06现代采矿技术与理论101
1、采矿的动力是什么？
2、煤矿深井开采的主要特征有什么？煤矿深井开采存在的问题有哪些？
3、什么是洁净煤技术？洁净煤技术的研究有什么意义？
4、对钻孔水力开采技术如何评价？
5、什么叫可持续发展？如何才能够使煤炭工业做到可持续发展？
6、谈一谈煤矸石综合利用的重大意义。
1、采矿的动力是什么？
答：1）、开采技术发展的内部动力
首先是人们对安全生产的渴望：“五大灾害”控制技术的进步，开拓布置与开采方法的改革；其次是人们对高产高效和高额利润的渴望：破岩技术与设备的进步，运输技术与设备的进步。
2）、开采技术发展的外部动力
采矿工业的每次发展和变革在很大程度上依赖于与之相关的科学技术的成就。这些相关的学科和领域包括：数学、物理、机械、自动化、化学、材料、经济学、管理学、计算机等科学技术等；建立了矿山地质与测量、矿山岩体力学、岩石破碎及工艺、露天矿开采方法与工艺、地下采矿方法与工艺、特殊采矿方法与工艺、采掘机械、凿岩爆破技术、提升运输、矿山系统工程与管理、采矿安全与卫生工程、矿井通风、矿山环境保护、矿山办公自动化与管理信息系统等一系列专门的知识体系，使采矿真正形成了一门独立的学科。
2、煤矿深井开采的主要特征有什么？煤矿深井开采存在的问题有哪些？
答：具有如下主要特征。
1)地压大
主要表现在以下几个方面：
(1)原岩应力大。原岩应力包括自重应力、构造应力以及赋存在岩体中的水和瓦斯对岩体的压力等。自重应力随埋藏深度的增加而增大。构造应力实际上是构造残余应力，由于释放困难，残余构造应力大。地下水和瓦斯赋存在岩体中，其赋存量和压力随赋存深度增大而增大。因而，在深矿井开采中原岩应力大。
(2)岩体塑性大。在深矿井开采中，由于原岩应力大，主要是侧向应力的增加使岩体的塑性增大。
(3)矿山压力显现剧烈。矿山压力显现剧烈是深矿井开采中原岩应力大和岩体塑性大的主要表现。如围岩移动量大，移动速度快，冲击地压发生频度高，冲击能量大。
2)地温高
地温是指井下岩层的温度。一般情况下，地温随深度增加而呈线性增加，其增高率用温度梯度(℃／hm，hm＝100m)表示。地温决定着井下采掘工作面的环境温度，即矿井温度。在深矿井开采中，矿井温度一般都比较高，会影响人体健康，有时甚至会远高于人体所能承受的最高温度。
3)矿井瓦斯大
（1）矿井瓦斯(绝对)涌出量大。其原因是：①一般情况下，煤层埋藏深，煤层瓦斯含量大。②煤炭开采强度随采深增加而增大。
（2）瓦斯突出(煤与瓦斯突出)频度大，突出的量大。影响瓦斯突出的因素随开采深度增加而增大。
存在的问题：
1）、矿压显现加剧，巷道维护困难
随着矿井采深的不断增加,矿井逐渐出现矿压显现强烈，巷道维护困难，地温升高和勘探困难，开采条件恶化，生产技术效果和经济效益下降等问题。一方面,巷道断面必需加大。另一方面,地压增大,在深部高应力作用下，围岩移动更为剧烈,巷道产生变形破坏更为严重。在调查的超过700m的深井中，巷道矿压问题普遍严重，底臌成为常见的地压现象,特别在采准巷道中尤其严重。失修和严重失修巷道比例增加,井深1000m 时巷道失修率约是同条件下500～600m埋深巷道失修率的3～15倍,部分矿井巷道失修和严重失修率达20％以上。深井巷道维护问题已成为整个矿井生产系统中的最薄弱环节。
2）、煤岩破坏过程强化，冲击地压危险性增加
我国发生冲击地压的深度在200～1000m,由于开采深度的增加,煤岩体应力升高,有冲击地压危险的煤层数量增加,有冲击地压的矿井逐渐增多。发生冲击地压矿井50年代为7个,60年代为22个,目前已增加到33个。经调查发现,冲击地压发生的次数、强度和危害程度随深度的增加日趋严重。
3）、瓦斯压力增高，煤与瓦斯突出危险严重
我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一,截止1986年,已发生突出的矿井200多个,突出次数约为12000次,约占世界发生总突出次数的1/3。从国内外开采实践上看，矿井深部开采时瓦斯涌出量一般比较大,煤与瓦斯突出的问题已成为深部开采中不容忽视的重要问题。经研究表明,我国煤矿煤与瓦斯突出有随采深增加而瓦斯压力增高,瓦斯涌出量增大的趋势。
4）、深热矿井增加，气候条件恶化
随着矿井向深部开采,许多国家都遇到了不同程度的热害问题。德国、俄罗斯掘进工作面温高达50℃,部分高达60℃。矿井气温过高严重影响人体健康,引发各种疾病,造成事故率上升,劳动生产率下降,甚至被迫停产。
我国深井热害问题相当严重,而我国热害的治理工作由于缺乏技术、资金等问题,大部分矿井热害治理仅靠通风降温、洒水降温,部分矿井采用机械制冷降温方法。总的现状是技术落后、效果较差,应引起有关方面的高度重视。
5）、矿井生产费用升高，经济效益下降
随着采深的增加，勘探强度加大，地压、地温升高，冲击地压及煤与瓦斯突出危险增大，相应的要采取一系列措施，如增加设备，加强支护等。同时，井下需要维修的巷道长度增加，到工作地点的距离和时间增加，提升高度大、时间长，主副井提升系统、排水系统环节增多，通风系统趋于复杂。这些都导致煤炭生产成本增加，吨煤成本生产费用提高，经济效益迅速下降。
3、什么是洁净煤技术？洁净煤技术的研究有什么意义？
答：洁净煤(CleanCoal)一词是20世纪80年代初期美国和加拿大关于解决两国边境酸雨问题谈判的特使德鲁·刘易斯(Drew Lewis，美国)和威廉姆·戴维斯(WilliamDavis)，加拿大)提出的。洁净煤技术英文是Clean Coal Technology，简称CCT，其含义是：旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。
煤炭目前约占全球能源消费量的四分之一，是仅次于石油的第二大能源，也是成本最低的发电原料之一。从目前的发展趋势上，由于石油在地球上的储量，远远不如煤炭的储量大，世界利用石油的时间不会太长，煤炭在20年内或更短的时间内，成为第一能源。但由于煤炭的开采和燃烧煤炭会造成严重的环境及污染问题，煤炭的形象不佳，其生产在近期会受到许多方面的限制。为此，发达国家在近年来加快了洁净煤技术的开发和应用步伐，使煤炭的开采和利用前景变得亮丽起来。
洁净煤技术是指新一代的煤炭开采和利用方法，它能够大大降低开采带来的环境问题和废气以及其他污染物的排放量，从而将大幅度提高煤炭的经济效益和煤炭在环保方面的可接受性。世界能源委员会的一份最新研究报告认为，对于主要煤炭消费国来说，今后几十年内，从煤炭中提取的合成气体、液体和氢将是重要的长期能源供应来源。该项研究的负责人比基预测，到2030年，全球约72％的发电将使用洁净煤技术。
美国是煤炭生产和消费大国，其一半以上的电力来自煤炭发电。因此，美国政府高度重视洁净煤技术的开发和应用。布什政府上台后即承诺在10年内拨款20亿美元用于推动洁净煤技术的发展。为此，布什政府制定了“美国洁净煤发电计划”，其目的是到2018年，使燃煤发电厂
排放的硫、氮和汞减少近70％。去年3月份，美国能源部已选定8个项目作为该计划的支持对象。
据英国最新一期《石油经济学家》杂志报道，目前西方大能源公司最感兴趣的是煤炭气化技术。煤炭气化技术是将煤炭转化为清洁的燃气，再用于发电和其他用途。美国一位工程咨询专家认为，煤炭气化技术特别是“集成气化联合循环”（IGCC）技术今后肯定会在美国得到广泛应用。“集成气化联合循环”技术是把煤炭转化为燃气并经过去污设备过滤后再使用，从而提高燃气的能效并减少氮氧化物、二氧化硫和汞的排放量。目前美国已有7个大规模的煤炭气化项目在运营之中。美国康菲石油公司和另一家公司最近宣布将投资12亿美元在明尼苏达州建造一座531兆瓦、使用“集成气化联合循环”技术的发电厂。有专家认为，“集成气化联合循环”技术与其他洁净煤技术相比至少有4方面的优势：一是这是一项成熟的技术；二是这是最清洁、产生污染最少的煤炭处理技术；三是具有成本竞争力；四是这是最容易获得的控制煤炭污染排放的技术。与其他煤转电技术相比，“集成气化联合循环”技术还可以少用40％的水。所以，洁净煤技术的研究对今后能源的使用和环境的净化有很深远的意义。
4、对钻孔水力开采技术如何评价？
答：随着世界各国经济的飞速发展，普遍面临地下浅部富矿的日趋枯竭，开采深部矿产和浅部贫矿势必造成开采成本增加。开采劳动生产率低，开采成本高以及环境保护等问题，都对传统的地下坑道和露天开采提出挑战。所以,人类迫切需要技术含量高、低耗、高效的采矿方法来缓解这一危机。新一代的开采方法就是利用热传递、质量交换及化学和水力学过程，把固体矿物在地下转化为液态或气态，然后再经过钻孔抽出地表，经过分选处理之后加以应用。钻孔水力开采技术就是这类最有前景的开采技术之一，它是基于钻孔技术和水力学原理之上的一种矿产开采新方法。有以下几个优点：
1）、钻孔水力采煤目前有井工采煤法、地面采煤法和气液脉动采煤法，这些采煤方法可分别开采0.3m以上薄煤层、近地表煤层和有突出危险煤层。用钻孔水力采煤方法，可以把认为不属于开采储量的煤炭资源开采出来，延长煤炭为人类服务的时间。
2）、三种钻孔水力采煤方法，其中沿煤层倾斜布置的井工钻孔水力采煤方法曾在德国、苏联、日本等国进行了试采或工业开采，实践证明
是可行的，必要时可进行研究和试验。对于地面钻孔水力采煤，钻孔气液脉动采煤以及沿煤层走向布置的井工钻孔水力采煤方法国外仅进行研究和试验，在某种程度上可以开拓研究思路。
3）、钻孔水力采煤是否能取得较好的经济技术效果主要取决于煤层的物理特性和围岩的物理特性,选择适宜的煤层地质条件可以取得开采利润。
4）、煤层厚度在很大程度上可确定单孔产量和生产效率，也影响开采的经济效益。但对于开采薄煤层特别是极薄煤层，由于可以有效地开采那些本不属开采储量的煤炭资源，应当说这是一种可行的开采方法。对于开采中厚下限煤层在某些条件下偏薄也不失为一种可以进一步探索的开采途径。
5、什么叫可持续发展？如何才能够使煤炭工业做到可持续发展？
可持续发展是产业革命以来人类社会发展反思的结果。在上世纪，由于生产力极大提高和经济规模空前扩大，导致自然资源过渡开发与消耗，污染物质大量排放，使资源短缺环境遭污染，生态被破坏，加剧了人类与自然的矛盾，对社会经济的进一步发展和人类自身生存构成新的威胁，这样，人类必须重新审视自己的行为，探索新的发展战略。可持续发展的定义：“既满足当代人的需要，又不危及后代人满足其需求的发展”。传统观是一种“工业化实现观”，以工业增长作为衡量发展的唯一标志。片面追求国民生产总值的增长。会造成环境急剧恶化，生活质量下降，发展最终难以持续。
可持续发展观强调环境与经济发展的协调发展，目标是保证社会具有长时期持续发展的能力。煤炭不可再生，以其依托而形成的产业，本质上是不可持续的，但其耗竭速率，应限制在寻求可代煤炭的可再生资源或新能源的速率之内。我国产煤、耗煤是世界第一大国，环境问题严重，传统的煤炭工业和种类煤炭利用行业对矿区环境、主要消费区环境乃至例示生态环境产生严重污染和破坏。矿山地下开采必将导致矿层上覆岩层的应力变化，导致覆岩移动与破坏，在地表产生下沉。露天开采会产生大量的岩土剥离量堆积，使大面积良田被侵占，也使大量的地下水遭受污染和损失。煤炭的可持续发展尤为重要。
1）、存在的问题
我国煤炭开采的94%为井工开采，目前井工开采新带来的主要环境问题有：
（1）农田地塌陷。井工开采平均采出万吨煤炭则塌陷土地2
2.0km，
我国煤矿区已累计塌陷土地约25100.4km ?；
（2）村庄建筑物下压煤开采。据统计，村庄及建筑物下压煤总量达到48亿吨，其中村庄下压煤量约占65.6%。
（3）矸石占地。据统计，我国矸石年排放量达到1.5亿吨—2.0亿吨，目前全国累计堆积达30亿吨，占用土地25500km 。
（4）地表潜水位下降，导致井水枯干，给农田灌溉、城市用水都带来很大的困难。
（5）污染后的矿井水外排。据统计，每年矿井排水量约为39102.2m ?，其中部分为酸性、高盐或高悬浮物矿井水。
（6）露天及井工开采过程中，每天均向大气中排放出大量CO 2、CH 4、H 2S 及一部分CO 等气体，加重了大气的污染。
（7）、我国煤炭储量虽然丰富，但分布不均衡，西部多，东、南地区少，条件差的多，好的少，耗竭速度快，开发过度。回采率很低。全国30%左右。（小矿10%～15%）
（8）、技术进步缓慢。装备落后，管理水平低，人多、效率低，安全差。
（9）、产品结构不合理，未能实现综合开发。人为地将以煤炭为基础的电力、炼焦、煤化工等划分出去；不开采加工与煤伴生的其它有价值的矿物资源。
2）、考虑的因素
（1）．高效洁净开采技术。主要目的是减少煤矿开采过程中对环境造成的污染，包括减少矸石排放开采技术，减少地表沉陷与破坏的开采技术、采动损害的综合治理技术及煤炭地下气化的开采技术。
（2）．矿区环境污染治理工程。包括水污染控制工程、大气污染控制、固体废物处理和资源化技术、噪声和振动污染控制工程、环境监测和环境信息处理技术、环境遥感技术、环境管理技术等。
（3）．矿区土地资源保护、土地复垦以及生态重建技术
这是矿山采掘特有的环境问题。这一研究涉及环境生态学、生态工程技术、土地复垦规划技术、机械复垦技术、生物复垦技术、土地测量和矿山测量技术、土壤调查和监测技术以及其它相关技术。
（4）．矿区地表水和地下水资源保护
这也是矿山采掘特有的环境问题。保护矿区水资源涉及陆地水文学、环境水文地质学、地下动力学、地下水资源管理、地下水测试技术。
（5）．矿山环境地质和地质灾害防治技术
这里不包括和解决不良条件对煤炭开采生产环境的影响所需要的科学技术，更主要的是认识和解决开采引起的一系列地质环境问题的科学技术，如矿山水害、边坡稳定、山体和岩体稳定、上覆岩层移动和地面塌陷预测、三下（建筑物下、铁路下、水体下）开采引起的环境问题、水土流失等等。
（6）．矿山废物安全处置和伴生矿物资源化
这一研究方向也涉及众多学科，包括煤化学、水泥工艺学、制砖工艺学、煤矿伴生矿物学、矿物分选和加工等。
（7）．洁净煤技术
煤炭利用，包括劣质煤的就地利用，是煤炭消费区、煤矿矿区、乃至全球大气污染的主要原因之一。洁净煤技术包括先进的选煤技术、煤的气化和液化技术、先进的煤炭燃烧技术、先进的煤炭能源转化技术、烟道气除尘技术和脱硫技术等。
3）、应该采取的措施
（1）、实行综合开发，优化产品结构，进行规模经营。
（2）、实行开采资源化管理，进行保护性开采。（缺的煤种、缺煤地区、资源开采证。国家要有政策、法规等）
（3）、推行煤炭清洁生产技术和清洁利用技术。
少掘岩巷、矸石不出井、瓦斯抽放、矿井水利用、煤层气开发、露天矿开采、排土、生态重建一体化技术等。
（4）、加强矿区环保，实施矿区生态环境的恢复治理。
因工业场地选择的不可变动性，对矿区的治理成为主要内容。如矿井水的净化、土地复垦、塌陷区治理、矸石加工利用。
6、谈一谈煤矸石综合利用的重大意义。
堆积的煤矸石会带来严重的环境问题，不仅占用大量土地，影响自然景观，而且会造成大气、土壤、水体污染，成为矿区的主要污染源。
如侵占耕地、自燃产生大量有害有毒气体的释放，给整个大气环境造成负面影响。由于降雨等作用，进而污染水环境和土壤环境。风蚀扬尘，进入大气环境，对大气环境造成污染。另外，煤矸石受到降雨喷淋或长期处于浸渍状态，会发生以下反应，进而可使其中有害成分溶解进入水体、土壤，对水环境和土壤环境造成污染。而随着环境标准的日益严格，国内外不仅对矸石的治理越来越重视，还将矸石作为某种资源进行综合利用。
根据煤矸石的热值不同、煤中含碳量不同、矸石中矿物质含量不同，可以有不同的用途，分别用于发电、产热，生产矸石砖、水泥和多孔轻骨料等建材产品，生产有机质矿物肥料及用于充填、铺路材料等。
煤炭企业把煤矸石综合利用推向产业化，是历史的必然选择，是未来的发展方向，应积极优化方案，成规模、上档次、高科技、高效益地发展。
建设大型坑口火电基地，利用丰富的煤矸石、煤泥、劣质煤等低热值燃料，实现热电联产。
生产建筑用的动土砖，全部靠从农田里挖土。而使用工业废弃物生产新型建材，以平顶山市为例，每年会为建材生产企业免去税收8000多万元，全市出土砖厂从以前的800多家压缩到现在的217家，新型建材企业发展到80多家。湛河水泥公司、福星建材公司等一批综合利用项目的建成，每年将17万吨煤矸石、10万吨粉煤灰，变成了数万吨水泥、30万立方米粉煤灰混凝土砌块和6000吨速凝剂。
把煤矸石粉碎制成砖坯，再用传输带把砖坯进入砖炉，不用燃料，可自燃的煤矸石砖坯引燃后迅速生成建筑用砖，自燃过程的热能又替代了煤矿要用的燃煤锅炉。一条高科技的生产线就这样实现了变废为宝，这是山西潞安矿业集团常村煤矸石制砖厂的生产场景。
我国矿产资源一个很大的特点是共伴生矿床占有相当比例，低品位、难选冶的矿产占有一定比例，要想最大限度地提高我国矿产资源的利用效率和降低经济发展对矿产资源的消耗水平，必须依靠科技进步，必须实行开源和节流并举，以提高矿产资源的回收率和利用率，降低矿物原材料的消耗，提高矿山企业的经济效益。据统计，我国工业固体废弃物中，矿业固体废弃物、废渣占78％以上，而其中煤矸石一项就占了18％，可见综合开发利用煤矸石是何等的重要，是刻不容缓的大事。
对于含硫量大于6％的煤矸石（尤其是洗矸），如果其中的硫是以黄铁矿的形式存在，且呈结核状或团块状则可采用洗选的方法回收其中的硫精矿。
利用上述工艺中的酸渣（其主要成分是二氧化硅）与氢氧化钠反应即可生产水玻璃。以水玻璃和盐酸等无机酸为原料，采用沉淀法，在一定以度下完全反应即可制得白炭黑。白炭黑主要用作工业填料。
近年来国外科学家研究发现，煤矸石中含有多种农作物生长所必需的微生物肥料成分。为开辟煤矸石综合利用新途径。
以煤矸石和廉价的磷矿粉为原料基质，外加添加剂等，可制成煤矸
石微生物肥料，这种肥料可作为主施肥应用于种植业。这种肥料中氮、磷、钾元素含量不高，但有机质和微量元素硼、锌、钴、锰等含量丰富，大量的磷酸盐、铵盐被煤矸石保持在分子吸附状态，营养元素更易被农作物吸收，在2～3年内均有一定的肥效。
利用煤矸石的酸碱性及其中含有的多种微量元素和营养成分，可将其用于改良土壤，调节土壤的酸碱度和疏松度，并可增加土壤的肥效。具体实施时，要查明土壤的化学成分和性质，并在其中掺入一些有机肥料。
在煤炭生产和加工过程中会产生大量的煤矸石，煤矸石山已经成为我国煤矿的一个特有标志。煤矸石的大量堆存给矿区生态环境带来种种负面影响，如占用土地、污染环境、破坏景观等。但煤矸石不是一种简单的废弃物，而是可以利用的资源，可以替代煤炭用于发电，或替代粘土生产建材等。
目前，我国有煤矸石山1500多座，累计堆存煤矸石34亿t以上，占地20多万亩。随着经济规模的扩大和我国对能源需求的不断增长，煤矸石的产生量还会增加。因此，进一步发展煤矸石综合利用具有十分重要的意义。
（1）、保护耕地，减少占地
（2）、减轻矿区大气污染和地下水污染
（3）、改变煤矿旧形象，开辟矿区新产业
（4）、促进产业转移和劳动力再就业
据不完全统计，到2000年末，我国因资源枯竭关闭报废的矿井488处，注销生产能力13990万t。由于煤炭资源的枯竭，使矿井产量递减以至最终报废关闭，导致大量工人失业。寻求产业转移和劳动力再就业成为衰老报废矿区的头等大事。煤矸石综合利用则是有发展前景的接替产业之一，并已经成为许多矿区非煤产业的发展重点。据有关部门统计，2000年国有重点煤矿综合利用多种经营总额达到582亿元；安置人员最多时达208万人。在煤炭企业多种经营收入超亿元的项目中，前10位全部是煤矸石发电，这足以说明其在非煤产业中的地位。我国每年产生的煤矸石、煤泥等低热值燃料，按热量折算约为1500～1800万t标准煤。综合利用好这些资源，相当于新增一个开滦或兖州矿区的煤炭产量。这样，不仅促进了产业转移、劳动力再就业，甚至还会因其含有特殊成分而成为煤炭城市待开发的“金矿”。
系统工程基础概述
第二章系统工程基础概述 教学目的：使学生理解系统工程的概念，了解系统工程的发展历程和基础理论，掌握系统工程的研究方法，理解物流系统工程的基本方法和技术。基本要求：1、理解系统工程的概念； 2、了解系统工程的基础理论； 3、重点掌握系统工程的研究方法； 4、理解物流系统工程的概念、基本方法和技术 教学重点：系统工程方法论，物流系统工程的常用技术和手段。 教学时数：2学时 第一节系统工程及其发展历程 1. 系统工程的定义 ?“系统工程”这个词来源于英文“System Engineering”。 ?系统工程主要提供一套现代化的管理方法，同时也能够促进工程活动本身获得最佳效果 ?系统工程在不同的学科有多种不同的定义，代表性的定义有 美国著名学者切斯纳（H. Chestnut）：系统工程按照各个目标进行权衡，全面求得最优解（满意解），并使各组成部分能够最大限度 的相互适应。 日本工业标准“运筹学术语”中指出：系统工程是为了更好地达到系统目标，而对系统的构成要素、组织结构、信息流动和控制机制等 进行分析和设计的技术。 我国的定义：系统工程就是用科学的方法组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用，规划和组织人力、物力、财力，通 过最优途径的选择，使工作在一定期限内收到最合理、最经济、最 有效的成果。 该定义有三层含义： 组织和管理的技术 解决工程活动全过程的技术 这种技术具有普遍性 2. 系统工程的特征 ?普遍性 系统工程不限于某一特定的研究对象，各种自然的、社会的系统都可以做为它的研究对象 ?全局最优性 系统工程着眼于系统的整体状态和过程，而不拘泥于局部的、个别的部分，以系统整体的最佳为目标。 ?相关性 系统工程与所处的环境和条件密切相关，离不开事物本来的性质与特征。
采矿技术的现状及发展趋势
采矿技术的现状及发展趋势 一、世界采矿工业的现状 由于世界上人口的增加和人类生活水平的提高,对各类矿物的需要量逐年在增加，但随着开采技术的进步，矿石的产量增加了，可是品位都在下降，例如：铁矿石平均品位，苏联在65年为40.8%，70年为37.3%，到76年为36.1%；美国51年为49.5%，71年为34％，到77年大部分为20－36％。美国在1900年只开采含铜6％以上的矿石，70年代平均开采品位则为0.7%，80年代开采的斑铜矿平均品位为0.53%，在本世纪（21世纪）预期要降到0.2%，至于边界品位以下的金属资源，回溶浸法生产的铜，已占其年产量的5％，75年美国用此法浸铜，占其年产量的20％，76年开采12,600吨铀，其中用溶浸法的有500吨。用这种方法还可以回收矿石中的钼，镍，金和其他有色金属，能够取得很有希望的成果。 另一个增加矿石的来源，是加大开采深度。现在开采较深的一些矿床，主要是有色金属，其开采深度已超过2000米的地下矿山，有美国南达科塔州的铅矿区为2280米和爱达荷州的科马尔德，艾林铅矿区为2340米；加拿大镍矿有的达到2400米；印度科拉尔金矿已到3240米；南非西部底卜斯金矿开拓深度到达3800米，估计到5000米时，在经济上仍为合算，国外许多金属矿露天开采深度都在增大。最深的老矿—美国宾汉姆露天铜矿，深度已到800米。而我国的某些矿山的开采深度也在逐年增加，例如云锡公司的地下开采也将要达到2000米左右。 由于陆地上矿产资源日益枯竭，人类开发海底矿物的时代已经到来。海底矿产资源储量极为丰富，初步探明深海中的锰结核矿石储量约为2－3万亿吨，其中以太平洋的含矿品位较高，约为150亿吨（含锰24％，镍1.06%，铜0.53%，钼0.9%，钴0.35%）磷结核约100亿吨，软泥为1000万亿吨。而且这些含有多种金属和非金属的矿产储量，均属于自生矿物，如锰结核在一年中的自生量，锰可供世界用三年，钴四年，镍一年。由此可见，海洋采矿的发展，前途是十分壮观的。 矿石的产量增加了，可是矿山数目的增加，远不及矿山规模加大来得快，国外已投产或正在建设中的年产矿石1000万吨以上或采剥总量超过2000万吨的大型露天矿山，至少有60－70座，仅美国和苏联，就各有20座，其中年产矿石4000万吨或采剥总量8000万吨左右的特大型露天矿，即有20多座，如美国明塔克铁矿为年产矿石6000万吨,矿岩采剥总量1亿2千万吨,美国宾汉姆铜矿年产矿石量为3780万吨，矿岩采剥总量1亿6千万吨。至少地下矿山也同样趋向大型化，西方地下开采的矿山，无论是金属矿山及一些主要非金属矿山，从69年到79年的10年内，虽然是产量增加了，但矿山个数却保持在590座左右，年产量大于1百万吨的有197座，其中有56个大于3百万吨。目前最大的地下矿山，有超过2000万吨的，如瑞典基律纳铁矿，有超过1000万吨的，如美国圣曼略耳铜矿和来麦格斯铜矿。 由于矿石开采量大和贫矿多，在开采方式上露天矿得到发展，以美国为例，过去20年来，地下开采平均每年只增加矿石量0.36％，而露天开采却每年平均递增采剥总量80％，按金属品种：铁铜，铝，钼等矿石开采，露天矿的比重较大。以铁为例，苏联为85％，美国94％，澳大利亚为100％，加拿大，巴西，利比里亚，南非，智利，委内瑞拉和印度也主要是露天开采，铜矿方面，美国和苏联也分别各占60％和65％。 二、世界采矿科学技术的成就及发展趋势 世界采矿工业的科学技术成就及发展可归纳为以下几个方面： （一）、机械化、自动化和计算机应用： 矿山规模的扩大，主要取决于贫矿开采和设备大型化，但大型设备的发展，基本趋向于稳定，现在主要是对已有设备进一步改进，特别是注意节能，适当提高效率，加强预防，维修来延长设备寿命，要求具有更好的灵活性和耐用性，以及提高辅助作业的机械化程度，这是当前的奋斗目标。 1、露天矿技术装备水平，在穿孔上普遍采用铅头直径为200－380毫米的牙轮钻机，而最大直
采矿开题报告
毕业设计（论文）开题报告关与我国矿体设计及相关问题的探索 系别：地矿与建筑工程系 专业：金属矿开采技术 学生姓名：孙满福 指导教师：高立兵 2015年2月1日
开题报告填写要求 1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、专家组及系主任审查后生效； 2．开题报告必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式、打印，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3．工程设计与软件开发类的开题报告应包括以下内容： （1）主要任务以及主要技术经济指标； （2）设计的国内外现状和发展趋势； （3）研究路线与关键技术； （4）实验条件； （5）进度计划； （6）参考文献等； 4．科研论文类的开题报告应包括以下内容： （1）研究的目的； （2）研究的国内外现状和发展趋势； （3）主要研究内容与关键问题； （4）拟采用的研究手段； （5）进度计划； （6）参考文献等； 5．开题报告的撰写应符合科技文献规范，且不少于2000字；参考文献应不少于15篇，包括科技期刊、教科书、专著等。
毕业设计（论文）开题报告 课题题目关于我国矿体设计及相关问题的探索 课题类型理论性问题论文课题来源教师自拟 成果形式论文同组同学无 一、研究目的 我国矿产资源丰富，如何将这些资源合理地利用也是矿井开发的首要问题。如今矿石资源被应用于各个行业，由此可以看出矿产资源在日常生活中所占的比重。矿产资源的利用首先要进行矿产的开采，而矿产的开采需要涉及各个方面。其一就是要进行矿体和矿井的设计。只有精心的计划和作出正确的方案，才能更好地将矿产资源开发与利用，减少矿石的损失与贫化，使之物尽其用。矿体的开发与可持续发展息息相关，矿体中的矿石能否完全地开采出来，及矿体矿体开采完毕后能否按照经济、技术指标回填？且矿体的设计与周围的环境破坏程度也离不开。安全，作为矿山开采工作的重点，也是矿井设计的重点。如何使矿体中的矿石经济最大化，怎样保护环境，怎样使矿山成为数字化矿山，使矿石的生产符合可持续发展要求？是矿山矿井设计必要考虑的问题，以上也是我写该片论文的出发点。使得在理论学习上能进一步掌握矿山矿井设计的方法。 二、国内外现状和发展趋势 目前国内外矿山的发展都向数字矿山发展。国外，加拿大已制订出一项拟在2050年实现的远景规划：即将加拿大北部边远地区的一个矿山实现为无人矿井，从萨得伯里通过卫星操纵矿山的所有设备实现机械自动破碎和自动切割采矿；芬兰采矿工业也于1992年宣布了自己的智能采矿技术方案，涉及采矿实时过程控制、资源实时管理、矿山信息网建设、新机械应用和自动控制等28个专题；瑞典也制定了向矿山自动化进军的“Grountecknik 2000”战略计划。中国矿业大学等单位也相继开展了采矿机器人（MR）、矿山地理信息系统（MGIS）[1、2]、三维地学模拟（3DGM）[3]、矿山虚拟现实（MVR）[3]、矿山GPS定位等方面的技术开发与应用研究。 1997年7月，澳大利亚联邦科工组织（CSIRO）制定了一项关于煤炭勘探与开采的三年研究计划，投入3100万澳元，围绕资源评估、采矿工艺革新、矿井瓦斯控制与利用、自动化、安全和材料精细控制等六个方面、按18个专门项目进行研究。其中地质评估与急救响应是最具特色的两项。1）地质评估：开发了一个基于3D块体模型的软件来评估矿井或采区的地层环境（沉积环境）；并且通过一个交互式3D（和
当今世界深海采矿技术的发展
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 当今世界深海采矿技术的发展 国际海底区域活动及其科技、经济、政治及法律环境都发生了深刻的变化。其主要特点是：当今区域活动由单一多金属结核资源向多种资源(富钴结壳、热液硫化物、多金属软泥、天然气水合物、生物基因资源等)发展和出现区域多种资源的第二轮竞争的严峻形势。 70 年代初，西方发达国家就开始进行深海多金属结核资源采矿技术和装备的研究开发。以美国公司为主的四大财团研究开发的集矿机和管道提升采矿系统，于70 年代末在太平洋C-C 区首先进行了每小时30-40t 的海上中间性试验。该系统配套的设备是：拖曳式水力和机械式动力集矿机;气力和水力提升管道，以及2-4.5 万t 级宽体双底采矿船。 80 年代，法国研制成PKA2-6000 号深海多金属结核采矿系统，可从6000m 的深海底进行快速采矿，日产可达1500-2000t，然后按自控程序返回海面。英国也正在研制一种气力提升采矿系统，日产量可高达10000t。专家普遍认为日产千吨级以上的采矿系统将成为21 世纪最有前途的第一代深海商业开采系统。包括日本在内的西方发达国家目前在深海开采技术方面已经拥有了足够的技术储备，正在等待商业开采时机的到来。 我国自90 年代以来开展海底多金属结核资源开采技术的研究开发，现已研 制出两套集矿原理机-水力式集矿机和复合式集矿机的模型机，具有结构简单、作业可靠、采收率高的特点，其室内集矿效率达到85%以上;建成了一套高 30m、管径100cm 的实验室扬矿系统。研制单位较系统地进行了水力(矿浆泵、清水泵、射流泵)和气力扬矿方法的实验室研究，以及配套的遥测遥控技术。但是这套系统仅局限在试验室不足5m 水深的水池内，距离五、六千米水深采矿的技术要求相差甚远。大洋协会计划2000 年将对这套改进的采矿系统进行水
我国采矿技术的现状及发展趋势
我国采矿技术的现状及发展趋势 随着经济全球化的发展，世界各个地区以及国家之间的交流越来越频繁。与此同时国与国之间的贸易竞争也越来越激烈。矿产资源是经济、社会发展的重要基础，采矿技术则是推动矿产行业可持续发展的重要形式。故本文就现阶段我国采矿技术现状进行分析，并对其发展趋势进行展望。 标签：采矿技术;现状分析;发展趋势; 引言 经济的飞速发展必然伴随着一定的能源损耗，推动矿产资源事业的飞速、高效发展，无疑成了许多地区以及国家研究的重要内容[1]。效率更高、成本更低的采矿技术无疑是未来采矿行业发展的必然趋势，同时也是各个国家采矿行业研究的重要内容[2]。我国是典型的人口大国，加上近年来经济的快速增长，对于矿产资源的需求与日俱增[3]。为了维稳经济的健康发展，有必要就当前国内采矿技术现状进行分析，并对未来该行业的发展趋势进行探讨[4]。 1.国内采矿技术现状分析 目前，国内应用最为普遍且效果最佳的菜款技术主要包含三类，依次为空场采矿技术、崩落采矿技术以及充填采矿技术。随着科技的发展，相关采矿设备也取得了十足的进步。 1.1空场采矿技术 即自然支撑采矿技术，实际采矿期间基于周边岩石等的支持以及部分矿柱等的作用实现对采矿空间的支持。相较于其它采矿技术，该技术的应用最为普遍、最早。不但可以实现高效的采矿作业，此外可以很好的规避传统采矿技术存在的多方面问题，常见的包括采矿过程中的坑过大或者矿场规模过大等问题。但该技术的实施通常需要大量的设备辅助才能实现，此外对回采的流程等也有一定的要求，确保采矿的安全性。故而，空场采矿技术在确保开采效率以及成本的同时，对于操作流程有着严格的管控。 1.2崩落式采矿技术 该技术主要指代在采矿的深孔内利用爆破技术形式实现对采空区域的崩落，最终完成对采空区域的有效填充。该技术也是目前应用较为安全且高效的技术形式之一。就当前许多地下矿山的采矿期间，大多采用崩落的方式完成开采，该技术的普及率更是高达百分之八十五左右，同时该办法也较早的应用于我国的采矿事业中。自以往的基于小参数为考量依据，至当前的矿场崩落，实际采矿的规模以及效率等均有了显著的提升。当前，采矿参数也有了明显的提高，确保采矿面的同时也很好的实现的采矿时间以及效率等的降低。崩落技术对于采矿事业而言
煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析
煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析 随着我国社会不断发展，社会对煤矿资源的需求越来越高。因此，煤矿企业必须要加强新技术的应用，从而提高煤炭开采质量与效率，从而满足社会发展的需求，并且要在煤炭开采过程中不断积累经验、研究新技术，保障我国煤炭开采技术的自主研发能力，提高我国煤矿行业的核心竞争力。只有这样才能够有效推动我国煤矿行业健康发展，同时推动我国社会经济发展。 标签：煤炭开采；采煤工艺；技术应用 一、煤矿采矿特点和问题 1.1煤矿资源不可再生 煤炭是在长期的地质变迁和历史环境中产生的，是一种不可再生资源。煤炭资源是推动国家经济发展的动力，其开采量和开采效率标志着一个国家煤炭工业发达与否，因此在煤炭开采过程中，要提高采煤的质量与效率，避免宝贵的煤矿资源因为技术原因导致开采浪费。 1.2 煤矿技术设备和人员欠缺 中国煤炭资源分布比较分散，在国有煤矿中自动化设备已经逐渐扩散应用，专业技术人员配置和技术应用都比较先进，为国家和社会供应了较多的煤矿资源。但是，在众多小型煤矿企业中，煤炭开采在开采技术、设备和人员专业技能上都有较大欠缺，资源回采率较低，浪费严重。小煤矿中储煤量虽然不大，但在煤炭资源日益缺乏的背景下，如何高质量、高效率的开采煤炭已经是行业发展的重点，也是国家对煤炭行业的要求。 1.3需要高新技术支持 人类经过长期的开采活动，浅层煤炭资源大都已经被开采殆尽，而深层地壳和海底涉足很少，需要人们进一步开发。此外，受限于技术水平，一些已关闭或者老煤矿中还有较多煤矿资源未能够被开采出来，造成了较大的资源浪费。这就要求必须要不断发展相适应的高新技术，从勘探技术、开采技术和高效应用这三个方面实现煤矿资源综合利用发展。同时，提高煤炭开采的新工艺、新技术，也有利于降低成本、保护生态环境及实现煤矿资源与经济建设的可持续发展。 1.4开采难度大 煤矿作为一种不可再生资源，深层地壳和复杂地质环境中的资源有待于开发，但由于技术水平有限，还无法对复杂地质条件中的资源进行开采与利用。由于开采难度大，已有的深井开采，资金投入大，人员设备伤亡的风险也很大。
采矿技术论文
现代化采煤的形式下，煤矿开采技术的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。在发展现代采煤工艺的同时继续发展多层次、多样化的采煤工艺建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国采煤方法已趋成熟放顶煤采煤的应用在不断扩展应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高。本文就对煤矿开采技术作了分析。 一采煤方法和工艺 开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术以提高工作面单产和生产集中化为核心以提高效率和经济效益为目标研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺简单、高效、可靠的生产系统和开采布置生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化进步改进工艺和装备提高应用水平和扩大应用范围提高采煤机械化的程度和水平。 （一）开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”主要解决以下技术难题。 硬顶板控制技术研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术使直接顶能随采随冒提高顶煤回收率且基本顶能按定步距垮落既有利于顶煤破碎又保证工作面的安全生产。 硬厚顶煤控制技术研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术使顶煤体能随采随冒提高其回收率。顶煤冒放性差、块度大的综放开
采成套设备配套技术研制既有利于顶煤破碎和顶板控制。又有利于放顶煤的新型液压支架合理确定后部置输送机能力。 两硬条件下放顶煤开采快速推进技术研究合适的综放开采回采工艺优化工序缩短放煤时间提高工作面的推进度实现高产高效。 （二）缓倾斜薄煤层长壁开采主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机研制适合刨煤机综采的液压支架研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采术。 （三）缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁采应进一步加强完善支架结构及强度加强防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变、防止严重损坏千斤顶措施等的研究提高可靠性缩小其与中厚煤层采高 3m 左右产高效指标的差距。 （四）各种综采高产高效综采设备保障体系要实现高产高效就要提高开机率对“支架-围岩”系统、采掘运设备进行监控。今后研究的重点是:通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架-围岩”系统控制进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断采煤机在线与离线相结合的“油-磨屑”监测和温度、电信号的监测带式输送机、刮板输送机全面状态监控。 二深矿井开采技术 深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征深井作业场所工作环境的变化深
现代化采矿技术在采矿工程中的应用 王步伟
现代化采矿技术在采矿工程中的应用王步伟 发表时间：2019-03-12T10:43:11.283Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：王步伟 [导读] 摘要：随着时代的发展，环保，节能，健康，可持续发展的原则越来越受到人们的关注，也影响了许多行业的发展。 滕州市金达煤炭有限责任公司山东滕州 277500 摘要：随着时代的发展，环保，节能，健康，可持续发展的原则越来越受到人们的关注，也影响了许多行业的发展。因此，矿业公司必须在发展过程中受到这一概念的影响。在当前的采矿过程中，如何保证矿山技术的环境保护和节能，已成为当前矿业企业关注的焦点，也是提高矿业市场竞争力的有效手段。企业可以更好地促进矿业公司的可持续发展。矿业技术作为矿业公司发展的重点，不仅是提高企业竞争力的有效手段，也是保证生态环境健康稳定发展的关键。它的存在对矿业公司和国家的发展具有重要意义。 关键词：现代化；釆矿工艺技术；采矿工程；应用 1采矿工艺技术的特点 1.1结合异样的开采状况持续优化采矿工艺技术 发展经济要求可持续性，煤矿资源是非可再生资源，当今也逐步地提升采矿的难度，新技术的应用非常迫切。各种开采条件都会破坏自然环境与浪费煤矿资源。根据不一样的开采条件，应持续优化采矿工艺技术，例如采集天然气、水、原油技术或者是采油填水技术，不但采集了原油资源，而且不会破坏地层构造。 1.2结合矿产的开采范围和分布选择适宜的采矿工艺技术 矿产资源在国内出现的形式是矿、油、煤，这些资源的分布不均匀导致当前工业分布的不均匀。地下的矿产资源具备较高隐蔽性，只有结合相应的勘探技术才可以找到。工业发展现状要求应用不同的采矿工艺技术，因为如果应用一样的采矿工艺技术，那么会破坏工业区或农田等，因此需要将各种采矿工艺技术有针对性地应用于各种地区。 2当前时期采矿工程中工艺技术的应用前提 在当前形势下，可持续发展，绿色生态，低碳节能，环保等理念已渗透到各个领域。鉴于此，现代采矿项目在采用现代技术的同时，必须坚持绿色，低碳，环保的原则。矿业企业只能利用生态，环保，绿色，高效的采矿技术来发现和解决矿山生产过程中的一系列环境问题。从而实现矿山企业的可持续发展。因此，绿色采矿技术在采矿工程中的选择和应用，不仅保证了采矿项目的顺利进行，而且对我国矿业发展具有重要的作用和价值。 3采矿工程中应用的一些现代化采矿技术 3.1崩落采矿工艺技术 在国内的采矿工程中，崩落采矿技术通过崩落矿洞围岩的形式来管理地压，适用于矿区地表不禁止崩塌的区域以及崩落围岩的范围，应用较广。崩落采矿重点涵盖分层崩落、分段崩落、阶段崩落、自然崩落等技术。它的特点是高效、迅速、安全，在应用大参数且做好全面的技术策略后，可以显著提升采矿强度以及采矿生产效率，降低实现工作量和生产成本。 3.2填充采矿工艺技术 填充采矿技术是指采空区应用其他种类材料充当填充物，以此管理地压，防止由于崩落围岩或下沉地表而导致安全隐患的一种技术。该技术的应用会导致作业面承受较大的压力，要求通过支架对压力进行缓解。为了对崩落围岩和下沉地表的情况进行控制，还应结合填充物对地压问题进行处理。如此，才可以为填充开采创造安全的条件和环境。该技术可以实现煤炭资源的安全开采。 3.3岩体加固开采工艺技术 加固岩体开采工艺技术是指结合适宜的加固处理手段，涵盖锚杆和锚索等对内部构造和地表进行加固，从而实现岩层可靠性的提升，防止岩层出现坍塌和位移的情况，从而确保采矿工作的正常开展。其中，在表层岩层（2～3）m适于用锚杆加固，在到达岩层（10～20）m以及大范围岩体中适用锚索加固。 3.4溶浸采矿工艺技术 溶浸采矿技术是指结合化学溶剂溶浸处理采空区，从而使目标矿产实现。该技术要求专门的技术工作者系统地探究矿产资源的化学和物理特性，再对适宜的试剂进行配置或选择，在工作层中倒入试剂，通过化学反应原理来处理、回收矿产资源。 3.5大采高综放开采工艺技术 在分层次开采较厚岩层范围中适宜应用大采高综放技术。在传统的采矿活动当中，分层采矿技术可以扩大开采范围，然而这种技术在开采煤矿下层的情况下适用范围有限而工作面移位频繁，会提高维护巷道的难度系数。 3.6深矿井开采工艺技术 开采深井要求处理的关键性问题是冲击地压以及地热危害，而开采深井还会受到顶板、火、瓦斯、水、煤尘等制约作用。通常将深矿井开采技术应用于强冲击地压、大地热危害、低岩石抗压力的区域。 3.7缓倾斜煤层开采工艺技术 缓倾斜煤层的开采要求严格的支护构造强度，在开采厚煤层的情况下，一般在开采缓倾斜厚煤层中应用一次性开采技术方式。这种技术在进行开采的时候应避免四连杆的变形或滑倒，还应防止顶梁焊接缝裂开。在开采薄煤层的情况下，一般应用刨煤机进行，刨煤机的优势是体积小、功率小，可以有效确保施工全程的安全。 4我国未来的现代化煤矿开采工艺的发展趋势及前景 4.1进行地下矿场的牢靠性提升以及矿区围岩处理 在我国以往的开采工程当中，通常也会通过将开采过程中产生的废料进行回填，从而达到在增加矿区牢靠性的同时也能够有效的将这些废料进行合理的处理，对于整体的施工效率而言有着较为深远的意义。而随着现阶段科学技术水平发展的不断加快，越来越多的新技术被运用到各行各业当中，在煤矿的开采当中同样如此。使用较为高效的现代化审查技术对施工地的具体情况进行了解掌握，将其中的薄弱点以及可能会出现问题的区域查找出来，并制定较为有效的解决方案对其进行处理，以达到增强施工安全性以及提升整体效率的目的。 4.2填充地下矿山混合填充料（尾矿与废石）的技术贯彻实施废石不出坑的原则。 为了提高充填体的强度，应多次开展科学的试验，合理确定充填体当中废石的比重，以及根据充填料水的渗透实验结果布置设计填充
系统工程作业及(附答案)
第一批次 [多选题]贝塔朗菲认为系统技术包括两个方面，它们分别是：A：硬件 B：软件 C：固件 D：中间件 参考答案： [多选题]系统工程的理论基础包括： A：大系统理论 B：信息论 C：控制论 D：运筹学 参考答案： [多选题]从系统观点出发，全部环境因素应划分为： A：自然环境 B：人的因素 C：科学技术环境 D：社会经济环境 参考答案： [多选题]通常情况下，模型可分为 A：形象模型 B：概念模型 C：模拟模型 D：抽象模型 参考答案： [多选题]抽象模型是指 A：形象模型
C：数学模型 D：模拟模型 参考答案： [多选题]构造模型的一般原则是 A：现实性原则 B：简化性原则 C：适应性原则 D：借鉴性原则 参考答案： [多选题]在随机网络中，输入侧的逻辑关系分别有A：与型 B：或型 C：非型 D：异或型 参考答案： [多选题]在随机网络中，输出侧的逻辑关系分别有A：随机型 B：确定型 C：网络型 D：概率型 参考答案： [多选题]按系统性质进行的系统仿真分为 A：离散型仿真 B：确定型仿真 C：连续型仿真
参考答案： [多选题]动态规划法的基本原理是 A：相变原理 B：耗散结构理论 C：突变原理 D：最优化原理 参考答案： [多选题]管理系统一般由以下子系统构成 A：计划决策子系统 B：控制协调子系统 C：执行子系统 D：信息子系统 参考答案： [多选题]（）研究的是系统从原始均匀的无序状态发展成为有序状态，或从一种有序结构转变为另一种有序结构，以及系统从有序到无序的演化过程。 A：相变理论 B：耗散结构理论 C：协同学理论 D：突变理论 参考答案： [多选题]（）是物质系统内部结构和物理性质上的突变。 A：突变 B：涨落 C：混沌 D：相变 参考答案：
矿山开采技术发展趋势
矿山开采技术发展趋势 摘要：一定时期内采矿技术的主要发展方向为：机械化大规模采矿、深井采矿、 溶浸采矿和充填采矿等工艺和技术。数字化矿山与智能开采将成为未来矿山开采的自然趋势。全面实现采矿的自动化，目前尚有较大的困难。但局部装备实现遥控系统，进行遥控开采，将可能在短期内实现。 关键词：采矿技术自动化趋势 前言 近些年来，全世界开采有用矿物总量约计200亿t，年递增率为4%～5%，其中硬岩约50亿t，由地下开采的矿量为10多亿t，主要是富矿和价值较高的有用矿物。从布局上看，有的矿山公司和钢铁联合企业的矿山几乎全是地下开采。总之，金属矿山地下开采在近期的矿山开采中仍将发挥重要的作用。随着全球性科学技术的突飞猛进，国内外地下采矿技术也发展很快，很多采矿新技术、新工艺、新材料和新设备在地下矿山得到了应用。国内外地下金属矿山采矿工艺技术和设备的发展。主要表现在采用各种采矿方法的比重和回采工艺技术装备有了很大的变化，均沿着高效率、高回采率和机械化的方向发展。采场生产能力和劳动生产率有了较大的提高，损失、贫化指标大幅度降低。笔者就近几年来金属矿山地下采矿开采在采矿方法、深井开采、采矿装备三个方面现状作一介绍,并对今后的研究方向提出一点想法。 一、地下金属矿山采矿方法 现阶段采矿方法仍以充填采矿法、空场采矿法、崩落采矿法为主。对18个重点铁矿山统计, 崩落采矿法占94.1%，空场采矿法占5.9%。黄金矿山充填采矿法占31%，空场采矿法占65%，其它占4%。有色金属矿山空场采矿法占46.1%，充填采矿法占19.6%，崩落采矿法占34.3 %。从以上统计数据看，铁矿地下开采仍以崩落采矿法为主，有色及黄金矿山地下开采仍以空场采矿法和充填采矿法为主。地下采矿技术是取得科技成果最多的一个技术领域，近十多年来，地下金属矿山充填采矿法和充填工艺技术发展迅速，崩落采矿法和空场采矿法在工艺技术上也在不断地改进、创新。因而促进金属矿地下采矿技术得到迅速发展，使部分 矿山的工艺技术达到了国际先进水平。 （一）充填采矿法 我国先后采用干式、分级尾砂胶结、全尾砂胶结、碎石水泥浆胶结等新工艺
现代采矿技术理论的发展历史及其发展动力分析
现代采矿技术理论的发展历史、发展动力分析及我国煤炭工业在新世纪的发展战略 现代采矿技术的发展与采矿理论的发展是密切相关的，它们相互依存、相互促进、共同发展。现代采矿理论与系统工程紧密相联，系统工程理论和方法渗透到采矿工程中的各个方面，使采矿理论有了新的进展，更适应现代化的管理和决策。 一、采矿技术及发展过程 我国是世界产煤最多的国家，地域辽阔，煤炭赋存条件各异，有许多种不同类型的采矿方法以与技术，其发展过程具有很强的代表性。下面就我国的采矿技术进行论述。 1、原始的采煤技术 早在六、七千年前，我国就已开始进行煤炭的矿业开采。1840年鸦片战争后，我国的采煤方法仍然非常落后，采用原始的穿峒式、残柱式、高落式等采煤方法，采掘等主要工作，仍然依靠工人繁重的体力劳动。 1895年以后，日、英、德帝国主义相继在我国开矿，20世纪30年代，日本帝国主义占领了我国东北，以掠夺中国煤炭资源作为其穷兵黩武的重要政策。掠夺性的采煤方法日趋严重，滥采滥挖，开采的煤炭资源损失率高达70%~80%以上；矿工的劳动条件极端恶劣，煤矿的安全状况极差，伤亡事故严重。 2、旧中国采煤方法的改造（1949~1957） 新中国成立后，即对旧中国的采煤方法进行改革。1950年5月，燃料工业部在全国煤矿会议上作出了国营煤矿推行生产方式改革和安全生产的决议，提出要有计划、有步骤地进行生产改革。首先从改革采煤方法开始，把落后的穿峒式、残柱式、高落式等旧采煤方法，改为新的长壁式采煤方法，有利于提高煤炭资源回收率，保护国家资源。强调在安全的原则下进行生产，改善矿井通风，改善工人的劳动环境和安全生产条件，通过了《关于全国煤炭全面推行新的采煤方法的决定》，强调指出“采煤方法的改革是煤炭工业的一次革命”。在缓倾斜薄及中厚煤层中，将穿峒式和残柱式改为单一长壁工作面采煤方法；在缓倾斜、倾斜厚煤层中，将高落式等采煤方法改为倾斜分层下行垮落采煤法，少数特厚煤层改用走向长壁上行水砂充填采煤方法，对急倾斜厚煤层则改用了水平分层下行垮落采煤法。到1957年，国营煤矿以长壁式为主的新采煤方法的产量比重达到了%，采区回采率提高到70%左右，工人的劳动环境和安全生产条件得到了明显改善。 3、长壁式采煤方法的巩固与发展（1957~1974年） 我国长壁式采煤方法的巩固与发展，是在不断改善顶板管理和提高采煤机械化程度的过程中实现的。在顶板管理方面，改变了旧采煤方法的无支护状况，采煤工作面从采用各种形式的木支架到推广应用金属摩擦支护和铰接顶梁。在缓倾斜、倾斜厚及特厚煤层，主要推行和完善倾斜分层下行垮落采煤法，改进人工假顶铺设，采用竹笆假顶、荆条假顶、金属网假顶等代替木板假顶，发展了以金属网为主要假顶材料铺网工艺；并推行黄泥灌浆等措施以形成稳定的再生顶板；同
我国采矿技术发展现状及其发展趋势
（采矿狭义上指金属矿石开采，广义上应该包含采煤和石油开采） 采矿机器人：1，特殊煤层（薄煤层）采掘机器人。 2，凿岩机器人（即遥感自动控制的凿岩机）。3，井下喷浆机器人。4，瓦斯、地压检测机器人。 采煤机器人其实是智能型的采矿设备，主要是对三机（采煤机、刮板输送机、液压支架）协调运行的控制。我国已具备自主生产采矿机器人的能力。 目前采矿技术发展现状：国外的发展方向是“无人矿山”（包括具有无人井下设备维护的能力），国内主要向遥控自动化作业方向前进。目前国内不少矿山连全盘机械化还做不到，而国外在上世纪80年代即可实现遥控自动化作业。“无人矿山”国内外都还未实现。（据2015年9月第十届采矿技术装备会议报告） 但是，国外采矿技术在许多方面远远领先我国的采矿技术现状，比如： 国外从凿岩装药到装运，井下全部实现了机械化配套作业，各道工序无手工体力操作，无繁重体力劳动。装备大型化、微型化、系列化、标准化、通用化程度高，以适应机械化成对配套。装备无轨化（车
轮型）、液压化、自动化程度高。国外目前先进的采矿装备已完全实现了无轨化、液压化。在自动化方面，已成功地引进了无人驾驶、机器人作业等新技术。 露天矿机车的遥控自动化运输早已应用。在国外，对于露天矿全部自动化，已具备可能的条件。 地下矿山的自动化难度较大，要完成全部自动化尚有一段距离。但是在瑞典、南非、加拿大、保加利亚、美国等国家的矿山已采用电子计算机控制调度汽车运输系统。在一些技术发达的国家里，矿井的提升、排水、通风、压气等工作环境参数控制早已实现了自动化。在地下凿岩作业已普遍采用一人操纵多机台车；开孔到凿岩结束和钎子退回原位、喷射混凝土等工序已使用遥控自动化控制。预计随着逐步实现连续采矿作业，自动化水平将越来越高。另外，在露天矿采矿生产作业中，如牙轮钻机和皮带运输机的自动控制。边坡监测系统的自动化等，电子计算机的应用，已经是比较成功的。 美国克来麦格斯钼矿在使用阶段自然崩落法中，采用了电子计算机处理矿石数量及质量，合理制订放矿制度，实现均匀持续放矿，以提高采矿回收率和降低贫化率。 信息化建设中，电子计算机已用于地质测探、测量、矿石储量计算、生产、基建、工程服务、供销、财务、计划等方面都有很大成绩。 在研究工作上，澳大利亚南威尔士大学在计算机上模拟地下采场，能分析应力集中，位移以及相互关系，有利于矿柱与矿层的设计。美国利用模拟计算机，在井巷设计中分析整个掘进过程各工序的成本和
煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析 田启生
煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析田启生 发表时间：2018-03-23T11:19:35.867Z 来源：《基层建设》2017年第34期作者：田启生1 胡晓波2 郭峰3 [导读] 摘要：中国经济不断发展，对能源的消耗量与需求量也大幅增加，特别是对煤炭资源的耗用逐年上升。 1淮南矿业集团潘集第三煤矿掘进一区安徽淮南 232096； 2淮南矿业集团潘集第三煤矿掘进二区安徽淮南 232096； 3淮南矿业集团平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南 232001 摘要：中国经济不断发展，对能源的消耗量与需求量也大幅增加，特别是对煤炭资源的耗用逐年上升。减少资源浪费、提高经济效益对于中国工业产业的可持续发展具有重要意义。其次便是在监控流程中，不能对采煤设备的各项数据指标进行测定分析，使其出现一定的故障，给采煤工作造成极大困扰。只有立足于解决煤炭工业实际问题，发展煤矿采矿工艺技术，才能提高煤矿产量，保障能源安全。 关键词：煤矿采矿工程；采矿工艺；技术；分析 导言 煤炭资源是人类生活和社会发展所需要的重要的能源。煤炭资源一般都深埋于地底下，需要经过上千年的时间才能够沉积而成，因此煤炭资源是非常珍贵的一种资源。在目前的煤炭开采过程中，常会出现浪费和采矿事故。这不仅使采矿人员的安全存在很大的因患，也浪费了煤矿资源。为提高煤炭资源的开采效率以及保障采矿人员的安全，必须不断的完善和改进采矿工程中的采矿工艺和技术。 1采矿工艺与技术分析 1.1露天开采和地下开采 露天开采和地下开采是由于煤矿类型的不同而采取的两种煤矿开采方法，同时这两种煤矿开采方法也是最为常见的。 1.1.1露天开采。采用露天开采的方式是因为矿层已接近表面，只需要将地表土移除，矿层就会暴露出来。这种开采方式是较为经济的，同时安全性也较高。其主要是在表土埋设炸药，炸开后用挖土机等设备将表土移除，然后将煤矿钻碎或炸碎，运往煤场进行加工处理，获取煤矿资源。 1.1.2地下开采。采用地下开采是由于煤矿层深埋于地底下且离地表较远，需要使用各种方式深入地底，才能够获取煤矿资源。在地下开采中，开采人员首先要把采矿层进行划分，然后通过对矿层物质的探测分析来确定开采方法，以保证有效安全的进行采矿工作。 1.2充填式采矿法 充填式采矿法属于人工支护采矿法，是指在矿房或矿块中，随着回采工作面的推进，像采空区送入充填材料，以进行地压管理，控制围岩崩落的地表松动，并在形成的充填体上或在其保护下进行回采。此类采矿方式只适用于开采围岩不稳固的高品位、稀缺、贵重矿石的矿体。优点：适应性强，矿石回采率高，贫化率低，作业较安全，能利用工业废料，保护地表等；缺点：开采条件较为复杂，工艺复杂，成本高，劳动生产率和矿块生产能力都较低；类型：干式充填法、水里充填法、胶结充填法、上/下向分层充填法、壁式充填法、削壁充填法、方框支架充填法。 1.3崩落式采矿法 沿矿体边界挖有环形运输巷道；在矿体的上盘或下盘开挖切割巷道形成切割空间，在堑沟中向上凿钻扇形炮孔进行爆破，后退回采。优点：采场结构简单，减少了采掘工作量，降低了采矿成本，生产效率高、作业安全、使用灵活；缺点：需满足地表允许陷落的条件才能够使用崩落式采矿法；类型：壁式崩落法、分层崩落法、阶段崩落法。 1.4空场采矿法 在矿体中形成的采空区主要依靠围岩自身的稳固性和留下的矿柱来支撑的一种采矿方法。 优点：允许有较大的暴露面积；缺点：矿房采完后，要及时回采矿柱，并及时处理采空区或事先充填矿房；类型：房柱法、浅孔留矿法、分段法、阶段矿房法。 1.5其他采矿法 除上述几种主要的采矿方法以外，还有一些采矿方法也偶会用到，如采取砂矿时，可采用砂矿床露天开采，还有细菌化学采矿方法等。 2煤矿的开采技术 2.1填充开采技术 填充开采技术是目前煤矿开采过程中最常用的技术之一，这一方法以前都是以水砂为填充材料，但这种工艺的制作工序与流程比较复杂，在实际运用中效果不是很理想，不能有效实施减沉方面的工作。为解决这一问题，选用了新型填充材料。膏体和矸石等物质在这方面具有良好特性，有效解决了压煤和和堆存煤石这一问题，促进了煤矿开采环保生态化的循环发展。 2.2煤与瓦斯共存煤矿开采技术 煤与瓦斯共存煤矿开采技术通过研究和攻克低透气性与高低压方面的技术问题，进行一系列创新与改革，简化了通风降温与采掘方法的交替过程，处理解决了地温、高低压和冲击地压等实际问题，从而有效解决沿空留巷的问题。实际工作中，这一方法有效利用对覆岩层的矿压，同时使用抽采工艺，进而精准有效把握煤层的卸压时间，使得煤矿能持续开采煤炭资源，也进一步保证了煤炭开采过程的安全性，实现了经济效益的最大化。 2.3壁式体系方面的煤矿开采技术 以美国为首的一些发达国家首先在煤炭的开采中发明并使用壁式体系方面采煤这一技术，在当时的煤矿开采中起到了非常大的作用。现在，此种开采方法在国际上已被广泛使用，也是中国目前使用较为广泛的技术。使用这种方法，可使一些矿井在单个工作面上的具体功效达到150kW左右，大幅度提升了煤矿产能速率。鉴于中国煤层自身环境的多样性和复杂性，对于缓斜性煤层，主要使用分层倾斜的长壁开采技术。 2.4高效集约化的生产技术 煤矿开采只有实现开采工艺的高效集约化，才能提高单个工作面的产量。为达到这一目标，就要改革创新采煤设备和采煤工艺。中国在煤炭的生产发展过程中，注重简单高效的开采布置和生产系统，同时在开采、布置过程中的运行、管理和监控都具有相应科学的配套设
浅谈金属非金属矿山采矿技术发展趋势
浅谈金属非金属矿山采矿技术发展趋势 摘要：我国金属非金属矿石丰富，但是长年来，对于金属非金属矿山的开采缺乏系统性的管理，使得我国的矿石开采利用率低。因此，了解金属非金属矿山目前的现状，并针对目前存在的问题提出一些可行性的策略具有重大的理论和现实意义。本文介绍了金属非金属矿山采矿的新技术,探讨了当今世界我国金属非金属矿山采矿技术的主要发展趋势,为金属非金属矿山采矿新工艺和新技术的进一步研究提供了理论依据。 关键词：金属非金属矿山；采矿技术；现状；发展趋势 科学技术的飞速发展，给金属非金属矿山提供了前所未有的发展机遇。通过运用先进的科学手段，引入和吸收国外优秀的采矿新技术和新工艺，对传统的矿业进行全新的改造，我国的金属非金属矿山的采矿技术已不断与国际接轨。这对于促进我国的采矿业，提高我国矿产石的利用率具有深远的意义。 1金属非金属矿山采矿技术的现状 1.1露天矿 1.1.1充填采矿法 所谓充填采矿法是指运用充填材料来填补采空区，从而控制周围岩石的崩落以及地表的下沉，对地压进行管理，进而保证回采工作的安全性和简便性的一种采矿方法。它是伴随着采工作面而不断推进的，具体有三组方法：干式充填法，即充填料主要为露天碎石或者地下矿挖掘的废石等。这类充填材料的输送方式通常是通过人工、机械或者风力来完成的；水力充填法，即以砂、炉渣或者选厂尾砂等为主要充填材料，在管道内借助水的力量运至采场胶；结充填法，即通过管道借助水或者机械的力量将凝固后的胶凝材料与浆状胶结物料运至采场的一种采矿方法。由于干式充填法所需要的劳动力多且强度大，采矿成本高，因此逐渐被后两种所取代。盘区高分层、分段充填以及高阶段大直径的深孔嗣后填充技术的出现和在采矿技术中的广泛普及，大大的推广了充填采矿法的使用。 1.1.2陡帮开采 陡帮开采是通过加陡剥岩工作帮，将挖掘机布置于某些台阶上，将台阶分为工作台阶和暂不工作台阶两种，通过控制不工作台阶，并相应的减少不工作台阶的宽度来使露天矿的工作帮坡角与台阶高度以及平盘宽度相协调。它有利于缩短边帮的暴露时间，起到稳定边坡的作用。陡帮开采有组合台阶、倾斜条带式、并段穿爆以及工作台阶追尾式四种主要的开采作业方式。由于陡帮开采具有投资少，周转周期短、经济效益高的优势，在新建的矿山和扩建改造后的矿山中应用十分的广泛。
露天矿山开采工艺与安全技术
露天矿山开采工艺与安全技术 第一节露天开采概况与常用术语 一、开采概况 露天开采是用一定的采掘运输设备在敞露的空间从事矿石开采作业。露天开采的特点是：采出矿石需将矿体周围的岩石及覆盖岩层剥掉，通过露天运输通道或地下井巷把矿石或岩石运至地表。这种开采方法广泛用于开采金属矿、冶金辅助原料、建筑材料、化工原料及煤等矿床。 基于露天开采是在敞露的空间从事矿床开采作业，与地下开采比较，它有如下特点： （1）相对讲，开采空间受限较小，有利于采用大型机械化设备。机械化、自动化水平较高，可提高矿山开采强度和矿石产量。 （2）劳动生产率高。 （3）开采成本低，使大规模开采低品位矿石成为可能 （4）矿石损失贫化小，有利于地下矿产资源的回收。 （5）基建时间短，年产吨矿石的基建投资比地下开采低。 （6）对于高温易燃矿体的开采，露天开采也较地下开采较为安全。 （7）劳动条件较好，工作也较安全。 （8）露天开采过程中可产生较大粉尘，自卸汽车运行中可排放废气，爆破后的岩石因含有害成分对与之接触的大气、水和土壤有一定程度的污染。 （9）把大量剥离岩、土排弃到排土场，排土场占地面较大占用山地和农田且局部恶化生态环境。 （10）遇冰雪、暴雨等天气，对露天开采有一定影响。 二、常用基本术语 根据矿床埋藏的地形条件及开采空间的不同，露天矿可分
为山坡露天矿和深凹（凹陷）露天矿。露天开采境界封闭圈以上的为山坡露天矿，封闭圈以下的为深凹露天矿。 封闭圈：指露天开采境界与地表相交的封闭的上部界限。 台阶：露天开采时，通常需要把矿岩划分成一定厚度的水平分层，自上而下逐层开采，并保持一定的超前关系，在开采过程中各工作水平在空间上构成了阶梯状，每个阶梯就是一个台阶或称为阶段。台阶是进行独立采剥作业的单元体。 露天开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和称为露天矿场。 开采时，将工作台阶划分成若干条带逐条带顺次开采，每一条带叫采掘带。 由结束开采工作的台阶平台、坡面和出入沟底组成的露天矿场的四周表面称为非工作帮或最终边坡（图1－3中的AC、BF）。位于矿体下盘一侧的边帮叫底帮，位于矿体上盘的一侧的边帮叫顶帮，位于矿体走向两端的边帮叫端帮。 正在进行开采和将要进行开采的台阶所组成的边帮叫工作帮 通过非工作帮最上一个台阶的坡顶线与最下一个台阶的坡底线所作的假想斜面叫非工作帮坡面或最终帮坡面。最终帮坡面与水平面的夹角叫最终帮（边）坡角。 通过工作帮最上一个台阶的坡底线与最下一个台阶的坡底线所作的假想斜面叫工作帮坡面。工作帮坡面与水平面之间的夹角叫工作帮坡角。 最终帮坡面与地表的交线为露天矿的最终境界线。最终帮坡面与露天矿场底平面的交线为底部周界。上部最终境界线与下部最终境界线所在水平的垂直距离为露天矿场的最终深度。 非工作帮上的平台，按用途分为安全平台、运输平台和清扫平台。