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摘 要:过去,我国矿山开采设计方法一直都以前苏联采矿模式为主,其中问题多且复杂。近几年来,随着我国市场经济体制的确立,传统的矿山开采设计方法逐渐无法满足社会发展需要,无论设计工作还是观念上都与社会需求发生了分歧。本文就当前矿山开采工程设计要点进行分析,以期为矿山建设与矿山采矿事业的发展做出应有贡献。
关键词:矿山;采矿工程;设计;技术
自从改革开放以来,我国坚持大力发展社会主义市场经济,国民经济得到快速的发展,尤其是近几年,受到世界经济一体化的影响,我国国民经济水平提升更为迅速。但是与此同时,我国矿产资源消耗量也在与日俱增,资源储存量日趋紧缩。因此,为了更好的保证矿产资源的持续开发利用,矿山采矿设计单位必须在工作中重视国家法律法规,结合矿山实际情况提高工程设计质量,在保证矿山开采安全的基础上缩短采矿时间、节省采矿投资。
1 地质资料的详细分析
矿山企业由于经营项目的特殊性,其在设计、建设中本身存在复杂性、多样性和周期性的特点,同时随着地下矿产开采量的不断上升,矿山开采工程设计重要性不断凸显,如何科学、合理开采地下矿产已成为目前人们关心焦点。
1.1 矿山采矿工程设计意义
近年来,地下采矿已成为矿山企业工作重点,这些矿石由于长期埋置在地下,其存储条件差距大、存储量不同且开采后无法在生产等条件的限制,使得矿山企业生产条件随着时间的推移不断变化。这种变化无论矿山企业规模大小还是矿山生产条件的优越与否,其开采系统都极为复杂,作业立体化突出、开采条件演变复杂等。在这种情况下,矿产企业大多都采用回填开采的方式,这种方法随着开采量的增加令切割工程逐渐减小、最终消失,同时也引发了新工程的开展。在这种情况下,矿山企业不可能在工作中一次设计出科学、合理的工程施工意图,这就需要在不同的阶段采取不同的方法进行设计,从而保证矿山开采工作的顺利进行。因此,充分认识矿山自身特点是做好矿山设计工作的基础,也是保证矿山开采顺利的关键。
1.2 矿山开采设计中地质资料勘察
地质报告是矿山开采设计的基础,其目的在于通过不同方位、角度来阐述矿石质量以及其他的地下空间信息,并且采用文字、图画或者视频等方式来具体说明。一般来说,在矿山开采设计中地质报告分析主要从以下几个方面入手:
1.2.1 矿山所处区域的整体地质分布情况,其中包含地质构成、地质结构以及地质构造等。这些因素对于矿体的存在影响较大,甚至还影响着矿石质量,因此在采矿设计之前必须要对矿山地质情况进行深入分析。
1.2.2 在矿山采矿设计中,通过对地质资料进行研究我们可以充分认识矿体的分布形态、结构、类型以及岩石的分布状况。这些内容也具体表明了矿体中岩石分布情况、岩石质量以及岩石变化规律,进而为圈矿设计提供最直接的材料依据。
1.2.3 地质资料中还显示出其他的矿床信息,比如矿石的存储量、土层厚度、溶岩发育情况、矿石等级、夹层等。因此在设计中通常都需要将首采区置放在储量较多的位置,但是需要注意的是在不同的矿山条件下,首采区的设计方法和措施也不尽相同。
2 开采境界线的确定
在过去的矿山开采工作中,境界线大多都采用石灰标志,但是在实际操作中由于经济、地形、交通等条件的限制,在境界线确定中通常都会采用竖桩的方式来显示。一般来说,在矿山开采中地质报告中已经明确给出了矿产储量计算范围,并且在国家相关部门备案了。而矿山开采设计的目的在于将地质报告中给出的矿产储量结合当前实际开采情况、开采条件开采出来,因此这类设计成果通常都会在国家有关部门备案,并提前配置相关的开采设备,以供国家政府部门的随机检查。在地质勘察设计工作中,需要注意以下几个方面的内容。
2.1 生产上可靠而又灵活,以便在自然条件(矿床地质条件和开采技术条件)有变化时,仍能保证维持生产或可以对技术方案做某些改变。
2.2 技术上先进而又现实,即设计方案的技术先进程度要和所具备的物质条件相适应。
2.3 工艺简单而又操作方便。
2.4 有足够的生产能力而又有较高的矿床开采强度。
3 矿山开拓设计技术管理要求
矿床开拓设计的主要内容是确定开拓巷道和辅助开拓巷道的类型、位置、数目、断面尺寸以及露天剥离堑沟等。矿床开拓往往决定了整个矿山企业建设和生产的全貌,它与矿山总平面布置、提升运输、通风排水、砂矿采掘进路、排尾等一系列问题有密切的联系。矿山的开拓工程一经形成后,矿山的生产面貌便很难改变,因此,应十分重视矿床开拓设计和施工技术管理工作。
矿床开拓设计说明书的内容应包括:设计依据(上级机关的批准书、任务书等)。设计矿区区段的地质概况。设计方案要进行详细的技术经济对比,并详细说明所选择的方案在技术上的可靠性及在经济上的合理性;设计工程量;主要点坐标;施工顺序和安全防尘措施;工程进度计划表;所需设备、材料明细表以及工程概(预)算等。
矿床开拓工程的设计要综合考虑以下因素:
(1)地表地形及矿床埋藏条件。(2)矿山生产能力、及服务年限。(3)矿区的勘探程度、储量及远景。(4)井筒(主平硐)位置应避免压矿,且要位于开采移动带20米以外,否则应留有足够的保安矿柱。(5)井筒位置应尽可能避免开掘在含水层或受断层破坏和不稳固的岩层中,如上述条件不可避免,设计中应有相应的措施。(6)井口(平硐)的标高应在历年最高洪水位以上,并要保证有关构筑物不受滚石、滑坡和岩石塌陷的危害。(7)井口(平硐)的地表要有足够的工业场地,便于布置各种构筑物、建筑物和足够的废石场地等。(8)井口(平硐)位置的确定,应使地表和坑内工程量少,施工快且到选厂的总运输功最小。(9)对扩建和改建的开拓工程,应尽可能利用原有井巷,并尽可能与已有开拓系统相联系。(10)每个矿井要有两个独立的安全出口,两出口之间的距离按《冶金矿山安全规程》的规定执行。(11)施工前,要制定井筒掘进、砌筑、井筒装备的安装施工方案和施工组织技术措施与安全措施。制定的井筒施工制度表,编制井筒掘进砌筑安装的设备、材料、工具、人员明细表。
结束语
总之,每一个矿山的地质特征都是不同的,因此在矿山采矿工程设计中工作人员因当认真、仔细的分析矿山地质情况,选择出科学、合理的开采方案,在确保矿山建设安全的同时,节约投资成本、提高企业经济效益。
参考文献
[1]王国权.矿井开采设计的方法步骤及参数的确定[J].科技风,2013(4).
[2]王宏森.矿床地质特征对采矿设计的影响[J].江苏冶金,2007(3).
[3]李英,暴合琴,陈仲杰,江家谱.计算机辅助设计系统在采矿工程设计中的应用[J].有色金属(矿山部分),2006(1).
[4]邢存恩,宋毅,侯水云.煤矿开采图件设计管理系统[J].科技情报开发与经济,1997(4).
作者简介:王超,身份证号码:210124198701123217
关键词:矿山;采矿工程;设计;技术
自从改革开放以来,我国坚持大力发展社会主义市场经济,国民经济得到快速的发展,尤其是近几年,受到世界经济一体化的影响,我国国民经济水平提升更为迅速。但是与此同时,我国矿产资源消耗量也在与日俱增,资源储存量日趋紧缩。因此,为了更好的保证矿产资源的持续开发利用,矿山采矿设计单位必须在工作中重视国家法律法规,结合矿山实际情况提高工程设计质量,在保证矿山开采安全的基础上缩短采矿时间、节省采矿投资。
1 地质资料的详细分析
矿山企业由于经营项目的特殊性,其在设计、建设中本身存在复杂性、多样性和周期性的特点,同时随着地下矿产开采量的不断上升,矿山开采工程设计重要性不断凸显,如何科学、合理开采地下矿产已成为目前人们关心焦点。
1.1 矿山采矿工程设计意义
近年来,地下采矿已成为矿山企业工作重点,这些矿石由于长期埋置在地下,其存储条件差距大、存储量不同且开采后无法在生产等条件的限制,使得矿山企业生产条件随着时间的推移不断变化。这种变化无论矿山企业规模大小还是矿山生产条件的优越与否,其开采系统都极为复杂,作业立体化突出、开采条件演变复杂等。在这种情况下,矿产企业大多都采用回填开采的方式,这种方法随着开采量的增加令切割工程逐渐减小、最终消失,同时也引发了新工程的开展。在这种情况下,矿山企业不可能在工作中一次设计出科学、合理的工程施工意图,这就需要在不同的阶段采取不同的方法进行设计,从而保证矿山开采工作的顺利进行。因此,充分认识矿山自身特点是做好矿山设计工作的基础,也是保证矿山开采顺利的关键。
1.2 矿山开采设计中地质资料勘察
地质报告是矿山开采设计的基础,其目的在于通过不同方位、角度来阐述矿石质量以及其他的地下空间信息,并且采用文字、图画或者视频等方式来具体说明。一般来说,在矿山开采设计中地质报告分析主要从以下几个方面入手:
1.2.1 矿山所处区域的整体地质分布情况,其中包含地质构成、地质结构以及地质构造等。这些因素对于矿体的存在影响较大,甚至还影响着矿石质量,因此在采矿设计之前必须要对矿山地质情况进行深入分析。
1.2.2 在矿山采矿设计中,通过对地质资料进行研究我们可以充分认识矿体的分布形态、结构、类型以及岩石的分布状况。这些内容也具体表明了矿体中岩石分布情况、岩石质量以及岩石变化规律,进而为圈矿设计提供最直接的材料依据。
1.2.3 地质资料中还显示出其他的矿床信息,比如矿石的存储量、土层厚度、溶岩发育情况、矿石等级、夹层等。因此在设计中通常都需要将首采区置放在储量较多的位置,但是需要注意的是在不同的矿山条件下,首采区的设计方法和措施也不尽相同。
2 开采境界线的确定
在过去的矿山开采工作中,境界线大多都采用石灰标志,但是在实际操作中由于经济、地形、交通等条件的限制,在境界线确定中通常都会采用竖桩的方式来显示。一般来说,在矿山开采中地质报告中已经明确给出了矿产储量计算范围,并且在国家相关部门备案了。而矿山开采设计的目的在于将地质报告中给出的矿产储量结合当前实际开采情况、开采条件开采出来,因此这类设计成果通常都会在国家有关部门备案,并提前配置相关的开采设备,以供国家政府部门的随机检查。在地质勘察设计工作中,需要注意以下几个方面的内容。
2.1 生产上可靠而又灵活,以便在自然条件(矿床地质条件和开采技术条件)有变化时,仍能保证维持生产或可以对技术方案做某些改变。
2.2 技术上先进而又现实,即设计方案的技术先进程度要和所具备的物质条件相适应。
2.3 工艺简单而又操作方便。
2.4 有足够的生产能力而又有较高的矿床开采强度。
3 矿山开拓设计技术管理要求
矿床开拓设计的主要内容是确定开拓巷道和辅助开拓巷道的类型、位置、数目、断面尺寸以及露天剥离堑沟等。矿床开拓往往决定了整个矿山企业建设和生产的全貌,它与矿山总平面布置、提升运输、通风排水、砂矿采掘进路、排尾等一系列问题有密切的联系。矿山的开拓工程一经形成后,矿山的生产面貌便很难改变,因此,应十分重视矿床开拓设计和施工技术管理工作。
矿床开拓设计说明书的内容应包括:设计依据(上级机关的批准书、任务书等)。设计矿区区段的地质概况。设计方案要进行详细的技术经济对比,并详细说明所选择的方案在技术上的可靠性及在经济上的合理性;设计工程量;主要点坐标;施工顺序和安全防尘措施;工程进度计划表;所需设备、材料明细表以及工程概(预)算等。
矿床开拓工程的设计要综合考虑以下因素:
(1)地表地形及矿床埋藏条件。(2)矿山生产能力、及服务年限。(3)矿区的勘探程度、储量及远景。(4)井筒(主平硐)位置应避免压矿,且要位于开采移动带20米以外,否则应留有足够的保安矿柱。(5)井筒位置应尽可能避免开掘在含水层或受断层破坏和不稳固的岩层中,如上述条件不可避免,设计中应有相应的措施。(6)井口(平硐)的标高应在历年最高洪水位以上,并要保证有关构筑物不受滚石、滑坡和岩石塌陷的危害。(7)井口(平硐)的地表要有足够的工业场地,便于布置各种构筑物、建筑物和足够的废石场地等。(8)井口(平硐)位置的确定,应使地表和坑内工程量少,施工快且到选厂的总运输功最小。(9)对扩建和改建的开拓工程,应尽可能利用原有井巷,并尽可能与已有开拓系统相联系。(10)每个矿井要有两个独立的安全出口,两出口之间的距离按《冶金矿山安全规程》的规定执行。(11)施工前,要制定井筒掘进、砌筑、井筒装备的安装施工方案和施工组织技术措施与安全措施。制定的井筒施工制度表,编制井筒掘进砌筑安装的设备、材料、工具、人员明细表。
结束语
总之,每一个矿山的地质特征都是不同的,因此在矿山采矿工程设计中工作人员因当认真、仔细的分析矿山地质情况,选择出科学、合理的开采方案,在确保矿山建设安全的同时,节约投资成本、提高企业经济效益。
参考文献
[1]王国权.矿井开采设计的方法步骤及参数的确定[J].科技风,2013(4).
[2]王宏森.矿床地质特征对采矿设计的影响[J].江苏冶金,2007(3).
[3]李英,暴合琴,陈仲杰,江家谱.计算机辅助设计系统在采矿工程设计中的应用[J].有色金属(矿山部分),2006(1).
[4]邢存恩,宋毅,侯水云.煤矿开采图件设计管理系统[J].科技情报开发与经济,1997(4).
作者简介:王超,身份证号码:210124198701123217