矿山工程发展趋势范例6篇

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矿山工程发展趋势

矿山工程发展趋势范文1

关键词:工程测量;现状;发展

中图分类号:TU99 文献标识码:A

矿山工程测量是矿山资源开发中的一项重要的基础工作,它所提供的信息产品,在矿山的勘探、设计、建设、生产和安全等各方面都是不可缺少的。矿山测量作业的种种客观条件促使科学研究在矿山测量方面的投入增加,这也使矿山测量作业各个方面得到了飞速发展。矿山工程测量技术将测量与光电子技术、计算机技术、卫星空间定位技术(GPS)、地理信息技术(GPS)和遥感技术(RS)等新技术、新学科实现了的有机结合。本文将分析目前矿山测量的现状,对矿山测量的发展趋势做一定的分析研究,以供大家探讨研究。

1.我国矿山测量技术的现状

1.1 矿山测量技术的发展

随着世界经济以及科学技术水平的不断发展,计算机技术变得越来越重要,其应用也越来越普及。例如电子方面的仪器有全站型测试仪、经纬仪、以及GPS接收机等。这些仪器可以用于对于地面数据的测量以及信息的采集工作,为各种工作的顺利进行提供了重要参考,在提高工作效率的同时增加了测量结果的准确性。很多工作逐渐被机器所取代,这无疑减轻了人们的劳动强度。如今计算机技术以及电子技术在矿产开发以及勘探工作中已经得到了广泛的应用,给这些工作的顺利进行带来了极大的方便。

1.2 矿山测量仪器和技术的现状

如今计算机技术的应用已经渗入到我们生活的方方面面,在有关矿产的勘探技术中,3S技术、GPS技术、遥感技术等也都得到了应用,目前这些技术的应用已经逐渐成熟,为我国矿产的测量工作带来了极大的方便,同时这些技术还存在着一些不足之处,需要进一步改进。

随着GPS技术的不断发展,它在工程测量中的应用已经成熟,在工程测量工作中作用GPS技术,给工程测量工作带来了根本性的改变,很大程度上提高了工程测量工作的工作效率。使用GPS技术我们可以获得即时性的三维坐标图,使用电子模拟技术来绘制矿山的具体形状和位置。GPS技术主要有静态技术和动态技术两种,而且使用GPS技术进行测量主要有以下几个优点。首先测量精确度高,测量步骤简单;其次,可以根据测量的信息提供三维坐标图;然后,测量时间短,测站之间无需通视。由于GPS技术的诸多优点最近两年间它在矿产勘探中已经得到了广泛的应用,而且给人们的生产生活带来了极大的方便。

GIS技术主要是计算机的应用系统,它的主要功能有信息的采集、数据的计算、分析结果的管理以及应用等问题,通常它还可以用于空间地理分布的计算。目前GIS技术在矿产资源的开发中已经得到了广泛的应用。

各项技术的应用已经是五花八门,就分析遥感测量,从字面上来理解,就是简单以测量到的信息做出处理,但不同于传统的测量,遥感测量可以测量到很多视线内所看不到的,这就为遥感测量技术的大范围应用做下了铺垫,尤其是矿山测量技术上的应用,在分辨率上有很细致的分析,就可以通过观测到的表面信息,来做出合理的分析,并反馈给信息接受者,进而为矿山的测量,提供了很大的便利,也方便了矿山的开采。

2.矿山测量技术的发展趋势和展望

以当前矿山测量发展情况来看,已经是越来越先进了,尤其是当前的科技发展,不容小视,而且不断被应用在生产生活当中,就全球来看,各个国家也是大力发展相关技术,以方便矿山测量。以遥感测量技术来看,在系统终端,系统可以通过观测并反馈回来的信息,经过系统处理之后,可以准确地得出测量结果,在遥感测量技术与传统测量技术相比较,误差已经被缩小到米之内。这在以前是难以想象的。还有卫星成像技术,尤其是发达国家的图像处理技术,已经可以达到的精度是分米,此技术首先被应用在信息采集上,然后就被应用在矿山测量当中,发展的前景是一片光亮。

就国际和国内的科学技术来看,虽然与发达国家存在一定的的差距,但获得了不小的成就,就我国应用的矿山测量技术来分析,也是接近国际水平的。

2.1 建立矿山测量技术的规程规划和适应科技发展的教育人才体系

由于当前的矿山资源已经可以探知,但是开采的方式与技术仍然还是沿用传统的开采方式,然而,当今的时展,已经是一天变一个样,如果还是延续以往的勘测和开采方式,显然已经不适应当前的发展需求,必须做出勘测和开采方式的变革,包括开采技术的规范章程,也要有一定的变更,否则无法满足当前需求。

由于测绘高科技是计算机科学、信息科学、光电技术等多学科现代成果的融合,因此,从技术角度上讲,测绘高科技具有极大的难度,从这个意义上,测绘高科技对人才培养提出了更高的要求,需要培养多学科交叉的复合性与专业型结合的人才,以增强这些人员适应测绘高新技术的发展,增强开发、应用和应变的能力。

2.2 未来矿山测量技术的趋势

(1)采用高新技术开拓新的领域,中国矿山测量学科历来是矿业科学的一个组成部分,尽管它现在按照政府要求被纳入到测绘科学内,但其特色与丰富的内涵不能改变。在21世纪应更上一层楼,为人类社会的可持续发展做出贡献。“学科”、“学校专业”、“企业岗位”,这是3个既有联系又有区别的概念。这些年来中国的矿山测量勇士们正是这样干的,不局限在传统的圈子里裹足不前,只要国家需要,就毫不犹豫地开辟新的研究领域。而且正令有些矿山测量学科的研究者探索建立矿山生态学这门新学科。

(2)采用新的测量仪器设备。测量仪器是矿山测量工作的基础,在矿山测量技术发展的同时,仪器设备也必须加以改进。针对不同的地质状况和不同的矿产的需求,采用不同的仪器设备。如在中小型煤矿中,防爆测距仪和防爆电子手薄是相对较为实用的仪器设备,它能在矿井下有效实现自动化的数据采集。防爆型智能化全站仪是今后测量设备发展的一个方向,它能够很好地实现测距、定位数据采集等一体化,具有方便灵活的特征。智能化系统的应用,使得这种全站仪的效率大大提高,成为今后矿山测量的主要仪器。同时,反射棱镜系统和无线电通信也是今后井下测量需要使用的重要仪器设备。

(3)为了大力发展工程测量技术,不断地将各项技术应用在工程测量中,特别是卫星定位,近距离测量,直接使得矿上工程的开采提升了一个档次,而V山工程的定位,直接把最富有的矿产资源给确定下来,再加上机械设备的运用,不仅在开采效率上有一个大的提升,还为矿山的资源有个清楚的认知。一句话,高科技的应用,尤其与矿山工程测量技术的结合,给矿山资源的测量以及矿山的开采,提供了极大的便利。

结语

总而言之,国内外高速发展的科技给矿山工程带来了很大的便利,而整篇文章在对所存的情况作出浅要的分析之后,便给出了矿上测量技术发展的新方向。

参考文献

矿山工程发展趋势范文2

关键词:矿山测量;3S技术;计算机技术

中图分类号:TD17 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)01-0102-02

我国目前正处在21世纪发展的初级阶段,国家对能源的需求会随着社会的发展越来越高,短时间内,煤炭将会一直是国家的主要能源之一。而矿山测量作为煤炭生产中一项必不可少的技术工作,随着测绘科学技术的迅速发展,将会越来越受到各方面的重视。矿山测量技术从某种程度上说是矿山的眼睛,它贯穿于整个矿山的建设时期和生产时期,良好有效的测量技术能促使矿山事业不断

发展。

1 我国矿山测量技术现状

1.1 矿山工作者的地位

在中国的近代史中,矿山工作者的地位一直处于低谷,在矿山生产一线中往往扮演着地位低、权力小的角色。矿山测量人员技术水平得不到认可,工作得不到应有的重视。而在矿山产业中却又不能少了测量工作者这个职业,艰苦的工作和不高的报酬也就造成了矿山工作者心理上的不平衡。而矿山工作者的技术水平直接影响测量工作的速度和效率,而且测量工作还与安全生产息息相关。要对矿山的安全生产做出决策,往往离不开测量这项工作。从20世纪90年代开始,由于经济的迅速发展,矿山的产业也在迅速地兴起。各种矿业一夜间崛起,原本处于发展中的中国,制度跟体质还不完善,而矿山产业又是高利润的新型企业,为了高额的利润,让工作人员用短时间创造高效率,更加体现了矿山测量人员地位低的现象。

1.2 矿山测量人才缺失

在我国矿山企业中,由于矿山企业生产环境恶劣、危险程度高,再加上工资待遇低,相当一部分测量人才都转行去建筑、桥梁、交通等工程行业发展,加之20世纪90年代末煤炭价格一路下滑,一段时期以来,矿山企业普遍感觉矿山测量技术人才相当短缺。

1.3 对矿山测量基础的重要性认识不足

矿山测量是矿山企业生产建设中一项最重要的工作,是整个计划的核心和根本,没有了矿山的测量和估算,工程将不能有效地进行。但管理者并不顾及测量基础的重要性,将“追求最大化利润”作为矿山企业的目标。在这种情况下,使得矿山企业忽视了测量基础工作的重要性,导致矿山测量技术的发展受到严重影响。

1.4 相关技术不完善

在我国矿山测量中,计算机技术和一些高科技技术还不成熟,早期的应用并没有带来完美的效果,但是这也是科技和文化的进步,也是整个测绘学科的核心力量。这些技术在矿山测量中已经得到了应用,但还没有被广泛地使用,其实际应用与理论的研究还有待进一步完善。

2 矿山测量方法的演变

矿山测量工作始终伴随于煤矿的生产全过程中,煤矿测量技术在煤矿生产时起着重要作用。测量数据的准确性直接影响煤矿的安全运行。在矿山测量工作中,日常测量工作为角度测量、边长测量、高程测量,传统的矿山测量方法为光学经纬仪测角配合钢尺量边,测量精度低、效

率低。

随着现代技术的引入,矿山测量方法也在不断地改进,以下是目前常见的矿山测量方法:(1)露天矿测量的方法:为了提高工作效率,保证测量精度,常采用摄影测量方法,从而及时掌握施工进程,保证安全作业。(2)矿井定向测量方法:全站仪设备的引进,代替了以前的经纬仪,使定向、测距能同时完成,节省了工作量,提高了工作效率。(3)矿井高程测量方法:传统的高程测量方法是长钢尺法,随着测量技术的不断发展,测深仪得到了广泛的使用。(4)井下控制测量方法:全站仪配合棱镜测量导线代替了传统的测量方法,测量速度和精度大为提高。

3 矿山测量技术的概况

3.1 测量设备

随着全站仪、电子经纬仪、水准仪在矿山测量中的应用和发展,特别是全站仪的广泛使用,使得矿山测量中的数据采集速度较以前大幅提高,同时也大大提高了矿山测量的精度以及矿山测量工作的效率,为矿山资源的开发和保护做出了巨大的贡献。

3.2 “三下”采煤

要解决矿山测量工作中的“三下”开采问题,应该全体人员进行商量、决定,在保证人员安全的情况下,进行利益的最大化,通过“三下”采煤这一行动,从而完成矿山测量工作,做到最好!

3.3 3S技术的应用

3S技术是矿山测量技术的重要组成部分,随着3S技术在矿山测量中的应用和发展,不断地促使着矿山测量工作的有效进行,同时也推动着矿山资源的有效开发和利用。

4 矿山技术的创新和突破

矿山测量涉及到很多方面的技术,其技术的创新会进一步推动矿山测量技术的发展。理论的创新、技术的创新和应用的创新都为矿山测量技术的发展做出了巨大的贡献。随着科学的发展和技术的不断进步,矿山测量工作人员在进行矿山测量工作时,必然会遇到一些新的技术问题。正确有效地解决这些问题,需要在技术上进行创新,并结合实际施工情况,科学合理地解决问题,使矿山测量技术水平不断地提高。从矿山测量的发展角度来看,必须加强理论的创新、技术的创新和应用的创新。

4.1 理论创新

矿山测量是一门交叉学科,所涵盖的学科比较广泛。随着社会的不断发展以及矿山生产的全面推动,矿山测量工作就会不断地发展与更新。对于企业来说并不是一件坏事,创新的理论会带来新的想法和理论。对工程的进度和煤矿事业的成长都是一件好事。正因为有了矿山工作的不断进步,再结合理论的创新,才有了今天的成果。理论会推动实际,促使矿山事业不断进步和发展,会给矿山产业带来推动性的效果,从而走向完善。

4.2 技术创新

矿山测量应用领域十分广泛,应用于矿山生产与管理的各个阶段,在实际的测量工作中有着重要的作用。在矿山测量的过程中,测量技术是实现矿山安全生产的重要手段。随着矿山生产技术的不断发展,矿山测量的技术和方法也要进行创新和发展。

4.3 应用创新

在矿山测量的过程中,需要对应用领域、应用体系、应用模式等方面进行创新。只有创新才会有进步,只有创新才会有突破,才会为企业带来更大的利益。

4.4 矿山测量技术的发展趋势

随着科学技术的迅速发展,我国矿山测量技术也在不断的提高。但在某些方面还存在一些问题,我们应该引进先进的技术,以此弥补矿山测量技术存在的不足。我们要有所认识,将我国矿山测量技术不断完善,并对其进行不断创新。

5 结语

随着电子计算机等高科技的引入,矿山测量技术必将发生大的发展变化。在矿山测量事业发展的道路上,从事矿山工作的人员地位必然会有所提升,达到新的高度,再通过技术的应用,通过使用3S、计算机、全站仪等先进技术设备,能提高矿山测量工作的效率以及提高测量的准确性。因此,矿山测量技术对矿山生产有着重要作用。

参考文献

[1] 童凌飞.浅析矿山测量技术的创新[A].第十六届六

省矿山学术交流会论文集[C].2009.

[2] 何沛锋.新技术在西部矿山贯通测量中的应用研究

矿山工程发展趋势范文3

[关键词]水文地质 煤矿 现状 灾害 措施

[中图分类号] P345 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-10-3-33-2

自改革开放以来,我国的煤矿行业便步入了高速发展时期。虽然近几年,煤矿行业的发展遇到了极大的瓶颈,但不可否认,煤矿资源依然是我国能源结构中的主要能源,是维持我国经济可持续发展的重要保证。煤矿资源开发效率的高低在一定程度上取决于水文地质工作能否落实到位。就目前我国矿区水文地质工作的发展现状而言,出现了很多不利于煤矿资源开发的现象。比如,部分煤矿企业在利益的驱使下,不再重视煤田水文地质勘查工作,缩减了水文地质工作的勘察程序和时间,盲目开发和生产的现象屡禁不止,煤矿开采事故频发,不仅给职工的生命财产安全构成了严重的威胁,同时还会带给煤矿企业重大的经济损失,严重时还会对当地的环境造成巨大的污染。鉴于此,煤矿企业必须要在煤矿资源开发的过程中高度重视水文地质工作,确保将各项水文地质勘察措施落实到位。本文首先分析了当前我国煤矿水文地质工作的现状,然后对煤矿水文地质灾害的类型以及影响进行了阐述,最后分析了煤矿水文地质灾害的防治措施。期望通过本文的分析,能够让读者对我国煤矿水文地质工作有更加深刻的认识。

1当前我国煤矿水文地质工作的现状

(1)防治工作较为被动

我国国土面积辽阔,水文地质条件十分复杂,不同地区的煤矿,其水文地质灾害也有着一定的差异。鉴于此,煤矿企业就必须要重视水文地质灾害的防范工作,争取将灾害的苗头扑灭在萌芽状态。但是,目前很多煤矿企业存在着严重的“轻防范、重治理”的思想,只重视灾害发生以后的治理工作,而忽略了灾害发生前的防范工作,这显然是不可取的。某些灾害,一旦发生,往往就会是企业致命的打击。总体而言,我国目前在煤矿水文地质工作方面处于被动的状态,灾害不发生就不重视。

(2)防治技术有待提升

随着我国煤矿资源需求量的上升,为了满足社会经济发展的需要,煤矿的开采量也在不断上升,开采面积和深度也在不断扩大,水文地质灾害的威胁程度也在随之加剧。鉴于此,我国煤矿企业就必须要积极采用先进技术处理现阶段的水文地质灾害,以确保防治工作的有效性。但是,就目前的发展情况而言,水文地质灾害的防治技术还极为落后,很多成熟的防治技术未得到有效的推广,很多监测预管手段都没在工作中得到有效的利用。

(3)防治目标不够明确

煤矿水害出现的主要因素有3点:水源、水量和导水通道。在这三大因素中,前两者是比较容易查明的。而导水通道却很难查明,往往很多突水现象的出现就是因为未对导水通道进行预知而造成的。目前,部分煤矿企业在水害防治工作中的目标不明确,往往只是对水源和水量进行监测,而未对导水通道引起足够的重视。

2煤矿水文地质灾害的类型以及影响

(1)矿区水文地质灾害的类型

造成矿井水害的通常有地表水、老空水、孔隙水、裂隙水、岩溶水,这几种水害类型较为常见,影响较大,另外还有一种新型水害类型为离层带水,目前正处于研究阶段。水害类型及其表现如表1所示。

(2)水文地质灾害对矿区的影响

水文地质灾害对矿区的影响是极大的,不但会降低煤矿资源的开发进度,同时还会给工作人员的安全以及煤矿企业的发展构成威胁。

①影响矿山采矿安全

百分之八十以上的矿区安全事故都是因为矿区发生水害,造成淹井、塌井等安全事故或人身伤亡事故的发生。

②影响矿山工程的进度和经济效益

若地下水大量汇集进入采掘工作面,引起工作环境恶化或排水困难,会导致采掘工作很难进行,进而降低了整个矿山工程的进度。

矿山工程进度显然和经济效益是挂钩的,另外地质水害加大了矿井正常生产成本,从企业利润收益来看,这对矿井的经济效益是起负影响的。采矿毕竟是有风险的行业,一旦发生事故,对矿井的设备设施都是毁灭性的。从这些方面来看,矿区水文地质水害严重制约矿区的经济发展。

③影响矿山地区的环境

在岩溶充水矿床地区,若向外排水的时间过长,就会致使大量的颗粒泥沙随水流排出溶洞,溶洞原有的力学平衡被破坏,严重情况下会导致溶洞坍塌。若再遇上强降雨天气,矿井便会被流入的地表水淹没。这不仅破坏了矿山地区的生态环境,同时还会给矿山企业带来极大的损失。

3煤矿水文地质灾害的防治措施

(1)提高安全意识,重视预防工作

在煤矿开采的过程中,必须要重视安全问题。安全生产是保证煤矿企业生产质量和效率的关键,是促进煤矿企业可持续发展的基石。在新时期,在矿区开采煤矿资源的过程中必须坚持“安全第一,预防为主”的生产方针,将工作人员的安全放在首位,加大水文地质工作的落实力度,严格分配防、治水工作的责任,根据当地矿区的地下水特点以及发展趋势和规律,制定适合当地水害治理的防治方案。

(2)强化水文地质工作的基础

在煤矿资源开发的过程中,必须要采用钻探、物探等技术有目的的对井下水以及地面水进行勘探,获取准确的水文地质信息,完善水文地质的观测工作,并严格遵循“预防预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,将水害防治措施落实到煤矿开采的各个环节,并制定出长远的防治水规划,以此确保煤矿资源开采的安全性。

(3)进一步完善井下防治水措施

地下水会随着季节的变化而变化,鉴于此,煤矿企业必须要在不同季节,对矿区水文地质情况进行提前的排查和预防,确保将各种安全隐患消灭在萌芽时期。对于井下工程,必须要编制专门的安全制度,并制定防治措施。在施工现场,必须要配备专业的防治水人才,进行现场盯查,以确保各项工作有序进行。

4结束语

根据上文分析可知,水文地质工作对提高煤矿开采的效率及安全有着非常重要的作用。虽然我国在煤矿水文地质工作方面还存在着很多缺陷,但是只要通过不懈的努力,必定会将水文地质工作的质量和效率逐渐提升,让其为我国煤矿资源的开发做出更大贡献。

参考文献

[1] 缪协兴,王长申,白海波等.神东矿区煤矿水害类型及水文地质特征分析[J].采矿与安全工程学报,2010,27(3):285-291,298.

[2] 高勇,张敬凯,韩春建等.天然电场选频物探法在煤矿水文地质中的应用--以河南永安煤矿为例[J].科技创新导报,2012,(29):105-106.

矿山工程发展趋势范文4

【关键词】矿产勘查 GIS技术 发展趋势

中图分类号:TG333.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)35-189-01

一、引言

矿产资源是人类社会赖以生存的物质基础,也是国民经济可持续发展的重要保证。矿产资源的大规模开发和利用,极大推动了经济和社会的发展,也给矿山带来了一系列环境地质灾害问题,如地面塌陷、环境污染、山体滑坡及泥石流等。如何协调资源开采与预防地质灾害、维护生态环境的关系,是一个亟待解决的问题。因此,要发挥矿产资源的优势,加强矿山地质环境保护工作,使矿产资源开发与环境保护协调发展,就必须充分利用现代科学技术:计算机技术、通信技术、地理信息系统等。有效管理矿山地质的海量数据信息,提高地质资料的利用效率,根据地质信息采用数字化和可视化技术,为矿业生产和环境保护提供依据,推动矿产行业的发展。

二、GIS在矿产勘查中的应用分析

近年来,GIS技术在矿产资源勘查开发中的应用有了较大发展,在矿山勘查、规划、设计、生产、管理、全过程监控等领域逐渐走向成熟。从目前的应用来看,主要的应用领域有以下几个方面:

(1)矿产资源勘查评价

GIS在矿产资源勘查评价的研究,起始于20世纪70年代,国外地质学者通过GIS技术的各种空间分析方法,来研究勘查矿产资源综合信息。经过20多年的努力,GIS技术在矿产资源勘查评价方法的研究与应用,基于GIS的矿产资源评价软件的开发,基于多源地学信息集成的矿产资源评价,以及如何合理地组织人力资源适应新技术的应用要求等方面,已取得了长足的进步。其中,首推美国、加拿大、澳大利亚等发达国家把GIS技术与成矿预测结合起来并成功应用。加拿大地质统计专家提出,用条件概率与贝叶斯规则相结合的证据加权模型,在资源评价中将GIS的空间分析与定量模拟结合起来,已作为矿产资源评价的主要方法得到了广泛应用。

(2)矿山动态监测与预警

预警系统已在森林、耕地及海洋等资源管理中得到应用,但在矿产资源的管理中应用较少。矿山的不合理开采,易造成资源毁损、地质灾害增多和环境污染,危及人类社会的发展。越来越多的矿山管理人员,也意识到这个问题,开发矿产资源管理信息系统的同时,也考虑到加入动态监测与预警模块。侯运炳等(2003年)建立的通用报警系统,是把报警功能独立于其他业务子系统,封装为单独的软件组件,通过对报警信息表的轮流查询和在应用系统中显示报警提示的方法,实现应用系统的报警功能,并对应用系统的报警信息统筹处理。

(3)数字矿山

自1999年提出了“数字矿山”(DigitalMine简称DM)概念以来,DM的思想已深入人心,DM科学研究与技术攻关已悄然兴起。DM是用多媒体和模拟仿真虚拟技术,进行多维数字化、网络化、可视化的技术系统,是对真实矿山的数字化再现。国内外专家和学者在数字矿山或者智能矿山方面,做了大量研究工作,并取得丰硕成果。加拿大国际镍公司从20世纪90年代初,在数字化矿山的基础上研究遥控采矿技术,开发了一个能在地下获取定位数据的名为“Horta”的装置。将该装置安装在地下观测车上,利用激光陀螺仪和激光扫描仪扫描矿山巷道的断面,产生巷道的三维结构图,实现从地面对地下镍矿的采、掘、运等活动进行远距离控制。近年来,我国矿山信息化、数字化建设,进行了采矿机器人、矿山地理信息系统、三维地学模拟、矿山虚拟现实、GPS定位等方面的开发与应用研究。

三、发展趋势

经过矿山地质科研工作者的大量工作,矿山信息化和可视化的研究取得了显著的成果,但仍然存在很多问题亟待解决。由于矿山地质数据量大,数据来源不同,格式差异大,缺乏较为统一的标准,因此,矿山地质数据库系统开发,往往具有强烈的针对性,移植性很差。矿山信息系统的设计,缺乏远景规划的指导,开发出的信息系统缺乏弹性。在以信息化带动矿产业现代化的进程中,GIS在矿产业的应用,将迅速占领管理和决策层面,并且势必作为基础技术支撑,进入数字领域,成为真正意义上的数字矿山。这在技术上已经发展并逐步成熟,而且在矿产行业开始应用的主要有以下几个趋势:

(1)多元集成

多元集成包括:矿山信息源的集成、矿山管理系统的集成、多种应用技术的集成。矿山的信息多源异构,GIS技术必须使得遥感、测量、钻井、物探、水文、地震等资料集成可视化,实现信息融合和共享。矿山管理系统的集成,是将同一地区的不同矿山的管理系统通过网络联接,实现信息与功能模块的共享。对网络化的管理系统进行研究,同时也有利于主管部门进行管理。GIS作为一门应用性很强的综合性学科,是由地理信息科学、地理学、遥感技术、全球定位技术、计算机技术等科学技术相互渗透而发展起来的学科。GIS必须与这些相关学科和技术紧密结合、共同发展,才能在矿产行业得以高效应用。

(2)矿山生产过程一体化

应用GIS、三维可视化、虚拟现实等技术,实现整个矿山设计开采生产过程一体化。以地质及矿床模型为基础,结合其它信息进行数字模拟开采,完成矿山长、中、短期开采计划编制、露天开采爆破设计、地下矿巷道标准断面设计、采矿方法设计、爆破设计、灾情应变预案、储量动态监测等工作。应用可视化技术,实现露天采场、矿井的生产调度与自动监测,边坡、排土场、尾矿坝的稳定性监测、评价和预报,地下矿井地压、矿震监测与预报,通风、粉尘、地下水监测等。

(3)矿山决策支持系统

GIS在矿产资源方面的应用,经过多年发展已逐渐成熟,但其应用还主要停留在数据库、空间叠加分析上,缺乏知识处理能力和推理能力。GIS和人工智能专家技术集成,实现矿山环境保护决策、矿山环境治理方案、矿山环境评价等方面的智能决策,将在解决矿山环境地质灾害问题时,起到非常重要的作用。矿山信息化还应该利用现有的各种信息,在综合、全面分析后,为矿山的规划管理和可持续发展提供决策支持。目前,决策支持系统正在向智能决策支持系统、分布决策支持系统、群决策支持系统、高层决策支持系统以及综合决策支持系统方向发展,为各种智能生产经营策略提供决策支持,提高决策的时效性和科学性。

(4)高维化发展

矿山巷道数据、地质观测点资料、矿山工程平面图等,都是典型的三维矢量数据。现有的GIS软件,虽然可以用数字高程模型来处理空间实体的高程坐标,但是由于他们无法建立空间实体的三维拓扑关系,使得很多真三维操作难以实现。运用空间可视化技术和虚拟现实技术,进行地形环境仿真,交互式观察和分析,提高对地形环境的认知效果,是今后GIS可视化发展的一个重点。矿山领域可用三维GIS平台表现矿体及围岩形态,表达巷道、采矿工作面形态,表达各种机械设备的配备与运转状况,表达矿井风流状况、地应力场等三维现象,再加上各种知识库、专家系统,还可支持三维环境下的工程管理与决策。四维GIS是指在三维GIS上加入时间变量而构成,如何设计四维GIS,并运用它来描述和处理地理对象的时态特征,将会是GIS在矿产行业应用的一个重要发展方向。

矿山工程发展趋势范文5

关键词:露天采矿技术采矿设备新工艺新技术发展趋势

中图分类号:TD43 文献标识码: A 文章编号:

80年代以来, 国内外露天矿山的开采规模一在继续增大, 年采剥总量在1亿吨左右的特大型露天矿山有明显增加。与此相适应, 露天采矿设备的规格也在向大型化发展。但与70年代相比, 其发展速度已明显减缓, 而各设备制造厂家都十分重视改进和完善机械结构, 提高设备的技术水平, 提高监测、控制和调度的综合自动化水平。

随着浅部资源的逐渐消耗, 矿床开采将向低品位、边界品位、深部发展, 安全高效的采矿技术的重要性将日显突出。信息技术的发展将为采矿工艺和技术的发展带来新的突破。数字信息技术在采矿工艺优化、采矿工程设计、生产调度、设备智能化、灾害预报及无人采矿系统等方面的应用将得到长足发展。智能采矿设备将成为21 世纪露天矿山提高劳动生产率和竞争能力所追求的目标。

一、露天采矿新技术

从全球矿石生产产量来看,露天采矿是矿山开采最主要的方式,露天与地下矿石产量之比在2000年前后几年基本稳定在6:1,其中84%为露天开采矿石产量,而16%为地下开采矿石产量,预计随着浅部资源可供开发量的减少,深部资源勘探技术发展获得更多深部可开采资源,这一比例将会呈逐渐减小趋势。

当代露天采矿技术发展趋势是开采工艺的综合化,采剥工艺的选择贵在因地制宜。针对不同开采深度、不同地段、不同开采对象的特点,采用不同开采工艺,并组成综合工艺。将机械化、自动化、通信、计算机及优化理论等多学科交叉应用,通过研究、开发、实现露天开采生产的自动调度,生产计划和过程的优化,开拓运输系统和采装系统的优化将是露天开采常用的计划、生产管理手段,在未来几年,数字矿山技术将会得到普及。

1、胶结充填采矿技术

充填采矿工艺, 尤其是胶结充填采矿工艺, 对于提高矿产资源的回采率和保护地表不受破坏具有十分显著的效果。但如何使充填采矿工艺与矿床开采条件有效匹配,实现高效率、高产能,并且降低采矿成本一直是个难题,随着充填采矿工艺的推广应用,这一难题将逐步予以解决。

(1)盘区高分层充填采矿技术

分层充填采矿工艺应用范围较广, 但分层高度一般在2m~3m 左右,使得分层采矿法的生产能力和生产效率较低。标准盘区的生产能力达到800t/d以上,采后尾砂充填,实现分层充填采矿法集中强化采矿,显著提高了生产能力和生产效率。

(2)分段充填采矿技术

充填采矿法通常采用分层回采方式,但下向分层法的充填成本高,而上向分层法要求矿体稳固性较好。分段充填法将暴露面积较大的分层采场转变为椭圆状多边形断面结构大幅度缩小了采场暴露面积,因而可以在矿体不太稳固的条件下实行高效率充填采矿。该工艺可以实现无矿柱连续开采,可以在难采矿体条件下实现安全、高效、低耗采矿。

(3)高阶段大直径深孔嗣后充填采矿技术

大直径深孔采矿由高效率的落矿技术与阶段嗣后充填工艺相结合,既发挥了充填采矿法的优点, 又能实现高效率、大规模地下采矿。通过铲运机平底出矿,遥控铲运机回收残矿,采空区采用嗣后高浓度尾砂胶结充填等工艺, 使采场综合生产能力大大增强。

2、陡帮开采

目前, 我国大部分大型露天矿已进入深凹开采,采场作业条件逐年劣化,采运设备陈旧老化, 效率降低。因此要想从根本上改变矿山工业面貌,提升整体生产能力,必须依靠科学技术,提高科技贡献率,增强企业活力, 以求得发展。陡帮开采技术具有初期剥离量小,基建工程量少,建设周期短和最终边坡暴露时间短等优点。

3、高台阶采矿

随着露天开采设备大型化的发展, 国外一些矿山研究并采用高台阶开采工艺。我国对高台阶开采技术的研究起步较晚采用高台阶开采的露天矿不多,台阶高度最大也只有14m~15m。近几年来,我国大型露天铁矿装备水平有了很大提高,采10m3以上的大型挖掘设备逐渐增多, 为高台阶开采新工艺的实施提供了有利的技术保证。

4、装备大型化

随着高新技术特别是微电子技术的进一步扩大应用, 大功率柴油机和大规格轮胎相继研制成功, 为装载设备大型化发展创造了条件。在21 世纪必将会有采用先进技术特别是高科技微电子控制系统的、更加灵活可靠的、造价较低的更大型装载设备登上露天开采的舞台。

(1)钻机

国内重点冶金矿山穿孔设备是潜孔钻与牙轮钻共存,牙轮钻比例较高(占88%),钻孔直径以250、310mm 为主,中型矿山以潜孔钻为主,钻孔直径以200mm 为主;国外普遍采用牙轮钻, 直径大多为3 1 0 m m ~380mm,有的达559mm,孔深可达73m。

(2)矿用电铲

国外液压电铲的应用在不断扩大( 占26%),电动铲仍占绝对优势(占48%)。斗容以16.8、21、30、38、43m3 为主。国内重点露天矿主要以电铲为主,斗容最大为16.8m3。

(3)露天矿用汽车

目前国外大型矿山, 无论是液力机械传动的、还是交流驱动的电动轮汽车, 其载重量大多为240t、320t、150t。我国大型露天矿山汽车的最大载重量也达到120t、170t。

(4)矿用电机车

目前国外露天采矿场使用电机车运输的国家主要是原独联体的一些国家, 这些国家深凹露天矿电机车一般是直流电机或交流电机驱动的联动机组,粘重一般为300t以上,最大粘重为480t。国内电机车一般为直流电机驱动,粘重一般为150t。

(5)大倾角运输机

大倾角运输技术在露天矿山运输中具有明显的优越性。美国、前苏联、瑞典德国、英国等都进行了这方面的研究, 如美国大陆公司研制了由2 条胶带组成的夹持式大倾角运输机瑞典斯维特拉公司研制了带横隔板的波浪挡边大倾角运输机和由2 条胶带牵引的袋式大倾角运输机英国休伍德公司研制了链板与胶带组合的大倾角运输机等。这些运输机都实现了>30°的大倾角连续运输。前南斯拉夫麦依丹佩克铜矿因采用了大陆公司的大倾角运输系统,使采场内的汽车用量减少3倍,运距缩短4km,其中35km 是连续陡坡,大幅度降低了运输成本,每年可节省1200 万美元。

5、爆破技术

(1)微差爆破

露天矿目前采用塑料导爆管非电起爆系统大区微差爆破技术,大区微差爆破一般一星期只需爆破一次,可满足采矿和剥离的需要,但受作业条件的限制,平时只搞小规模爆破,满足一台电铲2-3天的采剥量即可。

(2)二次爆破

采用YT-25型和7655型凿岩机打眼,2#岩石炸药爆破,由于该矿大块产出率小,所以一般实行集中二次破碎,8#电雷管瞬发引爆。

(3)预裂爆破

为了减轻爆破震动对边坡的影响,并保证每个台阶坡面平整,临近边坡采用预裂爆破。用现有的牙轮钻机在每个平盘的境界线的坡底打垂直孔孔深为台阶高度,孔距2.5m-3.5m,空气间隔不偶合袋装乳化炸药,导爆索捆扎药卷同段微差导爆管起爆。

6、排土技术

排土技术是露天采矿过程中必不可少的生产工序,它不仅关系生产规模的扩大,而且体现着运输和排土的技术经济效果。排土方式取决于开拓运输方式,而排土场的稳定性及病害治理则是排土场能否长久使用的关键,采用汽车-推土机排土方式具有机动灵活、爬坡能力大等优点,适用于任何地形条件,可堆置山坡形和平原形排土场,且排土线路建设快、投资少、容易维护,其排土工艺与土场技术管理也比较简单。在排土过程中,有单台阶排土,高差达60米以上的,也有多台阶分层排土,每层10m-20m不等,露天矿排土技术与排土场治理一是采用高效率的排土工艺,提高排土强度;二是增加单位面积的排土容量,提高堆置高度,减少排土场占地;三是排土场复垦或剥离与土地复垦一体化作业,目前露天矿的土地复垦工作,主要是对到界的排土场或对其中到界的某一部分进行一般的复垦绿化,剥离与复垦一体化作业是将复垦作业和采剥作业溶为一体,在进行采剥作业的同时,将采场和排土场可用作复垦的表土单独采集和存放,待采场或排土场出现到界区域并可进行复垦时,再将这些表土运运至待复垦点排弃和复垦,这样不仅能取得一定的经济效益,而且还能化解一些工农争地矛盾,减少环境污染。

二、露天采矿设备的发展趋势

我国采矿技术取得了显著成就, 但总体水平仍然较低, 在以后一定时期内采矿技术的主要发展方向为:

1、设备逐步趋向大型化。为了满足人们对矿产资源的需求和矿业公司的经济利益,人们开始逐渐把目光投向边界品位矿体,扩大工作面尺寸,使用大型设备,加大开采规模。近20年采矿设备大型化的趋势日趋明显,主要表现在一是露天穿孔设备钻孔直径不断增大;二是露天装载设备的斗容量不断增大,电铲一直是大型和特大型露天矿山的主导装载设备,液压挖掘机和轮式装载机具有很多优点,如重量轻、机动灵活、作业率高、投资少、设备更新快、易于实现无级调速和控制等;三是露天运输设备的吨位不断增大,汽车具有爬坡能力大、转弯半径小的优点,汽车运输机动灵活,特别适合需要均衡配矿和多点作业的矿山,成为现代露天矿山的主要运输设备。

2、设备逐步向智能化方向发展。随着微电子技术和卫星无线通讯技术的飞速发展,采矿设备在开发和应用上逐步开始了自动化和智能化的发展进程,并取得了实质的进步,主要表现在一是车载监控系统,主要用于监控设备的完好状态和提供相关的维护信息;二是卡车调度系统,主要应用于露天矿山的优化运输生产中,从最初的应用于运输汽车的调度,发展成为全面提供实时数据和相关生产数据,进行实时设备监控;三是卫星定位系统,利用全球卫星定位系统进行卫星定位,精度可控制在厘米级,在露天矿山的应用领域越来越广。

3、设备更体现人性化。露天采矿设备在设计中贯彻“以人为本”的原则,充分考虑操作者、设备和环境的协调,采取先进有效的技术措施,增加设备操作的安全性。降低振动与噪声改善作业环境,提高操作者舒适性,主要体现在一是设备的安全性,设备的安全功能和相应安全功能的可靠性,是露天矿山安全生产与工作人员生命安全的保证;二是设备的舒适性,露天采矿设备的生产单位,在设计研发阶段要运用人机工程学设计原理,改善司机的工作环境,注重驾驶员与操作界面的协调,缓解疲劳,提高作业效率;三是设备的外观造型,露天采矿设备的生产单位要注重设备外观美学和机体本身的流线型设计,达到机械与环境的和谐,给人以视觉上的美感,是功能、材料、结构、人机关系以及生产工艺等因素的综合表现;四是设备的环保性,露天采矿设备是污染的源头,为降低能耗、污染,尽量采用低环境负荷材料,采用能再生利用的材料和资源,降低整机的振动与噪声,减轻对周围环境的污染。

科技的不断进步,推动露天采矿技术和设备不断更新进步,提高矿山的生产力,节约投资,降低成本,对我国低品位、边界品位露天矿的开发有了乐观的开发前景。在不远的将来,我们甚至可以通过建立模拟采矿系统进行经济比较, 向虚拟采矿方向发展。随着微电子技术和卫星定位系统的扩大应用,为无人驾驶矿用汽车的研发和投产,创造了有利的条件。

参考文献:

[1] 薛成浩.加快技术创新 保证采矿设备的高效运行[J]. 梅山科技. 2000(03)

[2] 屈建清.对露天采矿设备进行状态评价的探讨[J]. 露天采矿技术. 2007(S1)

矿山工程发展趋势范文6

关键词 矿山;测量技术;创新

中图分类号 TD1 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)11-0058-02

1 矿山测量与矿山测量技术

1.1 矿山测量

矿山资源开采是我国获取矿产资源的主要途径。随着我国矿产品消费数量的不断增加,矿山开采工作也随之深化与发展。矿山测量在整个矿山开采中处于重要地位,是矿产资源开采的关键,只有对矿山基本情况进行精准测量,才能顺利开展矿产资源开采工作。矿山测量的任务主要包括:矿山储量勘测;矿山周围区域地理情况勘测;绘制图纸。测量工作涉及范围较为广泛,它不仅局限于矿山勘探,而且还关系到矿产的开发、管理与生产等多个环节。

1.2 矿山测量技术

当前我国矿山测量技术主要分为以下方面。

1.2.1 矿区地形图测绘技术

地形图测绘是矿区开采工作的基础性工作。所谓的测绘技术就是指凭借已知控制网中的已存在的点进行地形图绘制的技术,这一技术的目的在于为矿区开采工作提供参考。

1.2.2 矿山控制网技术

在矿山测量技术中,控制网技术是一项基础性技术工作,对矿山的开采工作影响重大。从我国当前控制网技术发展情况来看,近年来我国控制网技术已经随着在三角测量与水准测量的不断得到逐步提升。我国常见的矿山控制网主要有导线网、三角网以及GPS控制网等。

1.2.3 矿井贯通测量技术

贯通测量技术在整个矿山测量技术中处于关键地位,该技术的发展水平如何对于矿山的开发以及矿产资源的开采状况都具有重要的影响。其测量方式主要分为两种,即平面贯通与高程贯通。

1.2.4 联系测量技术

在矿山测量技术中,联系测量技术是一种通过控制矿山井上下坐标而使两者坐标处在同一坐标系之中,并保持协调有序的测量技术。该技术分为平面测量与高程联系测量,两种测量技术分别适合不同的矿山条件。

2 矿山测量技术存在问题

2.1 矿山测量技术落后

从当前我国矿山测量技术发展情况来看,我国测量技术依旧处于较为落后状态。由于矿山测量工作起步相对较晚,且后期发展和技术应用受到一定局限,使得一些在国内处前沿地位的技术与国外相较仍存在一定的差距。主要原因在于,在测量技术的实际操作过程中,测量人员思想存在局限性,对技术的应用仍然停留在传统作业方式上,不敢尝试新的测量技术,加之他们操作水平有限,未能做到因地制宜,理论与实践能力有待于加强,因此导致新型技术缺乏应有的实践土壤。由上述现状可见,很多新兴技术由于未能应用于实践而缺乏可操作性,这种仅仅依靠传统测量方式的作业形式严重阻碍了我国测量新技术在实际操作中的应用,不利于我国矿山开采工作的顺利进行。

2.2 矿山测量人员地位较低

矿山测量工作对矿山的安全生产意义重大,测量工作不容忽视。但从实际情况看,矿山开采工作条件艰苦,需要到地理位置偏僻的山区开展工作,矿山测量人员长期处于工作环境恶劣、社会地位低下的状况之中。长期以来,矿山测量工作并未能得到社会上的广泛认可与尊重,重视程度较低,尤其在矿山产业发展势头强劲时期,受利益驱使,为盲目追求高额利润,很多企业强迫矿山工作人员在短时间内完成工作任务,因而这种低重视、低报酬的工作状况往往容易造成测量人员心理状态较差,继而影响测量工作质量和工作积极性。

2.3 高水平测量人才紧缺

由上述可知,由于矿山测量工作者工作条件艰苦,社会重视程度低下,工资待遇不高等因素的影响,矿山产业缺乏高水平的技术人才,这主要表现在两个方面:其一,行业对人才的吸引能力较低。当前社会对矿山测量工作存在一定偏见,重视程度不高,很多高水平人才为艰苦的作业环境望而生怯,不愿尝试艰苦的工作;其二,行业人才流失快。受艰苦工作条件的影响,以及低待遇、低重视等因素的影响,很多已经步入测量工作的技术人才,由于无法适应工作条件,而选择投身到建筑或交通等相关行业发展。由此可见,人才紧缺是影响行业稳定发展的最关键因素,也是矿山行业发展应解决的首要问题。

3 矿山测量技术的创新

3.1 测量技术的理论层面创新

理论基础是实践得以发展的基础和前提。矿山测量技术作为一门实践性的科学需要以夯实的理论作为基础,为此,要实现测量技术的发展,理论创新应为首要问题。矿山测量技术理论是一个融合多门学科的综合性基础理论,该理论并非一成不变,而是会随实践发展而不断变化,为此,要实现理论创新就要不断结合相关理论知识,跟随实践发展步伐,不断更新理论基础,为企业的可持续发展注入新鲜的理论血液,再以创新理论为基础,形成新的测量技术,并应用于实践之中,继而形成良性循环,推动矿山测量技术的发展。

3.2 矿山测量技术层面创新

多年来,我国矿山测量工作均通过传统测量技术完成,尽管传统测量技术具有自身优势,即测量精准度高,但是,这种测量方式费事、费力,不利于测量工作效率的提升,加之S着矿山测量实践的不断深入,测量工作会面临很多新问题,传统测量方式显然无法很好解决这些新问题,为此,技术创新尤为关键。但是,从我国矿山测量实际工作情况来看,我国的测量技术人员思想大多存在一定的保守性,不乐于尝试新技术,往往拘泥于传统测量方式,无法实现技术创新。为此,要改变技术落后局面最主要的就是要改变技术人员的保守观念,推动观念创新,继而实现技术层面的创新。

3.3 测量技术应用层面创新

应用是基础不断创新的终极目的,我国不断加快矿山测量技术的发展,目的就在于实现矿山行业的安全、稳定发展。为此,在理论创新与技术创新的基础上,还应实现测量技术的应用创新,以应用创新推动测量工作向前迈进。实现技术创新与应用创新相结合,应做到:第一,将技术创新成果应用到实践之中,通过实践发现测量技术中存在的问题与缺陷,继而不断完善,推动新技术的发展;第二,做到因地制宜,在应用新技术过程中善于与当地矿山的实际特点相结合,实现具体问题具体分析,方能取得良好效果;第三,要在吸收国外先进技术成果的基础上实现测量技术的创新,弥补我国自身测量技术存在的不足,引进国外先进的测量仪器,继而在吸收与借鉴中实现测量技术的应用创新。

4 结论

简要说明进入21世纪中国矿山测量面临的特殊问题,探讨新时期面临的形势及任务,矿山测量应采用GPS技术。由于科技的发展,矿山测量技术的发展趋势,分析了矿山测量技术创新。

参考文献

[1]王永光.矿山测量对煤矿生产的作用[J].科技创新与应用,2017(1):89-90.

[2]张春.矿山测量事故的分析及预防[J].科技创新与应用,2016(22):102-103.

[3]孙中新.矿山测量现状及发展研究[J].低碳世界,2015(1):45-46.

[4]刘可心.浅析矿山测量面临的问题与发展[J].科技经济市场,2015(4):125-126.