矿山开采工程设计

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矿山开采工程设计范文第1篇

【关键词】矿山地质工程；环境治理；问题；措施

1 矿山地质环境治理工程设计的特点

（1）矿山地质环境问题种类多、危害（ 影响） 情况复杂，治理工程设计具有多学科交叉的特点。矿山地质环境问题可分为地质灾害、资源损毁和环境污染三大类，治理工程需要在消除地质灾害安全隐患的前提下，恢复资源和保护环境。涉及环境地质、生态地质、工程地质、岩土工程、环境工程和景观工程等多个学科的内容。

（2）矿山地质环境治理工程受矿种、开采方式、区位条件、自然状况和地区经济状况等因素的综合影响。不同矿种、开采方式引发不同的矿山地质环境问题，区位和自然状况影响着治理的难易程度，地区经济状况决定治理工程投入和产出的分配。

（3）国家批复资金额度后，治理工程范围、工作量的确定应考虑批复资金的额度。

（4）治理工程需要围绕一个主题，最大限度地发挥治理工程的效果。矿山地质环境治理工程与一般的地质灾害治理工程不同，地质灾害治理的最终目标是消除安全隐患，而矿山地质环境治理除了消除各类矿山地质环境问题，还应使矿区的土地发挥最大的社会、环境和经济效益。治理工程的主题很多，可治理为工业用地、农业用地、市政用地或公园用地等。

（5）矿山地质环境治理工程的目标是施工图设计。与地质灾害治理设计相比，矿山地质环境治理缺少可指导的技术规范，且设计内容复杂。工作部署应突出重点，并考虑全局，满足施工图设计要求。

2 矿山地质环境的治理设计中存在的弊端

（1）矿山开采过程中造成的地表沉陷与水资源的破坏

矿山资源的开采是没有节制的，随着矿山的开发，就会不断的形成矿山内部的采空区，矿山内部会受岩层的影响形成弯曲断裂的一种状态，这就会直接导致地表与空区的岩层产生不断的变形弯曲，致使塌陷的现象出现，地表沉陷后就会导致当地的耕地面积大面积的减少甚至绝产，大部分的农耕用地成为洼地，另外，塌陷的现象还会导致地下建筑的沉陷现象，严重时还会致使建筑物出现倒塌或开裂。矿山的地质环境受到重要影响后，就会导致地下水位的下降，甚至出现枯竭的严重现象，造成这种现象的主要因素是在矿山的开采进行中，要用到大量的水，这就给水资源带来了一定的浪费，导致地下水位受到影响，系统失去平衡，同时还会造成地下水污染的现象产生，这是由于矿山地质的环境在不断的破环中会产生一定的有害矿物质的原因。

（2）矿山开采带来的垃圾污染

我国对矿山的开发利用过程中，会产生大量的垃圾与废渣，同时，随着开采的持续进行，废渣与垃圾的堆积就会越来越多，会直接导致突涌与滑坡的事故发生，矿山开采所产生的废渣含有大量的重金属元素，长时间堆放会造成一定程度的水污染及土地污染，进而影响了农作物的生产质量，同时对当地的动植物的生存也有一定的影响，矿山开采遗留的废渣已经严重的对生态平衡与生态环境产生了破坏，对地质地貌也有相应的不同程度的破坏及污染。

3 矿山地质环境的治理工程中规划设计的解析

3.1 设计的原则

（1）以人为本、安全第一： 矿山地质环境问题中常包含地质灾害，露采矿山中的崩塌、滑坡和泥石流常见，而地下巷采矿山则存在地面塌陷灾害。这些地质灾害存在重大安全隐患，矿区地质灾害造成重大人员伤亡的事件屡见不鲜。

（2）综合性与针对性相结合： 治理工程应综合考虑解决矿区内的各类地质环境问题，但在部署治理工程时，需要首先分析各类地质环境问题的相关性，抓住地质环境问题的主导因素，有针对性地采取治理工程。通过限制或治理主导因素达到全面解决地质环境问题的目的。

（3）经济性和实用性相结合： 治理工程的效益很大部分受控于治理工程的经济性，在选择治理工程时应尽量选择经济、且可有效治理地质环境环境问题的实用技术。

（4）环境和谐和经济协调相结合： 治理工程应与周边环境和谐，并且发挥矿区土地的经济效益。

3.2 治理工程的规范化设计

我国矿山地质环境的治理的基础就是了解规划设计，对需要完善的规划治理项目进行进一步的评审与申报，规划设计治理手段与投资的具体标准，同时，区分好治理的难易程度，确定好需要治理的工程范围及治理的力度，在矿山实施开采前，根据不同的矿种类型，实施计划不同的开采方式，在实施治理工程的过程中，要保证发挥出治理工程的最大效果，在消除矿山地质安全隐患的同时，还要最大力度的发挥其经济效益与社会效益。

3.3 设计原则遵循了互相结合的设计理念

我国对矿山地质环境的治理工程设计工作，从计划到实施在一定程度上结合了科学理念与实际情况，根据矿山开发当地的地质环境污染与破坏程度，设计计划了不同的治理工程理念，在设计原则上遵循了尽量保留自然生态环境的重要原则，在科学治理的同时，按照标准化、规范化的设计理念，对矿山地质环境的治理逐步走向规范化。同时，我国在治理工程中对矿山地质环境的治理工作的实施给与了资金上的帮助，最大限度的解决了矿山地质环境治理工程设计中对设备的准备，及整治工作中需要的资金成本预算。

3.4 治理工程设计中的企业扶持制度

我国对矿山地质环境的治理工作，在政府与相关管理部门的大力治理下，已经有了很大程度的改善，根据我国政府制定的相关扶持政策，鼓励社会对矿山地质环境的恢复工作作出贡献，鼓励企业与个人对矿山土地的复垦工作，并且复垦后经国土资源部门检验合格后，可以归个人或企业使用，政府与相关管理部门大力鼓励企业与个人在治理后的土地上进行养殖与种植，实行产业化的经营及发展。

3.5 对矿山地质环境的治理工程设计政策的实施

我国在矿山地质环境的治理工程设计中，出台了相关管理政策，并且国土资源局与环保总局在一定程度上都明确了治理工程设计的相应决策，在管理形式上也多种多样，给与了管理上的指导性意见，并且实行对矿山开采后的验收工作，对那些不符合验收标准的，给与相应的处罚政策，只有这样，才能保障尽量避免与减少开采对矿山环境的污染与破坏，同时，对符合资质单位的技术工作人员进行教育培训，不断提高矿山地质环境的保护与治理恢复方案的质量。

4 结语

通过解析矿山地质环境的治理工程设计工作，了解了对矿山开采后的环境治理工作的具体实施计划与实施效果，我国矿山地质环境的治理工作面临着诸多需要改进的问题，同样，矿山的开发对当地的地质环境有着重大的威胁，矿山开发后遗留的地质环境问题值得我国相关管理部门去思考，因此，对矿山地质环境的保护在现阶段尤为重要，只有启动对矿山地质环境的保护与治理工程的设计计划，才能对矿山能源的开采走持续发展的道路，这样有利于我国社会经济的快速发展。

参考文献：

[1]黄波，张金林，周建新.矿山地质环境治理工程立项的几点体会[J].资源环境与工程，2012（S1）.

[2]袁正刚.河南省某废铀矿矿山地质环境治理工程措施探讨[J].西部探矿工程，2012（12）.

矿山开采工程设计范文第2篇

一直以来，煤炭开采都属于高危行业，在采矿工程施工过程中，经常会有局部垮塌事故发生，给采矿工程带来巨大隐患。此外，煤炭的开采还受到地质结构、矿山结构以及周围环境等因素的影响，因此必须不断改进和提升采矿技术，才能保证工程施工的安全，并获得经济效益与社会效益双赢的局面。

2采矿工程技术特点概述

具体说来，采矿工程技术特点可以分为以下三个方面：第一，井下采矿工艺技术复杂，相比较露天采矿技术，井下材料技术存在的安全问题更严重，大大降低了煤矿开采的生产效率和安全性，所以需要不断提升采矿技术水平，努力提供工程施工的安全性；第二，井下采矿技术更丰富。在大小不一、类型众多的采矿工程中，选择的采矿技术也不尽相同，比如长臂开采技术为井下采矿中比较常见的技术，且在煤矿开采中应用的比较广泛，而很少在金属矿产中使用；第三，采矿技术更新速度较快，随着经济和技术的不断发展，煤矿数量也在不断增多，这就对采矿技术提出了更高的要求，同时煤炭企业想要获得更多的利润，也必须不断提升采矿的技术水平，从而提高煤炭开采的质量和效率，提升企业竞争力和综合实力。

3采矿工程设计与施工中存在问题

3.1采矿工程设计存在问题

第一，造价问题。具体来说，表现为以下两个方面：一是设计人员思想上不够重视或者缺乏与业主的沟通导致采矿工程造价无法得到有效控制；二是设计人员缺乏基本的经济观念，在设计过程中没有全面考虑施工材料的价格问题，使得工程造价超出预算，这不仅加大了工程投入成本，还很容易延误工期。第二，环保问题。一般来说，煤炭开采都会对周围生态环境产生一定的影响，因此如何尽可能减少对周边环境的破坏程度成为采矿工程设计过程中面临的主要问题。在实际操作过程中，如果设计单位没有对工程施工场地进行现场勘查，那么控制并降低对环境的影响也就无从谈起。加上设计人员对法律法规以及环保认知的缺失，极易导致工程施工或者采集工程使用过程中对生态环境造成破坏。

3.2采矿工程施工中存在的问题

第一，与设计单位缺乏沟通。绝大部分采矿工程都存在时间紧，任务重等情况，短时间内设计出来施工图必然是缺乏一定深度的，是在没有对施工现场进行充分勘查基础上凭借经验完成的，而施工企业在遇到问题时却与设计单位缺乏沟通和交流，导致在施工过程中极易出现这样或者那样的问题，或者延误工期。第二，安全问题。安全问题是所有工程项目必须予以高度重视的问题，采矿工程也不例外，采矿工程不仅需要注意施工过程的安全问题，还需要为煤矿生产的安全问题负责。所以，在采矿工程施工过程中，任何与施工设计或者规范不符的施工行为都会都煤炭开采以及施工人员构成严重威胁。

4解决措施

4.1地下矿山无废开采方法及工艺技术

采矿工程施工过程中，不可避免的产生大量废石，而对废石的处理工作实际上对采矿工程以及后期的煤炭开采没有任何作用，因此是一种无用功，浪费了大量财力和物力，这就要求在采矿工程施工过程要尽可能少采废石。具体来说，则可以加大对各类矿体采切工程布置方式及工艺的研究力度，从而运用不断优化采切工程布置的方式，降低废石的开采量。此外，还需要依据施工现场的实际情况，对矿石、废石等进行科学处理。

4.2地下矿山废石与尾矿混合充填料充填技术

在采矿过程中，需要严格遵循“矿石不出坑”的宗旨，并以有效提升充填体强度为目标，通过试验的方式对废石在充填体中的科学配比予以确定，同时依据充填料水的渗透试验数据，对充填脱水结构进行优化布设，尽可能减少充填脱水的时间。此外，还需要对废石以及尾矿混合充填料的相关系统进行深入分析研究，使其达到废石与尾矿充填的标准要求。更为重要的是，在对矿山工程进行设计的过程中，需要对采矿过程中产生的废石排放路径进行全面考虑，尽可能达到废石不出坑的目标。

4.3地下矿山采场稳定性及岩层控制技术

在实际操作过程中，施工单位需要大量应用废石产出率低的采矿工艺，并用尾矿来对采空区进行填充，且要在安全的基础上进行。此外，还可以有效应用地压监测、数值模拟以及物理模拟等方式对采场以及采空区围岩的稳定性进行综合评价，为采矿以及采空区的充填安全打下夯实基础。具体来说可以分为以下几个方面内容：第一，运用专家系统法对采场顶板的破坏模式进行预测，并将其作为选取顶板加固措施的重要依据；第二，运用数值模拟法对充填控制地压机理以及充填材料不足情况下采场稳定性进行分析研究；第三，运用实验室对比试验的方式，对废石充填对充填体强度的影响进行对比研究；第四，运用地压监测法对无废开采采场的地压规律进行研究。

4.4地下矿山地面沉降塌陷灾害预警系统

有效运用RS、GPS、GIS技术对矿区地表塌陷区进行遥感研究，并有效结合采矿以及地质资料等进行综合研究，从而实现对矿山采空区灾害的数值以及相关物力空间的模拟。此外，以井下遥感信息、监测数据以及矿山提供的原始数据等为基础，建立健全地下矿石采空区灾害管理信息系统，实现对矿区地理控制、地质以及采矿等方面信息的分析、存储、处理，从而得出相关信息的动态反馈信息，达到对采空区突发事故进行有效预防的目的。

5结语

矿山开采工程设计范文第3篇

关键词：露天煤矿 数字矿山 建设

中图分类号：TD216 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0051-01

随着时代的不断进步和发展，科学技术日新月异，矿产资源的需求量不断增加，开采加工难度不断增大，给采矿业带来了巨大的冲击，机遇和挑战并存，这就要求采矿业不断走向数字化和智能化，以提高开采质量。1998年，美国前副总统戈尔在“数字地球―展望21世纪我们这颗行星”的演讲中提出了“数字地球”（Digital Earth）的概念，1999年召开的首届“国际数字地球”大会上又提出了“数字矿山”（Digital Mine）的概念。“数字矿山”的提出，为矿业发展指明了方向。为进一步促进露天煤矿的可持续发展，其必须结合自身实际，加强数字矿山建设，以促进经济效益和社会效益的提高。

1 数字矿山的内涵及研究意义

目前，对于“数字矿山”的定义国内外尚未完全统一。通俗地讲，数字矿山就是一个矿山范围内的以三维坐标信息及其相互关系为基础而组成的信息框架，并在该框架内嵌入我们所获得的信息的总称。对于数字矿山建设，概括起来目前主要有以下五种观点，即数字地球观点、地质模型观点、信息管理观点、监控系统观点和工程应用模式观点。对于数字矿山的功能内涵，必须从对矿山数据的存储、传输和表述向更深层次延展，并不断拓宽各个层次的应用，应涵盖数据的获取、存储、传输和表述，矿山生产与经营决策优化，各种设计、计划工作和生产指挥的计算机化，生产工艺流程和设备的自动控制等多个方面。数字矿山建设，具有重要的现实意义，第一，数字矿山能以数字化的形式全面反映矿区的地质信息、力学信息、露天煤矿矿产资源的储量和开采情况，有利于根据这些数据信息做出合理的开采规划，在保证矿产资源稳定供应的同时，促进资源的合理利用和环境保护工作，以促进经济社会的可持续发展。第二，数字矿山能适应日益增多的深井开采条件，并结合自动化开采技术，使矿工远离高温和岩爆威胁等恶劣环境，减少和避免矿山安全事故。第三，对矿山开采引起的各类生态破坏和环境污染问题进行数字化分析，以为矿山的生态重建方案、灾害评价与预测预报体系等提供参考依据。

2 露天煤矿数字矿山建设存在的问题

近年来，我国露天矿紧跟时代步伐，大力致力于数字矿山建设，取得了一定的成效，但数字矿山的建设总体上仍处于起步阶段。部分露天煤矿仍处于劳动密集型的机械化初级水平，管理粗放，煤炭开采技术、装备水平、矿山地质测量信息管理手段相对落后，缺乏三维可视化手段；煤矿开采设计和计划缺乏统一规划，大多以经验为主，缺乏科学性；过程控制程度低，生产效率不高。另外我国部分矿山企业对进行数字矿山建设的重要性认识不足，建设积极性不高，缺少长远规划和发展目标，影响数字矿山建设的进程。同时矿床开采涉及的领域较为广泛，需要多种技术的综合支撑，存在一定的技术阻碍。对于露天煤矿的数字矿山建设不可能一蹴而就，还需要较长时期的不懈努力。

3 数字露天矿建设的主要内容

数字露天矿的建设应综合考虑本矿区的生产管理需求及具体实际，设定合理的数字矿山建设的长期目标和内容：实现资源与开采环境的数字可视化、安全化和环保化，技术装备智能化与生产过程控制自动化，信息传输网络化与资源高度共享化，管理与决策科学化。具体而言，其主要可侧重于以下几个方面的研究和实践。

3.1 虚拟条件下矿山模拟开采技术研究

为促进矿山开采的科学性，数字矿山建设倡导对虚拟条件下矿山模拟开采技术研究，以期为矿山开采提供参考依据。其主要是综合考虑矿区的地质情况、矿床模型等，构造虚拟矿山，进行数字模拟开采，合理编制露天煤矿的开采计划、采矿方法、边坡工程设计、灾变应变预案等，此项技术的重点在于以优化开采为目标，有利于提高矿山开采的效益。

3.2 矿山数字地质、矿床模型研究与开发

矿山数字地质、矿床模型研究与开发，有利于实现对矿区地理信息的全面把握。可采用矿山地理信息系统建立统一的时空框架，全面整合矿山各类系统中的大量异质信息，建立数据仓库及模型库，实现数据共享。具体而言，应注重对空间和矿物属性的矿山实体数字地质、矿床模型、采场和排土场模型，地理信息系统和虚拟现实模型等的建立，实现对矿床中矿、岩的空间分布的全面了解，其主要利用RS、GPS、GIS、常规测量、地质写实、取样化验等各种实时在线采集系统与技术手段获取。根据钻探或遥感、遥测信息建立矿床地质构造模型，根据钻孔、探槽和炮孔取样建立有关矿、岩属性的空间数字模型。

3.3 实现生产过程管理和控制一体化

矿山生产过程管控一体化是指应用可视化技术，实现生产过程、工艺、设备、仪器的自动监测与控制。其主要包括：（1）生产调度监控系统，其是运用计算机、GPS、无线通讯及设备监测监控技术实现对生产过程及生产设备的真三维显示，加强对开采设备生产作业参数及状态的监测和故障的诊断，并根据实际情况，对采场运输进行合理的优化调度。（2）生产决策支持系统，将矿山中的固有信息如地面地形、煤田地质、开采方案等数字化，按三维坐标构建数字矿山，并进行矿山三维地学仿真显示、开采过程模拟分析等工作。（3）管理信息系统（MIS），其将计划管理、设备管理、财务管理、材料管理等相关信息嵌入到数字矿山三维框架内，对多维数字矿山进行构建。（4）矿山安全监测与预警系统，其以实体数字地质模型为基础，综合各类数据信息，对矿床开采进行安全监测与预警，以促进矿区环境保护，预防地质灾害的发生。

3.4 开发矿山应用软件及人工智能技术研究

为促进数字矿山建设，必须配置相应的矿山应用软件，如采矿CAD、虚拟矿山、采矿仿真、工程计算、人工智能和科学可视化等软件工具。另外应将电子与机械技术相结合，实现遥控机器人采矿，提高露天煤矿生产效率。同时为实现矿山的智能化，应加强人工技能技术的研究，实现生产调度指挥、资源预测、安全警示、突发事件处理等决策支持功能。

综上所述，数字矿山是矿业发展的必然趋势，数字矿山建设是露天煤矿一项庞大的系统工程，应综合考虑我国矿山现阶段的技术、装备、管理水平，分阶段实施， 逐步系统完成，促进矿山真正安全、高效、经济开采，构建生态矿业工程，并最终实现资源、环境与经济三者的和谐统一，达到可持续发展的目标。

参考文献

矿山开采工程设计范文第4篇

关键词:矿石损失率 矿石贫化率 管理办法

中图分类号:C93 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0148-01

矿产资源作为国民经济建设过程中得重要物质基础之一,是一种不可再生的国家地质财富。因此在矿山生产中,企业必须充分合理地利用和保护矿产资源,最大限度地减少矿石的损失和贫化。因此对矿山矿石开采过程中损失贫化的管理办法的确是一个很值得探讨的问题。

1 指标体系的计算

在矿山生产过程中,我们对矿石损失贫化的指标共有四个:矿石贫化率、矿石损失率、岩石混入率以及金属回采率。这四个指标在实际开采中是缺一不可的,其中矿石贫化率和矿石损失率这两项指标不仅仅是有关矿产资源回收利用的重要技术经济指标,更是有关矿山企业生产技术经济效果和管理水平的重要指标。同时它们还反映了相关矿山企业的经营管理水平,从定量的角度评价了所采用的采矿方法的合理程度,衡量了采矿程序是否正常和采掘(剥)作业是否正规。

关于矿山损失和贫化的计算方法,大体可以分为两种;一种是直接法,一种是间接法。直接法是指在采矿过程中,地测人员直接进入采场测定以及计算矿石损失贫化指标相关的所需的数据。这种方法主要适用于地下开采矿山的某些空场开矿法、充填采矿法以及中小型露天开采的采场。在实际操作中,一般都是采用直接法,只有受到参数干扰时才会采用间接法,当然计算方法的选择也要根据各矿山的具体情况而定,要考虑到采矿方式、方法的不同以及相关计算参数的可靠性,按照月、季、年对开采阶段、坑口进行统计和汇总。

降低矿山贫化率和损失率这两个指标对于保护和合理开发矿山资源、提高企业经济效益就显得更外重要,但是各矿山企业必须在严格贯彻执行《中华人民共和国矿产资源法》及本办法的前提基础上,加强生产技术的管理,定期检查分析损失贫化情况,及时总结经验教训,采取有效措施,合理降低矿石开采损失率和贫化率。

2 降低矿石损失贫化指标的管理办法

2.1 提高思想意识

矿山企业要努力降低矿石损失贫化率、提高经济效益首先就必须在思想上意识到降低矿石损失贫化的重要性,这种意识不仅仅是企业高层的意识更要成为企业全体员工的意识。企业高层要使每一位员工明白意识到企业在采矿、放矿以及选矿过程中需要支付的费用数额,以及矿石损失贫化指标每降低一个百分点所节约的成本和所创造的利润。企业将降低矿石损失贫化指标这一意识形成全企业的集体意识,这无形中就为降低矿石损失贫化率,提高矿石质量奠定了良好的基础

2.2 提高部门管理工作效率

根据国家采掘工业中的各项技术经济政策,每个矿山企业都应结合本单位的具体情况,健全相关制度,建立采掘(剥)工程的计划、设计、施工、检查验收、生产技术规程和分析会审等有关制度体系,保证矿石质量,以便通过更为合理的方式来降低矿石的损失率以及贫化率。

采矿技术管理部门所采用的采矿方法应根据生产地质工作提供的矿床条件和采矿方法的试验结果设计合理的采矿方法、制定可行性损失贫化率计划指标以及保证完成指标的技术措施。针对其开发设计的矿石产品,该部门应制定合理的产品方案和质量标准,稳定供矿的质量。采矿技术管理部门应该合理布置工程的所有事项,尤其采掘工程设计及技术计划应贯彻“大小、厚薄、贫富、难易”兼采的原则。设计人员要以深入的现场调查研究为基础,力求改进开采工艺,提高开采技术。

生产部门在矿床开采过程中必须严格地按照之前批准的计划和标准合理开采矿石,最大限度地回收矿产资源,减少损失和贫化。负责组织生产的领导和工程技术人员,要经常深入现场检查施工质量,发现问题要及时采取纠正措施

质量监督部门要对工程和采出矿石的质量进行全面的检查,找到影响质量好坏的因素,及时汇报给有关负责部门及有关人员。工作人员也要遵守工作规程,认真计量,化验及时。一旦发现质量不合格的矿石,取样人员不予计量,作废石处理。

2.3 严格奖罚制度

对于矿石企业而言,质量是采场工程的重中之重,数量并不是评价绩效最主要的因素,因此建立严格的考核制度,用合理的制度来管理工程和人员就显得尤为重要,严格奖罚制度也是降低采矿率的有利措施有以下几点。

首先,矿石损失贫化率指标应当与工资挂钩,把指标落实到具体的人身上,如车间主任,车间地、测、采技术人员等,从而就把责任落实到具体的人身上,在工资结算的时候以此作为考核工资和奖金的依据。

其次,矿山企业应该要求相应职能单位于每月中旬测定实际水平采宽和各个水平采宽,然后该职能单位月底与车间一起验收工程量,再一次测定实际水平采宽和核定合格水平采宽,然后以这两次核定的采宽为基础取平均值,计算合格矿量和实际矿量。之所以这么做,是因为合格的水平采宽是贫化、损失率指标的核定基础,因此必须定期核定采场采宽,而且必须做到严格细致。

2.4 提高技术培训工作质量

矿山企业的技术人员主要是地、测、采技术人员,这三类技术人员的技术水平对矿石损失贫化的影响很大,因此这些技术人员应当定期或不定期地提交以实践为基础的相关总结、经验或者建议。企业应鼓励技术人员参与各种技术交流活动,一是通过这类交流活动增强技术人员的技术知识,二是以这种形式的活动作为奖励调动他们的积极性。

参考文献

[1] 吉恩.镍业大岭矿矿石贫化率和损失率的有效途径[J].有色矿冶,2008(6).

[2] 王睿.井筒受采空区塌落影响的破坏机理及治理研究[D].山东科技大学,2010.

矿山开采工程设计范文第5篇

【关键词】露天矿区；生产规模；经济效益；市场需求；资源条件；技术条件；经济条件

0 引言

露天矿山生产规模是露天矿区开发技术决策要素的核心，其他技术决策均围绕生产规模来决定，例如，矿区总平面布置、设备规格、劳动力数量和投资等。这些要素一旦确定，在短期内难以改变。有的矿山投产后，生产规模不断扩大，其关键技术决策要素不断变化；有的因各种原因迟迟达不到设计生产规模，造成资金及人员的浪费。造成这种现象的原因是：矿山生产规模确定过程中的复杂性及不确定性，同时也反映出对其规律认识的局限性和长期性。一般影响露天煤矿矿山生产规模的因素包括：市场需求、资源条件、技术条件、经济条件和其他条件。

1 资源储量约束

1.1 设计规范的限制

按国家经济管理体制的需要，将露天矿的生产能力及服务年限划分为3类5级并按此制定了相应的露天矿工程建设标难。为了保证露天矿有足够的服务年限，按可采储量计算服务年限时，要考虑一个储量备用系数。储量备用系数是露天矿抵御可能发生风险的一项措施。例如，①地质资料的准确性不足；②开采工艺的适应性不强；③突然发生的滑坡等事故。这些都使可采储量减少、服务年限缩短而造成损失。另外，也为生产发展留有一定余地。根据工程设计研究利地质勘探阶段，结合煤层的复杂程度，储量备用系数大致可按下面方法选取：规划设计（地质普查）一般取 1.3-1.4；可行性研究（地质详查）一般取 1.2-1.3；初步设计（地质精查）一般取 1.1-1.2。

合理的服务年限应能充分发挥设备和工程设施的效能，使投资和生产成本最低；合理地利用资源，一方面，避免服务年限过长使露天矿生产能力偏低，或是矿田划分密度偏稀，提前占有勘探资金和储量价值；另一方面，同一矿区内如有两个以上的露天矿可以接续开采时，每个露天矿的服务年限可小于相应的规定，但是全部接续的服务年限必须达到上述标推。

关于矿田储量、矿山产量规模及服务年限的关系，我国有关部门在技术政策及设计规范上做了具体规定。矿山服务年限应满足：

式中：T为一定产量规模下的矿山服务年限，a；Q为矿田境界内矿石工业储量，Mt；K为储量备用系；A为矿山生产规模，Mt/a；Tg为规程要求的矿山服务年限，a。

在矿山服务年限满足设计规范所要求的矿山服务年限时，矿山的最大产量规模为：

1.2 按泰勒准则可达到的生产规模

根据国际著名的露天矿山经济寿命与矿田储量关系经验公式：

2 技术约束

2.1 按开采强度可达到的最大生产规模

露天煤矿开采强度受到矿床赋存条件的限制，不可能是无限大的。根据矿山的具体条件，可能选用开采工艺和主要设备，不同的矿山生产工艺所能达到最大开采强度差别也很大。这些工艺和设备所能达到的最大生产能力，制约着矿山生产规模。开采强度是露天矿山优化设计的重要内容，圈定开采境界和进行产量规模优化一般是在所能达到的开采强度一定的条件下进行的，由开采工艺的开采强度决定的露天矿生产规模为：

2.2 按主要生产环节可达到的最大生产规模

露天矿山的生产是由矿岩松碎、采装环节、运输环节、排土环节等环节组成的串联系统，各个生产环节利用均衡剥采比折算成生产能力：

2.3 按外部条件可达到的生产规模

外运条件是限制矿山生产规模的一个重要因素，我国露天煤矿多数处于内蒙古、陕西、山西和新疆地区，交通十分不便，承受不了长途运输的费用负担。虽然运输条件是可以改变的，但也受到资金的限制。在有条件时，可以采用就地利用矿石来改善外部条件提高露天矿可达到的最大生产能力，如建设露天矿坑口电厂。

此外，矿山规模还可能受到其他条件的制约，如供水、供电、疏干等。外部条件是可以改变的，当矿山规模受条件约束而变得不合理时，应考虑改善条件，提高外部条件能满足的生产规模。

3 经济约束

3.1 市场规模

市场需求量是影响矿山生产规模的最关键因素。市场需求量大，才能进行大规模建设。反之，没有市场需求或需求最很小，就不能上马或不能建大型矿山。因此，在确定规模之前，必须对市场供求关系进行详细调查、预测，弄清矿石产品有多大市场、矿山建成后能有多大的市场份额、了解用户对产品质量有何具体要求等。

3.2 投资规模

矿山规模往往受到资金条件的制约，即所谓有多少钱开多大矿。资金短缺时，固然可以通过借贷来弥补资金的不足，但贷款是要支付利息的。因此，必须计算矿山偿还本息的能力。投资条件规模可用下式表示：

A=L/C

式中： A为生产规模，Mt/a；L为可能获得的资金，百万元/a；C为单位投资，元/t。

3.3 效益

矿山的生产成本可分为固定成本和可变成本，固定成本在一定范围内与产量无关，可变成本与产量成比例关系，矿山的最低效益应该盈利或至少不亏损，则保证矿山效益的最小规模应为：

式中：A 为保证矿山有起码经济效益的下限规模，万 t/a； Cd为固定总费用，元/a；K1为考虑规模对固定费用影响的系数；Cc为可变的单位费用，元//t；K2为考虑不完全成比例的调整系数；m为煤炭销售价格，元//t。

从上式可以得出：矿山固定费用越大，就越需要增大矿山的下限规模，来分摊固定费用。反之，矿山的市场价格越高，矿山的下限规模可以减小，也不至于引起矿山的亏损。

4 其他条件

矿山生产特别是露天开采对环境的影响较大，如可能占用大量耕地，破坏生态环境，造成地下水位乃至地表沉降，严重影响附近居民生活等，这些不利影响以及人们对改善生存条件的要求，会不断促使国家、地方政府对采矿作业做出越来越多、越来越严格的限制，最终会影响到矿山的建设规模。

5 结束语

总之，合理确定矿山的生产规模（即经济规模），其实质是进行规模经济评价，使所确定的矿山规模符合规模经济的规律而获得规模效益，并应避免出现规模不经济带来收益递减的损失。

【参考文献】