采礦職稱(chēng)論文
隨著科學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)資源、能源的依賴(lài)性逐漸加大。這樣就使得采礦技術(shù)的發(fā)展成為一個(gè)國(guó)家的頭等大事.下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的采礦職稱(chēng)論文，希望你能從中得到感悟!
采礦職稱(chēng)論文篇一
海底采礦技術(shù)
摘要：隨著科學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)資源、能源的依賴(lài)性逐漸加大。這樣就使得采礦技術(shù)的發(fā)展成為一個(gè)國(guó)家的頭等大事。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和陸地高品位易開(kāi)采礦產(chǎn)資源逐漸減少，海底采礦日益引起重視。
關(guān)鍵詞：海底礦產(chǎn) 資源 采礦技術(shù) 采礦機(jī)器人
整個(gè)地球，陸地只占地球表面積的四分之一，海洋占地球表面積的四分之三。隨著工業(yè)的發(fā)展，地球陸地礦產(chǎn)資源開(kāi)始枯竭問(wèn)題的日益加劇，開(kāi)發(fā)海洋礦產(chǎn)資源日益起人們的關(guān)注。海洋礦產(chǎn)包括錳、銅、鎳、金屬銀等十幾種礦物。已探明儲(chǔ)量多達(dá)15000億噸的錳結(jié)核是目前海底礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)。錳結(jié)核賦存于水深四千米到六千米的深海底表面。表現(xiàn)為直徑0.5～25厘米的黑色礦物塊群。已知的賦存海域廣泛分布于從東太平洋的夏威夷群島到北美大陸之間的深海底以及印度洋等。中國(guó)目前正在開(kāi)采的海底礦物有建筑用的砂礫和鈦鐵礦，鋯石，獨(dú)居石。磷釔礦等重砂礦，以及石油和天然氣等。也已從太平洋底取得了一定數(shù)量的錳結(jié)核。
一、海底采礦法
開(kāi)采海底礦產(chǎn)資源所使用的方法、裝備和設(shè)施因海底礦產(chǎn)資源種類(lèi)繁多，狀態(tài)各異，分布廣闊，埋深懸殊，也不近相同。
海底采礦技術(shù)一般分表層礦開(kāi)采和基巖礦開(kāi)采兩大類(lèi)。表層大都呈散粒狀或結(jié)核狀，存在于海底各類(lèi)松散沉積層中例如分布在海濱的磁鐵礦，鈦鐵礦鉻鐵礦、錫砂、鋯石、金紅石、獨(dú)居石、金鉑、金剛石等，重砂礦和砂、礫石等，分布在近海底的磷灰石、海綠石、硫酸鋇、結(jié)核鈣、貝殼和砂礫石等，分布在深海底的錳結(jié)核、多金屬軟泥、紅粘土等，基巖礦是指存在于海底巖層和基巖中的礦產(chǎn)如非固態(tài)的石油、天然氣和固態(tài)的硫黃、巖鹽、鉀鹽、煤、鐵、銅、鎳、錫、重晶石等。在開(kāi)采海底礦產(chǎn)之前，須查明所采礦床的分布范圍、面積、埋深、儲(chǔ)量、品位。以及當(dāng)?shù)刈匀粭l件和海陸運(yùn)輸能力等，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)礦產(chǎn)的形態(tài)選擇合適的開(kāi)采方法、裝備和設(shè)備。
1、海底表層礦開(kāi)采，由于淺海與深海采礦技術(shù)上的難度不同，因而多為兩種。
(1)海灘、近海底礦的開(kāi)采。露出水面的海濱、砂礦。通常采用露天開(kāi)采方法。陸地上使用的挖掘機(jī)械如拉桿電鏟、鋼索電鏟、推土機(jī)等都可用于海濱砂礦的開(kāi)采作業(yè)。水面以下砂礦礦床的開(kāi)采，目前作業(yè)水深大多在30米～40米范圍內(nèi)，使用的采礦工具有4種，鏈斗式采砂船、吸物式采礦船，抓斗式采礦船和空氣提升式采礦船。前三種的構(gòu)造和工作原理與挖泥船廠類(lèi)似?？諝馓嵘讲傻V裝置由氣管、氣泵和吸砂管等部分組成。氣管與吸砂管的中部或下端相連通，作業(yè)時(shí)將吸砂管下端靠近砂礦床，啟動(dòng)氣泵，壓縮空氣使吸砂管內(nèi)產(chǎn)生向上流動(dòng)的摻氣水柱。從而帶進(jìn)砂礦固體顆粒，連續(xù)壓氣就可以達(dá)到采礦的目的。這種裝置的缺點(diǎn)是作業(yè)水深增加時(shí)，壓縮空氣的成本費(fèi)呈指數(shù)倍增長(zhǎng)。
(2)深海采礦目前最有前景的深海底表層礦是深海錳結(jié)核和多金屬軟泥。
深海錳結(jié)核已被公認(rèn)為是一種具有商業(yè)開(kāi)采價(jià)值的礦產(chǎn)資源，近20年來(lái)，主要在研制低成本、高效率的采礦裝置，由于錳結(jié)核松散地分布于深海洋大洋底表層。關(guān)鍵問(wèn)題是需要找到一種合適的垂直提升裝置。目前，公認(rèn)的最有希望的有3種，鏈?zhǔn)讲傻V裝置，水泵式采礦裝置和氣壓式采礦裝置。鏈斗式采礦裝置是高強(qiáng)度的聚丙二醇脂，繩上每隔25～50米安裝一個(gè)采礦戽斗，開(kāi)采時(shí)，船首的牽引機(jī)帶動(dòng)繩索，使戽斗不斷在海底拖過(guò)，挖取錳結(jié)核并提升到船上。1970年8月，已在太平洋水深4000米處成功進(jìn)行了試驗(yàn)。氣壓式采礦裝置是將集礦頭置于洋底，開(kāi)動(dòng)船上的高壓氣泵，高壓空氣沿輸氣管道向下，從輸?shù)V管的深、中、淺三個(gè)部分注入，在輸?shù)V管中產(chǎn)生高速上升的固、液、氣三相混合流，將經(jīng)過(guò)篩濾系統(tǒng)選擇過(guò)的結(jié)核提升到采砂船內(nèi)，提升效率約30～35%。水泵式采礦裝置是非曲直將高效的離心泵放在輸送管道中間的浮筒內(nèi)，浮筒內(nèi)充以高壓空氣，支撐離心泵和管道浮在水中，由于高效離心泵的作用而產(chǎn)生高速上升的水流，使錳結(jié)核和水一起沿管道提升至采礦船內(nèi)。
2、海底基巖礦開(kāi)采，非固態(tài)的石油和天然氣，開(kāi)采使用的開(kāi)采工程設(shè)施主要為固定式平臺(tái)，在平臺(tái)鉆井采集到油(氣)后通過(guò)輸運(yùn)系統(tǒng)差額往岸上，水深較淺處也有用填筑人工島進(jìn)行鉆井采油(氣)，而在水深較大的海域多應(yīng)用浮式平臺(tái)或海底采油(氣)裝置進(jìn)行開(kāi)采。
固態(tài)的煤、鐵、錫等基巖礦開(kāi)采一般都從岸上打豎井通過(guò)海底巷道開(kāi)采，也有利用天然島嶼和人工島鑿井開(kāi)采的，使作業(yè)巷道與海水隔絕，從而與開(kāi)采陸地同類(lèi)礦藏的方法基本相似。
二、現(xiàn)代海底采礦
現(xiàn)代海底自動(dòng)采礦系統(tǒng)采用搖控潛水器，可在海底自行采礦，自行上浮，并可將采集的礦石卸到海上半潛式采礦平臺(tái)上。也有人稱(chēng)這是水下機(jī)器人采礦技術(shù)。是一種較為理想有發(fā)展前途的采礦高技術(shù)，代表了深海采礦技術(shù)的發(fā)展方向。
深海底采礦機(jī)器人作為深海底多金屬結(jié)核采集系統(tǒng)的重要組成部分，主要任務(wù)為收集海底的多種結(jié)核經(jīng)破碎后泵送至揚(yáng)礦軟管。再由軟管泵和6000米硬管輸送泵泵送至海面采礦船。工作中對(duì)象為海底表層的多種金屬結(jié)核。由于深海底質(zhì)的“軟稀”性及深海環(huán)境的未知性，如何保證機(jī)器人在海底的安全按預(yù)定軌跡精確行走，以及高效的采礦效率，是深海底采礦機(jī)器人的主要研究對(duì)象。
三、我國(guó)的海底采礦技術(shù)
我國(guó)從20世紀(jì)90年代初開(kāi)始對(duì)深海底采礦機(jī)器人進(jìn)行研究，在綜合研究國(guó)外機(jī)器人作業(yè)行走機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上，研制出自行式履帶車(chē)模型機(jī)。該機(jī)器人采用近似漸開(kāi)線高齒橡膠履帶，雙浮動(dòng)懸架和橫向擺動(dòng)梁，雙泵全功率供油，液壓馬達(dá)分別驅(qū)動(dòng)，電液壓比例探制，采用水力、機(jī)械復(fù)合集礦方式。“九五”期間，由我國(guó)自行設(shè)計(jì)，與法國(guó)公司合作，研制了第二代采礦機(jī)器人。主要改進(jìn)表現(xiàn)為采用尖三角齒特種合金履帶板，提高了集礦機(jī)在深海稀軟底環(huán)境下的可靠性和可行駛性。改用全水力集礦方式。進(jìn)一步提高了集礦機(jī)的集礦效率。增加了控制密水箱和相關(guān)傳感器，提高了集礦機(jī)的可操作性。達(dá)到了牽引力大、承載能力強(qiáng)、跨越或繞過(guò)海底障礙容易、能適應(yīng)軟海底行走的預(yù)期目標(biāo)。從130米深的海底采集并回收模擬結(jié)核900千克。具有國(guó)際先進(jìn)水平。歷經(jīng)多年的努力，我國(guó)深海底自行走采礦機(jī)器人的機(jī)械模型研制工作已基本完成。
四、發(fā)展方向
現(xiàn)在的深海底采礦機(jī)器人在行為上還處于“低級(jí)生物”的階段，環(huán)境感知能力有限，對(duì)路徑的規(guī)劃只是基于局部環(huán)境信息的簡(jiǎn)單規(guī)劃方式。由于深海底環(huán)境的復(fù)雜性和未知性，該種規(guī)劃方式效率較低。因此，采用基于聲學(xué)傳感器的多傳感器融合技術(shù)，研究深海底未知環(huán)境的即時(shí)定位和環(huán)境建模技術(shù)將是一個(gè)重要的研究方向。
參考文獻(xiàn)：
倪建宇、周懷陽(yáng)《中國(guó)多金屬結(jié)核開(kāi)辟區(qū)的深海環(huán)境》。
采礦職稱(chēng)論文篇二
采礦工藝技術(shù)分析
【摘 要】在能源需求增加的同時(shí)，提高了對(duì)采礦工藝技術(shù)的要求，也帶動(dòng)了礦業(yè)的不斷發(fā)展。論文分析了目前幾種常見(jiàn)才采礦工藝技術(shù)方法，包括空?qǐng)龇?、充填法、崩落采礦法，同時(shí)結(jié)合新形勢(shì)下我國(guó)礦業(yè)的發(fā)展，提出了采礦工藝技術(shù)的改造要求，力求提高我國(guó)采礦的效率與經(jīng)濟(jì)收益。
【關(guān)鍵詞】采礦;工藝技術(shù);分析
在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，帶動(dòng)了工業(yè)的發(fā)展，也加速了對(duì)礦物資源的需求。因此，開(kāi)始了對(duì)采礦工業(yè)技術(shù)的進(jìn)一步探討，逐漸呈現(xiàn)出機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)。
一、采礦工藝技術(shù)的現(xiàn)狀
隨著新技術(shù)設(shè)備的開(kāi)發(fā)，為我國(guó)的采礦業(yè)帶來(lái)極大的發(fā)展空間。但是就目前我國(guó)采礦工藝技術(shù)方法來(lái)講，都是比較簡(jiǎn)單的，包括空?qǐng)龇?、充填法、崩落采礦法等[1]。
(一)空?qǐng)霾傻V法：在地下進(jìn)行采礦過(guò)程，一般都利用大孔深孔出礦的特點(diǎn)，使用空?qǐng)霾傻V法來(lái)完成，因此被廣泛的大力利用。尤其是在南非和加拿大等地，利用大型的采礦轉(zhuǎn)載設(shè)備，能夠大大的提高空?qǐng)霾傻V的效率與強(qiáng)度。而我國(guó)在采礦業(yè)中，空?qǐng)霾傻V法也得到了應(yīng)用推廣，在降低成本費(fèi)用的同時(shí)，提高了采礦工效，是真正意義上的高效益采礦。
(二)充填采礦法：1.干式充填采礦法.在20世紀(jì)50年代初，我國(guó)應(yīng)用干式充填采礦法進(jìn)行采礦達(dá)到54.8%，多為有色礦山使用[2]。但是它的充填密度不夠，勞動(dòng)強(qiáng)度大且生產(chǎn)能力低，而很快被其他采礦工藝技術(shù)所取代。在采礦過(guò)程中，采用自下而上的分層回采也是一種常見(jiàn)的方法，所需要的充填材料一般來(lái)源于地面或者礦井中，多為廢石等。在對(duì)采空地區(qū)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，就需要使用干式充填來(lái)對(duì)其進(jìn)行逐層的充填，以保證采礦地區(qū)的安全穩(wěn)固;2.水力充填采礦法.水力充填采礦法的實(shí)質(zhì)是運(yùn)用水與砂的混合，形成砂漿柱，用它所產(chǎn)生的壓力或來(lái)自外來(lái)機(jī)械的壓力，將其運(yùn)送到礦房?jī)?nèi)。然后要將礦漿中的水份進(jìn)行過(guò)濾滲透，所獲得的沉積物是進(jìn)行采空礦場(chǎng)的主要填充材料。
(三)崩落采礦法：無(wú)底柱2分段崩落法在冶金礦山的使用率最大，由于其安全高效特點(diǎn)，應(yīng)用比例達(dá)到80%，也是我國(guó)采礦業(yè)中使用最久的方法之一[3]。它的發(fā)展從小到大，每次礦山的崩落量都有所增加，降低了工作量與成本，收獲了高效的經(jīng)濟(jì)質(zhì)量收益。這樣的采礦工藝技術(shù)，也將長(zhǎng)久的被應(yīng)用于采礦業(yè)。
二、采礦工藝技術(shù)的改造分析
工業(yè)的快速發(fā)展給采礦工藝技術(shù)提出了嚴(yán)峻要求，為了迎合采礦業(yè)的發(fā)展，必須對(duì)采礦工藝技術(shù)做巨大的改造，以便為采礦業(yè)的改革發(fā)展提供保障。而現(xiàn)在的采礦工藝都朝著高產(chǎn)、高效、安全、可靠的大方向前進(jìn)，促進(jìn)采礦工藝技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)與采礦業(yè)的緊密結(jié)合已勢(shì)在必行[4]。
(一)優(yōu)化礦業(yè)開(kāi)采布局。在新的礦業(yè)開(kāi)采理念中，高效節(jié)省成為主要目標(biāo)，對(duì)于礦業(yè)開(kāi)采技術(shù)的優(yōu)化更新更能滿(mǎn)足開(kāi)采水平的提升。而在提高礦業(yè)開(kāi)采效率的同時(shí)，從開(kāi)采布局上進(jìn)行優(yōu)化完善是必要前提，這樣能夠最大程度的實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。首先在礦業(yè)的開(kāi)采通道上進(jìn)行優(yōu)化布局，將采礦地質(zhì)由專(zhuān)家分析評(píng)估后，做出優(yōu)化匹配的合理方案，是保障礦業(yè)開(kāi)采的重要步驟。其次利用采礦集中回采的核心技術(shù)，能夠有效的降低采礦巷道的挖掘進(jìn)度，增加回采量，減少毛石的含量。最后還要重點(diǎn)處理毛石，能夠做到低能消耗，減少環(huán)境污染等，將礦業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化，集中有效的提高礦石開(kāi)采。
(二)采礦新設(shè)備的開(kāi)發(fā)。提升采礦工藝技術(shù)的過(guò)程中，使用新型的機(jī)械設(shè)備是必不可少的，將其合理運(yùn)用于采礦工藝中，能夠大力改善采礦效率，呈現(xiàn)出最大化特點(diǎn)。首先要考慮到深礦井的礦石開(kāi)采，其中主要問(wèn)題是熱害，因此要重點(diǎn)研發(fā)一些防治的設(shè)備。同時(shí)對(duì)于深礦井的檢測(cè)設(shè)備與防壓技術(shù)也要重點(diǎn)進(jìn)行探討研發(fā)。其次，要針對(duì)礦井開(kāi)采中的高效率進(jìn)行研究，開(kāi)發(fā)配套的設(shè)備，提高采礦工藝的效率，以便獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。最后，要研發(fā)深礦井開(kāi)采過(guò)程中的防護(hù)設(shè)備，提高效率的同時(shí)最大程度的保障采礦人員的安全。.研發(fā)新型的采礦工藝技術(shù)設(shè)備，對(duì)采礦具有一定的安全可靠保證性，還能實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。例如：在國(guó)外的鐵礦開(kāi)采中，利用鑿巖臺(tái)車(chē)，不僅實(shí)現(xiàn)了高度的機(jī)械化，還加快了鑿巖速度，更加安全高效。同時(shí)國(guó)外先進(jìn)的液壓鑿巖機(jī)其穩(wěn)定指標(biāo)最高達(dá)到6000m，而我國(guó)平均水平維持在500m左右。再如：在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，增加刨煤機(jī)的使用，實(shí)現(xiàn)了3m/s的切割速度，將效率提高了250mm。由此可見(jiàn)，加強(qiáng)對(duì)采礦新設(shè)備的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采礦，是提高我國(guó)采礦業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的主要方法[5]。
(三)實(shí)現(xiàn)采礦自動(dòng)化系統(tǒng)。在我國(guó)許多礦山上，進(jìn)行采礦工藝技術(shù)所需時(shí)間較長(zhǎng)，因此建立采礦自動(dòng)化系統(tǒng)是必要的。這樣能夠有效的降低資源的消耗，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)最大的礦石產(chǎn)量，獲得經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)還要加大對(duì)采礦的合理管理，利用選礦、辦公、管理等的自動(dòng)化系統(tǒng)，共同實(shí)現(xiàn)采礦工藝技術(shù)的自動(dòng)化，增加自身的競(jìng)爭(zhēng)力。
(四)減少毛石排放。采礦過(guò)程中，毛石的排放是影響采礦效率，以及環(huán)境污染的重要因素。為了進(jìn)一步的減少毛石排放的影響，必須從開(kāi)采前的布局設(shè)置開(kāi)始，需由專(zhuān)家對(duì)開(kāi)采巷道進(jìn)行分析評(píng)估后，才最終確定采礦的方法與道路布局。其中使用毛石填充的采礦方法，能夠簡(jiǎn)化采礦生產(chǎn)系統(tǒng)，將采礦與回填共同進(jìn)行，有效的提高工作效率，還能有效的防止環(huán)境污染。尤其是針對(duì)高產(chǎn)高效的礦井，更是要重點(diǎn)進(jìn)行巷道的優(yōu)化布局，從工作參數(shù)中分析布局的合理性，減少毛石的排放，以及礦石的采掘比。
三、結(jié)語(yǔ)
為了提高我國(guó)采礦工藝技術(shù)，必須對(duì)國(guó)內(nèi)外的采礦技術(shù)進(jìn)行分析研究，并從中取長(zhǎng)補(bǔ)短，不斷優(yōu)化自身采礦的工藝技術(shù)。這樣才能在掌握采礦地質(zhì)、技術(shù)熟練、機(jī)械化的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工作效率與經(jīng)濟(jì)收益的雙重提高。
參考文獻(xiàn)：
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