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矿山采矿设计范文1
关键词:计算机 辅助设计 采矿工程 应用
中图分类号:TP399 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)07(c)-0081-01
1 计算机辅助系统的组成及设计理念
计算机辅助系统是一个综合的计算机系统,其具有交互式的图形处理能力,由主机、显示图形设备、扫描仪、磁带驱动器、绘图仪以及打印机等组成。其采矿设计是利用互动系统来进行,终端显示器能够控制采矿的每一步操作。主要的设计内容有:(1)设计前对矿山环境、技术以及设备的了解,进行各方面任务目标的满足;(2)具体实施方案的设计。设计的内容主要来自具体实践的要求,同时还包括设计者的知识水平以及对采矿的认识,其他还有对技术的可行性以及功能需求的满足。(3)验证、修改以及定型,并表达设计对象,根据经济、技术、功能以及审美等各方面具体数据和要求进行全方面的修改。(4)设计完成的技术文件通常包括三视图、部件图、以及剖面图和其他说明等内容。
2 计算机辅助设计的应用
开采矿山的最终目的就是要获得矿石,所谓的矿山工程设计,就是工程师以及设计人员等将矿山坏境改变的现代科技技术手段,从而能够满足政府、企业、特定人群等的要求。因此,采矿设计的任务:第一,开采优质的矿石,第二,对工程结构进行有效的保护,使其能承受自然和人工的,长期的和可持续发展的开采压力;第三,我们必须确保尽可能低的价格和成本,最大限度地提高经济效益和社会效益,以确保安全并进行后续工程建设。
通过大量的实践证明,CAD能够让开采矿山设计的设计水平和质量提高,能够给设计者提供传统设计所没有的设计空间,让设计者的想象力任意挥洒,由于人性,环境以及教育等的差异,每个设计师都有自己独特的想法、观念、习惯以及表达方式,因此,在设计环节使用计算机辅助部分与其余部分之间接口的描述方法也难以取得一致。因此,在设计进行之前对项目进行深入细致的了解是所有工程师都必须要做的功课。在设计过程中,对设计工程师的具体要求为:(1)认真设计;(2)工程结构参数分析;(3)掌握设计采矿地图的全过程;(4)绘制施工图。
在设计中,要全方位的经济分析是必不可少的,这是非常重要的事情,概算以及预算分析在每一个设计阶段都要进行。项目的投资、编制以及安排建设计划都是必须要通过概算来确定的;特别是预算,其对工程造价、考核工程成本和以及经济性都有着非常重要的影响组。总之,本研究的目的是协助系统设计人员将工程设计方案顺利完成,对设计领域专家的思维进行模拟,从而展开工作。也就是说,采矿CAD系统能够采矿设计专家思想的直接反应。
3 采矿CAD技术特点分析
任何一个软,就必须选择合适的系统架构,在选择时,应充分考虑该软件所涉及行业的特点以及该软件技术目前的发展水平。目前的计算机技术领域正不断朝着三维实体,可视化以及一体化的方向发展,但要用于采矿业,还必须要进行长时期的研究才能实现。所以在进行软件结构的选择时,企业的特点和地位是绝对不可忽视的。目前来说,我国适合CAD技术的矿山特点有以下几点。
(1)设计的质量得到了提高,且用时较短。CAD系统能够让整个设计的过程更加客观、准确、高效、规范。
(2)充分有效性和连续性。无论是地质,采矿,测量,或信息处理的及时性之间的选矿和转移更多的财富是连续性,更加注重系统集成和数据共享。
(3)提升了采矿CAD系统的通用性以及可移植性。由于产业以及企业的差异,再加上生产过程中需要处理的信息的不断变化,这也导致矿上行业中的让CAD技术应用研究有了比较强的针对性,其他行业的甚至是同行业的技术都不能照搬,因此,必须对图形的处理方法、环境以及数据的接口技术进行有针对性的研究。
(4)研究要基于实际。在目前的矿山计算机技术范围内对二维方式下的矿山 CAD 软件应用进行研究,使得其与传统设计能够进行很好的衔接。因此,对三维实体设计思想的过分追求是不符合实际的,一切开发和研究都要在实际的基础上进行。
(5)目前,CAD软件开发者从二维到三维设计模式设计模式的转变。但由于技术水平的限制,断时期内完成比较困难。但只要不断的学习新的科学技术知识,对三维实体建模技术进行仔细的研究,在GIS数据挖掘空间工程技术的基础上,就能够让矿山设计得到大幅度的提高。
4 结语
综上所述,目前的CAD技术正朝着一个开放的、集成化、智能化和标准化方向发展。在矿山计算机CAD技术的设计应用过程中,要充分考虑实际问题,从实际情况出发制定相应的设计方案,环境以及设计人员的知识水平、思维方式等都是采矿设计的关键因素。通过该文的研究也不难看出,矿山CAD技术能够让设计质量提高,同时缩短周期。在计算机技术的不断发展下,会有更合适、更高质的计算机辅助系统为矿山建设发挥更大的作用。
参考文献
[1] 陈建宏.可视化集成采矿CAD系统研究[D].中南大学,2002.
[2] 杨义辉.采矿CAD可视化集成系统研究[D].西安科技大学,2006.
[3] 马江平.露天矿地质CAD软件系统的开发[D].辽宁工程技术大学,2005.
[4] 谭正华.三维可视化环境下采矿设计与生产规划关键技术研究[D].中南大学,2010.
矿山采矿设计范文2
关键词:瓦斯抽采 高位钻孔 采空区 掘进工作面
中图分类号:TD712
0引言
我国现有国家重点煤矿657处,在其中有567处矿井有煤尘爆炸危险,高达86.3%;煤与瓦斯突出矿井有130处,高瓦斯矿井有180处,自然发火矿井有361处。据有关资料统计我国煤矿一次死亡10人以上的特大事故中有70%以上是由于瓦斯(煤尘)爆炸事故。2002年~2006年,工矿类相关行业死亡10人/次以上特重大事故中,煤矿死亡人数就占72.8%~89.3%;而在煤矿企业所发生的一次死亡10人以上事故中,瓦斯事故占死亡人数的77%。瓦斯防治形势已经十分严峻。
但从能源角度来讲,瓦斯本身是一种优质洁净的能源。我国瓦斯储量非常丰富,据初步估算,在全国范围内煤层气资源量大约有30万亿到36万亿立方米。在我国2000米内,浅层煤层气资源相当于450亿吨标准煤,这意味着这些浅层煤层气如果完全开发可供我国使用20多年。瓦斯气作为煤碳的伴生能源如果开采得当,在能源紧张的现如今完全可以为国民经济的快速发展做出重大贡献。
从现有技术水平来看,矿井瓦斯抽采可以做到既在保障煤矿高产高效安全生产的同时又能兼顾开发煤层瓦斯,使煤矿开采更加集约化。
本文以骆驼山矿井为例,介绍了瓦斯抽采设计的主要方法,为类似条件矿井瓦斯抽放提供了借鉴。
1 工程概况
骆驼山矿井位于乌海市境内,行政区划隶属乌海市海南区,该井田东西宽约4.5km,南北长约9.5km,面积38.57km2。井田含煤地层为石炭系上统太原组(C3t)和二叠系下统山西组(P1s),含煤19层,主要可采煤层为9-2、10、16-1、16-2四层,总厚度10.41m。
骆驼山煤矿9号、10号、12号、15号、17号煤层在鉴定范围内为无煤与瓦斯突出危险性,16号煤层在鉴定范围内具有煤与瓦斯突出危险性,16号煤层为煤与瓦斯突出煤层,矿井为煤与瓦斯突出矿井。
2 瓦斯涌出量预测及变化规律分析
2.1 瓦斯涌出量预测
根据瓦斯预测,移交时期开采9号煤层工作面本煤层相对瓦斯涌出量为7.49m3/t;移交三年后开采9号煤层工作面本煤层相对瓦斯涌出量为7.49m3/t,开采10号煤层工作面本煤层瓦斯相对涌出量为1.72m3/t;开采16-1号煤层工作面本煤层相对瓦斯涌出量为8.29m3/t。骆驼山煤矿矿井瓦斯涌出量预测结果见表1。
2.2 瓦斯变化规律分析
1.从煤层垂直方向来看,16号煤的瓦斯含量大于9号煤。
2.对同一层煤来讲,瓦斯含量与覆盖层厚度成正比,盖层越厚,瓦斯含量也相应加大。
3.瓦斯涌出量随开采深度及产量的增加而相应增加。
3 瓦斯抽采设计
骆驼山煤矿瓦斯抽采方法包含本煤层瓦斯抽采方法、邻近煤层瓦斯抽采方法及采空区瓦斯抽采方法,根据本矿瓦斯赋存特点,提出以下骆驼山煤矿较合理的抽采设计方法。
3.1 顺层斜向钻孔预抽
在回采工作面回风巷打顺层斜向钻孔,工作面开采前进行煤层瓦斯预抽,开采时进行采动卸压抽采。
3.2 定向长钻孔预抽
根据开采接续,17年后抽放16-1号煤层瓦斯时,设计通过延伸采区辅助运输上山到16-1号煤层工作面顶板的岩层中,由于该岩巷距离16-1号煤层距离较近,16-1号煤层具有突出危险性,因此在岩巷掘进时必须经常检查瓦斯浓度变化情况,防治16-1号煤层瓦斯突然涌入。在岩巷中布置钻场,采用千米定向钻机沿煤层走向施工千米钻孔预抽16-1号煤层瓦斯。钻场参数:长×宽×高=4m×4m×3m。抽放钻孔布置见图2。
3.3 高位钻孔抽采瓦斯
采用高位钻孔抽采采空区及邻近层瓦斯。在回风巷布置的钻场内向采空区冒落拱上方呈扇形打4~5个孔深为80m的高位钻孔,钻孔终孔点距回风巷最远距离在50~60m左右,封孔后抽采采空区及裂隙带瓦斯。在工作面回风巷内,沿其走向每隔60m开掘一个垂直回风巷的钻场,钻场:长4m,宽4m,高2.4m。布置方式见图3。
3.4 工作面采空区埋管抽采
在工作面回风巷每隔20m串接一个三通管件,作为与抽采采空区瓦斯管的连接口,安装管路时要用法兰盘封严,防止漏气,随着工作面的推进,管路上的连接口逐步向采空区内靠近,在进入采空区之前,要卸掉法兰盘,用软管与采空区预埋的立管连接。
对于高位钻孔抽采和采空区埋管抽采这两种方法来说,它们都是采空区及邻近层瓦斯抽采方法,各有其优缺点和局限性,考虑到采空区埋管抽采操作简单,抽采瓦斯量大,建议骆驼山煤矿首选采空区埋管方法,若仅采用一种方法不能解决采空区瓦斯涌出量大的问题时,可考虑同时采用两种方法,综合抽采采空区瓦斯。
3.5 老采空区抽采
骆驼山煤矿抽采后期为防止老采空区向矿井、采区涌出瓦斯,因此骆驼山煤矿需要对老采空区采区密闭抽采。通过打密闭墙,向采空区密闭墙内插管,进行老采空区瓦斯抽采,如图4所示。
3.6 掘进工作面瓦斯抽采
在采区的掘进工作面的瓦斯仅靠通风解决不合理时,考虑边掘边抽,设计对本矿井9号煤两套综掘面都进行进行掘进抽采。抽采方法见图5。
对于有突出危险掘进工作面,考虑采用打密集释放钻孔来排放瓦斯,防止放炮或综掘机割煤期间瓦斯超限。
矿山采矿设计范文3
因此,为满足社会用人单位对采矿工程专业人才培养的要求,特别是对人才的工程实践能力培养要求,有必要对采矿工程专业本科教学过程中如何培养学生工程实践能力进行深入探讨。
一、工程实践性教学存在的问题
采矿工程专业本科工程实践性教学中存在的问题,是由许多原因造成的。主要表现在以下几个方面。
(一)专业培养方案不能适应经济社会发展需求
对国内相关高等院校调查表明(全国高校采矿工程专业第21届年会)采矿工程专业本科教育的培养目标普遍是培养德、智、体全面发展,具有采矿工程的基础理论、基本技能,能在采矿工程领域从事设计、生产管理和研究的高级工程技术人才。但是,由于各高校近几年来普遍秉承“厚基础,宽口径”的办学思想,采矿工程专业的专业教学学时越来越少。课堂教学中,公共基础课程与专业基础、专业课程各占总课堂教学学时1/2政治思想教育方面的实践教学占集中性实践环节2/5以上;专业集中实践性教学在专业总教学学分中占15%左右。因此,在专业培养方案中,工程实践性教学所占学时不足。
(二)专业教学经费严重不足
目前,中国高等教育经费主要来源于各级政府财政拨款和学生学费。总体而言,采矿工程专业本科教学经费严重不足,主要表现在各种实验设施设备陈旧,实习经费很少。因此,造成本科学生实验实习时间少、内容少、过程简单实验实习质量普遍较差。
(三)教师队伍建设滞后
目前,采矿工程专业教师队伍以中、青年教师为主,其中又以青年教师居多。随着时间推移,高学历、高职称教师所占比重越来越大,但是,具有丰富教学实践经验的教师较少,而在青年教师中,又普遍缺乏教学经验和工程实践经验。另外,教师的教学任务越来越重,科研压力也越来越大。据对国内13所高等院校采矿工程专业师资情况调查,总的生师比约为40I年级生师比约为10在本科教学以外,教师还必须将花费大量时间和精力用于成人教育、培训以及各种科研活动。因此,许多青年教师教学、科研负担过重,又缺少必要的进修和培训机会。
(四)矿山实习普遍流于形式
采矿工程专业本科学生矿山实习普遍流于形式,主要表现在2个方面:其一是如前所述受实习经费限制,学校不能合理地选择实习地点、实习内容和实习时间;其二是矿山企业限于安全管理考虑,不希望学生去矿山生产现场实习,这些原因导致学生到矿山生产现场的实习次数和持续时间严重不足。因此,限制了采矿工程专业本科学生工程实践能力的培养。
二、矿山企业对采矿工程技术人才的新要求
随着经济社会发展水平的不断提高,矿山企业对采矿工程技术人才的要求也更高。主要表现在以下几个方面。
(一)生产技术管理能力
采矿工程专业传统的教学目标是培养矿山的工程技术人才和矿山生产管理人才。学生除掌握基本的矿产资源开采理论与技术外,还必须具备矿山机械设备选型能力,因为有的学生到矿山工作以后,主要从事矿山生产技术管理工作。近几年来,中国在科学发展观指导下,实施人口、资源、环境协调发展战略,矿山采用的生产工艺、技术和设备不断更新,因此,采矿工程专业的教学内容也要求不断更新。
(二)开采设计能力
对于采矿工程专业而言,矿山设计、建设和开采是该专业技术人员的本职工作,但由不同的单位和人员来完成。以前的行业技术政策规定,规模化矿山的开采方案设计、水平延深设计等是由专门的矿山设计单位来完成,矿山企业只完成矿山小范围的区域性设计采区、盘区、带区、矿块等设计以及单项采掘工程设计。目前,这种现状有被打破的趋势,即过去由专门设计单位完成的工作,部分可由矿山企业的采矿工程技术人员来完成。
2.专业设计要求越来越高
中国正处于社会主义计划经济向社会主义市场经济转型时期,对采矿工程专业设计要求也越来越高。对采矿工程专业本科教学而言,过去完成专业设计所要求的能力是:基本的、独立的专业知识学习—各专业知识的综合应用—结合矿山地质资源条件的灵活应用。但是,当前进行矿山设计还要求结合市场、交通、投资、政策等方面的知识内容。因此,当前对矿山设计要求更高。
(三)科技创新和技术开发能力
当前,随着经济社会高速发展,采矿工程专业人才还必须具备科技创新和技术开发能力。主要基于以下3方面的原因:一是矿山开采条件越来越复杂,主要表现在开采深度越来越深,地温越来越高,矿山压力越来越大,以及地质构造越来越复杂。因此采矿工程技术人员面对的工程技术问题也越来越复杂;二是采矿行业和其他行业科学技术不断发展,科技成果越来越多,如何根据矿山开采条件,利用他人成果解决本矿山实际的工程技术问题,也是现有采矿工程技术人员应该加以考虑的问题;三是随着经济社会的不断发展,社会要求对矿产资源进行科学合理地开发利用,即増大矿山生产的安全可靠性,减少对矿山环境的不利影响,综合考虑资源效益、经济效益和环境效益等要求也越来越高。因此,为顺应21世纪中国经济社会发展形势,采矿工程专业人才应该具有较强的科技创新和技术开发能力。
三、采矿专业工程实践教学探讨
在社会主义市场经济体制条件下的人才培养过程应是:基本知识学习—基本知识综合应用—结合矿山地质资源条件和开采条件基本知识的灵活应用—结合交通运输、市场、投资和国家政策的灵活应用。
(一)采矿工程专业人才的工程实践能力分析
具备矿山生产技术管理能力、矿山安全生产管理能力、矿山工程设计能力以及科技创新和技术开发能力等。前三种能力是直接面对矿山设计、建设和生产的该专业工程技术人才必须具备的能力,后一种能力是对矿山设计、建设和生产管理工程技术人才更高的要求,或专门进行采矿科学技术研究人才必须具备的能力。这四种能力都包含了采矿工程实践能力,即作为矿山设计、建设、生产管理和科学研究的采矿工程技术人才,必须要有很强的对采矿工程基础知识综合应用的能力,熟悉矿山设计、建设和生产全过程,在矿山设计、建设和生产过程中,能够发现问题、分析问题和解决问题。因此,采矿工程专业本科工程实践教学应围绕这一培养目标进行教学。
(二)工程实践能力培养对策
1.完善专业培养方案
教学培养方案的制定,受教学条件、教学学时数、国家和社会要求等许多条件的限制。在采矿工程专业本科学生培养方案中,通过适当増加工程技术知识的课堂教学内容、专业实验教学内容以及増加矿山工程实践的时间和充实实践内容,是提高采矿工程专业本科学生工程实践能力的重要保障措施之一。
2.加强实践性实习基地建设
改进采矿工程专业本科学生培养方式,加强专业工程实践性教学建设,可采取如下措施:针对矿山工程问题,利用专题讲座、学术报告等形式加强本科学生工程实践性教学;通过加强专业实验基地建设,在专业实验教学中増加综合性、创新性实验内容;通过加强矿山设计训练基地建设,増加结合矿山生产需要的综合性工程设计内容;通过加强矿山实习基地建设,将学期内集中实习改为假期分矿山分组实习,増加实习内容,尽可能延长实习时间。
3.利用政策保障工程实践性教学
各级政府应该出台相关政策,加大对该类专业本科教学的资金投入,尤其是加大工程实践教学的专项资金投入。采矿工程专业属于艰苦专业,多数学生家庭经济条件差,而该专业综合性、工程实践性要求高,各级政府应该増加对该专业的教学拨款,并在学费减免、生活补贴等方面出台优惠政策;鼓励社会对采矿工程专业人才培养的捐助;由于矿山实习现场条件艰苦,政府应出台政策强制矿山企业为采矿工程专业各类实习提供帮助,包括实习场所、实习经费补贴等。
4.师资队伍建设
在采矿工程专业本科工程实践性教学过程中师资队伍建设是很重要的。对于专业教师而言,既要有坚实的基础知识、专业知识和丰富的教学经验,还要熟悉矿山设计、建设和生产全过程,把握采矿行业科技进步成果和发展趋势。因此,在教学过程中,采矿工程专业教师也应该有一个不断学习和提高的过程。通过进修、培训、学术交流以及到矿山进行短期的工程实践等多种形式,可以不断地丰富教师的专业知识,提高其教学能力。
实施专、兼职教师结合制度,对提高采矿工程专业本科工程实践教学质量是很重要的保障措施之一。很多矿山工程技术管理、设计和专职研究人员,具有非常丰富的工程实践经验,在采矿工程专业本科教学过程中,应聘请他们来兼职授课,他们在专业知识教学过程中能引入大量工程实例,可活跃教学环境,很大程度地改善和提高教学效果。
四、结语
矿山采矿设计范文4
[关键词]矿山测量 采矿 作用
中图分类号:TD17 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)11-0002-01
矿山测量是研究和处理矿山地质勘探、建设和采矿过程中由矿体到围岩、从井下到地面在表态和动态下的各种空间几何问题的一门科学。它是由测绘、地质等科学交叉而成的边缘性科学。矿山测量时矿山建设和生产过程中一项重要的基础性工作,它以观测、计算、绘图为手段,为矿山设计和施工提供依据,指导生产中的各项工程正确进行,具有施工生产和技术管理的双重作用。同时矿山测量工作对促进和保证安全生产,提高经济效益,以及合理开发利用矿产资源起相当重要的作用。
一、矿山测量的主要任务
1建立矿区地面和井下测量控制系统,测绘大比例尺地形图,为矿区各项测量工作提供起算数据。
2依据设计文件,进行矿区地面与地下各种工程施工测量和验收测量。
3测绘和编制各种采掘工程图和矿图。
4建立地表、岩层和建筑物变形观测站,进行岩层与地表移动的观测及研究,为留设保护矿柱和安全开采提供可靠资料。
5参加采矿计划的编制,并对资源利用及生产情况进行监督和检查。
二、矿山测量的作用
矿山测量是贯穿矿产资源开发过程中一项必须的基础技术工作。在勘探、设计、建设、生产各个阶段直到矿井报废为止,都要进行矿山测量工作。
1、在矿床勘探阶段,要通过矿山测量建立勘探地区的地面控制网。测绘矿山原始地形图,标定设计好的勘探工程,同时与地质工作人员共同测绘、编织图纸资料和进行矿产储量计算。矿产资源的损失是多方面的原因造成的,其中它与矿山测量工作的质量是有一定关系的。若不做好矿床勘探阶段的矿山测量,会造成矿产资源的损失。
2、在矿山设计阶段,需通过更精确的矿山测量测绘的地形图。供设计单位设计采矿区、建筑物、运输线路等。矿山测量在矿产资源开发利用方面同样具有极其重要的作用,主要是研究和知道矿山生产的均衡发展,有效降低矿产资源的损失,使之充分利用地下资源提出有效措施。一个好的矿山设计基础是建立在准确的矿山测量上,一份详细的矿山测量资料,能够让矿山设计者更合理分配空间、设计矿道,有效分配资源,同时保证矿山生产施工的安全性。
3、在矿山建设阶段,则需进行一系列施工测量。如标设井筒或露天矿开挖沟道位置,工业广场的建设,工业与民用建筑物放样,凿井开巷测量,设备安装测量及线路测量等。矿山开拓和掘进工作是矿山测量人员在测设中腰线的基础上进行的。矿山测量工作必须严格按照采矿设计进行放样。有了精确的数据,才能使施工单位合理、有效地控制施工中遇到的复杂多变得地质条件,正确处理好贯通巷道的安全施工工作,这样才能保证后续采矿工作的有序进行,且有了一定的安全性保障。
4、在矿山生产阶段,需要通过矿山测量标定,进行储量管理。采矿监督,观测岩层与地表移动,观测边坡稳定性,参与采矿计划编制和环境保护与土地复垦的工作。矿山测量工作可以为矿山的管理及时提供反映生产状况的各种图纸资料和各种统计数字,准确掌握各个工作面的现状,从而使规划生产的指挥有据可循。准确的测量数据能够为矿山从事安全生产工作提供了可靠保障。测量技术人员充分利用测绘的各种矿山测量图,按照采矿设计,发挥较全面的熟悉采掘工程的特点,及时正确标定和实测巷道的位置、方向、坡度,使采掘巷道不掘入危险区域内。矿山测量中发现的危险区域,可以及时进行警示,对突发性工程事故和自然灾害提供基础图纸资料,可以使救援计划更加完善,利于救援行动的展开。
因此,在矿山生产过程中,矿山测量人员必须准确及时地配合生产部门施测,才能与采矿人员进行有成效的合作,使采矿生产工作更加可靠与合理,使矿山生产有序安全地进行。
为了采出地下有用矿物,需要在井下掘进大量的巷道,若没有矿山测量人员的工作,矿山掘进人员就无法施工。因此,矿山测量是采矿生产工作中重要的环节之一。在矿山生产中,为了缩短施工期,改善通风状况和劳动条件,保证矿产的安全生产,经常需要进行各种类型的贯通测量工作。一方面,必须加强矿山测量工作,保证正确的贯通线路(包括方位、距离、坡度等要素)提前形成回路,从而改善工作面的通风状况,避免工人出现中毒、窒息等事故的发生,推进矿井的安全生产,另一方面,矿山测量人员准确、及时地预计和标定贯通点的位置,可以通知有关部门采取相应的安全措施,对矿山安全生产具有重要的保证作用。所以,准确的矿山测量工作是保证矿山各种工程按预期设计的目标顺利施工的前提。及时准确的进行中、腰线标定,能够有效地保证巷道开门位置的正确性,有效地促进采掘施工质量,减少矿井的安全隐患,促进矿产安全生产发展。矿山的工程质量是矿山安全的保障,而矿山测量工作的质量直接影响到工程质量的好坏。矿山测量可以通过施工放样、质量检查等测量手段,保证各种采矿工程按设计的要求进行施工。地下矿山开采所形成的特殊空间,给日常施工、检查和验收工作带来诸多困难。例如,由于管理不严,操作不当和工程质量低劣造成的,即使不会立即发生顶板事故,却隐藏着重大事故隐患。通过对工作面的验收测量,一方面确定各时期工作面的位置,另一方面对采空区进行普查,为顶板管理提供可靠的图纸资料;通过建立矿压监测站,测量顶板下沉量、顶板下沉速度、支柱所承受压力和支柱压缩量,把观测数据进行综合分析。知道安全管理人员有针对性地采取相应措施,根据不同的情况,采取不同的支护方式,防止冒顶、垮塌等事故的发生。
5、当矿山报废时,还要将全套矿山测量图纸、测量手簿及计算资料封存。
矿山采矿设计范文5
关键词:金属矿山;采场;现场;安全管理
矿产资源是一种综合性技术行业,包括采矿、地质、爆破、安全、运输等各个方面。其中采矿工作因受到采矿活动空间制约,现场安全状况十分恶劣,极大威胁矿产安全开发,因此分析金属矿山采矿现场安全管理对促进采矿事业发展有着重要的现实意义。
1 金属矿山采场危险因素
1.1 爆破伤害
从金属矿上采矿作业条件、爆破方式、从业人员安全以及该行业事故分析,对爆破事故进行预防是采石场安全管理重要内容之一。通常导致爆破的危险多为地面建筑物因爆破产生振动,从而形成共振和裂缝。露天边坡振动会让沿岩层结构弱化且出现破坏,最终造成滑坡和岩石松动等地质灾害。此外岩边坡会在重力作用下当下滚动造成边坡滚石事故。
1.2 边坡伤害
边坡结构要素由于原岩影响而存在较大的危险因素,这些因素在生产过程中有引发大规模滑坡并由此引发大范围采场破坏,道路损害等的可能性。边坡稳定性是露天矿安全生产最重要的因素之一,构成露天矿边坡的岩体,结构,地下水条件,以及原应力状态都很复杂,边坡岩体的变形与破坏,是岩体内部应力相互作用的结果。
1.3 机械伤害
金属矿山采矿场多为露天形式,一般采用空压机、运输汽车、装载机、凿岩机、挖掘机等设备,而生产中常见的安全伤害之一即机械,会造成轧伤、卷入、撞击等机械伤害。其中空压机属于压力容器,一旦没有按照相关规定进行清洗维修,极有可能造成爆炸事故。
2 加强金属矿上采场现场安全管理措施
2.1 完善安全管理体系 提高采矿现场质量
当前金属矿山采矿重要环节之一即安全管理,整个采矿项目质量在一定程度上受其质量控制影响,因此采矿企业在施工中建立科学的质量控制制度,为保证金属矿山采矿质量提供优质的外部环境。金属矿山采矿在健全制度下还应将其贯彻落实到每个采矿环节当中,如采矿人员配备、材料设备选用、采矿地点选取等。必要时还应建立和采矿实际情况相符的保障机制和质量责任制度、质量控制规范及相关技术方法,为综合实现土金属矿山采矿质量控制目标声不断探索。安全是金属矿山采矿首要考虑因素,不管是在采矿筑行业还是其他行业都要第一时间充分考虑安全,尤其采矿行业更应将其放置重中之重。对于金属矿山采矿而言,工作人员应严格遵守安全采矿原则,如果不能实现安全施工,除了不能保证金属矿山采矿质量,还会损害金采矿企业形象,严重会出现安全事故,出现此类情况很大程度和工作人员没有树立良好的安全意识,所以要求企业内部应定期组织员工参与安全意识培训,建立安全生产规章制度,从大层面有效避免金属矿山采矿安全事故出现。完善安全管理体系在金属矿山采矿中十分重要,也是采矿的重点和难点,要求金属矿山采矿企业设置单独的部门制定安全体系,以此保证有良好的指导性,也符合金属矿山采矿实际情况,同时及时评价体系应用情况,做到不断完善体系。
2.2 增强安全技术保障 落实安全现场管理
金属矿山采矿质量安全管理不同于其他工程,特指采矿中安排安全生产施工的总过程,通过细化控制采矿因素降低风险和安全[患,甚至可以起到杜绝隐患的效果,进一步保障企业利益。可以说贯彻落实金属矿山采矿质量安全管理十分有必要。不断加强采矿现场技术监督与控制,这也是保障金属矿山采矿质量的有效手段之一。因为在金属矿山采矿过程中,影响其质量因素取决于现场是否准确执行技术要求,如果没有有效监督和控制金属矿山采矿技术,会造成在具体采矿和不符合预期设计情况,最终导致金属矿山采矿技术没有准确的应用采矿施工中。所以在金属矿山采矿施工中要严格控制和监督施工技术在施工现场应用情况,由此保证施工现场技术符合预期要求。众所周知,中国有着宽广的国土面积,以致于地区之间环境和气候有较大的差别,再加上地质条件差异明显,从而矿山采矿过程中也会存在不同的软土地基。对于上述情况就需要在实际工作中及时开展土地调查,通常软土地基承载能力和稳定性不如其他土质,为进一步防止土质沉降不匀情况出现在施工中,因此就需要了解采矿当地环境条件和土壤条件,同时选择适合处理土质的措施,常用于软地基处理方法有化学加固和换填垫层等,必要时需和建筑施工现场软土地基类型相结合来确定处理方案,减少软土地基变形,提高金属矿山采矿稳定性和安全性。
2.3 提高管理人员素质 保障采矿生产安全
毫无疑问,金属矿山采矿现场主体是人,更是采矿核心,因此一切采矿现场安全管理和措施都要以人为中心,控制和规范施工管理者、质量管理人员、技术人员等行为,增强每个部门工作人员的创造力、积极性、责任感,更培养施工人员安全质量意识,使管理者、施工者、质量管理人员、技术人员能相互监督,齐心协力,共同控制金属矿山采矿质量。采矿企业要定期组织工作人员参与技术和管理理念培训,保证施工人员在管理中能完全遵循金属矿山采矿项目要求,从而提高采矿效果。金属矿山采矿中最不可缺少的一部分就是原材料,也是采矿的基础构成,需要相关工作人员严格挑选和控制原材料数量、规格、性能、质量等。必要时要前往原材料的生产地区进行考察,争取做到严格把关,同时在使用中也根据原材料规定操作。此外设备是除原材料在金属矿山采矿中另外重要组成部分之一,工作人员要根据采矿设计图纸和具体施工内容采购施工设备,如果以自身评判购买,十分容易买多且浪费资金,相反少了会中断施工进度,因此保证施工设备采购数量至关重要。其中价格过高的设备质量虽然较好,但如果不符合实际施工情况同样会造成资金浪费,如果价格便宜,质量也会面临考验,为金属矿山采矿造成安全隐患,后期再控制质量就较为困难,所以要严格施工设备生产厂家,尽可能挑选质量优等和性价比高的设备。
3 结束语
总之,金属矿山采矿在我国经济建设中起着重要作用,但目前还存在较多的问题。其中质量问题最为紧要,要求金属矿山采矿单位改变传统采矿质量理念,加强安全制度建设和工作人员、施工设备及原材料控制,同时落实安全采矿管理,进一步提高金属矿山采矿质量。
参考文献
[1]尹丙华.浅谈金属矿山采矿场现场安全管理[J].科技创业家,2012(13):155.
[2]鲍江荣.浅析金属矿山采矿安全技术管理[J].中国科技博览,2015(33):387.
矿山采矿设计范文6
【关键词】 露天采矿 前景 初探
1 露天采矿概述
露天采矿是采用采掘、运输设备从敞露地表的采矿场剥离岩石并采出有用矿物的一种采矿方法。这种开采方法主要运用于开采金属矿、冶金辅助原料、建筑材料、化工原料等矿物。其优点是开采空间限制小,机械化、自动化水平较高;劳动生产率较高;开采成本较低,且矿石产量大适合大规模开采低品位矿石;资源利用充分,矿石损失贫化小,回收率高;基础建设时间短,投资较小;开采高温易燃矿体安全系数高;劳动条件较好,生产安全。但也有其缺点即开采过程中会产生较大粉尘,运输设备排放废气以及爆破岩石产生的有害成分对于周边环境有一定程度的污染且对开采工作人员健康有一定程度的损害;开采作业受天气影响较大;开采作业中产生大量的剥离岩级废土需要排放到排土场,占地面积较大。
2 目前露天采矿工艺技术发展趋势
随着科学技术的进步和采矿技术条件的进一步复杂化,机械化大规模采矿、无底柱分段崩落法和充填采矿等技术得到了广泛的应用,并将逐步发展露天地下联合采矿技术、无爆破采矿技术、自动化采矿技术和连续采矿技术将会得到更多的应用。露天矿将向着大型化、规模化方向发展,为降低用工数量,降低投资和生产成本,降低管理的复杂程度,各矿山企业正在积极研究生产管控模式。目前国内冶金矿山露天开采的发展趋势有以下特点:
2.1 设备大型化,开采集中化
在合理范围内,采用大型开采设备可以明显提高露天采矿的产量以及经济效益。例如,目前国内外常用采矿器械电铲,国外特大级电铲容积早已达168m3,是技术上重大突破。而国内目前最大铲斗容积约为76m3,每小时理论挖掘量约6600m3,产量可观。
(1)钻机。国内重点冶金矿山穿孔设备主要是牙轮钻与潜孔钻机,牙轮钻机比例较高(占88﹪),中型矿山以潜孔钻为主。
(2)电铲。国内重点露天矿主要以电铲为主,斗容最大为16.8m3。
(3)采矿技术高效化、实用化。露天矿开采工艺更加成熟、运输方式多样化。
(4)露天矿采剥方法多为陡帮开采,如组合台阶开采、高台阶开采、倾斜分条开采以及横采横扩等。同时采用分期开采、分区开采,尽可能地缩短建设周期,提高经济效益。
(5)采矿工艺连续化、半连续化。最具代表性的全连续工艺是轮斗铲采掘——胶带运输机运输——排土机排土,采用这种工艺可以实现高效率、低成本化露天采矿作业。利于生产规模扩大和降低生产成本,但受限于场地、矿产资源等因素,全连续工艺推广运用不及露天矿半连续工艺。
(6)露天矿开采用半连续工艺是近30年来迅速发展起来的一种新工艺,它的实际应用已展现出其强大的生命力。国内矿山通过引进大型可移动破碎站—胶带运输装备,建成采场内可移动式矿岩破碎—胶带运输系统,标志着我国间断—连续开采工艺已进入世界先进水平。
(7)可移动式破碎站。可移动式破碎站是汽车、破碎机和胶带运输机组成的间断—连续运输工艺的核心技术装备之一。随着开采深度的增加,破碎机组可以随时快速移动,保证汽车始终处于最佳运距下工作。
2.3 矿山数字化、智能化
矿山自动化调度系统、采矿设备的自动化控制、智能化全球定位系统等现代技术已在一些矿山推广使用,并取得了很好的效果。
2.4 开采工艺的综合化
随着矿山开采的集中化趋势,单个露天矿的开采范围趋于扩大,开采深度日益增加,开采境界内矿岩赋存条件往往复杂多变。针对这种情况,传统的单一开采工艺方式往往不能与之相适应,使开采效率降低,开采成本提高。近年来,多种开采工艺综合应用已经成为大型露天开采的一种发展模式。
2.5 开采设备自动化
随着科技的发展,计算机技术也迅猛发展,许多自动化、智能计算机设备已经运用到露天开采的许多领域。例如,矿床勘探与地质模型建立、矿山设计计划、矿区及矿山生产管理到设备故障监测等。计算机的合理化运用有利于露天开采的自动化发展。
2.6 对开采矿产资源及周边环境的可持续开发保护合理化
充分利用资源,重建生态环境,保持可持续发展对于矿山环境保护方面,如复垦造田,三废处理,滑坡防治,煤炭自燃防治等,提出了许多新的技术问题。合理充分利用矿产资源,实现矿业可持续发展,涉及子孙后代长远利益,己受到各国普遍关注。
随着国家产业政策的发展和规范,对矿山开采要求越来越严格,要求尽量使用节能、环保、高效的矿山开采设备。高效率开采设备、专业化合作分工将是未来大型矿山发展趋势。液压挖掘机在未来的矿山应用中将以大型化、电驱动为主要发展方向。露天矿山开采总的发展趋势是规模大型化,效益更高化。
3 我国露天采矿发展现状与建议
3.1 发展现状
随着全球科技发展,国内外采矿技术都有了新的提高,我国目前露天采矿采用现代先进开采技术与工艺,已步入世界先进水平,同时积极借鉴、吸收国内外先进采矿工艺技术,提高了我国的采矿技术水平,并实行高度集中化开采,逐步合理规范的开发矿产资源,发展前景相当乐观。
3.2 关于发展思路的若干建议
(1)对优势矿产资源实行集中化开采,实现大规模生产的经济效益。
(2)根据开采需求,引进国外各种先进开采工艺,投入及培养高新技术人才,并基于现状运用合理适宜的采矿技术,逐步实现产业机械化、自动化发展。
(3)逐步完善与增加相关政策及法律法规,有利于露天采矿的良性发展。
(4)增强露天采矿作业面的设计前瞻性及实用性,对露天采矿场周边环境同时进行合理的可持续发展保护设计。
(5)加快矿山环境治理技术的科研与转化。研究矿业开发过程中引起的环境变化及防治技术及对污染物处理及综合利用回收技术,采用先进的采、选技术,提高资源利用率。加快矿山环境保护防治新技术、新工艺的开发与应用转化。引进和开发适于矿区土地复垦的生态重建新技术,开展示范性工程。实行清洁生产,发展绿色矿山。
(6)强化监管,预防和控制矿山环境的恶化。在矿山建设过程中严格执行环境影响评价制度,坚持环境保护治理措施与主体工程同时设计、同时施工、同时投用,对生产矿山要加大监管力度,规范矿山开采行为,确保环保投入,达到“二废”的合理排放与潜在隐患的及早防治。对已破坏的环境,应限期恢复治理。
参考文献: