀律,所有不在整合范圍內(nèi)的企業(yè),一律按照“五個不留”(不留廠棚、不留設(shè)備、不留電源、不留人員、不留后患)的要求徹底關(guān)閉到位。
其次,必須加快推進礦山整合重組。關(guān)停不是目的,是為了促進整合、促進規(guī)范開采。要按照既定的整合方案,堅持政府引導(dǎo)和市場運作相結(jié)合,綜合運用法律、經(jīng)濟和必要的行政手段,依法推進礦產(chǎn)資源整合工作。希望得到在座各位尤其是各采礦主的理解和支持。要優(yōu)化配置,合理布局,根據(jù)礦產(chǎn)資源規(guī)劃和有關(guān)規(guī)定,在整合區(qū)域科學(xué)設(shè)置采礦權(quán),優(yōu)化資源配置和合理布局礦山,積極培育大型礦產(chǎn)企業(yè)。要突出重點,分類指導(dǎo),重點整合影響大礦統(tǒng)一規(guī)劃開采的小礦,因地制宜做好礦山整合工作。要保護環(huán)境,恢復(fù)生態(tài),落實礦山環(huán)境治理和生態(tài)恢復(fù)責任機制,推動清潔生產(chǎn),保護生態(tài)環(huán)境。要統(tǒng)籌兼顧,公開透明,兼顧各方利益,依法保護采礦權(quán)人的合法權(quán)益,積極穩(wěn)妥推進,維護社會穩(wěn)定。各采礦企業(yè)也要科學(xué)辦礦、安全開采,積極應(yīng)用先進技術(shù),改進生產(chǎn)工藝,保障礦山安全。
再次,必須形成推進整合的強大合力。礦山整合涉及利益調(diào)整,難度肯定很大。因此,縣政府要確定一名領(lǐng)導(dǎo)專門來抓此項工作。王橋、興隆、口鎮(zhèn)、安吳鎮(zhèn),國土、安監(jiān)、電力、環(huán)保、交通等相關(guān)部門要加強協(xié)作,抽調(diào)精兵強將,參與整治整合。各采石企業(yè)要全力配合,大力支持,對干擾、阻撓、對抗執(zhí)法的,絕不姑息,堅決予以打擊。政府部門對這項工作要盯死盯緊,從現(xiàn)在起,每周就整治進展情況向四大家主要領(lǐng)導(dǎo)和班子進行書面匯報,促使各有關(guān)部門形成工作合力,全力推動工作開展。
第三,血的教訓(xùn)令人心痛,責任追究必須從嚴
安全生產(chǎn)人命關(guān)天,礦山整合勢在必行。這次礦山整治的措施,楊縣長、何縣長講得很明確。我重點強調(diào)一下責任落實和責任追究的問題。
首先,關(guān)于3.21礦山事故的責任追究。省、市紀檢部門已經(jīng)介入事故調(diào)查處理,縣委、縣政府以及相關(guān)單位要抽調(diào)人員,全力配合支持調(diào)查工作,公安、監(jiān)察等部門要嚴格按照案件辦理的相關(guān)程序開展工作。
其次,關(guān)于這次安全事故的調(diào)查處置。市安監(jiān)局也啟動了責任事故的調(diào)查,縣安監(jiān)局要配合支持工作,嚴格按照相關(guān)的規(guī)定和程序辦理。
再次,關(guān)于礦山整治整合的責任落實。相關(guān)鎮(zhèn)、部門要按照職責要求,切實把抓關(guān)停、保安全、促整合各項工作抓緊抓實抓好,要做到“守土有責”,對自己管轄范圍內(nèi)的礦場、企業(yè)要加強日常管理檢查,確保其合法經(jīng)營、安全生產(chǎn)。要堅決摒棄各自為政、互不協(xié)作甚至相互拆臺的不良思想和做法,加強協(xié)作,密切配合,形成合力,共同把整治工作做實做好??h考核督查局、縣整頓辦要加強督促檢查,時時查,隨時查,確保整頓工作快速推進,堅決徹底,取得實效。縣上將定期派出督查組,深入相關(guān)鎮(zhèn)、部門進行督查檢查。對重視程度不夠、工作拖拉應(yīng)付、知情不查不報、不采取措施的,將嚴肅處理。
第四,任務(wù)要求已經(jīng)明確,整治行動必須迅速
篇6
(1)構(gòu)建良好的通風布局。
在開采地下礦山時會受到地理位置的極大影響,在我國大部分礦體的礦產(chǎn)資源都埋藏較淺,而且各個礦區(qū)并不集中,這種問題會影響礦山通風,這就需要重視通風的布局,要構(gòu)建風區(qū)式的通風系統(tǒng),這樣才能有效緩解經(jīng)濟上的巨大壓力,不斷提高技術(shù)水平。
(2)構(gòu)建良好的通風網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)在大部分礦山企業(yè)在地下礦產(chǎn)開采過程中通常運用的是網(wǎng)絡(luò)模式的通風系統(tǒng),這種方式可以有效提高工作效率。通過優(yōu)化通風網(wǎng)絡(luò),就可以有效降低通風網(wǎng)絡(luò)的消耗。一般在實際工作中應(yīng)用到的通風網(wǎng)絡(luò)有三種,即自然風網(wǎng)絡(luò)、控制型通風網(wǎng)絡(luò)以及一般型通風網(wǎng)絡(luò)。這幾種通風網(wǎng)絡(luò)可以通過了解各分支的已知風量和各風機在工作時的風壓,采取非線性規(guī)劃的方式來處理。這種方式就可以了解風機和設(shè)施的位置,平衡回路風壓。
(3)合理設(shè)計風道。
工作人員在設(shè)計風道時必須要全面考察,要合理規(guī)劃風道的半徑、斷面以及風阻之間的關(guān)系,合理規(guī)劃風道。在設(shè)計主干道過程中首先要考慮好風道斷面,要將其設(shè)計為圓形。之所以要選擇圓形的斷面是由于圓形相對半徑比較大,比較適合礦山發(fā)展。在設(shè)計風道時要采取相應(yīng)的措施在表面進行襯砌,這樣才可以有效減少風道表面存在的摩擦力。但是在修建專用風道時要采取其他的方式,要考慮其他因素,主要包括以下幾個:一是拉格朗日乘數(shù)法。這種方式是通過尋找一種或者多個變量和限制條件來控制多元函數(shù)的極值。這種方法在計算時可以不考慮通風電費;二是平松良雄法。在應(yīng)用這種方式時并沒有將巷道維護的費用考慮進去,所以這類方式更適合在修建單一井巷的斷面過程中;三是動態(tài)分析法。在這種方法下考察的是動態(tài)信息,要將不同時期風道的因素指數(shù)值進行全面的比較,并且計算出比率,并且通過對比得到相關(guān)的變化因素,此外在應(yīng)用這種方式時還應(yīng)該考慮風道的服務(wù)年限以及資金的時間價值;四是通路法。這類方式在應(yīng)用過程中考慮了通風網(wǎng)絡(luò)中各種風路存在的阻力,通過這種方式可以有效提高工作效率,還可以合理控制經(jīng)濟投入的費用,可以將工作成本控制到最低。
二、有效優(yōu)選風機的方式
在礦山建設(shè)過程中礦井主扇占有重要地位,是礦山的“肺臟”。但是在整個礦山的通風系統(tǒng)中主扇的能耗量最大,占有90%以上。在我國,從50年代以來就一直使用仿蘇70B2型風機來進行地下開采礦山。這種機器的風機輪轂相對比較大,而且氣動性比較差,和現(xiàn)實使用的通風網(wǎng)絡(luò)不符合。所以,這種機器的工作效率比較低,消耗的能量大。為了進一步滿足礦山建設(shè)需要,各工礦企業(yè)不斷改善這種風機,改善風機性能,有效的提高了良好的節(jié)能效果,達到節(jié)能目標。尤其在國家明令該風機為淘汰產(chǎn)品以后,加大了研制開發(fā)新型替代產(chǎn)品的力度,在不長的時間里,研制出了K系列、FZ系列和FS系列等適合于地下開采礦山的通風設(shè)備。這種新型的風機可以有效改善葉型參數(shù),這種風機的氣動性比較好,風量也比較大,風壓相對比較低,效率比較高,另外,這種風機的噪音比較小,能夠消除傳統(tǒng)風機的駝峰現(xiàn)象。所以,這種風機的結(jié)構(gòu)與其他相比更加簡單,在安裝上也比較簡單。這種風機的優(yōu)點很多,所以很快就取代了老式的風機。這些風機不僅與地下開采礦山網(wǎng)絡(luò)特性相匹配,而且節(jié)能效果十分明顯,創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。因此,改進、更新陳舊過時的通風設(shè)備是改善礦井通風的重要途徑。風機優(yōu)選是從各種型號的風機中選出與通風網(wǎng)絡(luò)相匹配的風機,使其滿足工作面供風要求,且能耗最小。使用計算機優(yōu)選風機可使該項工作更為快捷有效。多級機站通風方法是一種在通風系統(tǒng)內(nèi)由多臺風機并聯(lián)組成的各級機站再串聯(lián)的通風方法。
三、采用適合的通用構(gòu)筑物
在構(gòu)建通風系統(tǒng)時可以通過合理選擇構(gòu)筑物的方式,這種構(gòu)筑物可以有效調(diào)節(jié)和控制風流,合理減少通風能源的消耗。特別是在使用壓入式通風方法時,很容易出現(xiàn)主風道風門損壞的現(xiàn)象,這就破壞了風流的穩(wěn)定性,破壞了通風系統(tǒng)的平衡,所以,在實際操作過程中盡可能要制定完善的設(shè)計方案,要注重設(shè)計工作,選擇適當?shù)娘L門。所以在工作過程中要重視通風部門的維護和維修工作,這樣才能夠保證通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外在實際應(yīng)用過程中也會選擇抽出式通風系統(tǒng),在應(yīng)用過程中必須要采取相應(yīng)的方式來避免出風井口被損壞,這樣才能夠杜絕可能出現(xiàn)的安全問題。
四、結(jié)語
篇7
關(guān)鍵詞 礦山設(shè)備;自動控制技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號TD1 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)64-0123-01
眾所周知,礦業(yè)是一個十分危險的產(chǎn)業(yè),在傳統(tǒng)的礦山開采中,礦難是時有發(fā)生,嚴重危害人們的生命與財產(chǎn)安全,我國更是把礦業(yè)立于最危險的產(chǎn)業(yè)之一,使得人們一聽到礦山兩字就會忍不住的留下心理陰影,但是,自動控制技術(shù)的發(fā)展,使得礦山設(shè)備有了進步的發(fā)展。
1 自動化控制技術(shù)的興起緣由
近幾年來,隨著信息技術(shù)的發(fā)展與進步,計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛的興起,信息相互溝通的范圍正在迅速的覆蓋從工廠現(xiàn)場設(shè)備層次到設(shè)備的控制、管理等各個層次,工業(yè)控制設(shè)備從此實現(xiàn)了自動化,大大的提高了工作效率。
自動控制技術(shù)是運用系統(tǒng)集成電路,把各個相關(guān)聯(lián)的部分連接起來,利用一些現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù),從而構(gòu)成礦山設(shè)備的自動控制技術(shù)。
1)自動控制技術(shù)是順應(yīng)時代的發(fā)展。礦山設(shè)備自動控制技術(shù)的興起,是工業(yè)走向信息技術(shù)現(xiàn)代化的具體體現(xiàn),是社會進步和發(fā)展的標志,也是工業(yè)提高市場競爭力的有效方法,自動控制技術(shù)的應(yīng)用,不僅解決的工業(yè)的工作效率問題,還進一步的保障了工業(yè)的安全防范問題,因此工業(yè)有了更高層次的發(fā)展與進步;
2)自動控制設(shè)備的應(yīng)用促使企業(yè)更能適應(yīng)激烈的市場競爭。隨著科技的進步與發(fā)展,市場經(jīng)濟的發(fā)展,市場競爭力也是越來越激烈,企業(yè)之間的相互競爭也是一直沒有停歇過,為了能夠在激烈的市場競爭中獲勝,能夠更快地適應(yīng)日益發(fā)展的市場經(jīng)濟,以及科技水平的快速發(fā)展與進步,礦山設(shè)備中自動控制技術(shù)應(yīng)用的推廣,不僅讓企業(yè)在激烈的市場競爭中能夠站穩(wěn)腳跟,自動控制技術(shù)的應(yīng)用更是為企業(yè)的發(fā)展與進步提供了有效的技術(shù)保障;
3)自動控制技術(shù)在礦山設(shè)備中的應(yīng)用可節(jié)省人力資源、減少人員傷亡。近年來,自從在礦山開采設(shè)備中應(yīng)用自動控制技術(shù)后,礦山開采的過程中出現(xiàn)的人員傷亡情況已經(jīng)明顯的減少。礦山開采是一項非常危險的項目,在礦山開采的過程中造成人員傷亡的事跡數(shù)不勝數(shù),在沒有自動控制開采設(shè)備的時候,開采礦山是用人力開采的,這樣就會在開采的過程中造成塌方等危害人身生命安全的危險事故,這樣就會給企業(yè)經(jīng)濟造成很大的損失,但是,自從自動控制開采設(shè)備代替了人工開采后,開采過程中也不需要大量的人工了,而是利用相關(guān)人員對自動開采技術(shù)設(shè)備進行控制操作來取代,讓自動控制開采設(shè)備自己進行開采工作,這種方式,不僅大大提高了開采速度,提升了工作效率,而且避免了資源浪費。與傳統(tǒng)的人工開采的過程中浪費資源相比,自動控制開采技術(shù)設(shè)備不僅不會浪費礦產(chǎn)資源,而且還會在開采的過程中節(jié)省資源,這樣就會大大的節(jié)省了人力資源,減少了企業(yè)的人工費的大量支出,讓企業(yè)的利益得到最大化實現(xiàn)。
2 自動控制技術(shù)在礦山設(shè)備中應(yīng)用的有效成果
自動控制技術(shù)自從在礦山設(shè)備中應(yīng)用開來,不僅提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益,更是在人工的自身安全上得到了一定的保障,使得礦山企業(yè)能夠進一步的發(fā)展與進步。
1)自動控制技術(shù)的在礦山設(shè)備中的應(yīng)用提高了工作效率。傳統(tǒng)的礦山設(shè)備都是人工控制的,在工作的過程中不僅效率較低、工作速度慢,而且更容易出現(xiàn)偏差,使得礦山開采容易遇到麻煩,而自從自動控制技術(shù)在礦山設(shè)備中運用以后,礦山開采的工作效率得到大大的提高,并且在工作的過程中提供了精確度,使得工人在工作的過程中因為有了自動控制技術(shù)的幫助而不易出錯,更是提高了工作效率。如在礦山設(shè)備中自動開采技術(shù)的應(yīng)用,自動開采控制技術(shù)是在沒有人直接參與工作的情況下,利用控制裝置設(shè)備使被控制對象裝備按照要求進行規(guī)律運動的系統(tǒng)裝備,因為機器工作的速度很快,這樣機會在工作的過程中大大的提高了工作效率,使得企業(yè)減少經(jīng)濟基礎(chǔ)的損失;
2)自動控制技術(shù)的應(yīng)用將礦山設(shè)備進入推向一個新的領(lǐng)域。隨著信息技術(shù)的普及,加速傳統(tǒng)的礦山開采設(shè)備被現(xiàn)代的科技技術(shù)所替代,加上礦山設(shè)備自動控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用,企業(yè)的開采礦山技術(shù)進入了一個新的領(lǐng)域,代替了過去傳統(tǒng)的開采技術(shù),如今,現(xiàn)代化的高科技礦山開采技術(shù)設(shè)備應(yīng)用在了礦山開采設(shè)備上,這樣,也讓企業(yè)進入了現(xiàn)代信息技術(shù)的新領(lǐng)域,并且使企業(yè)適應(yīng)了激烈的市場競爭并從中獲得勝利;
3)自動控制技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用提高了國際地位。與西方發(fā)達國家相比,我國的科學(xué)技術(shù)有一定相對落后,我國正在處于發(fā)展中國家,科學(xué)技術(shù)發(fā)展的還不是很穩(wěn)定,我國的科技發(fā)展還處于研究當中,所以隨著礦山設(shè)備中自動控制技術(shù)的應(yīng)用,使我國的經(jīng)濟水平在一定的程度上得到了提高,并且使得我國企業(yè)在激烈的國際貿(mào)易競爭中占到一定的有利地位,我國的礦山開采項目也隨之在國際上占到了一定的地位,這也直接提高了我國的綜合經(jīng)濟水平,我國的綜合國力也是有著很大的提升,同時大大提高了我國的國際地位;
4)自動控制技術(shù)在礦山設(shè)備中的運用使得開采技術(shù)有了質(zhì)的提高。自動控制技術(shù)在礦山開采中運用開來以后,使得礦山開采技術(shù)有了質(zhì)的提高,并且礦山開采設(shè)備中自動控制技術(shù)的應(yīng)用節(jié)省了勞動力,因為自動控制設(shè)備知識讓人操作好其控制目標就可以了,其他的就可以讓開采設(shè)備根據(jù)目標程序自己運動和工作,所以就不用那么多的勞動力了,為企業(yè)節(jié)省的人力資源而且還給企業(yè)的經(jīng)濟做到了節(jié)省的作用,使得企業(yè)在一定的程度上經(jīng)濟水平有所提高,并且在另一方面也反映了我國市場經(jīng)濟的綜合水平有了很大的提高。
3結(jié)論
礦山設(shè)備中自動控制技術(shù)的應(yīng)用,不僅為我國解決了開采礦山的難題,還為我國的市場經(jīng)濟做到了很大的貢獻,礦山設(shè)備中自動控制技術(shù)的運用是我國科學(xué)技術(shù)水平提高與發(fā)展進步的一項重要標志,是我國礦山開采企業(yè)在國際貿(mào)易競爭中獲勝的標志與基礎(chǔ)。
參考文獻
篇8
【關(guān)鍵詞】 露天采礦 前景 初探
1 露天采礦概述
露天采礦是采用采掘、運輸設(shè)備從敞露地表的采礦場剝離巖石并采出有用礦物的一種采礦方法。這種開采方法主要運用于開采金屬礦、冶金輔助原料、建筑材料、化工原料等礦物。其優(yōu)點是開采空間限制小,機械化、自動化水平較高;勞動生產(chǎn)率較高;開采成本較低,且礦石產(chǎn)量大適合大規(guī)模開采低品位礦石;資源利用充分,礦石損失貧化小,回收率高;基礎(chǔ)建設(shè)時間短,投資較小;開采高溫易燃礦體安全系數(shù)高;勞動條件較好,生產(chǎn)安全。但也有其缺點即開采過程中會產(chǎn)生較大粉塵,運輸設(shè)備排放廢氣以及爆破巖石產(chǎn)生的有害成分對于周邊環(huán)境有一定程度的污染且對開采工作人員健康有一定程度的損害;開采作業(yè)受天氣影響較大;開采作業(yè)中產(chǎn)生大量的剝離巖級廢土需要排放到排土場,占地面積較大。
2 目前露天采礦工藝技術(shù)發(fā)展趨勢
隨著科學(xué)技術(shù)的進步和采礦技術(shù)條件的進一步復(fù)雜化,機械化大規(guī)模采礦、無底柱分段崩落法和充填采礦等技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,并將逐步發(fā)展露天地下聯(lián)合采礦技術(shù)、無爆破采礦技術(shù)、自動化采礦技術(shù)和連續(xù)采礦技術(shù)將會得到更多的應(yīng)用。露天礦將向著大型化、規(guī)?;较虬l(fā)展,為降低用工數(shù)量,降低投資和生產(chǎn)成本,降低管理的復(fù)雜程度,各礦山企業(yè)正在積極研究生產(chǎn)管控模式。目前國內(nèi)冶金礦山露天開采的發(fā)展趨勢有以下特點:
2.1 設(shè)備大型化,開采集中化
在合理范圍內(nèi),采用大型開采設(shè)備可以明顯提高露天采礦的產(chǎn)量以及經(jīng)濟效益。例如,目前國內(nèi)外常用采礦器械電鏟,國外特大級電鏟容積早已達168m3,是技術(shù)上重大突破。而國內(nèi)目前最大鏟斗容積約為76m3,每小時理論挖掘量約6600m3,產(chǎn)量可觀。
(1)鉆機。國內(nèi)重點冶金礦山穿孔設(shè)備主要是牙輪鉆與潛孔鉆機,牙輪鉆機比例較高(占88﹪),中型礦山以潛孔鉆為主。
(2)電鏟。國內(nèi)重點露天礦主要以電鏟為主,斗容最大為16.8m3。
(3)采礦技術(shù)高效化、實用化。露天礦開采工藝更加成熟、運輸方式多樣化。
(4)露天礦采剝方法多為陡幫開采,如組合臺階開采、高臺階開采、傾斜分條開采以及橫采橫擴等。同時采用分期開采、分區(qū)開采,盡可能地縮短建設(shè)周期,提高經(jīng)濟效益。
(5)采礦工藝連續(xù)化、半連續(xù)化。最具代表性的全連續(xù)工藝是輪斗鏟采掘——膠帶運輸機運輸——排土機排土,采用這種工藝可以實現(xiàn)高效率、低成本化露天采礦作業(yè)。利于生產(chǎn)規(guī)模擴大和降低生產(chǎn)成本,但受限于場地、礦產(chǎn)資源等因素,全連續(xù)工藝推廣運用不及露天礦半連續(xù)工藝。
(6)露天礦開采用半連續(xù)工藝是近30年來迅速發(fā)展起來的一種新工藝,它的實際應(yīng)用已展現(xiàn)出其強大的生命力。國內(nèi)礦山通過引進大型可移動破碎站—膠帶運輸裝備,建成采場內(nèi)可移動式礦巖破碎—膠帶運輸系統(tǒng),標志著我國間斷—連續(xù)開采工藝已進入世界先進水平。
(7)可移動式破碎站??梢苿邮狡扑檎臼瞧嚒⑵扑闄C和膠帶運輸機組成的間斷—連續(xù)運輸工藝的核心技術(shù)裝備之一。隨著開采深度的增加,破碎機組可以隨時快速移動,保證汽車始終處于最佳運距下工作。
2.3 礦山數(shù)字化、智能化
礦山自動化調(diào)度系統(tǒng)、采礦設(shè)備的自動化控制、智能化全球定位系統(tǒng)等現(xiàn)代技術(shù)已在一些礦山推廣使用,并取得了很好的效果。
2.4 開采工藝的綜合化
隨著礦山開采的集中化趨勢,單個露天礦的開采范圍趨于擴大,開采深度日益增加,開采境界內(nèi)礦巖賦存條件往往復(fù)雜多變。針對這種情況,傳統(tǒng)的單一開采工藝方式往往不能與之相適應(yīng),使開采效率降低,開采成本提高。近年來,多種開采工藝綜合應(yīng)用已經(jīng)成為大型露天開采的一種發(fā)展模式。
2.5 開采設(shè)備自動化
隨著科技的發(fā)展,計算機技術(shù)也迅猛發(fā)展,許多自動化、智能計算機設(shè)備已經(jīng)運用到露天開采的許多領(lǐng)域。例如,礦床勘探與地質(zhì)模型建立、礦山設(shè)計計劃、礦區(qū)及礦山生產(chǎn)管理到設(shè)備故障監(jiān)測等。計算機的合理化運用有利于露天開采的自動化發(fā)展。
2.6 對開采礦產(chǎn)資源及周邊環(huán)境的可持續(xù)開發(fā)保護合理化
充分利用資源,重建生態(tài)環(huán)境,保持可持續(xù)發(fā)展對于礦山環(huán)境保護方面,如復(fù)墾造田,三廢處理,滑坡防治,煤炭自燃防治等,提出了許多新的技術(shù)問題。合理充分利用礦產(chǎn)資源,實現(xiàn)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展,涉及子孫后代長遠利益,己受到各國普遍關(guān)注。
隨著國家產(chǎn)業(yè)政策的發(fā)展和規(guī)范,對礦山開采要求越來越嚴格,要求盡量使用節(jié)能、環(huán)保、高效的礦山開采設(shè)備。高效率開采設(shè)備、專業(yè)化合作分工將是未來大型礦山發(fā)展趨勢。液壓挖掘機在未來的礦山應(yīng)用中將以大型化、電驅(qū)動為主要發(fā)展方向。露天礦山開采總的發(fā)展趨勢是規(guī)模大型化,效益更高化。
3 我國露天采礦發(fā)展現(xiàn)狀與建議
3.1 發(fā)展現(xiàn)狀
隨著全球科技發(fā)展,國內(nèi)外采礦技術(shù)都有了新的提高,我國目前露天采礦采用現(xiàn)代先進開采技術(shù)與工藝,已步入世界先進水平,同時積極借鑒、吸收國內(nèi)外先進采礦工藝技術(shù),提高了我國的采礦技術(shù)水平,并實行高度集中化開采,逐步合理規(guī)范的開發(fā)礦產(chǎn)資源,發(fā)展前景相當樂觀。
3.2 關(guān)于發(fā)展思路的若干建議
(1)對優(yōu)勢礦產(chǎn)資源實行集中化開采,實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。
(2)根據(jù)開采需求,引進國外各種先進開采工藝,投入及培養(yǎng)高新技術(shù)人才,并基于現(xiàn)狀運用合理適宜的采礦技術(shù),逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)機械化、自動化發(fā)展。
(3)逐步完善與增加相關(guān)政策及法律法規(guī),有利于露天采礦的良性發(fā)展。
(4)增強露天采礦作業(yè)面的設(shè)計前瞻性及實用性,對露天采礦場周邊環(huán)境同時進行合理的可持續(xù)發(fā)展保護設(shè)計。
(5)加快礦山環(huán)境治理技術(shù)的科研與轉(zhuǎn)化。研究礦業(yè)開發(fā)過程中引起的環(huán)境變化及防治技術(shù)及對污染物處理及綜合利用回收技術(shù),采用先進的采、選技術(shù),提高資源利用率。加快礦山環(huán)境保護防治新技術(shù)、新工藝的開發(fā)與應(yīng)用轉(zhuǎn)化。引進和開發(fā)適于礦區(qū)土地復(fù)墾的生態(tài)重建新技術(shù),開展示范性工程。實行清潔生產(chǎn),發(fā)展綠色礦山。
(6)強化監(jiān)管,預(yù)防和控制礦山環(huán)境的惡化。在礦山建設(shè)過程中嚴格執(zhí)行環(huán)境影響評價制度,堅持環(huán)境保護治理措施與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投用,對生產(chǎn)礦山要加大監(jiān)管力度,規(guī)范礦山開采行為,確保環(huán)保投入,達到“二廢”的合理排放與潛在隱患的及早防治。對已破壞的環(huán)境,應(yīng)限期恢復(fù)治理。
參考文獻:
篇9
關(guān)鍵詞:露天煤礦 數(shù)字礦山 建設(shè)
中圖分類號:TD216 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)02(a)-0051-01
隨著時代的不斷進步和發(fā)展,科學(xué)技術(shù)日新月異,礦產(chǎn)資源的需求量不斷增加,開采加工難度不斷增大,給采礦業(yè)帶來了巨大的沖擊,機遇和挑戰(zhàn)并存,這就要求采礦業(yè)不斷走向數(shù)字化和智能化,以提高開采質(zhì)量。1998年,美國前副總統(tǒng)戈爾在“數(shù)字地球―展望21世紀我們這顆行星”的演講中提出了“數(shù)字地球”(Digital Earth)的概念,1999年召開的首屆“國際數(shù)字地球”大會上又提出了“數(shù)字礦山”(Digital Mine)的概念。“數(shù)字礦山”的提出,為礦業(yè)發(fā)展指明了方向。為進一步促進露天煤礦的可持續(xù)發(fā)展,其必須結(jié)合自身實際,加強數(shù)字礦山建設(shè),以促進經(jīng)濟效益和社會效益的提高。
1 數(shù)字礦山的內(nèi)涵及研究意義
目前,對于“數(shù)字礦山”的定義國內(nèi)外尚未完全統(tǒng)一。通俗地講,數(shù)字礦山就是一個礦山范圍內(nèi)的以三維坐標信息及其相互關(guān)系為基礎(chǔ)而組成的信息框架,并在該框架內(nèi)嵌入我們所獲得的信息的總稱。對于數(shù)字礦山建設(shè),概括起來目前主要有以下五種觀點,即數(shù)字地球觀點、地質(zhì)模型觀點、信息管理觀點、監(jiān)控系統(tǒng)觀點和工程應(yīng)用模式觀點。對于數(shù)字礦山的功能內(nèi)涵,必須從對礦山數(shù)據(jù)的存儲、傳輸和表述向更深層次延展,并不斷拓寬各個層次的應(yīng)用,應(yīng)涵蓋數(shù)據(jù)的獲取、存儲、傳輸和表述,礦山生產(chǎn)與經(jīng)營決策優(yōu)化,各種設(shè)計、計劃工作和生產(chǎn)指揮的計算機化,生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備的自動控制等多個方面。數(shù)字礦山建設(shè),具有重要的現(xiàn)實意義,第一,數(shù)字礦山能以數(shù)字化的形式全面反映礦區(qū)的地質(zhì)信息、力學(xué)信息、露天煤礦礦產(chǎn)資源的儲量和開采情況,有利于根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息做出合理的開采規(guī)劃,在保證礦產(chǎn)資源穩(wěn)定供應(yīng)的同時,促進資源的合理利用和環(huán)境保護工作,以促進經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。第二,數(shù)字礦山能適應(yīng)日益增多的深井開采條件,并結(jié)合自動化開采技術(shù),使礦工遠離高溫和巖爆威脅等惡劣環(huán)境,減少和避免礦山安全事故。第三,對礦山開采引起的各類生態(tài)破壞和環(huán)境污染問題進行數(shù)字化分析,以為礦山的生態(tài)重建方案、災(zāi)害評價與預(yù)測預(yù)報體系等提供參考依據(jù)。
2 露天煤礦數(shù)字礦山建設(shè)存在的問題
近年來,我國露天礦緊跟時代步伐,大力致力于數(shù)字礦山建設(shè),取得了一定的成效,但數(shù)字礦山的建設(shè)總體上仍處于起步階段。部分露天煤礦仍處于勞動密集型的機械化初級水平,管理粗放,煤炭開采技術(shù)、裝備水平、礦山地質(zhì)測量信息管理手段相對落后,缺乏三維可視化手段;煤礦開采設(shè)計和計劃缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,大多以經(jīng)驗為主,缺乏科學(xué)性;過程控制程度低,生產(chǎn)效率不高。另外我國部分礦山企業(yè)對進行數(shù)字礦山建設(shè)的重要性認識不足,建設(shè)積極性不高,缺少長遠規(guī)劃和發(fā)展目標,影響數(shù)字礦山建設(shè)的進程。同時礦床開采涉及的領(lǐng)域較為廣泛,需要多種技術(shù)的綜合支撐,存在一定的技術(shù)阻礙。對于露天煤礦的數(shù)字礦山建設(shè)不可能一蹴而就,還需要較長時期的不懈努力。
3 數(shù)字露天礦建設(shè)的主要內(nèi)容
數(shù)字露天礦的建設(shè)應(yīng)綜合考慮本礦區(qū)的生產(chǎn)管理需求及具體實際,設(shè)定合理的數(shù)字礦山建設(shè)的長期目標和內(nèi)容:實現(xiàn)資源與開采環(huán)境的數(shù)字可視化、安全化和環(huán)?;?,技術(shù)裝備智能化與生產(chǎn)過程控制自動化,信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化與資源高度共享化,管理與決策科學(xué)化。具體而言,其主要可側(cè)重于以下幾個方面的研究和實踐。
3.1 虛擬條件下礦山模擬開采技術(shù)研究
為促進礦山開采的科學(xué)性,數(shù)字礦山建設(shè)倡導(dǎo)對虛擬條件下礦山模擬開采技術(shù)研究,以期為礦山開采提供參考依據(jù)。其主要是綜合考慮礦區(qū)的地質(zhì)情況、礦床模型等,構(gòu)造虛擬礦山,進行數(shù)字模擬開采,合理編制露天煤礦的開采計劃、采礦方法、邊坡工程設(shè)計、災(zāi)變應(yīng)變預(yù)案等,此項技術(shù)的重點在于以優(yōu)化開采為目標,有利于提高礦山開采的效益。
3.2 礦山數(shù)字地質(zhì)、礦床模型研究與開發(fā)
礦山數(shù)字地質(zhì)、礦床模型研究與開發(fā),有利于實現(xiàn)對礦區(qū)地理信息的全面把握??刹捎玫V山地理信息系統(tǒng)建立統(tǒng)一的時空框架,全面整合礦山各類系統(tǒng)中的大量異質(zhì)信息,建立數(shù)據(jù)倉庫及模型庫,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。具體而言,應(yīng)注重對空間和礦物屬性的礦山實體數(shù)字地質(zhì)、礦床模型、采場和排土場模型,地理信息系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實模型等的建立,實現(xiàn)對礦床中礦、巖的空間分布的全面了解,其主要利用RS、GPS、GIS、常規(guī)測量、地質(zhì)寫實、取樣化驗等各種實時在線采集系統(tǒng)與技術(shù)手段獲取。根據(jù)鉆探或遙感、遙測信息建立礦床地質(zhì)構(gòu)造模型,根據(jù)鉆孔、探槽和炮孔取樣建立有關(guān)礦、巖屬性的空間數(shù)字模型。
3.3 實現(xiàn)生產(chǎn)過程管理和控制一體化
礦山生產(chǎn)過程管控一體化是指應(yīng)用可視化技術(shù),實現(xiàn)生產(chǎn)過程、工藝、設(shè)備、儀器的自動監(jiān)測與控制。其主要包括:(1)生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng),其是運用計算機、GPS、無線通訊及設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)實現(xiàn)對生產(chǎn)過程及生產(chǎn)設(shè)備的真三維顯示,加強對開采設(shè)備生產(chǎn)作業(yè)參數(shù)及狀態(tài)的監(jiān)測和故障的診斷,并根據(jù)實際情況,對采場運輸進行合理的優(yōu)化調(diào)度。(2)生產(chǎn)決策支持系統(tǒng),將礦山中的固有信息如地面地形、煤田地質(zhì)、開采方案等數(shù)字化,按三維坐標構(gòu)建數(shù)字礦山,并進行礦山三維地學(xué)仿真顯示、開采過程模擬分析等工作。(3)管理信息系統(tǒng)(MIS),其將計劃管理、設(shè)備管理、財務(wù)管理、材料管理等相關(guān)信息嵌入到數(shù)字礦山三維框架內(nèi),對多維數(shù)字礦山進行構(gòu)建。(4)礦山安全監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng),其以實體數(shù)字地質(zhì)模型為基礎(chǔ),綜合各類數(shù)據(jù)信息,對礦床開采進行安全監(jiān)測與預(yù)警,以促進礦區(qū)環(huán)境保護,預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
3.4 開發(fā)礦山應(yīng)用軟件及人工智能技術(shù)研究
為促進數(shù)字礦山建設(shè),必須配置相應(yīng)的礦山應(yīng)用軟件,如采礦CAD、虛擬礦山、采礦仿真、工程計算、人工智能和科學(xué)可視化等軟件工具。另外應(yīng)將電子與機械技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)遙控機器人采礦,提高露天煤礦生產(chǎn)效率。同時為實現(xiàn)礦山的智能化,應(yīng)加強人工技能技術(shù)的研究,實現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度指揮、資源預(yù)測、安全警示、突發(fā)事件處理等決策支持功能。
綜上所述,數(shù)字礦山是礦業(yè)發(fā)展的必然趨勢,數(shù)字礦山建設(shè)是露天煤礦一項龐大的系統(tǒng)工程,應(yīng)綜合考慮我國礦山現(xiàn)階段的技術(shù)、裝備、管理水平,分階段實施, 逐步系統(tǒng)完成,促進礦山真正安全、高效、經(jīng)濟開采,構(gòu)建生態(tài)礦業(yè)工程,并最終實現(xiàn)資源、環(huán)境與經(jīng)濟三者的和諧統(tǒng)一,達到可持續(xù)發(fā)展的目標。
參考文獻
篇10
1、我國露天開采石灰石礦的現(xiàn)狀及問題
目前,我國石灰石礦山的采礦方式主要是露天臺階爆破開采。隨著工業(yè)建設(shè)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的采礦方法已不能滿足逐漸增大的石灰石礦需求量。社會的進步,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,也使得采礦業(yè)向設(shè)備大型化與智能化,開采連續(xù)化,操作自動化,資源數(shù)字化,無害化及無人開采等方向發(fā)展。連續(xù)開采工藝系統(tǒng)的組成為:露天采礦機—帶式輸送機---排土機,在采礦機和帶式輸送機之間也可設(shè)帶式轉(zhuǎn)載機,以加大采礦機作業(yè)范圍,減少工作面帶式輸送架的移設(shè)次數(shù),該工藝系統(tǒng)的特點和實用條件基本與輪斗和電動挖掘機組成的連續(xù)開采工藝系統(tǒng)相同。
2、露天石灰石礦服務(wù)年限的措施
2.1利用先進裝備,實現(xiàn)資源綜合利用
國內(nèi)外露天礦技術(shù)發(fā)展總的趨勢是開采規(guī)模大型化、生產(chǎn)連續(xù)化、裝備現(xiàn)代化,采礦技術(shù)正向液壓化、聯(lián)動化、自動化發(fā)展。
2.1.1選用大型、高效、節(jié)能的采礦工藝設(shè)備。水泥礦山在礦山設(shè)備大型化基礎(chǔ)上,要向節(jié)能型、自動化、標準化方向發(fā)展。目前,我國水泥礦山企業(yè)開始應(yīng)用移動式空壓機,“空壓機跟著鉆機跑”,淘汰鉆速低、排渣難、送風管道長、耗能高、效率低的低風壓固定式空壓機。中風壓潛孔鉆機(1.0~1.4MPa)、高風壓潛孔鉆機(1.7~2.4MPa)和全液壓露天鉆機將是水泥礦山未來的主力鉆機。固定式低風壓(0.5~0.7MPa)空壓機正逐步被淘汰,僅適應(yīng)中硬以下巖石穿孔的切削回轉(zhuǎn)鉆機和穿鑿堅硬、極堅硬的牙輪鉆機也將逐步淡出水泥礦山市場,以中風壓縮機或高風壓縮機替代只有0.7MPa或0.8MPa的普通風壓縮機,鉆機效率提高了2~4倍。
2.1.2礦山挖掘設(shè)備液壓化。與傳統(tǒng)的機械鏟如電鏟相比,液壓挖掘機具有自重輕、節(jié)能的特點。它可以在陡坡上挖掘,便于選礦開采。
水泥原料礦山開采規(guī)模大型化。建設(shè)大型礦山,采用大型設(shè)備,將進一步提高勞動生產(chǎn)率,降低礦山開采成本,這是我國石灰石礦山的發(fā)展方向。隨著日產(chǎn)5000~10000噸新型干法水泥生產(chǎn)線在我國各地陸續(xù)建成投產(chǎn),涌現(xiàn)出一批年產(chǎn)100萬~500萬噸級礦石的大型礦山,而年產(chǎn)50萬~100萬噸礦石已屬中型礦山。目前,礦石年產(chǎn)量大于1000萬噸級的超大型礦山已開始顯現(xiàn)。
2.1.3實現(xiàn)礦石運輸節(jié)能高效。唐光榮認為,水泥礦山裝載設(shè)備,宜選用4~8立方米液壓挖掘機和30~60噸的礦用汽車。汽車運輸適應(yīng)性強、機動靈活,具有短途運輸經(jīng)濟的優(yōu)勢,有利于強化開采,同時相對于小噸位汽車,它更易于管理,能耗、廢氣排放都比小噸位汽車低得多。長皮帶運輸技術(shù)是指礦石破碎后不再使用汽車運輸,而是直接用皮帶輸送。帶式運輸機運力大、爬坡能力強、運營成本低,其成本只有汽運成本的1/7,有條件的礦山企業(yè)應(yīng)該應(yīng)用長皮帶運輸系統(tǒng)。應(yīng)用長皮帶運輸?shù)V石,雖然一次性投資較高,但高效運輸,節(jié)能效果好,如果是長皮帶向下坡輸送,利用其向下產(chǎn)生的能量,還可以帶動發(fā)電機發(fā)電,因此長皮帶運輸是礦山運輸?shù)陌l(fā)展方向。
2.2加強礦山地質(zhì)研究。
特別是對剝離圍巖的研究。運用配礦技術(shù),實施科學(xué)回收利用,變廢為寶。在減少剝離投入的同時,可延長礦山的服務(wù)年限,增加礦山經(jīng)濟效益。另外,改變單一供礦的被動局面,探求礦層頂?shù)装宓淖畲笙薅壤?,適合水泥灰?guī)r質(zhì)量的可供給水泥廠,質(zhì)量較差的甚至可作為建材原料開發(fā)。物盡其用,不僅可提高灰石資源的綜合利用水平,還可以提高溶劑灰?guī)r的供礦質(zhì)量水平。
2.3提高職工操作技能
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,礦山建設(shè)離不開先進的技術(shù),礦山要參與市場競爭,更離不開科技創(chuàng)新。要想提高礦山整體技術(shù)水平,必須先提高礦山員工的技術(shù)素質(zhì)。其一,發(fā)揮教育培訓(xùn)機構(gòu)作用,制定切實可行的教育培訓(xùn)計劃,對員工進行思想政治教育、專業(yè)技術(shù)及安全技術(shù)培訓(xùn)。其二,建立教育培訓(xùn)制度。新員工進礦或原有工種轉(zhuǎn)換,必須堅持“先培訓(xùn)后上崗”的原則,實行“持證上崗”制;崗位職務(wù)培訓(xùn)本著“按需施教、學(xué)以致用”的原則,不合格的不能當班;技術(shù)人員定期知識更新,為他們進修學(xué)習、技術(shù)交流、參加學(xué)術(shù)會議創(chuàng)造條件;其三,對員工進行“一專多能”培訓(xùn),開闊員工視野,提高多種勞動操作技能。、
2.4推進節(jié)能環(huán)保,有效延長礦山服務(wù)周期
近年來,我國加強水泥礦山行業(yè)積極解決礦山綜合利用的疑難問題,開展礦山技術(shù)咨詢服務(wù)工作,進行礦山設(shè)計改造,加強礦山專業(yè)人才的培養(yǎng)和經(jīng)驗技術(shù)交流,采用先進的礦山開采理念,應(yīng)用先進的開采技術(shù),使石灰石礦的綜合利用工作有明顯的改進和提高,有效地延長了礦山的服務(wù)壽命。。
2.4.1科學(xué)設(shè)計,減少排放。節(jié)能減排要從源頭抓起,即從水泥企業(yè)礦山綜合利用源頭抓起。為了最大限度地利用礦產(chǎn)資源,我國的設(shè)計人員從源頭做起,即在建廠設(shè)計中盡可能地縮短水泥廠與石灰石礦山的距離,使水泥企業(yè)在生產(chǎn)中能夠充分利用礦石中碳酸鈣燃燒產(chǎn)生的熱能進行余熱發(fā)電,實現(xiàn)節(jié)約能源、減少廢氣排放。
2.4.2采礦工藝,實現(xiàn)凹陷開采。水泥礦山傳統(tǒng)開采的最低開采標高,均低于最大侵蝕基準面的標高,隨著開采工藝和裝備水平的提高,應(yīng)大力推行凹陷開采,充分利用礦山最大侵蝕基準面標高以下的礦產(chǎn)資源。據(jù)唐光榮介紹,目前,我國一些水泥礦山,如珠江水泥、海德堡廣州、哈爾濱亞泰等水泥企業(yè)都采取了凹陷開采方式,還有一些水泥礦山企業(yè)已將凹陷開采設(shè)計到礦山建設(shè)方案中。現(xiàn)在我國水泥石灰石礦山凹陷開采已達-20米、-80米,有效地延長了礦山為水泥企業(yè)的服務(wù)年限。
2.4.3科學(xué)應(yīng)用低品位礦石,減少廢石排放。在開采石灰石礦的理念當中,認為礦石中的鈣含量越高越好,其他成分含量越低越好,特別是對二氧化硅的控制標準特別嚴格,這樣,大量鈣含量較低的礦山資源得不到充分利用。近年來,經(jīng)過科研人員在長期科研實踐中摸索、試驗,他們發(fā)現(xiàn),通過應(yīng)用高鈣、低鈣搭配的方法,同樣可以生產(chǎn)出質(zhì)量合格的水泥產(chǎn)品。這一研究發(fā)現(xiàn),進一步擴大了水泥生產(chǎn)原料的應(yīng)用范圍。同時,在礦產(chǎn)資源應(yīng)用中.企業(yè)大膽地應(yīng)用了高含量硅、游離硅等硅質(zhì)原料的使用量。這些原料的硅含量雖然超過了國家標準,但通過科學(xué)配料、均化等,都使其達到了制造水泥的標準。采取科學(xué)措施綜合利用礦產(chǎn)資源,大大減少了礦山開采中廢石的排放。