采矿安全论文范文

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1.1井下采矿技术较多

目前，有很多种井下采矿技术，在不同的矿产开采中，不同采矿技术的应用方式和适用程度也不同。例如，长壁开采技术作为最常见的井下采矿技术，通常在煤矿开采中应用，但在金属矿产开采中却没有较好的适用性，因为金属矿在储量和矿层厚度方面不同于煤矿，这时就需要结合矿产的不同，采取差异化的采矿技术。

1.2井下采矿工艺技术复杂程度较高

相比于露天采矿工艺技术来说，井下采矿技术在安全性和生产效率方面都存在很多差异。通常在应用井下采矿技术时，需要投入大量的资金，以保证开采的安全性；同时，由于受到诸多因素的限制，比如场地较小等，相比于露天采矿，井下采矿技术的工作效率较低。因此，在应用井下采矿技术时，需要做好准备工作，在保证安全的基础上，改善工艺技术，强化科学管理，使井下采矿的安全性和高效性得以有效提高。

1.3井下采矿技术更新换代速度较快

随着市场经济体制的确立和完善，企业在发展过程中面临的竞争日趋激烈，要想获得更大的发展，就需要结合具体情况，加大投资成本，引进先进的工艺设备和专业化人才，增强自身竞争实力。

2采矿技术的应用发展前景

2.1采场围岩的控制技术

相关的技术研究人员需要充分结合煤矿采场的具体情况，比如地质围岩结构压力等，对采场围岩控制方面的理论进行完善。对那些难采煤层进行有针对性的分析，比如不太稳定、倾斜度较高和地质构造复杂等。研究在较恶劣的环境中，支架围岩同放顶煤开采岩层之间的作用机理，对支护质量技术和顶板动态监测技术进行研发和完善。此外，还需要研发其他一些岩层控制技术，比如如何有效地预测和防治冲击地压等，提高煤矿开采的效率，保证煤矿开采的质量。

2.2深矿井的开采技术发展前景

冲击矿压防治、煤层开采的矿压控制、井巷布置、瓦斯和热害处理等是深矿井中进行煤炭开采关键性技术的几个方面。针对深矿井开采的现状，目前急需大力研究和发展的有：深井作业场所的工作环境的变化；深井围岩状态和应力场分布状态；深井冲击矿压的监测、监控和防治技术；深井的高产高效开采的相关配套技术等。

3采矿工程施工安全措施

首先，要构建科学的井下生产责任制度，明确规定各个工种岗位的操作流程，以便顺利实施安全生产管理制度。具体来说，就是要分层、分解井下安全生产目标，将责任严格落实到具体的人员和工作上，促使每一个人都有义务和责任保证生产的安全。强化安全工作，还需要加大检查力度和处罚力度，并坚持和落实每周的安全例会制度。

其次，要大力检查安全责任，及时消除井下采矿中可能存在的安全隐患，并综合应用多种方法，例如日常监测、专业检测和大规模检测等。如果有重大的安全隐患存在检查过程中，需要责令相关责任人在规定的时间内完成整改任务，并以书面的形式向上级汇报，避免出现问题。再次，要结合矿山的具体情况，在科学地制订灾害应急方案时，要将灾难事故作为重点考虑的内容；提高采矿人员的自救、互救能力，培养紧急情况下处置事情的意识，并完善和健全灾难应对体制；强化救助演练，结合具体情况，对灾难逃生和救援方案进行科学的制订；应用高科技的救援和检测设备，以保证矿区的生产安全，使人们的生命财产安全得到有效的保护。

最后，为了避免因通风不畅而导致的窒息灾难，对矿区来讲，构建通风管理制度是非常必要的，有助于进一步完善通风系统。除了要强化通风管理外，还需要构建检测风量、风质和风速的台账，促使其与相关要求相符。此外，还需要落实基层班组建设，在班组建设中加入安全管理规划内容，不能只重视生产，还需要重视安全；构建班组考核等级制度，给班组提供一个更加规范和科学的平台，鼓励班组自查自纠，促使安全管理工作更好的开展；班组要做好安全监察工作，保证采矿工作中的各项法律法规和方针政策严格贯彻和落实；在煤矿采矿安全管理工作中，要以班组建设为核心内容，重视标准和考核，进行安全质量管理体系的构建工作。

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在采矿区中部车场设计中，通常采用单道起坡和双道起坡两种方法，单道起坡工程量小，能够节省弹簧道岔，从而节省施工材料和成本。因此，很多采矿人员为了追求更大的利润喜欢采用单道起坡，使打点挂钩人员因为材料车和空重车下放而被打伤，造成事故。而双道起坡虽然在操作过程中需要运用一个弹簧道岔和弹簧固定道岔，需要更多的人力、物力和财力，但对于开采量比较大的作业区，更能保证采矿作业的安全性，在一定程度上减少安全隐患。为了保证采矿人员的安全和提高采矿效率，应在中部车场设计中采用双道起坡。在采矿井巷施工中，出现安全事故的几率和曲率半径设计有关，曲率偏大或偏小都会影响工程的安全运作，如曲率偏大就会造成坡度太大，威胁采矿人员的人身安全；曲率偏小，就会严重地磨损钢丝，最后形成安全事故。所以，在具体的施工过程中，曲率半径设计要符合实际情况，这样才能减少事故的发生，进而保证施工安全。而设计人员在进行弯道井巷曲率设计时往往重视上坡曲率半径设计而忽视下坡曲率半径设计，造成机车人员视野受到一定的限制，从而产生安全事故。所以在设计弯道曲率时要同时考虑上坡曲率半径设计和下坡时视野问题。另外，设计人员在弯道井巷曲率设计中还经常没有根据运输设备的载重能力计算出合适的弯道曲率，造成曲率过大或过小，曲率过大时，拐弯就会比较急，很容易碰到天花板，使碎石脱落，曲率过小，就会严重地磨损运输设备的钢丝，使钢丝断裂，为了避免这些安全隐患，就必须充分考虑运输设备的载重能力，设计出合理的弯道井巷曲率，降低安全事故的发生。

2井巷施工中的不安全因素及解决对策。

在井巷施工中，巷道的高度合适与否对采矿安全有重要影响，一般要求在具体的施工过程中，采用高度大于1.2m的半圆拱面结构，这样安全生产才有保证。但很多施工企业巷道的高度并没有达到1.2m也照样正常采矿，容易导致巷道作业中架设的电线出现问题，影响正常的巷道照明，致使机械没有办法正常工作，容易出现安全事故。所以，在进行巷道设计时，高度应达到或大于1.2m。另外，施工单位往往采用1.2m左右的双轨距离，而安全的下部车场运输双轨距离应大于1.3m，会因为双轨距离较小而造成机电车运输矿物时两车相撞，甚至导致电路短路，挤伤人员。所以，在设计下部车场距离时一定要大于1.3m，这样采矿人员和采矿设备的安全才能得到有效保证。

二、采矿和挖掘工作中的不安全因素及解决对策

1采矿工作面中存在的不安全因素及解决对策。

在具体的采矿过程中，巷道通常是位于矿层的底板，而施工一般采用反眼头双向施工，这种方法在进行爆破时容易使反眼柱受到多重震动，造成较大面积的空顶出现坍塌，增加维护的难度，因此，如果在实际的施工中如果采用反眼头双向施工，采矿人员一定要特别小心谨慎地进行操作，保证自己的人身安全。而设计工作面的切眼时，其方向和矿层正倾斜方向不一致，造成在实际的施工过程中，特别是切眼施工中，三角区域垮塌。因此，在设计工作面的切眼时应保持和矿层的正倾斜方向一致，也就是沿着矿层的正倾斜方，这样防止在切眼施工中三角带矿柱出现垮塌事故。另外，在实际的施工过程中，设计急倾斜层坡度往往会达不到23度的安全倾斜标准，造成安全隐患。因此，在设计急倾斜层坡度时一定要达到23度的倾斜标准，为回采过程保驾护航，保证采矿人员的生命安全。

2挖掘工作面施工中存在的不安全因素及解决对策。

挖掘工作面施工中存在的不安全因素主要包括：改造眼坡度不合理和选择的运输巷道拔口位置不合适两个方面。我们知道，即使是在采矿区域，采矿层也是有限的，并不是所有的地方都是，所以如果要想充分利用矿产资源，就必须合理地改造矿井中的眼，需要注意的是，在改造矿井中眼的实际过程中，一定要根据地下岩石结构和矿洞的具体承受能力等多种因素，经过认真研究之后进行综合性的改造，坚决避免因为追求最大化的经济利益而盲目进行改造，进而提高采矿人员的生命安全和减少财产的损失，具体来说就是，改造矿井中的眼一般控制在25&以下，才能有效保证生产的安全性。针对运输巷道拔口位置不合适的问题要选择最合适的拔口位置。通常情况下，内开石门矿层两边开口是在其中，而石门恰巧通过矿层，这时应该将运输巷道设计为正反拔口两个，这样两个运输巷道距离刚好可以错开，进而有效防止安全事故的发生。

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为了实现煤矿采矿工程的安全生产，企业务必要加大技术的投入，研发和引进一些先进的高科技技术，对矿井进行改造规划，设计安全的矿下工作环境。具体来说，首先要完善矿井的设施和装备，从而为之后的技术改进奠定基础;其次，对煤矿采矿技术进行改进和创新，大胆运用新技术，并且在多个采矿工作现场进行试点，保证新技术的推广和使用，增加煤矿采矿工作的安全系数，使得煤矿采矿的安全管理能够更有效率;另外，要对煤矿采矿工程进行科学合理的检测，根据实际的采矿情况来构建一个完整的监控体系，监控的内容包括了煤矿采矿所需要的各种设备、技术参数等等，从而尽可能地避免因为机器设备出现问题而造成的安全事故的出现。

(二)加强安全宣传，规范操作行为

(1)很多煤矿采矿安全事故的发生都是因为人员的疏忽大意，一方面是管理人员对安全管理的不重视，另一方面是现场一线工人在进行操作时过于大意和随意，没有严格按照安全准则上的要求进行操作。因此，煤矿企业务必要增强工作人员的安全意识，使得煤矿采矿人员能在工作的过程中将安全放在第一位，时刻谨记“安全第一”的理念。煤矿企业可以在内部树立具有企业特色的安全文化理念，同时在企业中创设一种安全的氛围，使得员工的安全意识能够在潜移默化中得到强化;还有就是要将安全宣传工作深入到基层，构建系统的安全宣传机制，保证安全知识的普及。总的来说，企业要深入贯彻本质性安全生产机制，制定有效地安全应急措施，提高企业管理人员和一线员工自我控制和自我营救的技能。

(2)煤矿企业要规范现场人员的操作，要根据本企业的具体情况，制定相应的安全管理办法和规则，让安全生产操作有明确和完善的标准，有效地管理员工的安全操作行为。

(三)建立安全责任制，明确个人责任

在煤矿采矿过程中一旦出现了安全事故，便会有人推脱责任，不愿意也不敢承担责任。为了明确各方的责任，减少事故中推脱卸责的现象，煤矿企业务必要建立和完善安全责任制，将工程的责任进行层层分解，使得每个人都有安全的指标。为了更好地落实安全责任制，企业需要和员工签订相应的责任书，保证了安全责任制的有效实施，使得每个人的责任能够更加清晰，因为所有人都承担着自己的责任，因此企业员工在平时的工作中也会注意自己的操作是否规范、正确，从而真正地做好安全管理工作。

(四)采取有效地激励机制

为了改善技术工人流失率高的情况，煤矿企业务必要采取有效的激励机制，通过物质激励和精神激励来留住优秀的技术人员。例如，现在有的企业会以良好的晋升渠道来吸引和留住员工，那么煤矿采矿企业也可以进行借鉴，从而降低流失率。

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2开拓井巷工程施工不安全技术因素

开拓井巷的设计施工中，经常会存在下部车场轨道安全间隙过小等不安全因素，如果不能掌握巷道的所有信息，就会导致在巷道设计过程中出现高度过低的情况，并且在对巷道的腰线进行设定时也存在很明显的不安全因素。只要是其中有一个环节存在不安全因素，就会影响整个采矿工程的正常进行。

2.1下部车场轨道间安全间隙过小对于下部车场的设计，车场间隙一般确定为1.3m，但是在实际施工中很多矿井的安全间隙仅有1.3m。在这种施工的情况下，一旦车场运输任务重，并且运输车变形或者材料车过宽的情况下，很容易因为双轨之间的挤碰而威胁到工作人员的人身安全[3]。因此，在对下部车场进行设计时，必须要充分考虑超宽运输车可能通过的情况，增大间隙到1.4m左右，确保运输工作能够正常进行。

2.2巷道高度过低巷道掘进施工一般都是采用砌碹支护开拓作业的方式，半圆拱形断面首先的也是掘进方式，一般情况下会将墙的高度控制在1.2m上下。就采矿井巷实际施工情况来看，存在少数的矿区没有采取规定的方式来对巷道进行开拓，很多大断面积的巷道墙高为1.1m左右，这样在巷道进行架线时，高度不能达到架线以及施工的安全标准，在后期的施工过程中很容易就出现触电安全事故。因此，在对巷道进行开拓施工时，必须要严格结合当地实际情况来进行综合分析，确定最终的巷道墙高，保证其能够满足工程施工的安全需求。

2.3巷道腰线设计不合理中线与腰线主要对井下巷道进行施工控制的，其中中线的主要是对巷道的掘进方向进行指导，一般情况下应在巷道顶板位置或者是棚梁上设置3~4个中线点，选择用正中或者偏中线的形式来表示，而设备可以选择激光光束的方式来确定掘进迎头的尺寸是否合理。而腰线的作用主要是完成对标高与坡度的控制，以水平尺等施工工具延伸到掘进迎头的位置来探测腰线所在位置是否合理[4]。在实际施工过程中，一般都是在间隔30~50cm的位置用测量一起设置一个中腰线。并且针对煤层较厚的区域，为保证掘进的正确性，还需要对巷道进行分层，在开采难度降低的情况下，巷道的压力也会增加，而支架承受压力过大发生变形后就会对设置的中线点造成影响，使其不能够完全保证在同一水平线上，进而会造成巷道施工质量减低。并且，在实际的巷道施工过程中，受地质地形等因素影响比较大，往往会造成施工方位的变化，为了保证工程施工质量，需要将拐弯处的曲线巷道半径以及转角等转化为切线或者弦线。

3采掘面不安全技术因素

采矿工程采掘面的工程施工，也会存在一定的不安全技术因素，例如急倾斜煤层主斜坡设计中存在的坡度过小不安全技术因素，以及存在切眼与分斜坡开口的施工问题，还有改造眼拐弯处过多以及反眼坡度设计过大等问题等，都会对工程的安全施工造成不良影响。

3.1急倾斜煤层主斜坡坡度过小为满足工程安全施工的要求，在对采矿井巷采掘面进行设计时，必须要通过全面分析后做好对急倾斜每层主斜坡坡度的控制。但是在实际施工过程中，即便是有明确的倾斜角度作为参考，也会出现各种各样的施工问题，最终导致主斜坡坡度不能够满足工程建设要求，导致煤炭在受到自身重力影响后也不会出现下降，很大程度上影响了工作效率。

3.2切眼口及分斜坡开口矿井采掘面进行切眼开口设计时，如果没有按照每层正倾斜的方向进行设计，或者是沿着要求的方向设计但是最终确定的长度不够，形成的三角带切眼，很容易就会出现煤柱垮塌的现象。因此，在对采掘面切眼口进行时设计时，必须要严格按照相关要求来进行，以免因为设计不合理而出现各种质量问题。

3.3反眼双向施工从布置在巷道底层的煤层底板来看，如果采用反眼双向施工的方式，经常会因为放炮震动而对反眼头煤柱造成影响，甚至会因为空顶过大的原因，最终导致垮帮问题的出现，无法进行正常的维护工作。在对采掘面进行此项施工后，往往会在本区段回采完成后，无法保住煤柱，在二段回采过程中将会出现窜矸问题，进而会对工程的正常开采造成负面影响。因此，为保证工程的顺利施工，确保煤柱不会受到损伤，在反眼头施工时，应该选择单向施工的方式，以此种方式来保证回采与正规推采都能够顺利进行。

4提高采矿工程安全性改进策略

4.1井巷工程施工安全策略对于井巷工程施工时，在设计中部车场时应该选择单道起坡的施工的方式，可以确保采矿井巷工程中部车场设计与施工工作的顺利进行，并且可以降低施工成本，重要的可以避免空车在道岔行驶过程中发生倒掉，保证挂钩工作人员的生命安全。为保证采矿工程的安全施工，要求设计人员必须要对矿井进行全面分析，将巷道曲率半径控制在12m左右。并且下部车场的谁及应该尽量避免将其设计在弯曲巷道中，将其设计在直线巷道中，避免对电机车司机的视野造成影响而发生安全事故。

4.2开拓巷道施工安全策略在对下部车场轨道进行施工时，应加强对之间安全间隙的控制，为避免受运输车重量过大或者是运料车过宽等因素影响，造成挤压而产生安全事故，应该将间隙控制在1.3m以上，大概1.4m左右为佳。另外，采矿巷道施工一项的安全措施就是保证用电安全，为了确保线路的架设高度达到安全标准，必须要确保巷道墙高能够满足施工要求。另外，应该加强对中线以及腰线的控制，保证掘进工作面的正常。

4.3采矿工作面安全策略采矿工作面的安全技术策略，需要结合存在的不安全因素进行分析，在全面了解矿井工程实际情况后，以满足工程正常施工为根本目的，采取最有效的施工技术。例如针对三角带煤柱垮帮事故，在施工时应该严格按照规定对切眼的开口进行操作，保证施工中切眼开口长度、方向以及各项参数都能够符合施工要求。

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1．1源源不断的氧气供应

在采矿工程施工作业中，施工作业人员一旦在井下出现了缺氧的状况，会严重威胁其生命安全。矿井开采的深度越广，井内所含的氧气量就会越稀少，因而缺氧的现象随着矿井开采深度的不断增加是极其容易出现的。这就非常需要井下通风所产生的作用，将新鲜充足的氧气源源不断的输送到施工作业人员所处的环境之中，保障其生命安全，保证施工的继续进行。

1．2实现空气交换，排除有毒气体

伴随着采矿作业的实施过程，会有大量的有毒气体产生并溢出。若不能及时将这些有毒气体扩散、稀释，很容易致使采矿作业人员出现大面积中毒的情况，甚至导致工人死亡。同时，诸多有毒气体还具有易燃性、易爆性，爆炸情况也是非常容易出现的。这就需要加强矿井的通风管理，纵深优化通风系统，将井下的空气和井外的空气实现交换，在源源不断向井下注入新鲜空气的同时均衡气体的比例，将有毒气体迅速稀释，降低安全事故发生的概率。

1．3生命与财产并重，安全施工更需要安全生产

在采矿工程行业始终得到热切关注的一个重大问题是如何在矿区进行安全生产。安全生产步骤的缺失会累积潜在的安全隐患，引发重大的安全事故，严重的影响采矿工作生产线的正常运作机制，严重的威胁采矿作业工作人员的生命安全和国家的财产安全。必须要系统化的建设井下安全管理的体系，加强矿井内外的气体交换能力，改善井内外的空气环境，尽快稀释有害有毒的气体，注入更多的氧气含量，规避安全事故。

1．4完善自动化的管理机制

在当前的采矿工程施工过程中，采矿区的安全管理模式并不是很完备，因此井下通风管理体系是一个极其关键的构成部分，能够反映出采矿业的管理方案执行的效率和程度。随着采矿施工作业经验的不断积累，加之与不断发展的科学技术相结合，各个采矿企业都在有针对性地对井下通风进行了安全管理系统的建设和力度的加强，以信息技术网络为基础实现了部分的自动化管理模式，较之人为的管理更为精确，失误和误差更小，生产更安全。充分借助计算机对数据的高统计能力，极强的分析能力，对大量的有效数据进行整合和筛选，制定了切实可行的管理方案，对井下作业的状况实现实时上传，加强安全管理的力度，降低安全事故发生的概率，将矿区作业的安全等级进一步提升。

2基于井下通风安全的问题，探讨相应的管理策略

2．1建立符合施工现场的通风标准

由于各个采矿区所处的地理位置和环境均有不同程度的差异，因此在采矿区进行的通风安全管理时必须结合当地的实际情况，对作业的方式和标准进行相应的更加适宜的调整，进一步提升井下活动的安全指数和标准。科学化其安装步骤，精确化其安装位置，装置在设备更加便于开展工作的位置上，避免与其他设备相杂合产生的一系列安全问题。尤其是复杂的地理环境区域和偏远地区的开采矿施工作业，必须在施工之前进行全面的勘探和侦测，建立符合实际的通过标准，避免安全风险。

2．2建立自动预警和报警机制

近年来井下采矿过程中发生的安全事故频频被曝光，井下采矿的安全性受到了更加广泛的重视。而其中最为主要的事故是施工人员的缺氧、中毒和有毒气体的爆炸事故。因此在对矿井进行安全管理的过程中，必须针对这两种主要的事故因素对采矿过程中的安全性进行控制力度的加强，提高安全度。安装报警感应装置，构成预警体系，及时提醒危险状况的降临以使施工生产人员有足够的时间逃离危险区域、保障其生命安全。更要在每次下井前后对所有的工具和管线进行检测，杜绝爆炸等事故的发生。

2．3施工和生产过程中必须把质量放在第一位

对于安全事故的防范与预警，必须要对井下通风设施的质量进行细致的检测。检测的主体必须是专业化的人员或团队组织，及时的发现、反应井下通风系统的质量问题、潜在的或已存在的安全隐患，将结果及时的上报，派遣相关的专业化的操作人员进行调控。检查的过程中要严格按照施工的标准进行勘察，杜绝应付的现象或违章检查的行为，一经发现必须严惩不贷。视其情节严重可追究相关负责人的刑事责任。将人为的导致安全事故的因素排除在外。

2．4对已经建立的管理制度进行不断的完善和健全

制度的保障对于通风安全管理的有力贯彻执行具有十分重要的意义。健全、完善相关的制度是加强安全管理的关键性因素。必须将制度细化到各个地区，因地制宜，产生高效的、适合的作用，并严格执行在施工作业的过程中，纠正小的违规错误，严惩大的违规行为。

2．5以先进的科学技术为根基提升通风的安全度

随着我国工业化、现代化进程的极速发展，各个生产行业对矿产资源的生产安全标准有了要求，国家战略发展也需要矿产生产的安全保障。因此，为了加强采矿工程施工开采的井下区通风安全，必须要结合先进的、前沿的、相关领域尖端的科学技术，强力的改革当前矿区所使用的通风安全管理的技术，淘汰过于陈旧的设备，取而代之以更为先进精良的设备，走一条降低安全隐患的技术创新之路。

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尽管先进的科学技术已经普遍应用于现代企业中，但是很多煤矿企业的爆破技术仍然比较落后（尤其是小煤矿），不但更新不及时，而且有的人还将爆破器当作简单的爆破工具，从来不考虑其安全性能。此外，有关安全生产的规定未得到有效实施，一个重要原因在于执行过程十分复杂，令人容易忘记，再加上监督管理工作不到位，针对工作人员的违规操作，往往是睁一只眼闭一只眼，根本没有及时地去制止和纠正。

1.3　其他安全因素

实际上，在煤矿采掘工作面爆破过程中，影响爆破安全的其他因素很多，比如缺乏严格的管理，缺少正规的操作爆破人员，像有的爆破员不具备专业资格，也没有持证上岗。同时，在爆破管理工作中，同样存在一系列的问题，例如：习惯性地违章；凭借经验进行施工；没有严格按照规章办事；安全技能不足等，这些都是引起爆破事故发生的根源。

2　预防爆破事故的基本措施

2.1　强化安全意识教育

在煤矿采掘工作面爆破工作中，预防爆破事故，要强化安全意识教育，在安全教育中提高工作人员安全知识、安全意识和业务技能：首先，需要增强施工人员的责任心，引导其学习煤矿安全规程，明白岗位职责。其次，消除一切安全隐患，杜绝侥幸心理，此操作是一种违反事物发展规律的现象。再次，强化工作人员的安全教育，使其真正意识到安全施工的重要性，确保爆破工作的有效完成。最后，需要加强爆破现场的安全管理，严肃处理一切引发安全事故频发的人员和违规操作的人员。

2.2　建立健全监督机制

在煤矿采掘工作面爆破工作中，要预防爆破事故，需要建立健全的监督机制。具体地讲，在煤矿爆破工作中，企业必须将安全工作和个人利益进行相结合，充分调动爆破人员的工作积极性，并要将职工考核制度落实到位。此外，还要严格检查爆破材料是否合格或一次使用的雷管电阻是否匹配，以便保证煤矿爆破的质量。例如：在煤矿采掘过程中，往往存在一些电雷管、短路的桥丝等，这些零件极易造成煤矿事故，这就要求管理人员能够充分地利用煤矿，同时要在没有伴生矿的情况下利用，由于伴生矿的回收率特别低，会影响矿产的综合利用率，一次使用的电雷管若电阻不匹配，可能会导致残爆、拒爆等现象。

2.3　尽量采用压喳爆破

在煤矿采掘工作面爆破工作中，预防爆破事故，尽量采用压喳爆破。其实，煤矿采掘工作面爆破工作中，在条件允许的情况下，最好用压喳爆破，其爆破能的利用率高，能使其均匀，有利于改善爆破效果，在经济和安全方面都具有优势。另外，在爆破之前，应当认真收集地质资料，分析爆破作业地点的地质情况，根据地质条件，选择合适的地点进行爆破，同时要严格控制炸药的使用量，不断改进爆破技术，从而增强煤矿采掘爆破的科学性。

3　爆破安全性技术探讨

3.1　升级爆破系统及其设备

进行煤矿采掘工作面的安全爆破工作，关键要升级爆破系统及其设备。一般来说，煤矿企业需要全面检查煤矿采掘工作面的整个爆破工作，一旦系统和设备存在问题，千万不要爆破；同时，在企业内部，需要不断地强化安全爆破意识，实现爆破的规范化、程序化，不断升级爆破系统，完善爆破设备，从而确保煤矿业的安全生产。

3.2　做好爆破前的准备工作

关于煤矿采掘工作面爆破安全性技术，应当做好爆破前的准备工作。首先，检查好准备工作，爆破操作人员需具备专业爆破知识，严格按照安全方法进行操作，若露天爆破，需要及时向上级报告将要遇到的天气状况，如果在雷雨天气中，爆破工作需要立即停止。其次，监督爆破现场，需要安排安全人员，并且明确分工爆破人员的岗位职责。最后，爆破员需要协调工作，加强对爆破材料的进行管理，这样可以增强爆破效果，确保人员的生命安全。因此，只有严格检查爆破前的准备工作，确保一切无误后，才能进行爆破。

3.3　主动检查危险性因素

关于煤矿采掘工作面爆破安全性技术，还要主动地检查危险性因素。在煤矿采掘工作面的爆破之前，相关人员必须全面检查爆破位置的所在区域，针对可能引发安全事故的不良因素，必须坚持清除。与此同时，爆破人员还要认真检查周围的安全情况，并排除一切危险因素；一定要有效地控制安全事故，坚决杜绝爆破事故的源头；还要不断提升爆破人员的工作能力，最大限度地做好预防爆破事故的工作，主动地检查危险性因素，严格照煤矿采掘工作面爆破规程进行，从而确保煤矿爆破工作的安全性。

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二、构建煤矿开采企业安全生产管理体系的必要措施

(一)保障人身安全的有效措施。为了保证煤矿开采企业中每一位成员的人身安全，一定要强化安全生产观念。企业有责任对所有的员工进行合理、到位的煤矿开采方面的安全思想、安全知识的教育，使企业的职工能够意识到安全生产的重要性，明确企业、政府对安全生产的要求和规定，从根本意识上提高警惕，防止危险事件的发生。要想真正的实现安全管理，仅仅靠提高职工的安全意识是不够的，还要对职工进行安全知识和技能的培训。企业应当建立一个专门的培训部门，对于新职工进行岗前培训，对于老职工进行定期的培训和演练，并且针对不同员工所从事的具体工作的不同、员工的自身素质的差异进行区别性培训，从而有效地提高职工们的整体安全生产能力，做到在生产过程中保障自身和他人的安全。

(二)保障机器安全的有效措施。在煤矿开采中，所使用的一般都是大型的机械设备，这些设备一旦出现问题，不但会影响到煤矿开采的进度，还有可能造成破坏性的后果，为煤矿开采企业带来重大损失。因此，要加强对于机械安全的管理。一是在选用一些煤矿开采设备的时候，要充分考虑煤矿周围的具体环境，考察机械设备能否在这种环境中运行，采用哪种设备更能节约时间和人力。二是在煤矿开采的过程中，要注意设备的更新和维修。要分配专门的机械管理人员，对机械进行检查，一旦发现问题，立即处理，并及时对陈旧的设备进行更新，通过使用先进、安全的设备来保证煤矿开采的顺利进行。

(三)保障环境安全的有效措施。保障环境安全，一般要做到以下几点:第一，要保障矿井及周围环境中的气体环境安全。在煤矿中，往往含有大量的瓦斯，这种气体既是一种清洁高效的能源，也是一种对大气有着极大危害的污染性气体，并且由于其具有毒性和易燃性，就必须在进行煤矿开采时，做好对瓦斯气体的处理，避免其污染环境或造成火灾、爆炸等危险事件。第二，要保障矿井周围土地资源环境安全。在煤矿开采的过程中，难免会对周围的土地造成破坏，在开采完煤矿之后，地表或者地下矿井中将会形成采空区，容易发生坍塌等事故，在煤矿开采的过程中，要注意对采空区进行及时的填充，保护好土地环境。第三，要保障水资源环境安全。在煤矿开采过程中，有可能会导致水资源的流失和污染，也有可能会因处理不当而遭受水灾。因此，要加强对煤矿开采中水资源的管理，保护好水资源，同时，也要避免水文事故的发生。

(四)保障管理安全的有效措施。一是要保障煤矿开采企业的安全管理，就要不断的对管理方式进行创新。在对煤矿开采管理工作进行长期的总结之后，不难看出，管理工作从来不是独立存在的，而是与煤矿开采过程中的人员、环境和机器等各种要素相互影响、相互作用的。因此，在对煤矿开采安全生产进行管理的过程中，就要考虑多个因素对生产过程所带来的影响，从根本上排除危险，为煤矿开采提供一种强有力的管理手段。二是要加强对煤矿开采的监督力度。建立起一个安全监督部门，对煤矿开采中人员的操作、机械设备的安全、对环境的影响以及管理工作进行严格的监督，并将煤矿开采中的各个要素紧密地联系在一起，加强整体性监督，防止在煤矿开采过程中发生意外事故。

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中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：

一．引言

我们知道一般而言极薄矿脉存在的地理条件是十分复杂的，极薄矿脉一般具有倾角，并且矿岩的稳定性比较差，这就这采矿加大了难度。我们知道在国内采矿极薄的黄金矿产资源用的比较多的方法是留矿采矿法以及平面法等等，而其他更加先进的采矿方法我国用的比较少，就这一点来说与发达的国家相比还是存在一些差距的。在我国采矿业中存在着许多要改进的地方，比如我国的采矿业机械化水平太低，大多的都是采用人力，这样就导致采矿的生产能力差，效率低，而且通过人力采矿还存在严重的安全隐患。在对黄金极薄矿脉进行开采时，采矿方法的选择是十分重要的，我们要根据矿山的具体情况出发具体问题具体分析，选择出最合适最科学的采矿方法。并且在实际的采矿过程中要注意一些技术要领，选择科学的手段，来完成对极薄黄金矿产的开采。

二．极薄矿脉采矿方法的概述

随着经济条件,采矿技术和机械化水平的提高,采矿工艺不断发展,多数矿山先后广泛采用了削壁充填法、水平分层干式充填法、普通留矿法、混采留矿法等, 近几年来,金翅岭金矿急倾斜极薄矿脉开采中积极开展分段掏槽空场法的科研试验。通过一年多的工业性试验证明,这种采矿方法可以大大降低极薄矿脉开采中的损失率和贫化率,值得类似矿山或类似矿脉开采借鉴。但由于试验采场是由留矿法采场改造而成(老工程太多)，造成试验中的个别技术数据失误,为此该矿正准备迸行第二次试验。

分段掏槽空场法与一般分段采矿法大致相同,在已划分的阶段采场中,沿倾向划分若干分段,然后在各分段水平沿脉开掘分段平巷,采矿凿岩工作在分段巷道中进行,所不同的是分段掏槽空场法是在分段平巷中向上，下分别掏槽回采极薄矿脉,墓本上不采上，下盘围岩,采下矿石自溜至采场底部漏斗,放至运输水平运出。根据具体情况事后再作空区处理。

目前,国内外对急倾斜极薄矿脉的开采,一般都是广泛推广应用混采留矿法和削壁充填法, 后者的结构可分为两种:一种是铺设垫板,一种是不铺垫板。招远县黄金矿山对急倾斜极薄含金石英脉类型的矿床开采,普遍采用混采留矿法和不设垫板的削壁充填法。

三．极薄黄金矿脉采矿的具体方法及效果

减少围岩采掘工作量提高劳动生产率,减少贫化损失, 这是目前发展极薄矿体采矿方法的根本任务。为此, 提出几个探讨性的方案, 以供商榷。

1.极薄矿脉的分段空场采矿法

此法曾在五十年代苏联基洛夫矿顺利使用过。该矿矿脉厚度为8 至10到20至 30厘米,倾角75至80度,围岩坚硬稳固,接触面平整明显。采矿结构下如图所示, 阶段高度为30米, 采场长度为50至60米,沿主要运输平巷每隔7米设置漏斗, 分段巷道的断面为2*0 .8米2由天井向两侧掘进,并超前于回采工作面2 .5至3 米。分段巷道掘进时只开上盘的岩层。分段高度为7 米。在回采时,沿分段巷道凿岩,炮眼间距0.4米,下向和上向的炮眼错开排列。爆破后形成稍大于矿脉厚度的窄槽。采下的矿石沿窄槽落至漏斗中, 每次爆破以后, 清理分段巷道, 并在每个分段巷道采空区上部支撑木板, 以便行人。

该采矿方法与金翅岭金矿试验的小分段掏槽空场法相比,大大缩短了采准工作的时间,减轻了工人的劳动强度,提高了生产效率,对强化开采具有重要意义。其缺点是增加了坑木的消耗量。

2.极薄矿脉条带式留矿法

（1）适用条件

矿岩稳固或中稳以上，倾角大于65度,厚度小于最小采幅宽度,一般为0.4米。矿体与围岩的接触面明显,且易于分离。矿体的形状规则, 埋藏要素德定, 矿石无结块、氧化、自燃。

（2）采场结构

如下图所示,采场沿走向长4 0至50米, 阶段高度35至4 5米,底柱高2至3米,条带宽度5至6 米。此法的特点就是在阶段内沿走向划分成矿房, 在采场内沿走向划分成条带,“条带” 是该采矿方法区别于其它留矿法最基本的特征。条带的划分是以条带超前槽为界限划分的,凿岩工作在槽内进行,回采时基本不采上下盘围岩。崩落下来的矿石, 一部分放出, 而大部分留在矿房内, 用作操作台和支撑上下盘围岩。

3 .采切布置

在采场中央掘一先进天井。在拉底水平上,每隔5至6米掘出矿穿脉巷道与电耙道相通,采场的两端设顺路人行井,随着回采工作面的推进不断架设。

4.指岩爆破

凿岩工作在超前槽内进行,采7655型凿岩机和小38毫米的小直径钻头,打上向眼和上向倾斜炮眼,如上图图所示，上向眼一般L = 1.2至1.5米, 上向倾斜眼L=1.5至2 米。采用电阻丝一次点火,火雷管引爆导爆管的爆破方法。

5.采场通风

新鲜风流由中段沿脉巷道通过采场两端的顺路人行井,冲洗采场工作面,回集到中央先进天井至上中段回风巷道

6.采场人行

采场中的人行是通过顺路人行或先进夭井进入采场,通过爆破后形成的窄槽进入凿岩工作面—超前槽。金翅岭金矿小分段空场法的窄槽爆破试验证明, 在不小于0.4米的爆破窄槽中,人可以顺利通过。

7.矿石运搬

在回采过程中，爆落下来的矿石放出适量。当采场回采结束后,再进行大规模放矿。

8.采场地压管理

回采期间,采用留矿和局部支护的办法进行强化开采以控制地压。回采结束并放矿后,可根据具休情况,采用一次充填、崩落或封闭法处理采空区。

四．天井吊罐空场法

采场构成要素如下图所示,凿岩工作在天井吊罐中进行。用活接钢钎打35至40 毫米、眼距0.4至0.5米和眼深3至4米的炮眼。炮眼的排列视矿脉厚度不同采用“ 一”字形或“ 之”字形排列。采用电阻丝一次引爆,每次爆破长度为2至3米。

回采工作沿矿体走向从一翼向另一翼推进,逆矿体的倾向由下而上依次爆破。

崩落下的矿石自重落入采场底部, 通过漏斗放入中段运输平巷。为了最大限度地减少粉矿的损失, 在最后一次爆破后, 用高压水把采空区冲洗一次

五．结束语

黄金矿产是我国的稀有矿产，其经济价值之高，开采利用价值之大。但是我国的黄金矿产许多都是极薄的矿脉，这样给开采工作带来了不便，增加了难度这就需要更加成熟的开采方法和技术，来保证开采工作的顺利进行。本文就这黄金极薄矿脉的开采工作作了简单的探讨，对实际的开采工作具有积极意义。

参考文献：

[1] 王福才 宋健 周占魁 田小会 辛向东 任国义 梁春贵 斜长工作面浅孔留矿法在急倾斜极薄矿脉开采中的应用 [期刊论文] 《有色金属（矿山部分）》 ISTIC -2000年6期

[2] 范水奎 壁式爆力削壁充填采矿方法在峪耳崖金矿的应用 [会议论文]，2006 - 第七届全国采矿学术会议

[3] 于军智 耿彦军Yu JunzhiGeng Yanjun峪耳崖金矿缓倾斜顶板破碎极薄矿脉开采新技术研究 [期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2011年16期

[4] 范水奎 壁式爆力削壁充填采矿方法在峪耳崖金矿的应用 [期刊论文] 《采矿技术》 -2006年3期

[5] 况世华 何丽华KUANG Shi-huaHE Li-hua缓倾斜极薄矿脉开采新方法研究 [期刊论文] 《云南冶金》 ISTIC -2009年1期

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【基金项目】中国矿业大学（北京）教学改革与课程建设项目（项目编号：k110101）

【中图分类号】TD 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）04-0022-01

《采矿新技术》课程的设置目的是使学生掌握采矿工程领域较新的理论与知识，并站在矿产资源开发的科学技术前沿，了解采矿专业一些前瞻性科学研究和发展趋势，开阔学生视野，使学生们毕业后从事专业技术的科研工作或进一步深造的目标中起到一定的引导作用[1]。该课程要求先修课程《采矿学》、《爆破工程》、《井巷工程和提升运输》和《岩土工程概论》，教学方式采取“讲座式”的教学方式，即每个讲次的教学内容均采取讲授一个相关专题的形式。每个专题相对独立，综合起来又是一个有机的整体，涵盖矿产资源的科学技术。学生考试的方式，为开卷考查，由任课老师命出一组题目，学生自由选题，撰写专题论文并上台演讲，培养学生具备的综合分析问题的能力和演讲表达能力。本文根据煤炭院校采矿工程专业近几年采矿新技术教学的实际情况，分析了影响采矿工程专业《采矿新技术》课程教学质量的因素，提出了相应的解决对策。

1. 采矿新技术在本科教学中存在的问题

通过对采矿工程专业学生的调查发现，学生在思想上对采矿新技术这门课程的认识与重视程度不够。究其原因主要有以下几个方面：①采矿新技术在大纲中是作为选修课要求的，这使得学生在思想认识上错误的认为，采矿新技术的重要性比不了其他专业课程，因此在上课、自习上花费的时间和精力大幅度降低。②学生考试的方式为开卷考查，有任课老师命出一组题目，学生自由选题，撰写专题论文并上台演讲。这种考试方式使得学生不能正确的认识采矿新技术的目的与作用，认为这门课程随便对付一下就行，做的好坏都能通过考试，从而忽略了自己对知识的需求。③采矿新技术一般安排在大四上学期，毕业生求职择业和研究生准备笔试等工作陆续开展，还有些用人单位要求已确定工作单位的学生提前上岗，致使部分学生不能安心上课。

教师是教学过程中的一个关键因素，在教学上起着不可替代的作用，《采矿新技术》作为一门前沿性课程，教师的角色已不仅仅是传统意义上的知识传授者，他更应该是时刻关注行业发展的业内人士，这对授课教师提出了较高的要求[2]。目前，高校教师基本上都承担着一定的教学任务和大量的科研任务，对于课程的时间和精力难于保证，一定程度上放松了对学生的要求，没能起到监管的作用且多数矿业院校承担采矿新技术指导队伍的主体主要是青年教师，而大部分的青年教师基本上对采矿方面的新技术、新设备接触不多，且缺乏科研与工程实践经验。此外，青年教师在教学的能力与经验欠缺，在教学过程中不能有效发挥学生的主体性，导致学生对该课程的重视水平降低。

2. 采矿新技术教学存在问题的对策

该课程不仅要求授课教师具有扎实的专业课基础，还要求时刻关注煤矿新技术的发展；这就要求授课教师通过共同参与科研课题，共同开展学术交流，可以实现教师的知识更新与知识补充。加强授课老师的思想建设并制定具体的惩罚措施，提高授课老师对课程的重视程度，不能因为就业考研等工作就放松了对学生的要求，一定要担负起相应的监管作用。采用灵活的上课方式提高学生上课的主动性和积极性，可以在课堂插播相关的PPT、视频等，亦可结合科研项目进行讲授。在课堂之外，对采矿新技术有兴趣的学生可以采用指导其参加大学生创新课题或者协助老师从事科研项目的形式，有针对性地在这部分学生中实现采矿新技术强迫性课程学习向独立研究性学习的转变，有助于在部分学生中间形成浓厚的采矿新技术学习研究氛围，从而带动其他学生提高学习的积极性和自主性。相应改革考试制度，对学生提出更高的要求，可适当采取一定程度的闭卷考试，不仅仅要求学生了解新的技术设备，更应该对新技术有更深层次的领悟。

参考文献：

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一、概述

邱村金矿位于德化县葛坑镇交通便利，自1998年6月建成投产以来，开采+647m－+882m矿体，经调试及改造，目前实际采选生产能力200吨/日，最终产品金精矿全部供应福建省德化县冶炼厂。

二、采矿工程外包

（一）外包的概念

所谓外包(Outsourcing)，英文直译为“外部资源”，指企业整合利用其外部最优秀的专业化资源，从而达到降低成本、提高效率、充分发挥自身核心竞争力和增强企业对环境的迅速应变能力的一种管理模式[1]。外包的方式有：生产外包、后勤外包、销售外包、采选设计外包、财务外包、人力资源外包等。

（二）外包的意义

其意义在于根据实际生产需要，企业将自己做不好或者别人能做得更好更便宜的事，把一项或几项工作外包出去，交由其它企业进行经营管理，达到降低本企业的经营成本和风险，这样本企业可集中精力去做企业的核心业务，以减少资金投入，达到企业效率最大化。

（三）井下采矿工程外包的方式

井下采矿工程外包的方式一般有3种。

1．按作业类型分包。即采矿和掘进承包。优点是：便于生产管理；缺点是：存在相互影响，岩石混入管理难度增加，不利于降低损失率和贫化率。

2．按作业区域分包[2]。即按不同中段进行分包。优点是：可以根据实际采掘情况进行调整。缺点是：不能实现专业化，每个中段各自为一个生产系统，不利于统一管理。

3．按工序分包。即按打眼、爆破、装车运输等分包。优点是：可以实现专业化作业。缺点是：成本较高，不利于生产管理。

（四）邱村金矿的采矿工程外包方式

邱村金矿采矿工程采用作业类型承包和按工序分包结合的外包方式，即采矿工程用作业类型承包，部分矿石运输采用单独分包。

三、采矿工程外包的管理

邱村金矿外包管理经历了一个逐步完善的过程，目前已基本确定，管理走向科学化，但是随着市场变化，今后工作仍然需进一步完善。邱村金矿除+873中段矿石运输承包给一家运输公司，主要采矿工程承包给一家施工单位。

（一）价格管理

1．采用外包方式的矿山企业与承包单位是甲乙的合同关系，双方考虑的是外包的价格，外包的价格越低，企业的利润越高，当然在市场经济条件下，企业不仅要尽量降低成本，也要考虑承包方的接受能力，邱村金矿每年7月份从新签定合同，根据上一年的采掘成本和本年度物价涨落情况，确定本年度的外包单价，按采矿、掘进分别确定，同时核算出价格涨落和主要材料涨落比率，保证双方制定出一个合理的价格。

2．采矿和掘进价格的确定是按作业成本计算。矿石分采矿矿石与副产矿石（凡井巷掘进中回收的矿石），不同矿石制定出合理的价格。

3．掘进单价确定，矿山802m中段以上部分，平巷、天井、溜井、漏斗、硐室、旧巷道扩邦、旧巷道抬底、清理旧矿碴、水仓按施工立方分别制定出合理的价格。斜井开拓部分，一、二次提升斜井及各种附属工程制定出一个价格，802中段（含802中段）至712中段（含712中段）之间各中段掘进工程，其价格在802以上中段相应单价的基础上增加5元/m3，经二次提升巷道掘进工程其价格在802以上中段相应价格的基础上增加10元/m3，硐室、旧巷道扩帮、抬底、清理旧矿碴等工程在各中段价格相同。上述单价包含直接费、管理费及各种税费。

（二）生产技术管理

1．工程采用外包后，邱村金矿生产科工程技术人员对采掘工程是间接管理，所以只能通过经济手段来保证承包方按设计要求进行施工。

2．采掘计划由生产科根据矿山实际，承包方设备、人员的实际生产能力制定出年月采掘计划，由于井下工作有时会发生相应变化，所以在执行采掘施工过程中会有一定的调整。井下设备管理和生产组织由承包方管理，生产科属于间接管理，为了保证采掘计划的执行，检查和调整工作较多，经常要与承包方协调沟通。

3．采矿地质管理工作是矿山的重要工作之一，邱村金矿矿体沿走向、倾向具有波皱起伏、膨胀收缩、分叉复合及尖灭再现等特征，其厚度、品位变化系数大，矿体与围岩界线不明显，矿石的损失率、贫化率等技术经济指标，根据实际生产情况，确定矿石损失率为7%，贫化率为10%。

4．年供矿量：根据我矿生产组织安排，承包方应均衡稳定供矿，保证全年选厂的生产需要，其产量、质量指标执行按生产科月度计划要求。

5．矿石质量：矿石要求块度不少于250*250mm。为防止人为贫化，承包方应严格按生产科的要求合理进行配矿，承包方不能把废石、废渣倒入矿井或倒入矿仓。

6．矿石计量：以承包方每天的出矿车数计量为准，矿车的容矿体积不低于0.75m3，少于0.75m3的出矿车不参与矿石计算，满矿车(矿石必须超出矿车顶水平面)为1吨湿矿量，不满1矿车的按0.5吨湿矿量计算，不满半矿车的不予计量，邱村金矿每天派人管理，计量当天的出矿车数，以全月统计的湿矿量扣除4%的水分作为干矿量计价，

7．工程验收以生产科设计要求为依据。若工程质量不符合设计要求的，承包方应按生产科要求返工，维修。

四、安全管理

1．邱村金矿在确定承包单位时，对承包单位进行安全资质进行全面审查。在采矿工程承包合同书中，明确双方责任义务。

2．邱村金矿制定了安全管理制度，监督承包方执行。在爆破管理上，制定明确的爆破材料管理制度，从进库、领出、运输、装药、连线、起爆、剩余清退，安全员进行严格监督。

3．每月支付工程结余款项的95%，其余5%作为保证金，合同期满后一次性支付给承包方。

4．承包方自配取得特种作业资格证书的特种作人员（包括空压机工、电焊工、绞车工、爆破工等工种）。

5．承包方必须遵守《国家安全生产法》的有关规定及邱村金矿制定的井下安全生产制度。

五、效益

1．矿山建设投资减少。邱村金矿主要投资选矿厂，道路建设、电力外网、主扇风机生活设施等，而其它设备及维护设施，由承包单位承担，减少了建设投资。

2．降低采掘成本。生产科的有效管理，承包方的选进设备、技术、管理人员，提高了工作效率，使采掘成本大幅度降低。

3．材料采购、储备及流动资金的占用减少，因此产生的费用大为降低。

4．人员的安全和技术培训工作总量减少。承包单位具有矿山生产和建设的管理人员，有一定的基础，培训时安全技术的理解能力较强，容易接受。

5．减少安全风险。承包方要保证安全文明生产、承担工伤事故责任及所发生的一切费用。

六、结语

邱村金矿通过几年来的采矿工程外包，采矿工程成本得到有效的控制，企业效益较好，通过几年的实践，外包形式比较成功。外包已经作为一种新的经营管理模式，已经被许多企业所接受。邱村金矿外包形式在今后发展当中定继续改进和完善，通过科学管来降低成本，使企业利润最大化。

参考文献：

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中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）08-0-01

近年来，计算机辅助设计(Computer Aided Design，简称CAD)在世界各国得到了广泛使用，它是利用计算机的计算功能和图形处理能力，对产品进行辅助设计、分析、修改与优化，综合了计算机和工程制图知识，并且随着计算机硬件性能和软件功能的不断提高而逐渐完善。

计算机辅助设计是由美国公司开发的通用计算机辅助设计软件包，具有体系结构开放、使用方便、便于掌握等优点，并能够绘制平面与三维图形、渲染图形、标注尺寸以及打印和输出图纸。

从上世纪80年代至今的有关文献资料来看，计算机辅助技术在国内外矿山开采设计中的应用日益广泛。作为一种精确、高速的新型设计工具，已被广大工程技术人员所接受，并对传统的设计方法与手段提出了挑战。目前，它已被矿床开采设计的各个分支和侧面广泛应用，并取得了很好的效果。

一、计算机辅助系统组成及采矿设计理念

计算机辅助系统一般以有着图形功能的交互计算机系统为基础，包括：计算机主机、图形输入板、图形显示终端、扫描仪、绘图仪、磁带机、打印机以及其他各种软件。利用交互系统开展采矿设计，可以边设计，边构思，边画样，边修改，随时可以从终端屏幕看到每一步操作的显示结果。典型的设计包括：(1)设计者接受任务，了解甲方对矿山的功能、经济、制造技术、生产环节等方面的要求。(2)方案设计。一方面来自设计方的要求，另一方面来自工程师的知识、理念，包括功能的满足，技术的可行以及其他需要等。(3)验证、修改、定型。将设计对象表达出来，并根据功能、技术、经济、审美等方面的详细要求和数据，对其进一步修改，适之处予以完善，细节予以补充，最后定型。(4)将设计果制作成技术文件，一般包括三视图、部件图、剖面以及各种说明等。

二、如何使用计算机辅助设计

每个人都知道，矿山开采的目标是要开采出矿石，而矿山工程设计，是工程师、设计人员应用技术手段改变矿山环境。满足政府、企业以及特定人群要求的一种高智能劳动。因此，采矿设计的任务：一是必须开采出高质量的矿石；二是有效地保护工程结构，使其能够承受自然界与人工开采的压力，长期而可持续地发展；三是必须保证以尽可能低的代价和成本，获取最大的经济效益与社会效益，保证工程建设的安全和后续作业的开展。

实践证明，采用CAD进行采矿可以提高采矿设计水平与设计质量，不但能够使常规设计效率得到有效地成千上百倍的提高，还能够在手工设计时代根本无法想象的设计空间展开自由翱翔的翅膀。由于设计工程师思想、理念、习惯、表达方式的不同，在设计环节使用计算机辅助部分与其余部分之间接口的描述方法也难以取得一致。所以，设计工程师在开展设计之前，要对每一个项目进行深入的了解。比如，矿山所处的地质地貌、水文环境、开采方式、巷道走向、设备选型、提升机械甚至矿山复绿等，都要胸有成竹，才能“知己知彼，百战百胜。”在设计过程中，设计工程师要做好一周就以下几个方面的工作：

1.认真做好设计方案。接受设计任务后，首先要运用自己的设计经验和知识进行设计构思。在这个过程中要进行技术决策，确定设计原则，同时对今后设计过程和要完成的设计有个整体认识。包括：一是下大力气广泛收集有关采矿的背景资料与工程信息，认真开展调查研究，了解与掌握地质勘探、技术经济、矿产利用指标、矿床储量、矿山生产力等等信息；二是分析研究已经取得成功并在实践中得到证明的同类设计资料以及相关知识，取人之长，补己之短，学习和参考成功的经验，开展设计工作，进行构思。才能厚积而薄发，最后确定设计方案。

2.对每一个工程结构参数进行分析。其目的是要确定设计方案中有关工程结构的应力载荷、约束条件等，这是采矿设计中很重要的一个方面，不能有半点马虎。

3.掌握设计采矿图的全过程。在实际工作中，具体方案的设计往往与绘制同步进行，因此，必须对设计采矿图的全过程严格掌握，不得有一丝的大意。

4.绘制施工图。这是采矿设计的具体表现，要以详尽体现设计意图为目的。工程师长期的实践采矿设已形成了行业的图样表达习惯和约定，因此对施工图的绘制要能体现这一特点。

5.进行全面的经济分析，这是设计的重中之重，根据设计阶段的不同对概算和预算进行分析。概算是确定项目投资、编制和安排建设计划的依据；预算是施工图设计文件的组成部分，是确定工程造价、考核工程成本和经济性的重要组成因素。

总之，此系统研究的目的是辅助设计者完成工程方案的设计，模拟设计领域专家的思维进行工作。因此，从这一意义上来说，采矿CAD系统是对采矿设计专家的思维模拟。

三、采矿CAD技术特点分析

系统结构是软件开发的基础。系统结构的选择，一要考虑行业特点；二要考虑技术发展水平。尽管21世纪新的技术已经向三维实体、可视化和集成化发展，但对矿山行业而言，还有很长的路要走。所以，系统的定位必须重视企业的特点和现状。一般来讲，CAD技术在国内外矿山的应用有以下特点：

一是提高设计质量，缩短设计周期。主要通过使用CAD系统，使设计过程更加客观、、准确、高效和规范。所以，采矿CAD的设计一定要考虑矿山设计规范和工程师的设计习惯。

二是富有实效与连续性。无论是地质、采矿、测量，还是选矿之间的信息处理、传输更富于时效性和可连续性，更加强调系统的集成化和数据的共享。

三是加强采矿CAD系统的通用性和可移植性。由于行业差异与体差异，以及在生产过程中需处理的瞬息万变的信息差异，使得这种D技术在矿山行业的应用研究中具有较强针对性，可移植性相对较差。所以，必须采用图形处理方法、图形环境以及数据接口技术研究。

四是从实际出发进行研究。由于二维方式下的矿山CAD软件的应用研究有利于与传统设计方式衔接，也符合目前矿山计算机技术水平。所以，要摈弃过分追求“三维实体设计”的思想，从矿山的实际需要出发进行开发和研究。

五是与时俱进，积极研究。目前CAD软件开发正处在一个由二维平面的设计模式向三维空间的设计模式过渡。由于存在技术上的障碍，一时间还难以完成。但是笔者认为，只要我们与时俱进，努力学习，认真研究三维实体构模技术、基于GIS的矿山空间工程数据技术等，就一定能够使矿山设计的水平大大提高。

从目前文献调研和实际应用情况来看，采矿CAD软件的开发和应用还存在着许多问题，比如，基础研究较少，尤其是很少从理论、技术和方法上展开研究。对图形数据的规范化及其表示方法研究不够，没有相应的标准可以遵循，等等，这些都是CAD技术在采矿技术应用中遇到的问题与障碍。

“大江东去浪淘尽，千古风流人物”。时代在发展，科技在进步。综上所述，目前CAD技术正朝着开放、集成、智能和标准化的方向发展。作为CAD系统的支撑环境，开放的操作系统，如：WINDOWS、UNIX将是今后CAD系统的主流；实用性更强的编程与数据库技术将为该系统的发展作出新贡献。我们期待着计算机辅助系统为矿山建设发挥更大的作用。

参考文献：

[1]陈建宏.可视化集成采矿CAD系统研究[D].中南大学博士论文,2002,3.

[2]杨义辉.采矿CAD可视化集成系统研究[D].西安科技大学硕士论文,2006,4.

[3]马江平.露天矿地质CAD软件系统的开发[D].辽宁工程技术大学硕士论文,2005,5.

[4]张善心.填采矿法计算机辅助设计技术研究.2010,5.

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论文正文：

工程原理采矿法运用

1、盈亏平衡点法

通常是在2种方案之中进行选择:其中一个方案在一组条件下可能更为经济,而另一个方案在另一组条件下可能更为经济。通过变换在该组条件下的某一变量值,并使2方案之间的所有其他不同点保持不变,就可为该变量找到一个使得2个方案经济上相同的值,这个值就称之为盈亏平衡点。在采矿方法选择中经常遇到这样的情况:

一种采矿方法矿石的损失和贫化率低,但矿石的成本高,另一种采矿方法矿石成本低,但矿石损失和贫化率大。这时可以用每吨工业矿量的收益作为经济效果指标,确定出采矿方法的使用界限临界品位。大于临界品位的矿段,可以使用高成本、低损失贫化率的采矿方法,小于临界品位的矿段,应使用低成本高损失贫化率的采矿方法。

2、价值工程法

价值工程法在采矿方法选择中应用的实质,是把参加比较的各种采矿方法的技术经济指标,通过价值工程法,评定出各指标的功能重要程度,求出无量纲的功能数值,得出各采矿方法的功能分值,再按各采矿方法价值系数高低,排列出采矿方法的优劣顺序,选出最优方案。下面以某铜矿床为例,说明价值工程法的实质和应用步骤。

(1)矿床的地质条件和开采技术条件。该矿床为一厚大缓倾斜矿床,赋存于矽卡岩和硅角岩中。矿体厚度8~50m,倾角为20,矿石致密坚硬,f=12,矿岩均稳,矿体埋藏较深,地表不许陷落。

(2)采矿方法初选。由于地表不许陷落,不能采用崩落法,而选用空场法嗣后充填采空区。矿房宽15m,矿柱宽8m,段高35m。初选的方法有分层回采的房柱法、分段凿岩的阶段矿房法及垂直深孔落矿的阶段矿房法。

(3)确定参与比较的项目。该矿是在厚大矿体中回采矿房,故各采矿方法的损失贫化指标相差较小,可以不参与比较。选取参与比较的指标为安全程度、矿房生产能力、采场工人劳动生产率、炸药消耗、采准工作量、施工难易程度、通风条件及采矿成本等8项。

(4)定性指标的量化。安全程度、施工难易程度及通风条件等定性指标,采用专家评分法,对初选的3个方法方案的优劣度,按10分制进行评分,汇总后取其平均值。该矿定性指标的评分汇总。

(5)确定技术经济指标。通过计算或按类似条件的矿山资料,确定各采矿方法的技术经济指标。

(6)确定比较项目的重要程度。上述技术经济指标的重要程度是不同的,可请专家按0,1评分法对参与比较项目的重要程度进行评比,即以一个项目对其他各个项目一一对比,在2个项目中认为重要的得1分,不重要的得0分,不能在两个对比项目中都得1分或都得0分,只能在0与1中选取。每位专家填写一张如表3所示的评分表。将各功能分数相加后,最重要功能得最高分,但最不重要的功能合计值不能得0分,如得0分,则每个功能分别增加1分。然后,再将全体参加评价人员的评分表中的评价值gi汇总于表4中。从表4得出各项功能的平均评价值-gi。

(7)计算参与比较的采矿方法功能分值。在初选3种采矿方法中,任选一种方法作为对比的基准,例如,以深孔阶段矿房法作为基准,即以表4中的平均评价值-gi为该法的基准指标,与另2种采矿方法的相应指标对比计算。对于数值大的指标为好者(正比关系),基准指标作为分母;对于数值小的指标为好者(反比关系),基准指标作为分子,所得出的比值再乘以基准方法相对应的平均评价值,即得出所对比采矿方法的该项指标的功能值。

(8)采矿方法的功能评价。根据某采矿方法各项的累计功能分值,得出所有采矿方法的功能分值总和,据此求出各采矿方法的功能评价系数(Fi),成本系数(Ci)和价值系数(Vi),从而完成采矿方法评价工作。

3、结论