礦山

礦山

開采礦物的地方
礦山:有一定開采境界從事采掘礦石的獨立生産經營單位。主要包括一個或多個采礦車間(或稱坑口、礦井、露天采場等)和一些輔助車間,大部分礦山還包括選礦場(洗煤廠)。礦山規模(也稱生産能力)通常用年産量或日産量表示。年産量即礦山每年生産的礦石數量。
    中文名:礦山 外文名:mine;hacienda;diggings;bal 分 類:煤礦、金屬礦、非金屬礦、建材礦 釋 義:采掘礦石的獨立生産經營單位 礦山規模:年産量或日産量

字詞詳細解釋

開采礦物的地方,包括礦井和露天采礦場。 楊朔 《亂人坑》:“一九四五年冬天,抗 日 戰争勝利後,我到 宣化 龍煙鐵礦的 龐泉堡 礦山去,工人們争着指給我亂人坑看。” 吳運铎 《把一切獻給黨·在礦井裡》:“礦山再沒有什麼指望了,父親隻好拖兒帶女,逃回 湖北 老家去謀生。”

相似詞

礦區、礦場、礦、鐵礦、煤礦、銅礦、開采、礦産、金礦、鐵礦山。

規模

礦山包括煤礦、金屬礦、非金屬礦、建材礦和化學礦等等。礦山規模(也稱生産能力)通常用年産量或日産量表示。年産量即礦山每年生産的礦石數量。按産量的大小,分為大型、中型、小型3種類型。礦山規模的大小,要與礦山經濟合理的服務年限相适應,隻有這樣,才能節省基建費用,降低成本。在礦山生産過程中,采掘作業既是消耗人力、物力最多,占用資金最多,又是降低采礦成本潛力最大的生産環節。降低采掘成本的主要途徑是提高勞動生産率及産品質量,降低物資消耗。

數字化

加拿大已制訂出一項拟在2050年實現的遠景規劃:即将加拿大北部邊遠地區的一個礦山實現為無人礦井,從薩得伯裡通過衛星操縱礦山的所有設備實現機械自動破碎和自動切割采礦;芬蘭采礦工業也于1992年宣布了自己的智能采礦技術方案,涉及采礦實時過程控制、資源實時管理、礦山信息網建設、新機械應用和自動控制等28個專題;瑞典也制定了向礦山自動化進軍的“Grountecknik 2000”戰略計劃。中國礦業大學等單位也相繼開展了采礦機器人(MR)、礦山地理信息系統(MGIS)[1、2]、三維地學模拟(3DGM)[3]、礦山虛拟現實(MVR)[3]、礦山GPS定位等方面的技術開發與應用研究。

1997年7月,澳大利亞聯邦科工組織(CSIRO)制定了一項關于煤炭勘探與開采的三年研究計劃,投入3100萬澳元,圍繞資源評估、采礦工藝革新、礦井瓦斯控制與利用、自動化、安全和材料精細控制等六個方面、按18個專門項目進行研究。其中地質評估與急救響應是最具特色的兩項。

1)地質評估:開發了一個基于3D塊體模型的軟件來評估礦井或采區的地層環境(沉積環境);并且通過一個交互式3D(和4D)軟件包來對多種異質數據(微震監測數據、中子伽瑪采樣數據等)進行3D可視化;以及通過有限元/有限差分(FE/FD)模型來逼真地模拟開采後的岩體變形。

2)急救響應:開發了一個人身安全定位與監測系統,該系統由控制裝置、監測設備、網絡燈标和礦工異頻雷達收發機組成,具有無線通訊能力,即使在發生瓦斯爆炸等井下災害之後仍能報告井下礦工的位置和安全狀況;并開發了一個名叫Numbat的遙控無人駕駛急救車,用于爆炸之後對傷員進行緊急搶救。

随着實時礦山測量、GPS實時導航與遙控、GIS管理與輔助決策和3DGM的應用,國際上一些大型露天礦山(包括我國的平朔、霍林河礦區)已可在辦公室生成礦床模型、礦山采掘計劃,并與采場設備相聯系,形成動态管理與遙控指揮系統。此外,專家系統、神經網絡、模糊邏輯、自适應模式識别、遺傳算法等人工智能技術、GPS技術、并行計算技術、射頻識别技術以及面向岩石力學問題的全局優化方法、遙感技術等已在智能礦山地質勘探調查與測量、智能礦山設計、智能礦山開采、計劃與控制、礦山災害遙感預報等研究領域得到應用。

礦山救護

在礦山建設和生産過程中,由于自然條件複雜、作業環境較差,加之人們對礦山災害客觀規律的認識還不夠全面、深入,有時麻痹大意和違章作業、違章指揮,這就造成發生某些災害的可能。為了迅速有效地處理礦井突發事故,保護職工生命安全,減少國家資源和财産損失,必須根據兩大《規程》(煤礦安全規程、煤礦救護規程)的要求,做好救護工作。同時,還要教育職工,在發生事故時如何積極進行自救和互救。

礦山救護隊是處理礦井火災、瓦斯、煤塵、水、頂闆等災害的專業性隊伍,是職業性、技術性組織,嚴格實行軍事化管理。實踐證明,礦山救護隊在預防和處理礦山災害事故中發揮了重要作用。

采礦方法

據《中國礦山機械行業産銷需求與投資預測分析報告前瞻》分析,根據礦石回采過程中采場管理方法不同,非煤井工礦山采礦方法可分為四大類:

(1)空場采礦法,特點是在回采過程中,采空區主要依靠暫留或永久殘留的礦柱來支撐,采空區始終是空着的,一般在礦石與圍岩很穩固時采用。

(2)崩落采礦法,特點是随着礦石采出,有計劃的用崩落礦體的覆蓋岩層和上下盤岩石來充填采空區,以控制采區地壓。一般在礦體圍岩不穩固,地表允許陷落的條件下采用。

(3)充填采礦法,特點是在回采時,采空區依靠充填其内的充填物來支撐。這種方法能有效的維護采空區,對圍岩的穩固性要求不高,但生産成本較高。主要用于開采礦石價值高,充填材料充足,地表不允許陷落和地質條件特别複雜的條件。

我國是石材資源大國,石材資源的總儲量居世界前列,全國年生産700多萬立方米的荒料,石材的開采總量同樣位居世界前列,但我國石材礦山的總體水平仍處于落後狀态,石材資源的利用水平、開采荒料率和礦石回收率不容樂觀。

當前現狀

1.礦山投資規模小,開采能力低

礦山投資主體對石材礦山投資規模認識不夠,不具備規模礦山的投資意識,表現在礦山建設沒有長遠打算,地質工作空白,開采方案不明确,開采方法落後,采礦設備和起重設備簡陋,年開采量隻有幾百立方米,頂多上千立方米,開采生産根本無計劃可言,更提不上規模生産。

石材礦山行業投資規模不設門檻限制,造成全國小礦山泛濫。小規模礦山往往在一個主要石材産區數量很多,星羅棋布,大礦體被分割成小礦體,完整的石材礦床被劃分的七零八落,開采得千瘡百孔,資源的破壞和浪費十分嚴重。

由于礦山采掘活動面積過小(最小者幾百平方米),相鄰礦山相互影響,造成礦山企業之間矛盾頻發,傷亡事故時有發生,加大了開采上的管理難度。

2.技術重視不夠

在此之前,由于石材礦山在國内沒有技術上的門檻,石材礦床的成因類型和地質構造多種多樣,礦山企業投資主體多為個體或私營企業,不願在地質勘查和礦山開采設計上花錢,主觀認為石材礦山開采就是放炮炸石,沒有更高的技術含量在裡面,輕視科學技術在采石活動中的份量,以至于開采過程中碰到實際問題時一籌莫展。

盡管這一類礦山在資金投人方而要比前一種情況規模大,但在礦山整體開采方案、開采力一法的确定、開采設備合理購置方面都缺乏統一的指導思想,缺乏科學依據。

有很多礦山投資規模都在千萬元以上,甚至幾千萬的投資。由于地質條件不清,礦體的産狀和賦存條件不清,缺少合理的礦山經濟技術評價,缺失開采設計方案,礦山投資帶有很大的盲目性,也存在極大的風險。首采地段的确定、采掘工作面的布置、剝離和排渣、運輸和堆放場地都沒有明确的設計方案,整個礦區顯得非常零亂。

由于首采地段不确定性,造成開采生産帶有很大的盲目性,甚至不清楚破碎帶和風化層的厚度,一旦開采前進到腦子裡預想的深度沒有見到完整的礦體或采出預想的荒料時,思想就會産生動搖,甚至停止在這個采掘面的工作,再找另一個地點從頭再來。打一槍換一個地方,總是停留在表面上做文章,把礦區所有的表面都采過一遍也沒找到要繼續深入開采的地段,浪費了大量的人力、财力和物力、以及寶貴的時間。更可怕的是投人了那麼多的力量,還得不到一條明确的路線,因為前面所搞得活動缺乏目的性,相應的資料缺乏參考價值,對以後的工作産生不了大的指導意義。

3.專業技術人才缺乏

經過多年的發展,在衆多的中小企業基礎上,我國已經形成規模較大的石材企業集團,這些大企業對石材資源開發的越來越重視,在資源找礦和礦山建設的投人也在不斷加大。

在企業中一般都設有礦産開發部,但從事這方面工作的人員中,缺乏專業人才,更缺乏有經驗、有能力的人才。很多企業從事礦山管理和技術的人員都不是地質和采礦專業出身,缺乏這些專業的基礎知識,很難在礦山技術方面有突出的建樹。

經常看到或接受委托一些石材企業招聘從事礦山工作的工程師或具有實踐經驗的礦長、技術員,但符合條件者甚微,應聘者寥寥無幾。應屆畢業生要經過幾年的實踐才能擔當起重任,況且新畢業的學生從事礦山這項艱苦的工作,其本身在思想和意志上還需要磨練,甘于吃苦的獻身精神也要得到培養,工資待遇也要合理,否則很難留住人才。

企業招不到人才,缺乏專業技術力量,在資源開發和礦山開采方面就等于缺少有力的技術支撐。

另一方面,我們還有國有的專業地質隊伍和礦山設計單位,這樣的專業隊伍是發展我國石材礦業的骨幹力量。但是這些年來,似乎這些專業部門在石材行業的作用越來越小,建材地質隊伍的石材勘查項目屈指可數,石材礦山的設計項目更是少得可憐。一個原因是前面所說,礦山企業不重視這方面的基礎工作,另一個原因就是這些專業隊伍與我們的石材企業接觸少,在行業内宣傳力度不夠,企業對我們的專業部門不了解,甚至不知道。也說明我們這些專業部門還要加大市場開發力度,提高為石材行業服務的意識,積極接觸廣大石材企業,了解企業的需求,為企業做好服務。

4.保守思想幹擾了礦山發展

自打有了石材開采業以來,我國石材礦山開采沿用的開采技術都是國内自己摸索出來的,有些還屬于中國人的發明。如火燒花崗岩用來采準溝的掘進,用黑火藥進行單面劈裂爆破,用錘子和琴子鑿刻進行大理石的大塊體母岩分離等,都是我國勞動人民聰明智慧的結晶,在特定的曆史時期,這些開采方法還是起到了相當大的作用,為石材的開采奠定了基礎。

上世紀八十年代,我國實行改革開放政策,石材工業得到了空前的發展,意大利、德國、荷蘭等國家的先進開采和加工技術逐漸被引進,先後進口礦山開采和加工的成套設備有近300條,國内也有十餘家企業生産石材礦山開采專用設備,為促進全國石材業的發展發揮了應有的作用。

金剛石串珠鋸引進也是在上世紀八十年代,但由于國内大多數礦山不具備使用條件,加上配套的消耗材料價格昂貴,事實上進口的這些串珠鋸和相配套的其他礦山開采設備都被閑置起來,沒有發揮設備的作用。

礦山采用較為先進的開采技術,必然要花錢購置必要的開采設備,礦山的投人相比較原始的開采方法要多出許多,礦山企業在礦山建設的前期思想準備不足,又對新的開采技術認識不全面,不願冒風險,保守的思想占據上風,新技術的推廣面臨的困難和阻力不難想象,“重加工、輕礦山”的趨利觀念嚴重幹擾了當時礦山開采業的發展。

5.企業被誤導,對實用的開采技術概念不清

石材礦山開采的關鍵環節是大塊岩體的母岩分離,不管是采用控制爆破方法,還是使用機械化鋸切,火焰切割,機械劈裂等各種手段,目的就是要從基岩中分離出完整的規格塊體。這也是一個礦山核心技術所在,一旦這一步技術難題得到突破,其他後續工作相對簡單容易得多。

近些年,相繼有一些新的開采方法和設備得到推廣應用,收到了較好的效果。如孔内刻槽爆破劈裂技術、液壓劈裂技術、導爆索排孔控制爆破、火焰切割技術、爆裂管控制爆破技術、靜态(膨脹劑)脹裂技術、黑火藥藥壺預裂技術、金剛石串珠繩鋸切和圓盤鋸切割等,在開采工藝不同階段都有不同的作用和效果。

以上這些開采技術各有長短,在了解每種技術的原理和設備材料性能的情況下,結合本礦區的實際情況,分析那一種技術适合礦山采用,再進行優化組合,最終确定這個礦山适用的開采工藝和開采方法。應該明确的是,對于一個礦山開采而言,采用單一的開采方法進行生産,從技術經濟評價上不是最佳的方案,隻有不同的岩石、不同的地質條件、不同的階段,用不同的組合,才是最為合理、最為經濟的。

導爆索速度快,但最多爆破兩個非自由面,爆破三個以上的自由面沒有成功的把握;用串珠鋸鋸切成功把握性大,但單面切割的成本要和爆破及火焰切割進行比較,單面使用鋸切的成本必然大于黑火藥控制爆破和孔内刻槽爆破;孔内刻槽爆破成本低是不争的事實,但不能同時完成兩個自由面以上的爆破(至少現在還不能完成)o所以說,每一種方法都不是萬能的,盡管在技術層面上可以,但經濟方面也要考慮。

有些設備生産廠家或者是技術持有者,在對企業進行推廣時,一味誇大該項技術的作用,誇大設備的功能,這種推廣帶有一定的排它性,似乎隻有此項技術、此種設備可以解決礦山上所有的開采難題,其他技術和設備都不适用,甚至把别的技術設備說得一無是處,直到推銷出去自己的東西,獲得利益為止。至于過後設備的适用性,使用過程中出現的問題,則采取敷衍了事的态度,讓企業蒙受損失。更有甚者,用于其他礦種采礦的理論和方法,不經驗證就搬到石材開采上來,花掉幾十萬、甚至上百萬的資金,搞大爆破,一次把一個山頭或半壁山炸下來,再到亂石堆中翻找較大塊體的岩石。

這樣一次爆破的山體體積達數十萬甚至上百萬立方米,而能利用的塊體整理出的荒料不足幾千立方米,成荒料率極為低下,資源浪費情況極為嚴重。整理出的荒料内部還藏有隐裂,加工時又降低了出闆材率,一次爆破造成的不良影響非常廣泛。類似上述的情況,我們礦山設備制造企業和技術研究部門,都應該培養良好的職業道德,實事求是,在推廣技術和設備的時候,要交代清楚利和弊,對礦山企業切實負責任,礦山企業應該引以為戒,樹立科學發展觀,開動腦筋,增強明辨是非的能力,淘汰這些野蠻的開采方式。

礦山采購設備也是一樣,需要的、适合你這個礦山使用的設備該買一定要買,不能将就,不适用的設備堅決不買,避免浪費。大型桅杆吊覆蓋範圍廣,安全性能高,吊裝能力強,中大型規模的礦山,隻要采場條件和經濟能力具備,就應購置該裝備,不能因為圖省錢,購買那種非正規廠家制造,沒有安全保障,吊裝能力有限的土吊設備,那樣對企業的正規開采不利。礦山企業購置開采專用設備和配套的起重設備、運輸設備都要由礦山開采設計部門根據礦山生産能力和實際需要确定。

以上叙述了我國石材礦山總體落後狀況形成主要原因分析,還有管理等多方面的因素,形成落後狀況的因素是複雜的,客觀因素是存在的,但主觀因素—人的因素是起決定作用的。

石材

随着我國石材工業水平的不斷提高,礦山受重視程度也在不斷提高,礦山建設的投入不斷加大,石材礦山的開采技術也有了很大進步。在貫徹國務院《關于全面整頓和規範礦産開發秩序的通知》過程中,石材礦山同其他礦種一樣也進行了全面的整頓,各地方礦産管理部門也相繼提高了礦山建設規模的門檻,從采礦權審批階段就否決了小型礦山建設項目。

為配合這次整頓和規範工作,保障石材工業可持續發展,中國石材工業協會與國土資源部礦産開發管理司商量研究,起草制定了K}材露夭礦山技術規範》,并上報到國家發改委審批,為進一步合理開發我國石材資源,規範石材礦産的開發打下了良好基礎。

“分析形勢,抓住機遇,規範開采,促進技術進步”是我國石材開采業現階段工作的主要任務,圍繞這個主題,我們應該着重抓好以下幾個方面的工作:

1.抓住貫徹執行《國務院關于整頓和規範礦産開發秩序的通知》這個契機,紮實做好以整頓為前提,以規範為目的的實際工作,貫徹實施《石材露天礦山技術規範》,杜絕濫采亂挖,合理分配礦産資源,嚴把礦山企業投資規模和實施技術的門檻,為礦山規範化開采打下基礎。

2.加大力度,做好礦山開采應用技術和科學管理的推廣工作。經過多年來的不斷摸索,适合中國國情的石材礦山開采技術已基本成熟,科學開采石材礦山的理論和技術日漸充實,礦山開采技術的應用實例也越來越多,要對取得的經驗進行分析和對比,總結出一種開采技術的适用條件和效果,多種方法最佳組合以及經濟的合理性,得出的結論具有一定的指導意義,在此基礎上推廣和普及。

讓企業了解和掌握機械化為主的開采技術内容和特長,了解這些技術在節約資源,提高生産效率中所發揮的作用,切實讓企業認識到采用機械化為主開采技術的好處,讓礦山企業受益。要發動全行業的力量,發揮專家的作用,傳授開采知識和經驗,利用現場交流、專題講座以至于成立專科學校辦班培訓的形式,讓每個企業、每一個從業人員都能掌握礦山開采的理論和技術,提高從業人員的專業素質,提升礦山開采業水平。

3.加強宣傳,做好國産化開采設備的推廣工作。開采設備的國産化為全面推廣以機械化為主的礦山開采技術創造了條件。以前我們引進的國外設備存在着價格貴、維修不便、耗材成本高的問題,加上國内礦山自身原因,确實造成了洋設備的“水土不服”。現在,經過開采技術人員的努力和設備制造廠家改進[1]。

安全隐患

高溫高濕

礦井内氣溫的特點是氣溫高、濕度大、溫差大,不同地點的氣流大小不等。氣溫的高低與巷道深度有關,深部地溫增高,井下工作環境熱害嚴重;同時給 深部采區新鮮風源供應與污濁風源處理困難。礦井的不良氣溫條件是造成工人上呼吸道感染和風濕性疾病的患病率升高的一個重要因素。這些問題如不能很好的解 決,不僅使這些企業存在傷亡事故和職業危害的危險性,而且使正常的生産無法順利進行。[2]

粉塵

生産性粉塵是井下礦的主要有害因素。許多生産過程和工序,如打眼、放炮、落礦、裝岩、運輸等都能産生大量粉塵。工人長期吸人這類粉塵,可發生矽 肺、煤肺或混合性塵肺。目前世界上70%的塵肺病人在我國,我國礦山塵肺病死亡的人數超過因工死亡的人數。礦山粉塵濃度高,地下礦山的粉塵濃度合格率隻有 40%-60%,露天礦隻有70%-80%。随着礦山開采深度的下降,深凹露天礦的大氣污染等綜合性危害應引起重視。

有毒有害氣體

礦井空氣中常存在沼氣,其主要成分為甲烷。另外還有一氧化碳、氮氧化物及硫化氫等有害氣體。甲烷是一種無色無臭的可燃性氣體,密度為 O.559kg/m3,甲烷主要來源于煤層、煤塊、岩幫。甲烷能與空氣混合成爆炸性氣體,遇明火可發生爆炸。甲烷發生爆炸的濃度為5%-16%。一氧化碳 和氮氧化物的重要來源是放炮産生的炮煙。使用硝酸甘油炸藥可産生大量一氧化碳,而使用硝酸铵炸藥則常産生大量氮氧化物。通風不良的礦井,在放炮後可因炮煙 蓄積而發生炮煙中毒。

噪聲振動

噪聲是污染礦山環境的危害之一,井下作業人員受其危害更甚。近年來,不少大型、高效、大功率設備的使用,在降低勞動強度、提高生産效率的同時, 随之帶來的噪聲污染也越來越嚴重。特别是井下設備具有聲源多、連續噪聲多、聲級高及噪聲譜特性多呈高、中頻等特點,加之井下工作面狹窄、反射面大形成混聲 場,且噪聲隻能沿巷道延長方向傳播,對作業人員危害更大。

礦井内的噪聲和振動主要産生于鑿岩、采礦和運輸過程。一般來說,風動工具比電動工具、振動式運輸 機比皮帶運輸機産生的噪聲和振動更為嚴重。礦工勞動強度較大,如人工裝岩屬重體力勞動;鑿岩和推車屬中等體力勞動。在薄礦層作業時,整個工作日内工人不得 不采取蹲位、彎腰式爬行等不良體位。

爆破安全

爆破安全在礦山生産中占有重要地位。爆破安全問題可歸納為如下三類:由于爆破的力學效應(如爆破産生的地震波、沖擊波、噪聲和個别飛石)引起的 安全事故;由于炸藥爆炸時的物理化學反應,即炸藥爆炸時産生的大量有毒氣體、電磁效應等引起的安全事故;爆破引起的突發性事故,如炸藥的早爆、拒爆和因操 作失誤而引起的安全事故。

礦山爆破引起的人身傷亡和設備損壞事故,在整個礦山事故中占有較大比例。随着采掘工業的發展,露天礦爆破距礦山本身的工業場地很近,也有鄰近鄉 鎮居民區的;地下開采礦山深孔爆破和大藥量的工程爆破等日益增多,礦岩物質形成高溫區引起炸藥自爆、早爆等,以及炮煙中毒等事故常有發生。最典型的是 2002年6月22日,山西省繁峙縣義興寨金礦發生特大爆炸事故,至少有37名礦工遇難。因此,如何控制爆破的有害效應和采取保護措施,是礦山普遍重視的 一個問題。

安全事故無小事,特别是礦山行業,隻有平時注意到這種小的方方面面,才能将事故泯滅于萌芽當中!

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