矿业工程研究(6篇)

时间:2024-09-21

矿业工程研究篇1

【关键词】采矿工程专业,人才培养

前言:鉴于采矿业在工业化进程中的龙头地位,世界各国均对其理论研究和成果向生产力的转化极为重视,向自动化、环保化发展的专业发展动态和趋势业已形成,并在具体生产过程中取得了大量的应用和推广。

一、人才培养

对于采矿工程专业来说,全面推进采矿工程专业人才素质教育,也是培养能适应社会主义现代化建设需要,德、智、体全面发展,基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、具有创新意识和创新能力的采矿工程技术人员和研究人员的要求。

1、人才素质教育的内涵。在现阶段,采矿工程专业人才的培养目标是培养有较高的政治觉悟、良好的道德品质、坚强的心理素质和健康的身体素质,有艰苦朴素、吃苦耐劳、踏实肯干的优良传统和作风,有扎实牢固的基础知识和专业知识,能很好地适应采矿工作的能力,有较宽知识面,在一定范围内改变工作岗位,对新技术和新知识的更新适应能力较强的综合素质人才。

2、人才素质教育的必要。中国能源分布的特点是丰富的煤炭资源和贫乏的油、气资源,据中国地质部门统计,煤炭贮量应是10000亿吨多一点,可开采500年左右。未来20年以至更长的时间,中国国民经济将保持较快的增长速度,由此对能源的需求量也将增大。中华人民共和国国务院的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006~2022年)把矿产资源高效开发利用、煤的清洁高效开发利用、液化及多联产等研究作为重点领域及其优先主题,可见,在今后相当长一段时间内,采矿工程专业人才仍是社会发展急需的人才。在当今科技经济发展的新形势下,煤炭开采技术的研究必须面向国内国外两个市场、面向经济建设主战场,立足于煤炭开采技术的前沿,立足于中国煤炭发展战略所必要的技术储备,立足于煤炭工业中长期发展战略所必须的关键技术的攻关,立足于煤炭工业工程实际问题的解决,重点从事中长期研究开发和技术储备,跟踪产业科技前沿,开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术,占领技术制高点,许多采矿业相关的技术难题需要专门人才去解决。

3、人才素质教育培养目标。

人才培养目标是:“培养应用创新型人才”。如何才能培养出具有创新能力的应用创新型人才,我们必须从应用创新的内涵、基本特征、创新能力的标志、人才培养理念、培养模式、培养途径与方法、人才培养计划、教学教育方法、考核方法等各方面进行研究,进行大胆改革与实践,应结合采矿工程专业面向煤炭、面向矿山现场的特点,研究如何培养在煤炭行业能够创造性地工作的高级人才,能够使本专业毕业生毕业后在短时间内适应矿山、创造性地开展矿山技术、管理工作,能够为矿山企业真正更实现安全、高效、洁净开采,使矿山企业经营管理水平现代化和经济效益最大化。要培养满足上述要求的采矿工程专业人才,必须在现有人才培养方案、培养方式基础上进行根本性地改革,通过边改革边实践的方法,探索采矿工程专业的应用创新型人才培养体系。我们所培养的人才应具备很强的创新意识、创新能力,具有很强的综合素质,很强的组织能力、管理能力,具有现代化意识,具有吃苦耐劳、勇于奉献、踏实肯干的精神。

二、就业状况

1、采矿工程专业培养德智体美劳全面发展的高级采矿工程专门人才,毕业后分配到冶金、有色、化工、核工业、非金属和煤炭等六类矿业和水利、铁道、地下、工程和环保部门的生产开发、科学研究和教学工作。

2、但不必讳言,该专业人才培养及就业正面临着暂时的供大于求的状况。之所以出现这种较为悲观的状况,一方面和许多人对其重要性的片面认识有关,另一方面需要采矿工程专业人才的大胆探索,进行学科建设的新颖性,积极和先进技术相结合,拓宽研究领域,使其符合社会的需要,人民的需要和市场的需要采矿工程,其次还需国家正确地评价该专业的重要性以及相关政策的改进。

3、采矿工程专业因其具有的重要性,国家历来的出台政策无不对此极为重视。如对环保投入力度的加大,对该专人才培养的优惠政策,对国有矿山企业的改革的进一步深入,引用竞争机制,坚持优胜劣汰,所有这些政策对矿山企业的生产力的进步,相关院校科研单位理论研究的深化细化的提高,将会产生极其重要的影响。

三、后续发展

中国采矿业面临世界性的竞争,这对中国采矿业的理论研究和工业水平的进展提出更为迫切的要求和挑战,同时也带来了前所未有的机遇。世界各国,国内各行业企业之间的竞争的关键是科技水平科研实力的竞争,因此采矿工程的理论研究的不断加深和细化已提到议事日程中来。

首先,中国的采矿工程理论研究必须和世界接轨,封闭就会落后,落后就是沉沦,沉沦就是灭亡,知识经济,一体化进程是任何国家任何个人都不能回避的。这个接轨就是借鉴世界各国研究的先进经验和计算机,自动控制等先进生产技术大胆结合并和中国生产特点相结合,形成具有特色的采矿工程研究模式。

其次应加大对生产技术应用的理论转化的力度,同时加强基础理论的研究。采矿工程是一个系统的学科,地质学、考古学、科学技术史,无一不在采矿工程专业方面的渗透,对采矿工程专业研究具有理论上和事实上借鉴意义。

矿业工程研究篇2

关键词:铜矿,作业面,通风降尘

中图分类号:TD7文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)02(B)-0000-00

矿井通风是矿山安全生产的一个重要环节,建立一个适应性强、风流稳定、通风效果好、安全可靠、经济合理、管理方便的通风系统是非常有必要的,可靠的矿井通风系统是矿井安全生产的保证[1].铜及其制品在国民经济中广泛应用,铜矿具有极其重要的意义,开采规模越来越大,但铜矿的开采作业面仍然饱受粉尘、爆破后有毒气体的影响,本文通过技术实践探索作业面通风降尘方法。

1.概括

某铜矿为四川省大型国有铜矿企业,地处雅砻江边,海拔2500米左右,地下采场分四期开采,一、二期位于海拔2700米上部,三、四期位于下部,中间由海拔2700米中段的运输平巷进行连接;主运输巷道为海拔2552米平硐,断面3.2×4.6m,向前140m分叉为Y字型巷道,右侧巷道向前600m处为下部主溜井装车场,左侧前方100m处为下部盲斜井的起点,盲斜井为人员和生产物质进出的主要通道。各中段为矿区开采的基本单元,断面2.2×2.0m,各中段通过盲斜井的甩车道与外界相连通,矿产品通过作业面溜井、中段机车运输、主溜井、主运输巷道机车运输运至选矿厂,各中段另一端开口于地面,近开口端配轴流风机。

采矿方法采用全面回采后全尾砂充填采。回采作业矿房位于中段运输巷道上方,采场采出的矿石用采场溜井下放到中段运输平巷,由电机车车转运至中段溜井。回采作业矿房沿矿体走向布置,矿块走向长120m,斜长50-70m,平均60m,矿房宽度为10-12m。两相邻矿房间留矿柱,矿房和间柱间隔布置,顶、底柱宽4m、10m。作业面作业工人分设两种岗位:(1)掘进岗位:负责用凿岩机凿岩、装炸药、浅孔爆破;(2)出渣岗位:将爆破后崩落的矿块用电耙转移到采场溜井上口,利用自重通过溜井下落到中段的机车内。

2.材料与方法

2.1工程改造对象

选择地下采场位于不同海拔高度的二、三期工程各一个中段进行实验性工程改造。改造期间两个中段正在进行回采作业的矿房(即作业面)共13个。

2.2工程改造方法

为解决矿房通风不良的现状,在各矿房配置一台矿用防爆轴流风机,功率5.5kW,转速2900r/min,通风量150m3/s,风机布置在作业面溜井上口,风机采用变径软接管接DN200金属送风管,送风管固定在矿房侧壁,随着开采进度向矿块远端推进,送风管沿矿房长轴逐渐延伸,须保持开口距离凿岩工作点20m以上。沿矿房两侧布置水管,固定于侧壁,每5m设开口,末端安装园林旋转增压喷洒水龙头,最远端喷水龙头距离凿岩工作点20m以上。每班凿岩工作前检查风机风管、水管龙头的完整性,及时更换破损管道。

2.3工程改造效果评估

对改造前后同一地点的粉尘浓度进行监测,比较二者差异。为比较工程效果,仅采取定点采样测定的短时间接触浓度。采样地点/采样时间分别为:掘进岗位的凿岩作业点/每班凿岩工作开始30分钟以后、出渣岗位的卷扬机操作位/爆破后75分钟(同时出渣工作开始20分钟。采样时间15分钟,流量20L/min,连续采样三轮,每轮使用三台同类型采样器采集三个平行样品,保证同一地点改造前后使用同样的采样器,均经过流量校准。按照GBZ192.1-2007《工作场所空气中粉尘测定第1部分:总粉尘浓度》对样品进行检验[1],结果数字用mg/m3表示,保留一位小数。

2.4统计学方法

用excel收集汇总总粉尘浓度,采用t检验比较改造前后的粉尘浓度[2]。

3结果

掘进岗位的凿岩工作点改造后总粉尘浓度低于改造前,但差异不具有统计学意义;出渣岗位的卷扬机操作位改造后总粉尘浓度低于改造前,差异具有统计学意义(P

表1某铜矿作业面工程改造前后总粉尘浓度(mg/m3)

时段

样品数

凿岩工作点(X±s)

卷扬机操作位(X±s)

改造前

117

6.4±2.8

3.7±1.4

改造后

117

6.1±2.5

2.7±1.4

P值

0.23

4讨论

非煤矿山回采作业面是一线工人工作的主要地点,根据工作组织情况分析,存在多种职业病危害因素,除噪声和手传振动外,主要是化学性危害因素,其对人体的健康有很大的危害,主要包括:凿岩打孔时掘进工人接触到的高游离二氧化硅粉尘,即矽尘;爆破后由于通风不良,炮烟不易消散,其中含有一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等高危险化学物质,可导致作业工人急性中毒,甚至死亡;出渣过程电耙拖拽矿渣,造成二次扬尘,弥漫在通风不良作业面局部,导致出渣工人也接触矽尘。

加强通风是改善作业面空气质量的重要措施,回采作业面通风的主要困难在于中段承担较多的作业面通风任务,如果中段没有足够的通风量,不能形成有效的负压,同时矿房长轴与中段巷道成90度,作业面局部空气不能形成风流,扬在空气中的粉尘不能有效地抽出,故必须采用局部通风措施使矿房的空气流动起来,本次改造采用送风方式,在矿房局部形成正压,配合中段巷道微负压,将含尘空气排出。同时爆破后的通风措施,也有利于作业面局部的炮烟及时稀释,缩短爆破后进入作业面的时间。

湿式作业也是降低粉尘浓度的重要方式,本次改造采用增压喷雾方式,喷洒水龙头安装密度较大,覆盖整个矿房,尤其是靠近卷扬机的近侧部分,故改造结果表明出渣时卷扬机操作位粉尘浓度降低明显。但由于爆破的原因,所有硬件设施不能离爆破点太近,故凿岩操作时粉尘主产生于钻头部的岩石,本次改造水雾不能有效地影响局部环境,其降尘措施只有依靠钻头处的通水。

该改造措施降尘效果良好,但实践运行中仍然发现由于爆炸的岩石飞溅,位于作业面的风管、水管及龙头均容易破损造成漏风、漏水[2-4],降低工程措施的有效性,故本次改造选用了金属管,同时强化现场管理,作业工人应在每班前和爆破后检查硬件设施的完整性,及时更换破损管道。通过硬件改造和后期运行管理,本次工程改造措施效果良好。

参考文献

[1]程晓明;;同生公司安平矿通风系统优化改造的应用[J];科学之友;2011年11期

[2].倪宗瓒主编.卫生统计学(第四版)(M).北京:人民卫生出版社,2001

[3].GBZ/T192.1-2007作业场所空气中粉尘测定第1部分:总粉尘浓度[S].2007

矿业工程研究篇3

关键词:矿物加工;金属矿;选矿;课程设置

作者简介:张志军(1984-),男,河北邯郸人,中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,讲师;黄根(1986-),男,湖南湘潭人,中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,讲师。(北京100083)

中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1007-0079(2013)29-0076-02

新中国成立初期,我国工业极端落后,百废待兴。1949年全国原煤产量仅为3243万吨。为此,20世纪50年代初期,全国各地开设了一批地质和矿业院校,目前已发展成为地质、矿业、冶金、资源等行业高层次人才培养的一支重要力量。在矿业类高校中,矿物加工工程专业是新中国成立后最早设立的本科专业之一。[1,2]原地质矿产部(现国土资源部)或原煤炭部所属的高校开设了矿物加工工程本科专业,中国矿业大学(北京)的前身中国矿业学院北京研究生部是煤炭部所属高校,现为教育部直属高校。上世纪80年代末,新材料、生物、信息技术和经济金融等行业呈较快势头发展,直接影响到矿业院校的人才培养和科研工作。本世纪初,国内外对环境保护、节约高效以及资源利用率的要求越来越高,包括矿物加工在内的煤炭地矿行业进入了新的发展高潮。[3]近几年,随着我国经济增速持续减缓,煤炭行业的需求与发展势头减弱,矿物加工专业人才在煤炭行业内趋于饱和,毕业生的刚性需求降低已成为不争事实,而传统单一的以煤炭为加工对象的矿物加工人才培养模式一定程度上制约了矿物加工工程专业的发展。因此,在保留中国矿业大学(北京)(以下简称“我校”)矿物加工专业煤炭特色的基础上,探索培养具备更强综合素质的矿物加工专业人才模式,以适应当前社会与经济发展的需求,拓展矿物加工人才专业能力的广度和深度,已成为中国矿业大学(北京)矿物加工工程专业发展的必然趋势。

一、中国矿业大学(北京)矿物加工工程专业简介

中国矿业大学(北京)属于煤炭类高校,矿物加工工程专业也是以煤炭洗选加工为主,该专业设有博士点、硕士点和博士后科研流动站,该专业于2002年、2007年两次被评为国家重点学科。2007年被教育部批准为高等学校特色专业建设点,2008年被北京市教委批准为北京市高等学校特色专业建设点。1998年被遴选为教育部首批“长江学者奖励计划”特聘教授设岗学科。矿物加工工程学科也是我校“211工程”、“985优秀学科创新平台”及“111引智工程”重点建设学科。矿物加工工程系在煤炭洗选加工、水煤浆制备技术、非金属矿物材料加工、洁净能源技术、新能源(氢能源等)、新型炭材料等研究领域形成了矿业特色鲜明的研究方向,多项研究成果在国内外居领先水平。但是,该专业对金属矿选矿领域的研究和教学较为缺失。

二、矿物加工专业毕业生就业形势现状

20世纪80年代以前的计划经济时代,矿物加工工程专业按计划招生、国家分配毕业生就业,基本不存在就业问题。随着我国市场经济与社会的快速发展,高校招生及毕业生就业分配市场化,用人单位与毕业生双向选择,学生来源和分配去向也市场化。自1999年高校扩大招生以来,矿物加工工程毕业生就业的优势不再突出,高校的学科专业竞争日趋激烈。

近年来,随着我国经济增速持续减缓,煤炭供求关系发生转变,“买方市场”特征显现,煤炭产业面临较大压力。从发展趋势来看,“稳增长”政策效应的逐渐显现以及企业以销定产范围的扩大,将有利于缓解煤炭市场供大于求的状况,煤炭生产、消费将平缓增长,市场供需将趋向平衡。到“十二五”末,西部煤炭产量增量占65%,东西部的煤炭产量增量约占35%。同时,大型煤炭企业向国际化发展,国内煤炭企业的竞争也将更加激烈,资金和技术将向拥有多极产业链和技术优势的企业聚集。因此,企业对于具备多项专业技能的综合型人才的需求提高,如对粉煤灰脱碳、粉煤灰提取硅铝、炼钢产业等,走多极支撑的行业发展路线。

煤炭行业的发展形势及矿物加工专业人才的逐渐饱和,单一的人才培养模式使得矿物加工工程专业毕业的学生面对“局限于煤炭洗选行业找工作”的形势显得无所适从。因此,必须从本科生人才培养模式和课程设置上进行改革,如增设非金属、金属矿选矿方向,开设金属矿选矿课程,讲授化学选矿相关的专业知识,来拓展学生的知识面,从而扩大毕业生的就业面。使矿物加工工程专业毕业生可在矿物(金属、非金属矿、煤炭)分选加工和矿产资源综合利用领域内从事生产设计科学研究与开发及技术改造与管理工作,具备综合性技术的人才投入到西部开发中,才可以更好地发挥自己的才能。

三、矿物加工专业开设金属矿选矿课程的建议

目前,我校矿物加工工程专业核心必修课程主要有物理选矿、界面分选技术、固液分离技术、实验设计与研究方法和选煤厂设计等;专业选修课程主要有矿物加工机械设计基础、矿物加工数学模型、煤炭的洁净利用、计算机在矿物加工中的应用、选煤厂技术管理、选矿厂测试与控制等;还开设有工程力学、工程制图、无机化学、化工流体力学、分析化学、物理化学、电工电子学、有机化学等学科基础课。显然,这些课程都是围绕煤炭洗选为中心,学生学习完这些课程后,对金属矿选矿领域还很陌生,尚不能直接从事金属矿选矿的相关工作,因为,铁矿、铜矿、铅锌矿等金属矿的分选工艺和设备与煤炭的分选方面存在很大的差异。[4,5]

1.开设课程的完善与多样化建设

进入新世纪后,矿物加工技术发展迅速,新的选矿工艺和设备大量应用于工业生产中,[3]为了使专业课程更为合理,以适应新世纪对人才多样化的需求,建议对目前的传统课程设置进行改革。对一些课程的授课内容进行调整,可以拓宽学生的专业面,使学生更好地掌握最新的矿物加工技术。如,增加讲授金属矿选矿相关的矿物加工技术,如湿法冶金技术,原位浸出技术等;增加磁选等物理选矿课程的课时量,并增设破碎与磨矿、矿石学基础、工艺矿物学、矿石可选性研究、金属矿选矿、有色金属、烧结团球学、非金属矿加工、现代分析测试技术等专业选修课课程。另外,根据课程设置调整,教材的建设也应与专业的特色相结合。

2.加强课堂讲授和科研训练环节的创新能力培养

课堂讲授环节要求教师在课堂教学中充分引导学生对比金属矿选矿与煤炭洗选加工的异同,积极将国内外金属矿选矿的新工艺、新设备等先进的技术成果引入到教学环节中,培养学生的思维创新意识,努力建立有特色的学习考核机制。在课程考核中尽量体现金属矿选矿的特色,如试卷考核内容上突出煤炭洗选与金属矿选矿的理论、工艺、设备的异同。另外将对学生的个体考核和团队考核相结合,注重学生的综合专业素养的培养和科学的创新思维能力的形成。

建立开放的大学生科研创新训练基地平台,增设金属矿相关的科研训练项目。中国矿业大学(北京)抓住“985优势平台”和“211工程”建设的良机,建立创新、开放的金属矿选矿相关的教学与科研实验基地,提高仪器设备的现代化水平和利用率,共享大学生科研创新训练基地的软硬件资源。本科生通过在试验基地的不断实践和探索,才能将理论知识消化吸收,才能有创新的思维和能力,这对培养学生的创新意识、创新能力至关重要。[6]通过开设金属矿矿物加工相关的大学生科研创新计划项目,增设相关专题试验,建设实验室系统、半工业型实验系统在内的金属矿选矿的实验平台,提高本科生对金属矿选矿的科研实战能力,培养他们的科研兴趣和创新能力。

毕业设计(论文)是本科生通过毕业设计将四年来所学理论知识与工程实际相结合,是综合训练学生的工程素质和创新意识的过程,是矿物加工本科教学最重要的一个环节。高校人才培养和本科教学的质量直接由本科毕业设计(论文)的质量体现。因此,在此环节,可增加金属矿选矿相关的毕业设计(论文)题目,依据学生的兴趣爱好、个人意见及今后的就业方向自愿选题。在毕业设计(论文)过程中,指导教师注重考察学生金属矿选矿相关的工程研发能力。另一方面,穿插在学生本科毕业设计(论文)期间,可邀请研究院所的选矿厂设计工程师、金属矿选矿专家等给学生做4~5次专题报告及研讨会,通过吸收借鉴科研及设计工程师及选矿专家的工程设计理念,进一步激发本科生的科研兴趣和创新能力。

3.增加金属矿选矿实习基地,完善实习基地的多样化建设

矿物加工工程专业的突出特点之一是以实践为基础,并且与生产密切结合。[7]在传统的以选煤厂为主专业认识实习、生产实习和毕业实习基地基础上,[8]相应的对实习基地的建设做相应的灵活调整,配合金属矿选矿课程的教学调整。增加金属矿选矿厂作为本科生的实习基地,如铁矿选矿厂基地,黄金选矿厂,镍矿选矿厂,铜、铅、锌、银等选矿厂的实习基地,保证实习基地的长期稳定与灵活调整,完善实习基地的多样化建设。根据学生意愿选择选煤厂或选矿厂,使得学生在兴趣中学习,拓宽知识面,扩展就业方向。

四、结束语

中国矿业大学(北京)的矿物加工工程专业是一个传统的优势专业,为了跟上我国经济和社会发展的势头和方向,培养具有较强创新实践能力的综合型矿物加工专业人才,应该在保留我校现有煤炭特色教学的基础上,增设一些金属矿选矿课程,适当调整现有培养模式和课程设置,拓宽学生专业素质的宽度和深度,扩展学生的就业面。

参考文献:

[1]陶秀祥,陈增强,谢广元.矿物加工工程实验教学体系改革初探[J].煤炭高等教育,2002,(1):68-70.

[2]肖宝清.“矿物加工”课程教学改革探讨[J].中国冶金教育,2001,(6):39-40.

[3]杨炳飞,王吉中.新形势下矿物加工工程本科专业教学改革研究[J].大众科技,2012,14(8):224-226.

[4]牛福生,张锦瑞,李凤久.河北理工大学矿物加工工程专业发展趋势[J].河北理工大学学报(社会科学版),2006,6(3):128-130.

[5]邱冠周,黄圣生,胡岳华,等.矿物加工工程学科创新人才培养体系的探索与实践[J].高等工程教育研究,2002,(5):22-25.

[6]陶有俊,赵跃民,谢广元.矿物加工工程专业创新人才培养实践[J].煤炭高等教育,2011,29(1):118-120.

矿业工程研究篇4

[关键词]采矿产业;采矿技术;应用

中图分类号:O434文献标识码:A文章编号:1009-914X(2016)05-0260-01

在社会经济快速发展的背景下,能源消耗量越来越大,对能源的需求也越来越高。鉴于此,如何合理利用有限的能源成为国家实现可持续发展的重点。在采矿产业中,不仅要关注矿山的产矿问题,同时也应关注采矿过程所消耗的能源以及采矿的经济成本。为了实现低能耗、高效率的目标,在采矿过程中必须使用先进性的技术。目前,我国关于采矿技术的研究还远远落后于国外发达国家。因此,本文将主要介绍几种国外先进的采矿技术,希望可以为我国采矿技术的发展提供一些借鉴。

1等离子爆破、自动操纵及遥控技术

本节所介绍的三种采矿技术均是由加拿大诺兰达公司研发出来的。从20世纪90年代开始,诺兰达公司就成立了专门的研发小组进行采矿技术的研究,并取得了很好的成绩。诺兰达公司研发出的这些采矿技术不仅大大提高了采矿的效率,同时还可以提高采矿过程的安全性,对于采矿产业的发展具有重要的作用。本文主要介绍该公司研发的三项采矿技术。

第一,是等离子爆破技术。所谓等离子爆破技术是一种集凿岩、爆破、装载于一体的技术,采用该种采矿技术可以彻底改变传统的矿体开采方式。在实践过程中使用时则应控制好经济成本,这样才能确保该种技术的经济性。研究人员经过一系列的实验发现,完成一次等离子爆破所消耗的电能和家庭用电5分钟消耗的电能相同,证明这种采矿技术是比较符合采矿企业经济效益要求的。后来,诺兰达技术中心通过和制造商进行沟通,制造出一种可以同时具备爆破与凿岩功能的机械设备,希望可以将其应用于地面筑路工程中。但是,诺兰达技术中心的研究脚步并没有停止,又开始设想制造出一种连续采矿机可以进行凿岩、爆破、装岩等操作。虽然,这种机器的研制时间比较长,但是一旦研制成功则可以大大降低采矿的成本,同时还能保证采矿的安全性。目前,诺兰达技术中心关于等离子爆破技术的研究还没有停止,他们希望能研发出更加精准的炮孔定位装置;

第二,是自动操纵技术。为了提高地下矿山开采的安全性,降低开采成本,必须要做好地下矿产重型开采设备的自动化设计工作。在1990年,诺兰达公司通过和其它公司的合作研制出了一种计算机系统,通过使用该种系统可以让一名工人同时对多台装载机进行操纵。而且,工人只要待在操控室就可以完成操纵任务,所处的工作环境没有噪音、灰尘污染。后来,诺兰达技术中心又在原有的计算机系统上进行了改进,提高了装载机控制系统的自动化程度;

第三,是遥感控制技术。遥感控制技术早就已经应用于采矿过程中,主要是用来远程控制采矿作业。诺兰达公司是以原有的遥感控制技术为基础进行地改进,希望可以研制出一种能应用于各种矿山类型的遥感控制程序。为了实现这一目标,诺兰达公司组建了专业的研究小组,分析在采矿过程控制中需要注意的信息,并进行了可行性研究。随后,诺兰达公司在斯特拉斯康纳矿进行了相关实验,并最终将这些研发出的程序应用于采矿实践过程中。经过多年的实践和研究,现在遥感控制技术已经被广泛地应用于采矿作业过程中,成为采矿过程中的一项核心技术。

2瑞典冶金矿山采矿技术及其应用

瑞典关于采矿技术的研究主要集中在冶金矿山开采方面,希望通过使用先进的技术以提高采矿的效率。从1992年起,瑞典就比较关注自动操纵技术和遥感控制技术。这主要是因为当时瑞典很多采矿企业都面临着采矿成本的压力,希望通过提高采矿效率来降低采矿成本。而自动化技术和遥感控制技术对于提高采矿效率具有积极的作用。如果在矿产开采过程中应用自动化技术则不会因工人的原因出现机器停止运行的现象。例如,一个工人在使用自动钻机进行凿岩作业时,如果工人想要离开,不会影响自动钻机的工作,自动钻机仍会按照预期的目标进行自动化作业。瑞典的阿特拉斯柯普科公司研制出的RHS钻机控制系统就应用了遥感控制技术,这样在凿岩作业时就可以进行远程控制,改善工人的工作环境。

3生物采矿技术及其应用

生物采矿技术是由澳大利亚提出的来的,就是指彻底改变矿山开采的思路,不使用机械开采方式,而是利用微生物将所需的矿物质从矿石中提炼出来。生物采矿技术可以避免机械开采过程中出现的安全性问题,还可以有效保护矿山周边的生态环境,如果这种技术能被应用于实践过程中则将会使得采矿业的发展进入一个新的局面。现阶段,已经可以利用生物技术来提取出矿石中的金、铜等矿物质,但这还远远没有达到应用生物采矿技术所预期的效果。可以用于生物采矿的微生物是一种古老的生命,在地球上存在的时间已经超过了人类,这种微生物通常都能适应比较恶劣的环境,同时还可以将矿石中的一些物质转化为维持生命的物质。就目前的研究结果来看,符合这种标准的微生物大多存在于火山周围。国际上一些大型采矿企业已经开始将生物技术应用于实践过程,但想要在世界范围内普及这种采矿技术还需要很长的时间。

4总结

总之,随着科学技术的不断发展以及人们对能源需求量的不断增加,会出现越来越多的采矿技术,这些先进的采矿技术对于提高矿产开采效率以及促进采矿业的进一步发展都是具有重要意义的。我国应积极借鉴国外先进的采矿技术,加强对采矿技术研发的重视,从而追赶上国际先进水平。

参考文献

[1]许柏强.先进的采矿技术及其应用分析[J].山东工业技术,2015,17:49-50.

[2]唐义.我国先进采矿技术与应用探讨[J].科技传播,2015,21:101-102.

[3]李东明,许可.现代先进技术在采矿设备的应用与发展[J].现代矿业,2011,10:1-3+10.

矿业工程研究篇5

【关键词】固体矿床;经济评价;地质勘查

前言

随着地质勘查工作的不断进行,我们一定要将固体矿床的快速地址——经济评价的工作做好,下面是笔者多年来总结出的一些工作经验,如有不当之处,希望大家予以批评指正。

一、地质勘查的意义

地质勘探工作的效果和质量首先取决子是如何计划和进行对某一对象釜的评价研究,以及在多大程度上遵循了不同工作阶段对该对象研究程度的要求。

对勘探工作的状况所作的分析表明,在很多情况下,矿田和矿床的远景不能及时确定,甚至无法确定,对关于矿床构造和矿床形态方面的地质资料总结和利用得不够全面、不够及时,论证勘探方法时未能在适当地考虑矿床和矿体的地质特征以及对其后来开采要求的情况下去论证勘探方法,对矿石的工艺特性未能进行及时的和足够充分的研究等等。

二、矿床地质经济评价的主要内容

矿床地质经济评价主要由企业经济效益评价、国民经济效益评价组成。

1、企业经济效益评价

矿床未来工业开发的企业经济效益评价,是根据矿床的具体条件按现行价格与财务制度,从矿山企业收支平衡的角度,通过一系列的动态或静态经济效益指标计算、分析和评价矿山企业投资的预期经济效益,从而反映矿床的经济价值。其指标构成主要有:

(一)矿山年利润或总利润;(二)净现值;(三)投资收益率;(四)投资回收期。

2、国民经济效益评价

国民经济效益是从国家和社会的角度,利用现行价格与合理的计算参数来分析和评价矿床未来开发的预期国民经济效益。原则上它既包括直接的经济效果和与之密切相关的间接经济效果,也包括生产、流通、消费环节的经济效果。参照我国有关部门目前对工业项目评估和矿床经济评价的一般规定,其主要评价指标包括:

(一)投资新增国民收入(投资国民收入净增值或社会净产值,静态)、投资国民收入现值(净增值现值,动态),以及相对效果指标(静增值率和净增值现值指数);(二)投资新增社会纯收入(社会净收益或社会盈余,静态)、社会纯收入现值(动态),以及相对效果指标(投资社会纯收入率或投资利税率等);(三)社会内部收益;(四)辅助指标,包括净外汇效果、国际竞争能力、分配效果及就业效果等。

3、不确定性因素分析

由于矿床从详查到工业开发,其经济评价所依据的基础资料和条件,都要随着时间的推移而变化,从而必将导至评价计算参数及结果的某些改变,因此,需在企业经济效益和国民经济效益评价时,对矿床工业开发经济效果具有明显影响的各种主要的不确定因素及其可能造成的影响作出相应的估计。其一般内容包括:

(一)详查阶段的储量计算工业指标合理性分析;(二)矿床储量变化的风险分析;(三)技术经济指标敏感性分析;(四)矿石综合利用及资源损失情况分析,等等。

三、勘查工作中的问题

地质勘探工作中的这些欠缺是由很多原因造成的。主要是因为在地质勘探工作的设计、实施和进行过程中,未能始终考虑到某一研究阶段对矿床作充分研究的要求。由于违反了对矿床作充分研究的原则,就不能保证对研究对象的工业价值作出明确评价。其结果,势必要延长研究期限和追加新的费用。

为了进一步提高地质勘探工作的效果和质量以及加快对矿床的评价,就要保证从工作必要性论证以及工作设计和进行直至编写工作报告(评价地质任务的完成情况)的所有阶段工作的系统性。在1981一1985年及到1900年期间苏联经济和社会发展的基本方向”中规定,依靠采用先进的研究方法,保证加快开展苏联境内的地质研究工作,并提出“要制定和采用矿床的快速地质一经济评价方法”。违背了对客体作充分的和高质量研究的要求,违背了工作程序,缺乏或违反了相应的工作方法等,都会造成对矿床作出不可靠的评价,造成时间和物力的不必要的耗费。矿床快速地质一经济评价的任务是,在时间和物力耗费最少的条件下,确定出研究程度足够充分的矿床的储量,矿床的这个储量应符合能保证对矿床进行肯定性工业评价和使之尽快投产的最低要求。

四、控矿地质因素

在固体矿床的地质一经济评价中,控矿地质因素是第一位的。在勘探,即对研究对象进行详细立体地质填图的过程中,可以最充分地揭示这些地质因素。利用对面积性地质测量工作和详细地质勘探工作资料进行分析的现有方法,可以很高的可靠程度模拟研究区和某些研究对象的地质空间,查明各种固体矿产在该空间的分布规律及其表现特点。

因此,在地质勘探过程的早期阶段,就可取得有关研究对象控矿地质因素的代表性资料,并保证在经过理论论证的位置上合理地布置勘探工程。

五、预测评价

矿化规模的预测评价是地质勘探工作及其费用长期规划的基础,并且决定着所研毓的矿床和矿田及其毗邻地区地质勘探工作的规模和战略。在矿点(矿床)研究的早期阶段,当现有的实际资料还不能对矿体作出详细的确凿有据的评价时,要通过对一个区域和含矿区已查明的构造规律的地质分析、关于研究区地球物理场特征的资料、地球化学异常的参数、关于所研究的工业成因型矿床的标准客体的资料及其地质一经济评价的经验来对矿体进行评价。

在普查阶段(普查一评价工作亚阶段),就必须善于针对具体的矿山一地质条件和经济一地理条件确定对矿物原料质量的要求,确定具有工业意义的和可以称之为矿床的研究对象的最小规模。地质普查人员也应掌握这种快速评价方法。为了能把新矿点提高到矿床的级别,或者为了有目的地去研究己知的矿床,必须确定可借以判断具有工业意义的客体的最低储量,就是说,要规定从矿床中得到的综合性价值,要与花在矿床的勘探、开采、选矿和冶炼上的费用相当。

矿业工程研究篇6

哈密地区是新疆五大煤炭基地之一,经地勘部门勘探:截至2011年底,哈密7大藏煤区探明煤炭储量2000亿吨,远景储量超过5700亿吨。随着2010年11月新疆与西北750千伏联网工程投运,2012年哈密—郑州±800千伏特高压直流输电工程的开建以及2013年兰新铁路第二双线的建成,哈密将在我国能源战略中占有重要地位。除煤矿外,哈密地区其他矿产资源丰富,目前已探明各类矿种76种,占全疆已探明矿种总数的60%以上,储量较大的有钾盐、铁、铜、镍、黄金、芒硝、石材等,目前已开采32种。已探明的工业矿床135处,其中大型矿床28处,中型35处,小型72处。由此可见,哈密已逐渐成为我国西部重要的能源基地。与此同时,以鲁能、重庆能源、神火为首的国内大型能源型企业先后进驻哈密,更加预示了今后哈密地区将以煤炭、风电、有色金属为依托的发展方向。

在如此好的赋存条件和政策扶持下,从自治区到哈密地区对未来的发展,特别是对采矿类人才的需求提出了更高的要求。力求培养更多、更专的采矿技术型人才来满足将来哈密大开发所需的采矿技术工人。

一本地区中职采矿工程专业教学现状

1中职采矿工程教学起步较晚

哈密地区长久以来就以矿物储量丰富著称,从80年代的有色金属到如今的煤炭,矿业开采在哈密地区发展时间较长,但是始终没有形成自己的采矿人才培训学校和一整套有效的培训机制。采矿人才的引进基本靠企业内部的传、帮、带;从外招聘有经验的人才以及直接吸收采矿相关专业的大中专毕业生。但是这些引进人才的形式在系统上有所欠缺。在西部大开发和新疆跨越式发展的形势下,以哈密职业技术学校为首的哈密中职院校开始依托本地条件、嫁接内地高校先进的采矿教学方法,开设了采矿工程专业。但就现阶段来看,起步较晚,存在的问题很多,需要克服的困难也不少。

2师资数量不足、水平有限

师资水平是影响中职采矿工程教学的首要环节。现阶段,中职采矿教学师资队伍不足、水平参差不齐。主要还是缺乏自己的采矿工程师资队伍,大多教师是从外地高校或者涉矿企业聘请而来。这样一方面无法适应中职教学的学生接受水平,另一方面又无法将实际操作与书本相结合,使得师生双方在讲授和接受之间存在脱节。

3缺少适应中职教育的采矿工程教育体系

中职教育有别于高等教育,它更专注于学生的实际操作能力。为了更好的向本地区企业输送合格的技术性人才,中职采矿工程教学不能对大学采矿课程进行照搬照抄。现阶段,本区的中职采矿教育缺乏专注于本区煤矿赋存条件、地质条件以及瓦斯、煤尘条件而设置的一整套教育体系。从专业的教材、合理的课时安排、实训、现场实地考察到最终的毕业设计都没有形成适应本地区和中职层次的教育体系。

4专业认同度较低,学生的入学和学习积极性不高

采矿行业在我国起步早,发展时间长。但在技术和设备不断革新的同时也伴随着相关的负面消息。众多家长认为采矿行业工作环境艰苦、工作强度大且安全得不到保障,从而反对学生从事采矿专业学习。另一方面采矿专业的学习,内容多、重实践,有一定的难度。而中职学校学生素质参差不齐,在学习的过程中容易进入学习瓶颈。同时,对自身职业规划的欠缺,也使学生感到迷茫,对矿山企业和采矿工程专业有一定的误解,对今后的工作环境和待遇落差也同样使学生丧失学习动力。

5实践教学欠缺

采矿工程是一门依托于工作面现场综合管理的技术型学科,因此采矿工程的教学也应着重于实践,特别是中职教育的方针就是培养技术型人才。但是现阶段的中职采矿教育多以书本为主、以课堂为主,学生在学习相关知识后无法在现场进行重现和比较,一方面影响了授课质量和学生吸纳程度,另一方面对学生的创造性、改造性思维有一定的束缚。现阶段实践教学的问题主要集中为以下两个方面:

(1)在校期间的实训环节

学生在现场实习前,在每个采矿教学环节中都要有相应的实训,目的就是将书本所涉及的重点设备、输运方式、通风方式、车场设计等内容以一定的实体辅助教学方式穿来,使整个教学过程更加有层次。由于采矿设备及采矿相关实训装备的生产、购置、价格方面的因素,现阶段还没有建立配备良好的实训教学基地。

(2)毕业实习以及现场实训阶段

不论是中职采矿教学还是大学采矿教学,毕业实习和现场实训都是必不可少的环节,甚至可以说是最为重要的环节。它是对学生学习的一种检验和串联;同时对学生来说更是一种检测和运用。但是现阶段,本区中职采矿教学的毕业实习和现场实训大多没有给予重视,放任学生或流于形式,没有很好的组织起这最后的学习检验机会。同时与本区的相关矿业能源企业欠缺沟通,由于安全、生活等因素,相关企业没能很好地建立学生的实习、实训过程管理控制机制,使得大多数实习、实训流于形式,走马观花,没有起到良好的作用,从而使最终的毕业设计环节困难重重。

二中职采矿工程专业教学中问题的解决方案

1加强师资队伍建设,特别是注重青年教师的培养

中职采矿工程教学的核心是“教”。要彻底改变现阶段师资队伍构架不合理、人员不足、水平不高的问题。对此,我们要坚持“请进来”和“走出去”的方针。

聘用省外高校素质水平较高的教师来我校任教并指导,有效的填补本区中职采矿教育起步晚、底子薄的问题,以扎实的理论知识先打下良好的基础,为之后的学科和专业建设奠定好的基础;邀请矿山企业现场管理人员、技术总工为特聘教师。有步骤、有计划的讲授现场知识,增加学生的现场实际管理和操作经验。

要加大本校教师特别是青年教师的培养力度,积极组织年轻教师外出学习。一方面“回炉”———回到学校,认真的学习采矿理论知识,另一方面“锻炼”———积极深入矿山企业,了解本区现阶段的矿业发展状况、开采水平。真正的进入采区、下到工作面,在现场进行学习。

2建立符合本区域矿业特征的中职采矿工程学科体系

建立一个完善的学科体系是开展专业教学的先决条件,它是一个框架,保证了其中的各类教学活动能够有序、有效的开展下去。因此,必须根据本区域矿业开采特征和学生的认知能力设计出相应的教材。同时制定合理的课时安排,理论课与实践课相结合,运用现代化的教学设备及三维技术更加直观的向学生展示矿井内部、运输、通风、排水排矸等矿山各大系统的运行情况,加深学生的认知程度,同时改变枯燥的教学方式,提高学生的学习兴趣。

3加大投入力度,保证硬件的配套辅助

积极拓宽资金筹措渠道,向哈密地区、自治区、国家以及地方企业申请资金,建立相应的采矿工程实训教室、实验室。添置各类采矿实训设备、模型、实验仪器等。从硬件上保证教学工作的开展。同时拨出一部分经费增加学生的助学金、奖学金力度,加大指导教师的补助力度,从而增强学生和教师的学习工作积极性。

4拓展校际合作

中职采矿工程教育的目的是不断的完善发展我们的中职采矿教育水平,以期为今后学校上升为大专甚至本科院校时,我们的采矿专业也能有相应的提升。因此,从现阶段开始在做好“自家事”的同时,要加强与其他高校的联系与合作,学习经验。扶持共同设立省级、部级采矿工程相关实验室、合作开发研究课题和项目,从而提升本校的学科综合能力和知名度。

5加强专业宣传力度,提高专业认同感,增加学习信心

通过各类方式,加大宣传中职采矿专业的介绍,消除学生和家长对采矿专业的偏见和误解。中职学生的基础起点低、底子薄,首先学校应加大新生入学时的专业思想教育力度,从各级领导到班主任、各任课教师都要帮助学生树立专业信心,明确努力方向,端正动机,增强学习主动性和积极性;其次,从学生入学到毕业,不断邀请矿业专家、技术能手、成功人士到校做学术讲座或报告,全方位向学生介绍专业技能、发展方向和就业前景等,组织学生到矿山实地考察,了解矿山真实工作环境和福利待遇,让学生亲身感受并消除对矿山偏见,增强学生的专业兴趣,开阔学生的专业视野。

6加强实习基地建设,改善实训条件,提高学生动手实践能力

首先,通过订单培养方式,加强与本地矿业能源企业的联系。力求将其作为本校的实习基地。定期或不定期邀请实习基地的领导和主要工程技术人员到学校开设讲座并与学生交流,向实习基地介绍实习教学的意义、目的和要求,积极寻求企业的支持与配合,并根据各实习基地的特点,与基地共同制订实习计划和实习安排。其次,在各实习基地聘请富有实践经验的工程技术人员担任实习指导教师,发放聘书,并根据工作量支付一定的报酬,增强指导老师的荣誉感和责任感。第三,学校要加大实习实训的投入,改善实习条件。

今后50年,哈密地区将以能源产业作为实现跨越式发展的基础,而以哈密职业技术学校为首的本地区中职院校承载着输出高素质技术型采矿人才的重要使命。本区中职院校必须认清形势、发现问题、寻找特色、积极联动,在不断的探索、创新中最终形成符合哈密地区矿业发展特色的采矿工程教育体系。

参考文献

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