发表论文130余篇，其中SCI/EI10篇。1、第一作者论文（1）矿山土特性与林业利用，森林与土壤，中国科学技术出版社，（2）山西采煤固体废弃物对农业生态环境的污染及其土地复垦可行与必要性研究，走向21世纪——中国首届青年环境论坛，中国环境科学出版社，（3）论我国土地复垦的效益，生态经济，1995, （4）黄土区露天矿排土场土岩的特性、培肥与复垦种植，土壤地质，中国地质出版社，（5）现代化大型露天矿废弃地的物理特性与水土保持，矿山废地复垦与绿化，中国林业出版社，（6）安太堡露天煤矿排土场表层岩土径流特征与复垦种植，黄土高原地区露天矿土地复垦研究论文集，中国科学技术出版社，（7）现代化大型露天煤矿排土场岩土侵蚀时空变异规律的研究，黄土高原地区露天矿土地复垦研究论文集，中国科学技术出版社，（8）山西露天矿排土场地表排土工艺与复垦种植的关系，黄土高原地区露天矿土地复垦研究论文集，中国科学技术出版社，（9）大型露天煤矿废弃地生态环境重建研究，生态经济，1996，（10）矿区废弃地复垦中的土壤学与植物营养学问题，煤矿环境保护，1996，（11）Major problems and special techniques associated with reclamation of coal spoil piles in China，International Conference on Ecological Engineering (7-10 October ,1996)（12）Ecological restoration for mined degraded land of China，International Conference on Ecological Engineering (7-10 October ,1996)（13）安太堡露天煤矿水土流失特征与控制，煤炭学报，1997，NO. 5（14）山西煤矿区土地复垦研究，煤矿环境保护，1997，（15）Revegetation of mine soil on surface mine in loess area，International Symposium on Soil, Human and Environment Interaction, China Science & Technology Press,1998,（16）黄土区大型露天煤矿剧烈扰动土地生态重建研究，应用生态学报，1998，（17）露天煤矿排土场人为加速侵蚀及分类研究，土壤侵蚀与水土保持学报，1998，（18）试析平朔矿区土地复垦新技术，煤矿环境保护，1998，（19）试论矿区生态重建，自然资源学报，1999，（20）安家岭露天煤矿土地利用结构预测，煤炭学报，1999，（21）机修梯田与矿区废弃地的再利用，科技导报1999，（22）大型露天煤矿生态系统受损研究——以平朔露天煤矿为例，生态学报1999,（23）Land Reclamation and Ecological Rehabilitation of degraded land of Opencast mine of Pingshuo Ataibao,China，Beijing International Land Reclamation and Restoration （24）中国山西平朔安太堡露天矿退化土地生态重建研究，中国土地科学2000，（25）关于露天煤矿土地复垦与生态重建的几个问题，冶金矿山设计与建设，2000 （26）矿区土地复垦与生态重建效益演变与配置研究，自然资源学报，2001，（27）工矿区土地复垦、生态重建与可持续发展，科技导报，2001，（29）大型露天煤矿土地复垦规划案例研究，水土保持学报，2001，（30）我国煤矿区土地复垦与生态恢复重建，跨世纪土壤环境保护战略，中国农业科技出版社，（31）黄土区大型露天煤矿废弃地生境再造与群落重组背景研究，跨世纪土壤环境保护战略，中国农业科技出版社，（32）黄土高原大型露天采煤废弃地复垦与生态重建—以平朔露天矿为例，第三届海峡两岸山地灾害与环境保育研究学术研讨会论文集，（33）重建矿区生存空间，中国国土资源报，（34）平朔露天矿区土地复垦与生态重建研究14年，迈向21世纪的土壤科学论文集，（35）重建矿区生存空间，避免人口大迁移，山西农业大学学报（社科版），2003 ，（36）矿区土地复垦与生态重建的环境条件分析——以平朔安太堡露天矿为例，农业资源与环境领域的地学问题研究，地质出版社，（37）山西矿区土地复垦科学研究与试验示范18年回顾，山西农业大学学报，2004，（38）资源枯竭型城市产业转型研究面临的问题，山西农业大学学报（社会科学版），2004，（39）土地资源可持续利用产学研基地的构建，中国地质教育，2005，（40）工矿区生态修复技术及案例分析，北京生态建设国内研讨会，2005，82、通讯作者论文（1）黄土区露天矿排土场生态建设中水分调控技术的研究，煤矿环境保护，2002，（2）黄土区大型露天煤矿废弃地植被恢复过程中的植被动态，生态学报2003，（3）矿区土壤侵蚀与水土保持研究进展，水土保持学报，2003，（4）植被根系与土壤抗冲抗蚀性的研究综述，水土保持研究，2003 ，（5）矿区土地复垦与生态重建信息管理系统的设计与开发，能源环境保护，2003 ，（6）黄土区大型露天矿生态破坏过程中的土地利用/覆被变化研究，山西农业大学学报，2003 ，（7）黄土区大型露天矿排土场水土流失评价，煤炭学报，2004，（8）黄土丘陵采煤塌陷地非污染生态影响评价，山西农业大学学报，2004，（9）黄土区大型露天矿排土场水土流失致灾因子的确定，能源环境保护，2004，（10）黄土区大型露天矿复垦土壤基质原始形成环境及化学特征研究，山西农业大学学报，2004，（11）矿区生态重建过程中的土地利用/覆被变化研究，山西农业大学学报，2004，（12）绿色食品产地环境质量监测与评价，山西农业大学学报，2004，（13）Potentiality Study of Settlement Consolidation in the Urban-rural Fringe，中国矿业大学学报（英文版），2004，（14）城乡交错带居民点整理潜力研究——以山西省太原市晋源区为例，农业工程学报，2005，增刊（15）运城市果园土壤主要微量元素含量与分布特征研究，山西农业大学学报，2005，（16）土地开发、整理与复垦工程项目的生态影响评价方法亟待研究，露天采矿技术，2005，、其他合作论文（1）Improvement of mine soils by growing grasses in semi-arid areas and its ecological effects，Proceedings of the international workshop on classification and management of arid-desert soils ,August 20-29,1993 ,China Science and Technology Press（2）粗颗粒固体废弃物堆场的无覆盖复垦种植，土地复垦技术，1993，（3）矿山土地复垦中利用方向的决策，土地复垦技术，1993，（4）黄土区大型露天煤矿排土场岩土侵蚀及其控制技术的研究，水土保持学报，1994，（5）黄土高原土地破坏与复垦的流域管理，中国土地科学，1994，（6）复垦地种植利用方向的模糊评价，山西农业大学学报，1995，（7）山西煤矸石风化层中重金属元素及盐分对复垦利植的影响，煤矿环境保护，1995，（8）黄土区大型露天煤矿排土场复垦决策的商榷，资源环境与持续发展战略论文集，中国环境科学出版社，（9）黄土区大型露天煤矿排土场时空变化与水土保持关系，水土保持持续发展——第三届全国水土保持学术讨论会论文集，中国水土保持学会编，中国林业出版社，（10）当前我国矿区土地复垦的症结及解决思路，煤矿环境保护，1996，（11）Problems of soil and water conservation ecological restoration in the large surface mine on the Loess Area，International Conference on Ecological Engineering (7-10 October ,1996)（12）露天煤矿土地复垦与生态重建规划决策支持系统，煤矿环境保护，1997，（13）黄土区露天煤矿土地复垦专家系统的研制，煤矿环境保护，1997，（14）露天矿排土场生态分类研究，煤矿环境保护，1997，（15）大中型矿山废弃地复垦对策，中国煤炭，1997，NO. 1（16）山西矿区农业持续发展的择诀：矿区生态重建，山西农业大学学报，1997，（17）Ecological Restoration of Mining Land ——Taking Xiaoyi Bauxite Mine for Example，Ecological Engineering（美国） ,1998，被SCI收录（18）采矿废弃地生态重建专家系统的研制与应用——以安太堡露天煤矿为例，土壤侵蚀与水土保持学报，1998，（19）黄土区大型露天煤矿土地复垦信息系统的建立，计算机与农业，1998，（20）黄土区大型露天煤矿土地复垦专家系统的程序设计，煤矿环境保护，1998，（21）矿区“生态重建”效益的阶段性及其定量评价探讨，煤矿环境保护，1998，（23）Ecological Rebuilding and land reclamation in surface mines in Shanxi Province, China，Journal of Ecological science（24）阳泉煤矸石山浅层矸石风化物水分特征初探，煤炭学报，1999，（25）露天煤矿土地破坏预测研究，煤矿环境保护，1999，（26）露天煤矿待复垦土地生产潜力评价方法研究，煤矿环境保护，1999，（27）露天煤矿废待复垦土地评价模型的建立，农业系统科学与综合研究，1999，（28）露天煤矿废弃地生态重建智能决策支持系统的系统分析与总体设计，生态学杂志，1999，（29）大型露天煤矿生态重建的效益分析，生态经济，1999，（30）沙棘对黄土高原地区露天煤矿土地复垦的作用，水土保持通报，1999，（31）煤矸石山立地条件与林业复垦研究——以山西统配煤矿为例，山西林业科技，1999，（32）露天煤矿待复垦土地适宜性评价单元类型划分，山西农业大学学报，1999，（33）山西矿区土地的持续发展与生态系统重建，山西土地，1999，（34）刍议中国土地复垦与矿区生态重建的特殊性，第六 次全国土地复垦学术会议——世纪之交的土地复垦与生态重建论文集，1999，10（35）安太堡露天煤矿废弃地生态重建限制因子分析及治理对策研究，第六 次全国土地复垦学术会议——世纪之交的土地复垦与生态重建论文集，1999，10（36）安太堡露天煤矿排土场刺槐生长状况研究，煤矿环境保护，2000，（37）黄河中游地域露天煤矿排土场复垦方式特殊性的探讨，山西农业大学学报，2000，（38）安太堡露天煤矿复垦土地野生植物侵入研究初报，山西农业大学学报，2000，（39）Analysis of the development of land utilization structure in Antaibao opencast mine，北京，国际土地利用/覆被变化学术讨论会，2001（40）大型露天煤矿废弃地生态重建的理论与方法，水土保持学报，2001，（41）大型露天煤矿人工扰动地貌生态重建研究，太原理工大学学报，2001，（42）安太堡露天煤矿复垦地土壤养分相关研究，煤炭环境保护，2001，（43）工矿区土地复垦、生态重建与可持续发展，中国土地科学，2002，（44）安太堡露天煤矿排土场植被恢复的主要限制因子及对策，水土保持研究，2002 ，（45）矿区生态重建中生物多样性与可持续发展，煤矿环境保护，2002，（46）露天矿大型排土场水蚀控制的径流分散概念及其分散措施，煤炭学报，2003，（47）平朔安太堡露天矿排土场土壤种子库研究，水土保持学报2003，（48）露天矿大型排土场水蚀特征及其植被控制效果，水土保持学报，2004，（49）大型排土场“径流分散”水蚀控制模式及其设计探讨，中国水土保持科学，2004，（50）大型矿区工业旅游及生态旅游资源开发研究——以平朔矿为例，生产力研究，2004，（51）基于生物学科系统回顾法的智能信息处理研究，上海交通大学学报（自然科学版），2005，
露天煤矿的矿区环境污染的问题和策略论文
我国煤炭资源量占一次能源资源总量的90%以上,每年消耗的一次能源中煤炭占70%以上,而且今后相当长的一段时期内这种状况都不会有大的变化。我国适于露天开采的煤炭资源储量大约为490亿吨。目前,我国露天矿煤炭产量占总产量的5%左右,预计到2020年将达到12-14%。据统计,我国露天开采每万吨煤炭约破坏土地公顷,其中挖掘破坏公顷,外排土场占压公顷。露天开采时破坏土地面积为露天矿采场本身面积的2-11倍。下面谈一谈露天煤矿开采过程中的环境保护问题。
1 露天矿开采过程对环境的影响
对生态环境的影响
露天矿开采对土地的破坏主要表现为挖损、占压、塌陷,造成土壤的酸化、盐碱化和盐渍化,从而使得土地沙化和土壤贫瘠化。一般来说,裸沙1亩,风力和水力侵蚀将影响邻近3亩土地;沙化土壤有机含量将减少,全氮量减少,全磷量减少,物理性粘粒减少50%,造成原始土壤的严重贫化。
所有挖损、占压、塌陷和其它一切对地表的人为扰动,都会破坏原有的自然景观和生态植被,有些破坏是毁灭性的、不可逆的,在风力和水力侵蚀的作用下使得水土流失情况加剧。
烟尘与粉尘及有害气体
有组织排放的烟尘
矿区内各类锅炉、燃煤电厂等排放的烟尘。
矿区作业面产生的烟尘
采场工作面、采场煤帮暴露时间过长、煤层氧化燃烧;煤层中作为剥离物进入排土场的损失煤引起自燃;选煤厂煤矸石的自燃;露天储煤厂和储煤堆的自燃等产生的烟尘。
烟尘中含有SO2、NOX、CO、H2S等有害气体,对生态系统构成影响。遇到雨水和潮湿的空气生成酸性硫化物,其腐蚀性非常强,从钢铁、水泥构件到人体均会受到腐蚀和侵害。
矿区粉尘
矿区尘源主要来自大型剥离设备的采掘、运输及排土作业粉尘;煤的采掘、运输、储煤、粉碎及作业过程粉尘;辅助设备作业粉尘;穿孔爆破粉尘;选煤厂;道路运输粉尘等。粉尘附着在植物叶片,影响植物的光合作用,太阳爆晒温度升高会灼伤植物。
煤层气排放
煤层气的主要成分是甲烷,通过直接排放、燃烧排放、通风系统排放。甲烷是一种重要的温室效应气体,能使对流层中的臭氧增加,使平流层中的臭氧减少。
对水循环系统的影响
对地下水的污染
煤矿开采不但对地下水的正常循环与补给产生影响,而且造成严重污染。例如:煤层中硫含量高,且伴有硫铁矿,氧化成酸过程大大加快而形成酸性水造成pH值超标、硫酸根离子含量偏高、铁离子含量高等;矿坑水在氧化成酸的过程中对含水体围岩不断溶蚀,造成地下水总硬度偏大;开采条件下酚类有机反应加快造成矿坑水中酚含量增加;汞主要与煤系地层中的黄铁矿与朱砂伴生,在煤矿开采时,朱砂被加速氧化溶解,而使汞离子进入水体;受矿坑水污染的地表水,直接补给浅层地下水,致使浅层地下水也受到不同程度的污染。
对地表水的影响
首先,随着煤矿开采量的不断增加,矿坑水排出量增加,由于河水的自净能力很弱,在河水断流时期,河道容纳的几乎全是污水。因此,未经处理的矿井污染水直接排放,造成对地表水、土壤等的环境污染;其次,由于煤层浅埋藏区煤矿开采采空面积不断扩大,采空区导水裂隙带和地面塌陷范围也随之扩大,造成河川径流量大量渗漏,使地表水与地下水、矿坑水发生了直接的水力联系地表水在汇流区及径流区水量漏失严重,河川径流明显减少。
噪声与振动
噪声与振动源主要有以下类型:
1)空气动力源。如风机、风扇、跳汰机和风阀等。
2)机械动力源。如铆枪、振动筛、溜槽、各种采掘设备和运输设备,以及其它各种机械设备。
3)电磁动力源。如电机、电焊机、电器设备等。
4)人工动力源。如爆破、人力施工等。
2 防范及治理措施
加强有关法律法规的宣传力度,提高环保意识
煤炭能源的开发是经济发展的重要基础,而土地资源,生态环境,又是人类赖以生存的最重要条件。矿区可持续发展的'核心内容之一是保持矿区经济与环境的协调发展。树立保护环境就是保护生产力的意识,改变过去那种将经济发展与环境保护相对立的落后观念,实行矿区环境与经济发展的综合决策机制。制定切实可行的矿山生态治理与恢复的方案,并予以实施。
矿区的生态恢复
根据“以防为主、防治结合”的原则,采取工程措施与生物措施相结合的办法,对内外排土场层层碾压、修建挡水墙、排水沟、集水池等,在坡面修挖水平沟、鱼鳞坑,坑内植树种草,采取网障固沙、林草绿化相结合的多层次防护体系。针对露天开采对土地的破坏,严格执行《土地复垦规定》,一边开挖,一边分层回填。借鉴国内外经验,结合本地区的环境特点制定采场和排土场的土地复垦计划,确定复垦措施,使复垦区逐步转变为现代化的人造生态园。
大气污染源的治理
(1)针对露天矿区的防尘主要措施是采用湿式作业和洒水降尘,采掘机械配套袋式集尘器。
(2)对储煤场实施全封闭,场内设置洒水喷头,四周设置挡风抑尘网。
(3)联络道路硬化、外排道路硬化、道路洒水降尘。
(4)工业场地内设置集中供热锅炉房配置脱硫除尘设施。
水环境污染源的治理
(1)针对生活污水采取建化粪池、生化处理设施等措施,处理后废水可作为道路的洒水降尘及绿化。
(2)针对矿坑疏干水修建净化车间、调节池、沉泥池和回用水池,处理后的水可作为水源用于场地绿化及生产用水等。
噪声治理
针对不同类型的噪声源采取将设备置于厂房内、安装双层玻璃、配备机器隔声降噪设施、配发耳塞等措施,将噪声危害降到最低。
煤矸石的综合利用
据统计,所有的洗矸、煤泥和部分的采掘出的煤矸石,都具有一定的发热量(300~3 500千卡/千克),可以用于循环硫化床锅炉燃烧发电,真正毫无热值的白矸只有15%左右。煤矸石、洗矸、煤泥中的不可燃物质部分,经过循环硫化床低温燃烧后,同时具脱炭和活化作用,其灰渣是很好的建材原料,部分可以直接掺入水泥中,部分可用于制砖,其经济效益和环境效益十分可观。
露天矿开采环境保护的总体目标是:在矿区地质环境勘察的基础上,以露天开采为重点,对环境进行治理,开展露天矿区环境综合治理,确保露天矿区安全生产,延长露天矿区服务年限,恢复露天矿区生态环境和改善露天矿区大气环境,实现露天矿区废水零排放,使固体废弃物资源化、减量化。
实现露天煤矿生产与矿区生态环境重建一体化,是煤矿企业自身和国民经济可持续发展的必然要求与必然结果。
参考文献
[1]蒋仲安. 矿山环境工程. 冶金工业出版社.2009-9-1.
[2]尹国勋. 矿山环境保护 中国矿业大学出版社 2010-5-1.
[3]何国清,杨伦,凌赓娣等 矿山开采沉陷学. 中国矿业大学出版社, 1991.
水利是国民经济和社会发展的基础产业，那水利水电工程专业的人要怎么写论文呢？本文是我为大家收集整理的水利水电工程毕业论文，欢迎参考借鉴。
摘要： 众所周知，水利水电工程的发展对我国农业的发展起着决定性作用。而这里面的防排水技术又是水电水利工程的基础，由于主要服务于农业活动，所以受到我国土地复杂的地形以及气候的干扰因素，导致工作难度加大，本文主要研究了水利水电工程防排水技术。
关键词: 水利水电;防排水;施工技术；主体建筑物
水利水电工程防排水施工受到气候和地貌的影响较大，如地形、地质、水文和气象条件等因素对工作人员以及技术干扰，所以只有在围堰的保护下才能对主建筑进行分期的施工，而在施工的过程中防排水对施工的安全具有很大的影响。
1工程中防排水简介
水利水电工程一般都是由拦河坝和电站厂房以及船闻构成。其中引水式厂房和河水需要有一定的距离，其他形式的厂房都会直接建设在河床或河道上。设计时根据使用的材料不同，拦河坝可分为土石坝、混凝土坝、橡胶坝及铜闻门坝等。本文讨论的水利水电工程一般使用的是混凝土坝，为水利水电工程防排技术的发展打下一定的基础。
2防排水系统的重要性
如果水利水电工程没有建立防排水系统，那么很容易出现较大事故，对工程企业造成经济损失，对水利水电工程的质量制造隐患，最重要的是对人民和工作人员的生命构成威胁。在水利水电工程中防排水做的不合格，那么在雨季，由于上游大量的水汹涌而下，使得大量积水无法排放，造成洪灾，所以设立防排水工作是十分必要的。只有防排水工作做好，才能保证农业的正常发展。
3围堰防排水系统的建造
围堰就是临时修建在建筑物旁起到维护作用的结构，，它的作用就是预防河水中的泥沙被冲到修建建筑物的位置，方便于挖基坑和围堰内的积水排除等工作。除了特殊的建筑物外，一般水利工程中的围堰在建筑物竣工后都会拆除，围堰的高度一定要高于最高的水位。在水利工程中围堰的作用非常之大，它不但有利于建筑物的修筑，还能对防排水体系产生巨大的影响。对于围堰的修建我要做到因地适宜，在一些黏土比较少的地段，围堰的外坡修建我们就要用混凝土，这样不仅能够做到防水防泥沙的作用，还能够避免降雨的冲刷。对于那些黏土含量较多的地段，我们可以用黏土来修筑心墙，对于外坡的.建筑使用堆石棱体修筑就可以，这样不但能够节省成本，还能够发挥出非常好的效果，还有一些更特殊的地方，如森林等，我们也可以建筑草木围堰等。我们可以通过观察建筑水利水电工程所在区域的地质地貌和建筑物的需求进行确定围堰的材料以及所需要的品质。一般的围基都会采用混凝土墙和喷射灌浆以及用黏土来进行铺盖对防排水处理。对于那些黏土含量少的地域，我们可以采用挖掘机进行协助作业，挖出的黏土进行回填来建筑墙体。
4坝基建造对防排水系统的重要性
水坝修建过程中，由于大量河水的集聚，导致水压对坝基的压力非常之大，这样就会对建筑物的稳定性造成巨大的影响，所以防排水系统在这个时候就显得异常重要。我们可以在临水区域使用帷幕灌浆来进行处理，防渗帷幕对水利水电工程施工过程所产生的坝基渗水现象具有良好的治理效果。同时防渗帷幕和坝基护坦的地方一起组成了水利水电工程中的防排水体系。
5主体建筑物防排水体系的设计
我们主要研究一下最常见的混凝土坝。在设计主建筑物的防排水体系时，我们一定要结合建筑工程的主建筑物功能和目的的特点进行设计。施工中的挡水建筑作用主要是防水，而用作排水的是挡土建筑物的设计。挡水建筑物在施工的时候对其影响最大的就是水位差引起巨大的水压，还有就是在施工时混凝土的凝固时间对其造成影响。因为混凝土坝的特点，护坡的排水方法我们可以使用土工布和排水管。将土工布和水管铺在护坡的表面或埋在护坡上，设置科学的排水系统可以让过程事半功倍;由于大多数的水利水电工程都具有较大的规模，在一定程度上可以满足排水的要求。但因为二期工程靠近闻门处混凝土的断面较小，无法承受河水的冲击力，会出现漏水现象。为了解决这个问题，我们在施工时要一边浇筑一边封模来确保毛面和缝面的质量，这个办法可以保证缝面干净振捣有效，完美解决漏水现象的发生。因为方位的不同，在施工是我们所用的防水物质就要随时调换。如果我们用止水片，那么就要根据结合面的宽度等来确定使用的种类。坝肩的地质要求可以确定防水系统中的防水技术。
通过以上的研究，我们可以清楚的了解水利水电工程的建设会受到诸多方面的影响，因为建筑物主体的规模都不小，施工的过程较长要分期完成，在这段时间内防排水关系到施工人员的安全，以及竣工后建筑物的质量问题。同时它还会对河流的水位差造成影响，大坝的临水面要及时的采用相应的措施，不然就会对整个过程的质量造成影响。
参考文献
[1]杨康宁.水利水电工程施工技术(第二版)[M].北京:中国水利水电出版社，2009.
[2]李建鹏.关于水利水电工程施工质量的控制研究[J].科技促进发展，2010（2）．
[3]谢拥军.水利水电工程中混凝土单价预算的编制[J].中国城市经济，2011（14）．
浅论露天煤矿开采环境问题及防治对策论文
一、露天煤矿开采引发的环境问题
(一)对土地的破坏
露天煤矿区对土地资源的破坏主要表现在露天采场的直接挖损、外排土场压占土地和工业广场的占用等。挖损是对原地表形态、浅部地层、生物种群的直接摧毁,致使原土地不复存在,压占是挖损过程中产生的废弃岩土堆置于外排土场上造成原地貌功能的丧失。挖损和压占等工程活动直接破坏了表层的植被,导致这一区域原先处于相对稳定的系统受到干扰,使区域内的土地利用、植被覆盖、地貌、保水力等生态因子发生巨大的变化。
(二)水污染问题
露天煤矿开采对地表水和地下水污染最严重的是煤矿排土场淋溶水。排土场的煤矸石中富含碱金属、碱土金属和硫等,大气降水淋溶了煤矸石中的无机盐类,含无机盐类的淋溶水流入地表水体会对地表永体造成污染,渗入地下含水层,也会污染地下水体。此外,采场周围水体和大气降水汇入采场矿坑,也会由于矿坑积水浸润采场的残煤露头,而使煤层中的硫和重金属等污染物质溶入水体而使地下水受到污染。
(三)空气染污问题
露天煤矿排土场污染最严重的因子为剥采区、排土区和运输道路两侧一定范围内的粉尘。此外,露天煤矿排土场大多没有土地复垦和再植被,每个露天煤矿的外排土场都会形成一个几百到几千公顷的人为荒漠化土地,春秋时节,荒漠化的排土场所产生的扬尘等亦会使周围大气造成严重的污染。
(四)环境地质问题
露天采矿形成的矿坑边坡及排土场边坡,由于地质构造、边坡岩体、地表水及地下水作用、采矿工程活动等原因诱发一系列诸如滑坡、塌陷、泥石流等突发性或缓变性地质灾害,危及该地区周边工业企业与民居建筑的安全,造成人员伤亡及巨大的经济损失。因此,滑坡、塌陷等地质灾害贯穿于露天矿开采的始终,并有可能延续到闭坑后。
二、露天煤矿开采引发环境问题的防治对策
(一)土地破坏的防治措施
1、耕作层土壤和表层土壤是经过多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深层生土所不能替代的,对于植物种子萌发和幼苗生长有着重要作用。应对矿区拟破坏的露天采矿场熟化的表土进行剥离,用汽车运输到指定表土堆放场堆存,闭矿后直接作为露天采矿场复垦用土。
2、修建运输道路时,要充分利用已有矿山运输道路、乡村道路,不占或少占耕地、林地。避开土壤状况良好、植被生态复杂地段,减少对矿区植被和土壤的破坏。
3、采用机械、人工等方式对采场边坡进行清理,清除松动、凸起的碎(块)石。对平台进行人工、机械平整,清除场地内较大石块;休息室、表土堆放场建筑进行拆除、平整;区内道路进行平整、回填;平整后场地坡度要满足复垦场地需求。
4、对平整后的平台场地穴状坑及采场边坡平台进行覆土,覆土来源为矿山开拓时剥离堆存于表土堆放场的表土。采用机械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原则平覆于拟复垦林地的场地,覆土平均厚度≥0、5米。
5、矿区复垦土壤以生土为主,土壤养分含量和地力不足,恢复待复垦土地的肥力和生物生产效能,就必须采取恢复土壤、肥化土壤的`措施。因此复垦的地块根据当地情况增施农家肥与生物菌,林木落叶留底以提高土壤的有机物含量,改良土壤结构,改善土壤理化性状,增加土壤肥力。
(二)空气污染的防治措施
1、施工扬尘防治措施。土石方开挖避免在大风天气进行,完工后及时回填、平整场地;工业场地辅助配套工程施工,首先做好路面硬覆盖;易产生扬尘的建筑材料采用封闭车辆运输;设置围布、挡板,禁止高空抛撒建筑垃圾和起尘的料、渣土的 外溢;施工扬尘防治关键要加强施工管理,管理到位,可以有效减轻对环境的影响。
2、运营期地面运输系统的防尘措施。输煤系统带式输送机栈桥露天部分均加设皮带罩棚,筛上设布袋除尘器集尘;在其周围设置彩色防风挡板,阻挡煤尘的扩散。储煤设施应采用圆筒仓储煤方式;转载点、原煤卸载站设置通风除尘装置和喷雾洒水装置。
3、采场、排土场扬尘治理。对采掘工作面,合理布置炮孔,正确选择爆破参数和加强装药、 冲填等作业的管理,爆破前向岩体注射高压水,或利用洒水装置;钻机设袋式集尘器,爆破后洒水降尘;配备洒水车往返于坑内外道路,对排土场工作面及其与采掘场之间的道路进行经常性地洒水,以增加路面、 作业面积尘湿度。排土场定期碾压,降低起尘。对已经结束排弃的排土场平台,在不影响整个露天矿排土作业的条件下及时覆土绿化;沿固定帮坡种植防风林带。
(三)边坡防治措施
1、高度重视露天矿边坡管理工作,建立健全边坡安全管理机构制度,剥采生产应严格按照设计给出的边坡角、平台进行留设,严禁越采超挖。
2、采用边坡稳定性雷达或边坡监测机器人加强边坡变形监测工作,及时掌握边坡变形的动态情况和规律,对于出现的任何局部、小规模的边坡坍塌滑落还要进行专门的分析和治理方案设计。
3、露天矿地下水丰富,建议建立完善的疏干排水系统,在采场发现出水点,详查后打水平孔,释放静水压力,夏季暴雨会给采场边坡稳定性带来威胁,此时要加强疏干,特别是断裂带和煤层顶底板的弱层,一定要详查,做到“有疑必探,先探后采”。
4、建立日常的巡查监测制度,特别是春季解冻期、雨季或坡面上出现沉陷裂缝时更要加强巡查监测,一旦发现异常情况(如边坡有明显失稳先兆)及时预警避让,或采取防治工程措施。
5、抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。
(四)水污染的防治措施
1、修筑截矿山排水沟渠。矿山排水沟渠沟建于矿场四周,当雨季降水量大,既起到阻挡作用,而且还起到梳流作用。
2、河流改道。针对穿过矿区的河流,必须对河流进行改道迁徙,路线改道应选择短,地势平缓弱渗水地段。同时还要考虑矿山的发展前景,避免二次分流。新河道的起点应该在河床冲刷易发区进行选择,并与原有的河道河势想适应。
3、调洪水库。季节性的地表水流横穿开采境界时,除采取改道措施外,须在矿区上游修筑调洪水库截流和贮存洪水。
4、修筑拦河堤。当露天开采和附近的河流周围地面水平的境界,湖白的岸边标高相差较小,甚至低于岸边地形时,应该修建岸边护堤堰。防止河水漫灌到采矿场。
5、防渗帷幕。防渗帷幕防水是在露天矿开采境界以外,在地下水涌人采场的通道上,设定若干一定距离的注浆钻孔,并依靠浆料在裂缝中的扩散,凝结组成一道挡水隔墙,所谓防渗帷幕就是指由若干个注浆钻孔所组成的挡水隔墙。
三、结语
露天煤矿开采环境问题的防治是一项复杂的、综合的、庞大的系统工程。要应用环境地质学、环境科学、采矿学、水土保持学、系统工程、工程经济学等学科的原理和思路研究防治对策,追求最优的经济效益、社会效益和环境效益。实现煤炭开采与环境保护协调发展,实现矿区的可持续发展。
采矿工程毕业设计论文
采矿工程是一个国家的重要产业,采矿工程直接关系到国家资源、能源的正常供应和使用安全。以下是专门为你收集整理的采矿工程毕业设计论文，供参考阅读！
采矿工程方法优化研究
【摘要】采矿工程中的许多方法都是可以优化的，比如采矿工程中的开拓系统和采矿方法。这些方法优化问题，由于决策变量众多，并且不同情况的所起的作用不同，导致多数问题都是复杂的非线性化问题，不仅如此变量之间的联系有时很难用确切的数学模型或者数学表达式表达出来。因此我们考虑到可以利用计算机技术和人工智能的技术来实现采矿工程中方法的优化问题，比如遗传算法，神经网络等，本文从上述几种技术角度，结合实际例子探讨了采矿工程方法的优化问题。
【关键词】采矿工程;优化;采矿方法
采矿工程中的许多问题的决策和方法的优化，都是多决策变量问题。以往对这种问题的处理方式都是采用单一变量法，即采用固定其他变量使其值保持不变，通过变化某一变量来探索这一变量对目标函数或目标问题结果的影响，从而找出最优解。虽然这种方式大大简化了这种多变量问题的求解方式，但是它忽略了各个变量之间的相互关系，以及他们之间的相互作用对最终结果的影响，因此所得的结果并不是真正的最优值。为了求得真正的最优解，需要同时改变各决策变量，探索他们在这种情况下和目标的关系以及的对目标结果的影响，从而找出综合最优值。
1、优化方法
遗传算法的定义
遗传算法是一种自适应优化的方法。这种方法基于生物进化的原理，它模拟了生物进化的步骤，将繁殖、杂交、变异、竞争和选择等概念引入到算法中。[1]通过对一组可行解的维持和重新组合，在多决策变量共同作用的条件下，改进可行解的移动轨迹曲线，最终使它趋向最优解。这种方式是模拟生物适应外界环境的遗传变异机理，克服了传统的单决策变量法容易导致的局部极值的缺点，是一种全局优化算法。
神经网络的定义
人脑思维方式的一大特点就是：通过多个神经元之间的同时的相互作用来动态完成信息的处理。人工神经网络就是模拟人脑思维的这种方式，通过计算机来完成一个非线性的动力学系统，可以实现信息的分布式存储和并行协同处理。
遗传算法与神经网络协同优化
由于采矿工程的问题很难用一个显式来表示，所以我们可以利用人工神经网络强大的非线性映射能力建立决策变量和目标函数的关系，实现对问题的显式化，然后用遗传算法对这个目标函数的决策变量进行搜索和寻优，搜索到后就输入之前已经建模好的神经网络，网络将自动进行学习和匹配，从而我们可以计算出目标函数对该组决策变量的适应性，然后根据适应性进行遗传变异操作，反复多次后即可寻得最优解。
2、优化实例
遗传算法在矿石品位优化中的应用
遗传算法是由原始数据，模拟优胜劣汰的方式通过反复迭代获得最优解，在这里实质上是随机生成一组矿石品位，利用自适应的技术调整品位，经过反复迭代计算，逐步逼近最优解。
(1)编码：用定长字符代表遗传中的基因，在这里表示某种特定品位，编码顺序依次为边界品位、最小工业品位、原矿品位和精矿品位。[2]
(2)初始群体：每次迭代的初始群体由上一次迭代生成，第一次的初始群体随机生成，每个群体包含的个体数确定。
(3)适应度：自然界中的适应度是生物个体对自然界的适应程度，适应度大，那么它存活下来的可能性就大。类似的这里的适应度是衡量个体优劣的指标，可以驱动遗传算法的优化，本例中的适应度取不同品位的矿石所能取得的净现值。
(4)复制和交换：根据达尔文进化论，适应性强的个体容易生存下来，那么他们的有利性征就被保留了，同样的不利性征就被淘汰了，适应性强的个体他们的后代跟他们的相似度会比较高，在遗传算法中可以用复制来代表这一部分;交换就是指上一代多个个体的部分基因相互置换产生新个体。
(5)突变：遗传算法中产生新个体的又一手段，通过求补运算完成。
(6)终止条件：遗传算法是迭代运算，在迭代到符合某一要求时停止，一般都是当群体的平均适应度或最大适应度变化平稳时，迭代终止。
采矿工程优化实例
本处选择山东莱芜铁矿施工时的填充材料刚度与采场结构参数的优化问题来说明一下神经网络和遗传算法的具体应用。
山东莱芜铁矿谷家台矿区矿体赋存于大理岩与闪长岩的.接触带中，上部为第四系和第三系所覆盖，全部为隐伏矿体，矿脉地理结构十分复杂。[3]上部有河流流过，虽然河流和矿带之间有第三系的红板岩，但是由于局部天窗的分布，导致水层和第四系砂砾石层和灰岩层接触，隔水效果不好。由于灰岩层的含水性，导致这部分成为承压含水层。复杂的地质背景给开矿带来了巨大的难度，为了实现不改河、不疏干、不搬迁、不塌陷、不还水的“五不”方针，最终决定的开矿方案是采用矿体近顶板大理岩注浆补漏堵水措施与阶段空场嗣后胶结充填采矿方法相结合的综合治水方案。制约这一方案顺利实施的两个重要因素就是充填材料刚度与采场结构参数的优选问题。
设矿房宽度为Bf，填充体刚度为EC，бt为上盘出现的最大拉应力。推测得出：从安全性角度考虑，矿房宽度Bf越小，填充体刚度EC越大，则上盘出现的拉应力越小，施工越可靠;从经济型角度考虑，矿房宽度越大，填充刚度越小越经济，可以看出两者是相对的，我们要在这之间找一个最佳匹配值。使得上盘出现的拉应力小于但又接近于大理岩的抗拉强度。
先通过神经网络建立决策量Bf、EC和目标бt的映射关系，然后用遗传算法搜索最佳匹配，得到结果Bf=，EC=，бt=，最后进行的结果的合理性验证，表明这个结果是令人满意的。
3、结论
作为现阶段比较先进的计算智能和人工智能技术，遗传算法和神经网络着重于通过迭代算法和非线性映射来求得问题的最优解。由于绝大多数矿场的复杂条件导致采矿工程中的许多问题和方法的决策存在众多的决策变量，并且多数变量和目标量的关系都是非线性的，这些特点使得遗传算法和神经网络等现代先进智能技术能很好的运用到采矿工程的优化中去，通过文章研究和实例证明，对于采矿工程的方法优化，遗传算法和神经网络能起到很好的效果，随着这些技术的进步，他们将会为采矿工程的优化方面提供更有力的帮助。
参考文献
[1]李云，刘霁.神经网络与主元分析在采矿工程中的应用[J].中南林业科技大学学报，2010，30(6)：140-146.
[2]张磊，柴海福.浅谈人工神经网络在采矿工程中的应用[J].学术探讨，2008，(6)：172.
[3]刘加东，陆文，路洪斌.浅谈采矿方法的优化选择[J].IM&P化工矿物与加工，2009，(1)：25：27.
采矿工程系毕业论文
对于现代矿产企业而言，需要采取一系列的措施，以提升自身井下采矿技术，那你会怎么写采矿论文呢？下面是我为大家收集整理的采矿工程系毕业论文，欢迎阅读。
摘要： 近年来，采矿工程毕业生毕业设计质量日渐下降，主要问题有学生不按时、按量去单位时间，绘图质量不高、自身惰性一再拖延设计进程，毕业答辩存在诸多情况等问题，结合实际情况，提出“学生―指导教师―单位”三点一线联络通道，利用3D模拟现场等手段建立新的实习场景，加强毕业设计中间环节的管制，建立周汇报答辩制度，建立完善的毕业答辩管理制度等措施，为采矿工程专业人才培养提供借鉴经验。
关键词： 毕业设计；联络通道；周汇报；人才培养
引言
本科采矿工程专业经历四年的学习，从高数、大学英语、工程制图等基础课到井巷工程、采矿学、矿山压力与岩层控制等专业课程，并且安排了矿山机械、工程经济学、矿山电子等拓展课程[1]，学习内容之广，但学习的深度较浅。采矿工程毕业设计是教学计划中教学的最后一个环节[2-3]，其目的就是让毕业生综合的、系统的运用四年所学知识，毕业设计还要求学生实地考察学习，理论联系实际，科学的培养自身技能，为将来从事煤炭行业打下坚实基础。
近年来发现，采矿本科毕业设计的内容水平明显下降，究其原因是学生或者指导教师的责任[4-5]。学生毕业设计不合格说明培养的质量不能满足企业要求，盲目不求质量输送毕业生，可能由于知识缺漏造成的人员伤亡，对国家和社会造成很大的损失，也会对本校的声誉以及个人的前途发展有很大的影响[6]。因此，剖析目前采矿工程毕业设计存在的问题和提出解决新思路是本文的目的所在。
一、存在的问题
（一）单位实习情况差
在单位实习情况的好坏是决定是否能做好毕业实习的重要影响因素之一。每个煤炭学校的采矿专业学生都安排至少四周的单位实习时间，如果充分利用好这四周在单位现场实习，对矿井的各个环节有个初步认识并对重要部分重点了解，可以说毕业设计以及答辩就不是问题。但了解学生实际到单位实习情况不容乐观，据统计只有三成的学生实际到单位进行了现场实习，并且学生到单位后没有下井实习，只是做了收集矿上基础资料的工作，收集之后便离开单位，浪费了大量的宝贵时间，造成对煤矿情况不了解、巷道设计不清楚、实际的采煤生产一无所知，造成毕业设计和答辩的被动。
（二）毕业设计的选题及内容单一
纵览近年来的采矿毕业设计题目，设计的矿井集中在河南、山西，相当一部分矿井被学生重复拿来设计，如焦作、平顶山和晋城的矿井，重复次多过多，甚至一个学期有两到三个学生做同一个矿的初步设计，设计的内容只是部分不同，缺乏创新。
（三）工程绘图全部依赖电脑，缺乏手绘能力
2000年以前，电脑未能全面普及，采矿毕业设计普遍要求手绘图纸，手绘的内容有《井田开拓方式平面图》、《井田开拓方式剖面图》、《采区平面图》、《采区剖面图》与《井底车场》，抄袭较少，但电脑普及之后，出现了电脑绘图软件，如AtoCAD，为了减少学生工作量，学生可以利用CAD绘图，逐渐学生缺乏手绘图纸的能力，对图纸的熟悉度大不如以前，出现了诸多问题，如线性不对，图中比例不对、标注不规范等问题，并且学生可以轻易的复制，抄袭的严重。
（四）毕业答辩情况不容乐观
部分毕业生在答辩时尽管设计说明书内容和排版较好，但答辩时对自己设计的论文的内容模糊，答辩时语言不流畅，思路不清晰，对设计的内容只知其一不知其二，很难用可衡量的标准去给学生定量给分，只能靠答辩老师定性给分，由于收到诸多因素影响，不能准确的去判断情况。
二、解决问题新思路
（一）改变毕业设计实习方式，建立三点一线的联络通道
针对部分学生不去单位实习情况，建立“毕业生―指导教师―实习单位”联系通道，即实习学生、实习单位联系人与指导老师建立联系通道，及时沟通了解学生在实习单位的实习情况，指导老师及时进行实习指导和实习内容安排，目的让学生在最短的时候内，高效的将所需了解的内容尽快掌握，也约束了学生的.行为，杜绝学生不去单位实习情况。
（二）利用3D模拟现场等手段建立新的实习场景
由于煤矿行业性质决定，现场实习存在很大的安全风险，再加上煤矿行业不景气，各煤矿经营情况不好，学生寻找实习单位比较困难，下井进行一线实习更是难上加难，所以寻求新的实习模式刻不容缓，可以实验室为实践教学基础平台，可利用3D模拟现场场景，可为学生提供新的设计思路，打破常规只在现场实习才能了解情况。
（三）加强毕业设计中间环节的管制，建立周汇报答辩制度。
毕业设计期间完全由学生自主安排时间，部分同学懒惰性太强，设计进程一拖再拖，到最后阶段随意糊弄过关，为了杜绝此现象，加强毕业设计中间环节的管制，建立周汇报答辩制度，即学生一周一次给指导老师汇报设计进程。
（四）建立完善的毕业答辩管理制度。
可实施“三项答辩法”，即在原来采矿工程毕业设计答辩采用单一设计内容及图纸答辩的基础上，增加了基础知识答辩和采矿CAD设计能力考核两个答辩环节，并通过采用一定的指标权重进行综合得出毕业设计成绩。例如答辩成绩和指导老师的成绩比重分别为70%和30%；答辩成绩和指导老师的成绩相差20分时，以低分为最终成绩；答辩成绩和指导老师成绩一个不及格时，则答辩最终成绩不及格。
三、结语
采矿工程毕业设计环节的好坏是决定采矿工程专业人才培养能否成功的关键一步，毕业学生正处于青春期，叛逆和懒惰时常伴随着他们，但如果毕业实习环节严谨、科学、合理，及时打消学生其他想法，将精力全身心投入到毕业设计中，从中学到各项能力，使同学们能达到具备扎实牢固的基础知识和专业知识，具有较高的适应采矿工作能力，对新技术和新知识有所了解的复合型人才。
参考文献：
[1]董长吉，等.采矿工程专业毕业设计改革的研究与应用[J].黑龙江教育，2013（2）：50-51.
[2]李怀珍，武俐.采矿工程毕业设计存在的问题分析与教改探讨[J].淮南职业技术学院学报.（11）：85-87.
[3]查文华.采矿工程专业毕业设计教学环节现状及对策分析[J].科教文汇.2009（7）：102-103.
[4]刘锋珍，戴仁竹，，梁帅江.采矿工程毕业设计过程管理模式探索[J].科技咨询，2012（19）.
[5]张恩强.论采矿专业教育改革与发展的重点和难点[J].重庆大学学报（社会科学版），2010，（16）：45―47.
[6]刘洪涛，马念杰.采矿教学中存在的问题及其对策[J].广西教育，2010（3）：103―104.
矿山固体废弃物的处理与利用论文本文主要从我国矿山固体废弃物的现状进行探讨，分析目前对矿山固体废弃物的处理方法，提高矿山固体废弃物的回收利用率，以期对当前的矿山开采提供借鉴价值。
矿山固体废弃物的处理与利用论文【1】
摘要：随着我国冶金业的快速发展，矿山开采的力度也逐渐加大。在矿山开采过程中，矿山固体废弃物的数量也越来越多。
关键词：矿山固体废弃物 处理 利用
1 我国矿山固体废弃物的现状分析
我国的矿产资源非常丰富，矿产资源总量大、采矿企业较多，在矿山开采过程中，由于不合理的开采利用，在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有四种：废石、尾矿、粉煤灰和煤矸石，其中以废石居多。
由于我国矿山开采的规模较大，且中小采矿企业居多，矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势，以山西等采煤大省为例，一个省份的矿山固体废弃物可达到几亿甚至几十亿吨。
矿产资源的不合理开发，产生了大量的矿山固体废弃物，不仅造成了矿产资源的浪费，对生态环境也造成了很大的影响。矿山固体废弃物堆砌在土地表面，破坏地表的土地、自然景观和植被，水土流失加剧，对生态环境造成严重破坏。
再者，由于尾矿和废石的随意堆砌，可能引起河道淤塞，造成水体污染。矿山固体废弃物中的重金属含量和化学药剂较多，对地表水和地下水造成严重污染。同时，在干旱天气下，固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。
2 矿山固体废弃物的处理
堆置处理
该种处理方法即将矿山固体废弃物直接堆放到指定的地方。该指定的地方要符合以下几个条件：一是要注意不能造成地下水的污染，防止矿山固体废弃物的堆放而造成的地下水水质下降。
二是注意不能造成地表水的污染，防止因矿山固体废弃物的风化淋蚀而造成的地表水的污染或者泥沙加重。三是要注意减少矿山固体废弃物的大气污染，减少风蚀程度。四是要注意矿山固体废弃物的堆放安全，防止因矿山固体废弃物大量堆放而引起的地震或洪水等灾害。
在堆放场地的选择时，应对场地的水文情况、地形、风向等综合考虑。同时，在尾矿堆放的选择时，由于尾矿的特殊性，其堆放要求更高，尾矿坝的基础材料的强度要求非常高，且不能透水。可以采取两种方式，一是粗细尾矿残渣的共处理，二是尾矿的半干堆垛。
在矿山固体废弃物堆放好之后，要在堆放表面盖上泥土或者石块，或者种植植物，或者对覆盖便面进行化学方法的处理，保持堆放物的稳定，减少二次污染源，防止对水资源和大气环境造成更严重的
污染。
复垦处理
目前，复垦处理是矿山固体废弃物处理的重要方法，将矿山开采与土地复垦结合起来，在矿山开采的过程中，在表土采掘之后，可将矿产资源表面的土壤进行存储，在开采施工完结之后，将矿山固体废弃物填至开采区，然后铺垫表土，种植植物，复垦种植的过程才算完成，复垦后的土地能够用以修建公共基础设施和农林牧渔等的生产。
填埋处理
该种方法主要是为了防止在矿产资源开采之后，形成大量的采空区的情况。一般是将水泥与尾矿砂混合起来，以胶结填充法填充采空区，防止采矿过程中的矿山坍塌造成的人员伤亡。在填埋有毒有害的矿山固体废物时，应充分考虑地下水和地表水的保护，防止水资源的污染和破坏，对场地环境进行综合考虑，保证填埋的安全。
3 矿山固体废弃物的利用
矿山固体废弃物的处理，是为了减少矿山开采过程中所造成的环境污染和生态破坏。随着循环经济和可持续发展理念的提出，矿山固体废弃物的处理应充分利用现代先进的科学技术，对废弃物进行回收利用，实现资源的循环发展和可持续发展。
在矿山开采过程中，不仅要充分利用现代的采矿技术和先进的采矿设备，提高采矿作业的效率，减少矿产资源的浪费。加强采矿管理，特别是对中小型的采矿企业的采矿环节进行严格管理，防止因人为因素造成的矿山固体废弃物的增多。
同时，在采矿过程中，要加强对矿产资源的勘探和开发设计，以矿山固体废弃物作为采空区的充填物，实现资源的回收利用，也减少了矿山固体废弃物对生态环境的破坏。
从废弃物中回收有用元素
如前所述，矿山固体废弃物中含有大量的重金属元素，如在铅锌尾矿中含有大量的铅、锌、银等元素，在锡尾矿中含有大量的铜和锌及伴生元素，在矿山固体废弃物的处理中，如果能将这些有用元素进行回收利用，不仅能减少对环境造成的破坏，还能将其用于生产实践中，促进社会生产的进步。
在回收过程中，可以采取电解气浮法、溶剂萃取法、重磁浮法和电极回收法等方法，近年来，微生物浸出技术不断发展，在实际的生产实践中应用范围越来越广。
制作建材
矿山固体废弃物可以用以制作建材，主要有三种：一是用以制作水泥和硅酸盐建材，由于矿山固体废弃物中含有大量的铝、硅等元素，可以经提取之后制作硅酸盐建材。二是玻璃。
如在石英脉型的金矿和钨矿中含有大量的石英，碳酸盐矿含有大量的萤石、方解石、白云石，花岗岩型的尾矿都可以作为生产玻璃的原料和配料。三是微晶玻璃的制造。微晶玻璃又可称之为玻璃陶瓷，是在基础玻璃的基础上进行控制晶化而形成的特殊种类的玻璃。
它可以通过对金属尾矿的回收利用而制作，微晶玻璃能够用以建筑房屋的隔墙，其耐热性和节能型都比较好。
四是铸石。矿山固体废弃物中含有大量的煤矸石和废石，如果在矿山固体废弃物中，含有花岗岩、白云岩、萤石、玄武岩、石灰岩等，都可以将其作为铸石的理想铸石原料。在现代的工业生产中，铸石是一种非常重要的生产原料，在一定条件下可以代替合金材料、钢铁等原料，具有很强的生产适用性。
4 结语
矿产资源的开采，是一项关系国计民生的大事，在矿产资源的开采过程中，应以先进的开采技术和开采设备，提高采矿的效率，控制矿山固体废弃物的产生，减少生态环境的破坏。
目前，矿山固体废弃物的处理方法主要有以下三种：堆置处理、复垦处理、填埋处理。随着循环经济的发展和可持续发展理念的提出，矿山固体废弃物的回收利用成为经济可持续发展的必由之路，将矿山固体废弃物进行有效回收，不仅能为社会生产提供所需的原料，还能减少对生态环境的破坏，促进经济的可持续发展。
参考文献
[1] 孙轶刚，邓君萍.矿山固体废弃物处理与再利用[J].价值工程，2010，29(12).
[2] 汪金花，李富平.基于GIS的矿山企业固体废弃物管理系统[J].金属矿山，2012(6).
[3] 戴开文.煤矿开采固体废弃物对环境的损坏及治理方法[J].中小企业管理与科技，2010(3).
[4] 郑建军，刘占全.利用矿山固体废物料固结矿区路面的试验研究[J].金属矿山，2012(6).
矿山固体废弃物的处理与利用【2】
[摘 要]我国冶金工业快速发展，促使矿山的开发力度加大，随之产生大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物污染包括露天矿剥离和坑内采矿产生的大量废石、选矿产生的尾矿和冶炼产生的矿渣等。
[关键词]矿山 矿渣 固体废弃物 处理 利用
1.引言
我国的矿产资源非常丰富，矿产资源总量大、在矿山开采过程中，由于不合理的开采利用，在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有废石、尾矿、粉煤灰等。
某集团公司下属几个矿区，主要生产非金属矿产，属于中小采矿企业，由于近几年开发量大，矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势，产生了大量的矿山固体废弃物，不仅造成了矿产资源的浪费，对生态环境也造成了很大的影响。
矿山固体废物概括起来主要分为两类：一类是尾矿，即在选矿加工过程中排放的固体废物，其储存场地称之为尾矿库;另一类是剥离废石，即在开采矿石过程中剥离出的岩土物料，堆放废石地称之为排土场。
矿山固体废弃物堆砌在土地表面，破坏地表的土地、自然景观和植被，水土流失加剧，对生态环境造成严重破坏。再者，由于尾矿和废石的`随意堆砌，在干旱天气下，固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。
2. 固体废弃物的危害
固体废弃物直接造成环境污染，破坏生态环境
该公司的下属矿山是将从地下开采的矿石运输到露天，经过初选，直接或二次加工成小颗粒运输到加工厂。由于该生产方式属于粗放式加工生产，在加工生产过程中会产生堆积在露天厂区外固体废弃物。固体废弃物没有进行有效的遮挡，会对厂区环境造成直接污染。特别是尾矿堆存需要占用大量土地。
据不完全统计，我国尾矿堆放占用土地达1300多万亩，随着老的尾矿库闭库，新的尾矿库不断增加，必将占用更多的土地。
固废堆场如此大面积占地，尽管多为山坡地，但对植被的破坏仍然是十分严重的。不仅如此，堆场压占土地，还会破坏地貌，造成水土流失和土壤涵养功能的衰减与退化。这些都可能使生态环境失衡。
固体废弃物堆存造成严重的矿产资源浪费
特别是矿石品位低，大多呈多组分共生，矿物堪布粒度细，再加上选矿技术设备落后，管理水平低，因此，浪费与固体废弃物中的有用资源是相当可观的。
固体废弃物堆存存在安全隐患
固体废物易产生流动、塌陷和滑坡，一旦发生事故，其造成的破坏是相当巨大的。
3.矿山固体废弃物的处理
固体废弃物处理的目标
固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。根据该公司特点，该公司生产加工的非金属矿不含有害杂质，所以，该公司处理的目标是减量化和资源化。
处理方法
堆置处理
该种处理方法即将矿山固体废弃物直接堆放到指定的地方。可以采取尾矿的半干堆垛。在矿山固体废弃物堆放好之后，保持堆放物的稳定，减少二次污染源，防止对水资源和大气环境造成污染。
填埋处理
该种方法主要是为了防止在矿产资源开采之后，形成大量的采空区的情况。
以上两种方法是对固体废弃物的处理，更为优化的作法是矿山固体废弃物的利用。增加效益，实现可持续发展。
4.矿山固体废弃物的利用
矿山固体废物处理是为了减少矿山开采过程中所造成的环境污染和生态破坏，但依据可持续发展理念，我们应该采用合理、有效的工艺对矿山固体废物进行加工利用或直接利用。
针对该企业的特别，我们主要采取以下几个方面对其进行利用。
制作建筑材料。根据矿山特点，可以用尾矿经提取之后制作硅酸盐建材。
土壤改良剂。由于不合理的施肥和灌溉，为提高产量造成的土壤板结，地力下降，重金属含量严重超出其背景值等也造成了优质土壤的严重退化。由于该矿山的尾渣含有改善土壤的元素，可以做为土壤改良剂的原料之一。
微量元素肥料。
建立生态区。可以在尾矿排放区域建造一些陆地和人工湿地，种植植物，优化周围环境，恢复生态系统。
5.存在问题
总体上，矿山固体废物资源化综合利用与无害化处理起步较晚，虽然不少矿山企业和科研院校做了大量工作，同时也也取得一定的成效，但总体发展不缓慢，仍存在一些问题。主要有：
企业积极性不高
政府虽然制定了资源综合利用减免税的优惠政策，但没有具体制定针对尾矿和废石利用的鼓励性政策，导致不能充分调动企业开展固体废物综合回收利用的积极性。
固体废弃物应用领域较窄
目前我国矿山固体废物的综合利用大多局限于回收有用成分及用作生产建筑材料，高附加值产品少，没有市场竞争力。这也是导致企业积极性不高的另一个因素。
6.建议
倡导矿山企业清洁生产
该项主要是靠政府支持，通过各种政策及技术帮助来引导企业进行。努力实现固体废物的减量化、资源化、无害化，推行清洁生产，把固体废物尽可能消灭在生产过程中
鼓励发展固体废物处理产业
鼓励企业建立循环经济生产系统，建立与市场经济接轨的固体废物管理与运行机制，走向开放与合作，实现企业化经营，走产业化道路，发展中国的矿山经济，改善我们的矿山环境。
7.结语
想要解决矿山固体废弃物的这个问题，是需要国家和地方政府、矿山企业、科研部门共同的攻关和开发。矿山的固体废弃物的产生既是我国矿产资源特点决定的，也是我国千百年矿业开发的历史积累，更是矿产资源利用不合理的结果，矿山废弃物中含有大量未利用的宝贵矿产资源，但其开发难度较高、技术含量较高、需求资金较大，所以更需要各个方面的共同努力，这样才可以走可持续发展的道路。
参考文献
[1] 浅谈矿山固体废弃物的处理与利用;科技创新导报;2013，.
[2] 综合利用矿山固体废弃物 提升企业效益;晋琼粤川鲁冀辽七省金属(冶金)学会第二十一届矿业学术交流会论文集;490.
[3] 矿山固体废物的处理与处置;矿产保护与利用;2003年10月第5期.
[4] 矿山固体废物处理与处置技术发展报告;国家环境保护矿山固体废物处理与处置工程技术中心.
[5] 我国矿山固体废物的资源化利用及处置; 现代矿业;2012年10月第10期.
尾矿对环境的影响主要表现在尾矿库扬尘、残留选矿药剂污染及对地下水污染等。尾矿对大气环境的污染主要是由于矿山尾矿颗粒极细且常年在 地表堆放造成的，这部分尾矿干后极易扬尘，尤其在北方干燥冬春季，尾矿库大量尾矿飞出库外，覆盖耕地良田，在狂风季节细颗粒可形成长达数公里的“黄龙”，严重污染环境，若遇到大风天气，将有可能扬起尾矿黑砂尘暴。尾矿对水环境的污染主要在矿石选矿过程中有的需要加入药剂，残留于尾矿中的氯化物、氰化物、硫化物、松油、絮凝剂、表面活性剂等有害药剂，在尾矿长期堆存时会产生有害气体或酸性水，流入或排入溪河湖泊，毒害水生生物。尾矿成分及残留选矿药剂对水环境影响较大，尤其是含重金属的尾矿，其中的硫化物产生酸性水进一步淋浸重金属，其流失将影响地下水质量，而残留于尾矿中的氯化物、氰化物、硫化物、松醇油、絮凝剂、表面活性剂等有害药剂，在尾矿长期堆存时会受空气、水分、阳光作用和自身相互作用产生有害气体和酸性水，加剧尾矿中重金属 流失。尾矿中溶出的重金属一方面通过废石堆及尾矿库的孔隙下渗进入底垫土壤或通过地表径流进入土壤；另一方面通过地表径流进入下游水文系统或下渗到地下水，将地表水和地下水联系起来，造成整个 矿区、附近大区域甚至流域性水体污染。
尾矿库概述 （摘自丁言伟 于小川采访田文旗教授文：尾矿库利用 擅自动工万万不行） 由金属或非金属矿山开采出的矿石，经选矿厂选出有价值的精矿后产生细砂—样的“废渣”，叫做尾矿，我国每年产生尾矿约3亿吨。这些尾矿不仅数量大，有些还含有暂时不能回收的有用成分，如随意排放，就会造成资源的流失，更严重的是会大面积覆没农田，淤塞河道，造成严重的环境污染，因此必须妥善处理。 将选矿厂排出的尾矿送往指定地点堆存或利用的技术叫做尾矿处理。为尾矿堆存所建造的构筑物系统一般常简称为尾矿库，包括库区、尾矿坝、排洪构筑物和坝的观测设备等，用以储存选矿厂排出的尾矿。我国的尾矿库主要集中在有色、冶金、化工、黄金、建材和核工业等行业。初步统计，形成一定规模的尾矿库约1500座。库容超过1亿m3的有10座，的是江西德兴铜矿的4号尾矿库，库容达8．3亿m3。 尾矿库是危险源 尾矿库在矿山生产中具有十分重要的作用，是维持矿山生产的重要设施。由于尾矿库难以避开居民区和人口稠密区，因此也是重要的危险源。尾矿坝溃坝破坏时，尾矿往往立即液化，扩大坝的缺口，沿山谷往下游倾泄，其危害程度比水坝溃坝严重得多。 我国在解放前没有尾矿库，从1953年开始，辽宁省杨家杖子矿务局建设了中国第一个尾矿库，至今全国建设了几千座尾矿库，基本上满足了矿山需要。但由于各种原因，尾矿库的安全状况不容乐观。总体来看，约有1／3属病险库，不同程度存在事故隐患，严重者曾发生溃坝事故。如：1962年9月26日云南锡业公司火谷都尾矿库溃坝，死亡171人，伤9人；1985年8月25日湖南柿竹园有色矿牛角垄尾矿库溃坝，死亡49人；1986年4月30日安徽黄梅山铁矿金山尾矿库坝体溃决，死亡19人，伤95人；1992年5月24日，河南滦川县赤土店乡钼矿尾矿库发生大规模坍塌，死亡12人；1993年，福建省潘洛铁矿库区内发生山体大规模滑坡，造成14人死亡，4人重伤；1994年7月13日，湖北省大冶有色金属公司龙角山铜矿尾矿库溃坝，死亡28人，失踪3人。 2000年10月18日上午10时许，地处南丹县大厂镇酸水湾的鸿图选矿厂的尾砂库突然塌坝，造成下游华锡集团铜坑矿住宅区部分房屋及部分民房倒塌。据有关部门调查，这起事故共造成28人死亡。当坍塌发生后，疏松的废矿砂奔涌而下，一泻数百米，污水与泥石流冲起来有2米多高，砂坝附近的上百座民房顷刻间毁于一旦。柳州华锡集团公司的三栋宿舍楼也被冲倒，来不及逃走的人们瞬间遭受灭顶之灾。砂坝坍塌后形成的“泥石流”延绵600余米。那股巨大黑流竟把正迎头行驶的拖拉机、摩托车及路上行人全卷得毫无踪影…… 每次尾矿库的事故不但造成人员伤亡，在经济上造成巨大损失，而且在社会上造成极坏的影响。 国外尾矿库的破坏事故也时有报道。美国克拉克大学公害评定小组的研究表明，尾矿库事故的危害，在世界93种事故、公害的隐患中，名列第18位。它仅次于核爆炸、神经毒气、核幅射等灾害，而比航空失事、火灾等其他60种灾害严重，直接引起百人以上死亡的尾矿库事故并不新鲜。 1985年7月，意大利的普瑞皮尔尾矿库溃坝，250人丧生。1965年智利某铜矿因地震溃坝，死亡210人。非洲的赞比亚某铜矿和南非某铂矿，分别在1970年和1974年溃坝，有100人丧生。美国布法罗尼河矿尾矿坝1972年2月26日溃坝，造成125人死亡，4000人无家可归。 尾矿库的安全监管 世界各国都非常重视尾矿库的安全，美国、加拿大等国都把对尾矿库的安全列为该国劳动部门安全监察的重要内容。在美国，劳工部矿山安全卫生署所属的技术中心制定有尾矿库的安全检查指南。矿山安全卫生署下属6个区的安全检查总部及各检查站对尾矿库每年必须检查2次，对检查出的安全隐患及时发出通知限期治理。对未及时处理又没有充分理由说明原因的，处以严厉的经济处罚甚至起诉。加拿大等国都规定，尾矿库的设计和验收都必须经劳动部门的审查。 国际大坝委员会在1984年组建了国际大坝委员会矿山和工业尾矿坝分会这个分会目前已经独立出来，针对全世界日益增多的尾矿库制定一系列安全方面的方针，交流各国对尾矿库安全工作的法规资料和技术经验，促进尾矿库安全技术的发展。 新中国建立后，在党和国家的重视和关怀下，尾矿库工程专业队伍从无到有，现已拥有尾矿工程科研、勘察、设计、施工与生产管理的各类人才，且专业齐全、水平较高、素质过硬。在尾矿浓缩与输送的理论研究和新型高效设备的应用，高堆坝渗流与稳定分析的理论研究和生产实践，降低坝内浸润线增加坝体稳定的理论与实践，岩溶区和地震区的尾矿库建设，尾矿水处理，尾矿坝观测系统，中线法和下游法筑坝工艺研究和实践，细泥筑坝理论与实践，排水系统、复垦和尾矿的综合利用等方面都达到了很高水平。 为了加强对尾矿库的管理，我国以立法的形式特别强调了对尾矿设施的安全监督。在《中华人民共和国矿山安全法》中规定：矿山企业对尾矿库可能引起的危害应当采取预防措施。并明确：国务院劳动行政主管部门对全国矿山安全工作实施统一监督。县级以上各级人民政府劳动行政主管部门对本行政区域内的矿山安全工作实施统一监督。 随着国家机构的改革，目前由国家和地方政府安全生产监督管理部门行使安全生产监督管理职权。国家安全生产监督管理部门为主体实施的安全监督是代表国家监督。这种具有法律形式的统一监督具有如下的基本特征： 1、权威性：体现国家意志，是其他种类的监督和其他部门的工作职责中所不具有的。 2、强制性：是以国家强制力作为后盾的。 3、普遍的约束性：对我国管辖领域内的矿产资源开采活动，劳动部门的监督具有普遍约束力。 尾矿库安全监督管理的主要法规。 1、基本法规 尾矿库作为矿山重要的生产设施和环保设施，同时又是重要的危险源，它的建设和管理必须遵守： 《中华人民共和国矿山安全法》 《中华人民共和国矿山安全法实施条例》 2、工程建设的主要法规和标准 （1）《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBJ1－90） （2）《铀水冶厂尾矿库安全设计规定》（EJ794－93） （3）《尾矿设施施工及验收规程》（YS5418－95） （4）《碾压式土石坝施工技术规范》（SDJ213－83） （5）《上游法尾矿堆积坝工程地质勘察规程》（YBT11－86） （6）《尾矿库闭库安全规程》 待发 3、生产管理的主要法规和标准 （1）《冶金矿山尾矿设施管理规程》 （90）冶矿字第185号 （2）《尾矿库安全管理规定》（国家经贸委20号令） （3）《矿山特种作业人员安全操作资格考核规定》（劳动部1996 35号） （4） 《尾矿库安全技术服务机构资质审查与管理暂行办法》 待发 4、安全监督的主要法规和标准 （1）《尾矿库安全管理规定》（国家经贸委20号令） （2）《关于尾矿库闭库安全验收工作的通知》（国家经贸委） （3） 地方有关规定 擅自动工万万不行 在谈起望儿山尾矿库未经有关部门批准，施工队便擅自动工时，田教授严肃地说，这是万万不行的。《尾矿库安全管理规定》第十九条规定，闭库后的尾矿库的重新启用或改作他用时，必须经过可行性设计论证，并报安全生产监督管理部门审查批准。 他举例说，1994年5月7日云南永福锡矿尾矿库因违反安全规程，在尾矿坝下挖砂，引起大面积塌方，死亡13人。 说着，他在桌上铺开一张纸，用铅笔画出尾矿库的示意图。（略） 1、初期坝；2、堆积坝；3、排水管；4、第一个排水井；5、后续排水井；6、尾矿沉积滩 正像水库用来蓄水，尾矿库是用于堆存尾矿的。但是与水坝不同的是，尾矿坝通常要有良好的渗水性，以排除库内积水。尾矿坝由初期坝和堆积坝组成。初期坝一般由毛石堆砌，堆积坝则是随着尾矿的增加，用沉积的粗粒尾矿堆积。这种坝体的结构含有大面积的厚层细泥夹层，使坝体具有不稳定性。在发生洪涝灾害，或受到人为破坏时，坝坡会出现圆弧形滑动面造成溃坝（下图所示）。（略） 黄金矿山的尾矿库更有其特殊性，一是尾矿库坝址的选择，往往为了少占农田，多数地形条件差，山谷狭窄、坡陡、库容量小，汇水面积较大，调洪库容小，致使坝体相对较高。干旱地区如选矿厂有回水要求时，坝内水位长期居高不下，形成人工建起的高势能“泥石流”。二是由于选矿工艺的特点，金矿多采用浮选、氰化或浮选与氰化等联合工艺提金，并且近年来为提高金的回收率，加大了磨矿细度，－200目尾矿粒度达70％～95％，给尾矿筑坝带来一定困难，通常容易造成堆积坝体的浸润线偏高，出现坝外坡渗流、管涌和坝脚的沼泽化，给坝体稳定性带来不利因素。 为了防止滥挖尾矿库造成严重危害，在国家经济贸易委员会第20号令中公布的《尾矿库安全管理规定》第十四条规定，未经技术论证和批准，任何单位和个人不得在库区从事采矿作业。严禁在库区爆破、滥挖尾矿和炸鱼等危害尾矿库安全的活动。 目前，对于已经闭库的尾矿库要加以开发利用，必须经过地、市两级环保部门和地、市、省三级安全生产监督部门的批准。 尾矿库的开发利用 在我们广阔的国土上，存在着大量废弃的尾矿库、排土场、露采坑以及因采矿破坏的荒山荒地。据估计，我国现有各类工矿废弃土地约6000万亩，这是一片多大的土地，又是一份多大的资源！这些资源如何加以有效的利用？ 田教授说，这是一个世界性的难题，尾矿库的利用涉及地质与资源、矿山工程、环境保护、景观美学、生物生态、金属毒性毒理等多门学科。由于尾砂的平均粒径只有0．07毫米，力学指标很差，难以大规模用于土方工程。国内有些地方用尾砂制砖，但只是利用了极其少量的一点点。目前，主要还是着力进行土地复垦，国内已经有了很好的典范。 在安徽铜陵有色金属公司所属五公里尾矿库，已经建成了无土复垦示范场。昔日尘沙飞扬的尾砂滩，今日已被绿草覆盖，绿树成行，成为沿长江绿化带的一景。 在云南锡业集团有限公司古山采选厂尾矿库的复垦试点，已经建成225亩的竹林。在未来3年里，云锡公司将对9375亩土地复垦。目前，已完成土地利用约1590亩。3年后，将净增耕地6900亩，林地1515亩，发展4845亩甜龙笋和花卉、经济果林以及养殖的高生态经济园。 小资料： 田文旗，教授，64岁，我国尾矿库专业的专家。1964年毕业于清华大学水利系，分配到当时的冶金部有色冶金设计总院，从事尾矿库的设计工作。后在冶金部有色冶金设计总院改制为中国有色工程设计研究总院时，担任了该院的水工业所所长，尾矿库专业由该所负责。1999年办理退休手续后，返聘到中国有色工业尾矿坝监测中心出任主任一职，至今从事尾矿库专业已经整整38年，期间参与或主持了我国许多大型尾矿库的设计工作，并参与了《尾矿库安全管理规定》等多个法规和尾矿库工业标准的起草工作。
尾矿对自然环境的影响具体表现在：
1.尾矿在选矿过程中经受了破磨，体重减小，表面积较大，堆存时易流动和塌漏，造成植被破坏和伤人事故，尤其在雨季极易引起塌陷和滑坡。而随着尾矿数量的不断增加，尾矿库坝体高度也随之增加，不安全隐患日益增大。我国已发生过大小事故数十次，其中7次造成人身伤亡，死亡人数近300人。最严重的一次是云锡大谷都尾矿库溃坝事故，368万t尾矿和泥浆像泥石流一样向下游倾泻，淹埋万亩农田和村庄，伤亡近200人，导致选矿厂停产3年之久。而在气候干旱、风大的季节和地区，尾矿粉尘在大风推动下飞扬至尾矿坝周围地区，造成土壤污染，土地退化，甚至使周围居民致病。
2.尾矿成分及残留选矿药剂对生态环境的破坏严重，尤其是含重金属的尾矿，其中的硫化物产生酸性水进一步淋浸重金属，其流失将对整个生态环境迼民危害。残留于尾矿中的氯化物、氰化物、硫化物、松油、絮凝剂、表面活性剂等有毒有害药剂，在尾矿长期堆存时会受空气、水分、阳光作用和自身相互作用，产生有害气体或酸性水，加剧尾矿中重金属的流失，流入耕地后，破坏农作物生长或使农作物受污染；流入水系则又会使地面水体和地下水源受到污染，毒害水生生物；尾矿流入或排入溪河湖泊，不仅毒害水生生物，而且会造成其他灾害，有时甚至涉及相当长的河流沿线。目前，我国因尾矿造成的直接污染土地面积已达百万亩，间接污染土地面积1000余万亩。
大量尾矿已成为制约矿业持续发展，危及矿区及周边生态环境的重要因素。纵观发展矿业所遇到的严峻挑战，在矿石日趋贫化、资源日渐枯竭、环境意识日益增强的今天，解决困扰的根本出路在于依赖于二次资源的开发利用，尾矿综合利用是矿业持续发展的必然选择。
煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。下面我给大家分享煤矿开采技术论文，大家快来跟我一起欣赏吧。
浅议煤矿开采技术
[摘 要]我国煤炭资源储量丰富，据不完全统计，我国煤炭总储量在9000亿吨以上，含煤面积55万多平方千米，而且煤种齐全，我国一次性能量消费结构中，煤炭占75%以上。从煤中可以提取二百多种产品，因此煤炭工业发展的快慢，将直接关系到我国社会主义经济建设。煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。发展多层次、多样化的采煤工艺，具有重要的意义。
[关键词]煤矿 采煤工艺 控制技术 开采
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2014)30-0130-01
1 简述矿井开采
矿井开拓通常以井筒的形式分为竖井开拓，斜井开拓，平硐开拓和综合开拓。采用合理的采矿方法是搞好矿井生产的关键。
竖井是一种从地面开掘以提供到达某一煤层或某几个煤层通道的垂直井。从一个煤层下掘到另一个煤层的竖井称盲井。在井下，开采出的煤倒入竖井旁侧位于煤层水平以下的煤仓中，再装入竖井箕斗从井下提升上来;斜井是用来开采非水平煤层或是从地面到达某一煤层或多煤层之间的一种倾斜巷道。斜井中装有用来运煤的带式输送机，人员和材料用轨道车辆运输;平硐是一种水平或接近水平的隧道，开掘于水平或倾斜煤层在地表露出处，常随着煤层开掘，它允许采用任何常规方法将煤从工作面连续运输到地面。
煤层在形成时，一般都是水平或者近水平的，在一定范围内是连续完整的。但是，伴随着地壳的运动，煤层的空间形态发生了变化，形成了单斜构造、褶皱构造和断裂构造等地质构造。采煤需要注意煤层的走向、倾向和倾角。
矿井开拓的主井和运输巷道等都需要长期支护，可以采用砌碹支护，架拱支护，架蓬支护，锚杆支护，锚喷支护，锚网喷支护，锚索支护，金属拱形支架支护，料石支护，钢筋混凝土支护或者几种支护形式并存形成联合支护。采掘工作面需要临时支护，通常采用的方式有打点柱、液压支柱支护、木支柱支护等。采煤一般都采用后退式采煤，边采边加强支护。
2 采煤方法
开发煤矿高效集约化生产技术手段，建设高产高效矿井。研究开发各种环境条件下的高效、可靠的采煤装备和工艺;简单、高效、可靠的生产系统和开采布局;生产过程监控与有效管理等相互适应的成套开采技术，以提高开采技术水平和机械化程度。
开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层现代开采技术”
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处理技术，直接顶能随采随冒，提高顶煤回收利用率，基本顶能按照合理�距垮落，有利于顶煤破碎，保障工作面推进安全、顺利地进行。
硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支撑压力小的硬厚顶煤的迅速处理技术，包含高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术，以提高顶煤回收利用率。顶煤冒放性差、块度大的综合开采成套设备技术，有利于顶煤破碎和顶板控制，同时有利于液压支架的放置，为布置输送机提供便利。
两硬条件下放顶煤开采快速推进技术，采用合理的综放开采回采工艺、优化工序、缩减放煤时间，提高工作面的推进度，实现高效高产。
宽煤巷锚杆支护技术，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机的使用，从而有效提高工作面产能。
缓倾斜薄煤层的长壁开采
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。
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。
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。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。
3 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;主要任务：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;深井巷道快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。
4 “三下”采煤技术
提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理开采系统和优化参数，发展沉降控制理论和关键技术;研究与应用各种充填技术和组合充填技术;研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备等关键技术。
5 优化巷道布置，降低矸石排放
改进、完善现有采煤方法和开采布置，以实现开采效益最大化为目标，研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系，从而实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最佳匹配。
6 采场围岩控制技术
进一步完善采场围岩控制理论
用科学合理、优化高效的岩层控制技术来确保开采的安全、高效、低成本为目标，要通过总结经验，深入研究各种煤层地质及开采条件来实现。
研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术
目前，主要应用的是高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术， 由于这些技术工艺复杂、成本高，所以需要进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这一问题。
放顶煤开采岩层和支架――围岩相互作用机理
研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架――顶煤――直接顶――基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律，提出放顶煤优化准则和提高顶煤回收率的路径。
支护质量与顶板动态监测技术
在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面，需要进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜的放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测，同时应不断完善现有的监测技术，发展智能化监测系统，改进监测仪表，使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。
冲击地压的预测和防治
通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理，进一步完善冲击性矿压显现监测系统，发展遥控测量和预报技术。
研究开发新型的支护设备
研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架，完善液压支架性能和快速移架系统。
7 小煤矿技术改造和机械化开采技术
对小煤矿进行合并重组，淘汰落后生产技术和生产设备，提高平均单井规模和技术水平，开发小型煤矿机械化、半机械化开采技术和装备，改进小煤矿的采煤方法和开采工艺，提高采煤工作面的单产和工效。
总结，提高煤矿资源开采水平，充分利用资源，选择合理的采煤开拓方法，保障安全生产，提高企业效益。
参考文献
[1] 郭靖.煤矿开采技术[M].山西人民出版社.2010
[2] 戴绍诚.高产高效综合机械化采煤技术与装备[M].煤炭工业出版社 1998.
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应用机电一体化技术,对于提升煤矿生产操作的自动化处理水平,避免造成更大的损失与危害,提高了工作效率方面起到了重要作用。下面是我为大家整理的煤矿机电一体化毕业论文，供大家参考。
摘要：文章首先介绍了煤矿机械产品的机电一体化要求，然后对机电一体化的参数化模型展开分析，同时根据煤矿机械产品的表达模式的机电一体化分析FlexRIA法。
关键词：煤矿机械;机电一体化
1关于机电一体化技术
我国机电一体化技术研究历程
从过去几十年的研究历史可以看出，我们可以把机电一体化技术的研究在我国分为四个阶段：上世纪六十年代以前，由于中国的内部问题以及战争，促使煤矿机械和电子技术的集成处理系统，这也体现出我们国家在这个问题上的机电一体化产品发展，在很大程度上是自我发展的水平，这也导致了我国发展自己的技术限制，已开发成功的产品难以获得大范围，导致下一个努力工作得到进一步发展;七十年代初，受到世界飞速的传播与发展，计算机通信控制技术为中国的机电一体化产品的发展提供了良好的外部技术基础。例如，技术的发展和国际大规模集成电路，计算机，研究我国机电一体化技术以外部物质条件。第三阶段始于九十年代初，由于光学技术的渗透，微加工技术，新型机电一体化技术越来越多地开始出现，最后的决定机电一体化技术是向智能化方向发展。
机电一体化技术概述
目前最先进的机电一体化技术功能对比传统机电技术最大的特点是极大地加强了控制系统，以主菜单与机电一体化相结合以及源函数为基础，利用高端智能软件技术和微电子技术，引进多个相互融合、相互渗透的领域，以此新兴机电一体化注入新的活力。但在这一过程中，也可能面临多项技术的简单的、不集中的相加，这也给当前机电一体化增加了不少困难。研究发现，机电一体化技术在信息、计算机、煤矿机械加工、微电子技术等领域中可以寻求到最佳匹配。现在的机电一体化产品的发展是一个系统———智能化和小型化，以此达到煤矿机械加工与机电一体化技术能够共同操作，极大地满足了煤矿安全生产的需求、有效降低劳动紧张程度，并提高最终救援人员的安全度，极大地保护了矿区原生态环境，以此达到降低生产能耗的目的，使机电一体化得到长期有效稳定的发展。
煤矿机械加工中机电一体化产品
伴随着全球资源日益紧缺，各国对能源问题的越来越关注，煤矿作为我国战略资源不可或缺的成员，其开采的重要性可见一斑。如今，伴随着越来越先进的机电一体化产品应用到煤矿机械加工中来，煤矿企业的开采效益越来越高。如今，以计算机控制为主的国产供电设备、提升机、电牵引采煤机、掘进机和输送机等煤矿机械加工都具备了全程监控、自动报警、图景扫描、信息控制等先进功能。这使得在我国的煤矿机械加工管理工作中，机电一体化产品的应用尤为广泛，也确保了煤矿开采工作中的高安全性、高效益性与高技术性。
2煤矿机械产品的机电一体化与生产流程的协同策略
机电一体化策略的主要内容有：其一、关系型产品模型;其二、与关系型产品模型相匹配的产品信息管理系统;其三、以实例推理为基础的智能技术。三方面是机电一体化策略的重要手段。以企业原有产品作为开发对象，开拓思路，对其进行重新改造与设计，充分重视与利用企业可再生的信息资源，提高交货效率及产品质量，节约成本的同时，增加了产品的环保性。企业想要在激烈的市场竞争中立于不败之地，就需要在机电一体化中积极寻求方法。
零件分类及其变型模式
受制作成本限制，一般在定制煤矿机械产品零件事都是批量生产的，所以，首先应保证零件资源特性，其次要考虑不同客户的不同需求，对不同要求的零件进行单独处理。煤矿机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。机电一体化的模式受不同类型零件的影响其功能会产生差异。需要特别说明的是，在煤矿机械产品的机电一体化阶段，首先应该保证通用件的变型是根据已有实例做出的取代变形模型，当该模型已经不具备重用条件或是达不到变型所需要的条件时，零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足煤矿机械产品定制的需求。
利用AutoCAD软件操作系统作为快速实现机电一体化产品信息的辅助工具
AutoCAD是指计算机的辅助设计，是设计者在设计过程中利用计算机技术或其他辅助设备帮助设计师工作时使用，使用它的画，抬高的过程，可以很简单按照各部分的大小、模式进行绘图，最终依据准确的命令完成煤矿机械的设计。由平面和高程AutoCAD绘制，在图纸中，利用软件充分表述设计者思想意图，并且可以产生三维立体模型，用最直观的方式在最大程度上表现出设计与施工。当然，任何软件都不可能完美无趣，AutoCAD绘制出来的图形同样也会存在一些软件系统难以完善的缺陷。因此，在设计部门经常使用PS图象处理软件。在煤矿机械产品的机电一体化开发中，利用几何数据模型和属性数据模型可建立煤矿机械产品的变型模型。
煤矿机械几何数据模型
目前，在一体化煤矿机械产品中，操作者主要做到两项工作，一是数据化管理产品固有生成属性，二是要分析数据间的关系，此关系主要指层次分布关系。因此，分析机电一体化模型就要将其分为两部分：矿机械生产属性信息及零件图形信息。为了更好地体现零件图形信息，一般可以运用AutoCAD技术细致的体现煤矿机械零件的各个微小细节;相比之下，煤矿机械产品属性产生巨大的信息数据量，它对煤矿机械中各类零件特征进行采集归纳，以此为基础，才能实现生产煤矿机械零件实施信息化操控以及全程监控机电一体化过程等，具体到在几何数据模型中体现机电一体化工作则是由几何图形表示，为了便于从直观上观察数据，在几何数据模型中将通过点、线、面结合的方法展示。通过这些数据可以充分了解矿区环境下的所有煤矿机械产品和零件分别具有的不同属性特征与几何特征。首先，系统下的点线位置表示了几何特征;其次，属性特征则依据不同地物的分属类型进行层次归类。由前文所述可知，研究对象是几何集合构成，组成方式，为了更好地展开研究，我们可以将杂煤矿机械类的属性特征和几何特征分别分类并阐述其定义。一般情况下，具备几何特征的数据可以分为层次数据与几何数据两方面。几何数据是研究煤矿机械形状大小、空间位置及其拓扑关系等方面的基础数据。
煤矿机械属性数据模型
一般情况下，属性特征可以对描述各物体要素特征、形态和分布关系等方面产生直接影响。煤矿机械产品属性与图形信息息息相关。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。首先对属性数据和客观数据间的联系进行简要介绍。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性八种类型。然而如果以分类和层次关系为分类标准，那么又可将各属性数据分做两大类，例如：煤矿机械产品属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、地理坐标等构成。
3结束语
文章首先介绍了煤矿机械产品的机电一体化要求，然后对机电一体化的参数化模型展开分析，同时根据煤矿机械产品的表达模式的机电一体化分析FlexRIA法。可以是一个很好的产品，传统的煤矿机械性能和实现数据管理通过模型的属性数据，几何数据模型对现有大量煤矿机械产品零件的分布式层次关系进行了总结，体现出系统界面、可视化、可操作性强等优点，极大地促进了中国的煤矿机械产品技术的发展，提高了企业经济效益，同时对煤矿机械产品制造技术与生产流程的协同性具有很好的借鉴和指导意义。
参考文献
1、机电一体化技术在煤矿的应用张莉;山西煤炭管理干部学院学报2007-02-25
2、机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用方媛;卞奕明;李艳平;煤炭技术2012-07-10
摘要：在当前的煤矿开采行业中，机电一体化数控技术的应用具有重要的现实意义，不仅可以保证煤矿生产的安全可靠，提供煤矿开采的效率和质量，还可以促进机电一体化数控技术的进一步完善。
关键词：煤矿机械;机电一体化
科学技术的进步，在客观上带动了机电一体化数控技术的更新和完善，并且在当前的发展态势下，被广泛应用到了众多的领域中。煤矿开采作为社会经济发展的重要支撑，是社会经济稳定正常运行不可忽视的方面，机电一体化数控技术在煤矿开采企业中的应用，可以大大地提高开采的质量和效率，改进开采的技术和方式，并且在不断的实践探索中，在采煤机故障的诊断以及微机监控等方面也取得了显著的成效，根据机电一体化数控技术的发展状况，它在煤矿机械设备中的应用是具有重要意义的。
1机电一体化数控技术在煤矿中应用的概况分析
从当前的煤矿开采施工的现状来看，机电一体化数控技术的应用具有重要的作用，它是综合了各种先进的技术，包括液压控制技术、电子技术以及机械技术等的综合，可以极大地提高煤矿机械设备操作的安全性、可靠性和经济性，并且也为后期的维护拆除等各种提供了便利。当前的应用现状，主要是以微处理器和微机为核心的控制装置和电子技术，在很多的煤矿机械设备中都有体现，其中电子技术较为突出，例如煤矿机械设备中故障的报警、自诊以及在线监控等，还包括提升机的PLC系统、采煤机的变频控制系统等的诸多方面，而且随着煤矿开采技术的进一步发展，会对煤矿机械性能有更高的要求，这就使得在煤矿机械的结构构成中，电子控制装置的应用会更加的普遍，维护会更加的专业。在实际的煤矿生产过程中，煤矿机械的经济性和性能的自动化程度是决定着煤矿生产通风、排水以及供电等安全性能的。煤矿电子性能的优劣以及控制系统的质量是否良好是直接影响着机械设备的运行可靠性、动力性和经济性的，然后对其使用寿命、生产效率和施工质量产生深刻影响，作为现代煤矿机械设备重要组成部分的电子控制系统，逐渐成为了现代煤矿机械化水平的重要体现。科学技术的不断发展，在煤矿机械设备中，电子控制系统的地位更加的巩固，随之而来的就是它的结构复杂程度不断加深，那么它的性能作用会更加全面的发挥，这就需要操作人员有专业的技能水平，可以对机械设备有熟练的掌握，能够简单处理一些故障问题，并制定合理的维护保养措施。一般来说，从大量的煤矿机械设备在实际开采中的应用可以看出，煤矿机械设备需要满足以下几方面的性能，首先，具有较高的精度，施工的操作简单，自动化程度高不需要过多的人工投入，并且满足节能降耗的要求，生产效率十分良好，并且实用性强，便于后期的维修管理;其次，要满足使用寿命长、安全系数高以及运行稳定可靠的要求，并且它的制造和使用成本不会过高;第三，负责操作的工作岗位条件好，劳动强度不能过高;最后，可以大大降低停机维修的时间，可以对出现故障的部位及时准确的查出，并且可以对故障进行自诊和自动警报。随着时代的发展，如果仅仅依靠液压技术和机械技术，那是很难满足煤矿机械设备各种性能改进的要求的。因此，就需要积极地发展电子控制技术，提高其普及率和使用率，它是机电一体化数控技术的重要体现，如果可以在煤矿开采机械设备中应用，必然会推动煤矿开采机械设备的又一次更新换代，从性能上产生质的飞跃。
2煤矿机械中机电一体化数控技术的应用分析
煤矿综合采煤中的应用
当前，机电一体化数控技术在煤矿机械设备中应用最为典型的就是电牵引采煤机，它是机电一体化数控技术的有力体现，从它的实际应用来看，在它的牵引特性上，是远远优于液压牵引的，具有无可比拟的先进性，可以很好地应用在大倾角煤层上。它还具有一系列的应用优点，例如反应灵敏、使用周期长、运行效率高、安全可靠、动态性好以及结构简单等等。
煤矿开采运输的提升设备
第一，带式输送机。这是煤矿开采输送环节中重要的运输设备，其自身具有效率高、运行可靠、输送量大，运输距离长等的特点。第二，矿井提升机。它可以轻松的完成全数字化交直流提升工作，特别是对内装式提升机，驱动和滚筒是连接在一起的整体，它是机电一体化数控技术应用的典型设备，它的应用可以大大地简化机械设备的结构。
其他类的煤矿机电一体化装置
从实质上来说，煤矿供电设备是属于其他机电一体化设备范畴的。根据煤矿供电的特点，也就是要满足大功率设备的要求，设备的质量较高，运行安全可靠，因此，就要根据煤矿开采的实际来采取合理的方法以最大程度的减少无功功率的损耗，减少供电系统中的无功电流，进而提高功率的因数，一般来说，常用的方法有两种，即就地补偿和集中补偿。从当前的应用现状来看，使用最为广泛的是微机保护开关，它的网络功能是较为齐全的，对于煤矿开采来说，是十分有益的，值得大力的推广采用。
煤矿安全生产中的应用
除了上述的分析外，机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用还涉及到矿井安全生产监控系统，它是一种十分高效和合理的措施，可以对煤矿管理和安全生产起到积极的维护作用。从实际的煤矿开采工作来看，它所具有的特点就是，首先，它所采用的是Win-dows操作系统，可以接入互联网，实现网络功能，可以促进测控分站智能化水平的提高;其次，根据煤矿开采工作的特点，严格的遵守煤矿开采安全生产的规章章程，要求在一些大中小的煤矿高瓦斯矿井中，特别是瓦斯含量超标的矿井中，必须要安装矿井监测监控系统，对矿井的情况进行实时的监测，便于及早发现异常状况。
3机电一体化数控技术在煤矿机械中应用的建议
由于我国的机电一体化数控技术起步较晚，相对于国外先进技术来说，还存在着很大的差距，加上从当前我国的社会经济发展态势来看，就需要研究人员加大科研力度，增加在机电一体化数控技术上的资金投入，进而在实践中不断的提高我国的机电一体化数控技术水平，使其可以更好的应用在煤矿机械中，提高自动化程度。另外，也可以积极的借鉴国外先进的技术，并依据我国煤矿开采行业的实际状况，把握开采活动的要点，从而制定出一套不仅符合我国煤矿企业发展而且又可以促进机电一体化数控技术进步的发展规划，使其两者可以更好的结合，从而使我国的煤矿开采行业发展前景更为广阔。
4结束语
在当前的煤矿开采行业中，机电一体化数控技术的应用具有重要的现实意义，不仅可以保证煤矿生产的安全可靠，提供煤矿开采的效率和质量，还可以促进机电一体化数控技术的进一步完善。我国的机电一体化数控技术起步较晚，相对国外先进技术来说，还有很大的不足之处，需要技术人员加强研究，并积极借鉴先进经验，从而推动煤矿机械的智能化、自动化发展。
参考文献
1、机电一体化技术在现代煤矿生产中的应用胡福庆;科技致富向导2013-01-20