我国煤炭工业的发展

我国煤炭工业的发展

能源与安全学院

采矿工程四班郭耀

采矿工程历史

中国的现代采矿业可追溯到洋务运动时期，现在其理论研究和生产应用均自成体系。中国的大气侯是全面改革全面开放，以经济建设为中心，建立有计划的商品经济，工业化水平的提高是重中之重，环保效率低、自动化水平低之类的现象严重困扰中国采矿业发展的矛盾，日益成为保持可持续健康发展的瓶颈。中国采矿业面临世界性的竞争，这对中国采矿业的理论研究和工业水平的进展提出更为迫切的要求和挑战，同时也带来了前所未有的机遇。世界各国，国内各行业企业之间的竞争的关键是科技水平科研实力的竞争，因此采矿工程的理论研究的不断加深和细化已提到议事日程中来。

采矿业本身是工业的龙头行业，承担为工业企业提供能源及动力的重任，在国民经济发展中地位重要。中国“入世”后，经济体制改革，教育体制改革的深入，该专业的发展趋势呈现出既有困难又有机遇的趋势。其促进因素主要有国家对采矿业的重视，国民素质的不断提高，采矿业本身管理水平相对的进一步理顺，均对此专业的良性发展具有重要意义。但同时还应看到，由于“文革”的影响，中国采矿业面临的技术装备落后，技术含量低等因素，均对采矿工程专业发展造成许多不利影响，这一切的解决是逐步的需要一定时间的，总之机遇与挑战并存的趋势是不容置疑的。采矿工程专业随着改革开放的进一步深入，各项制度的逐步完善，各种关系的理顺，采矿业工人素质的提高，采矿工程业的良好发展态势是迟早就会来到的。该专业毕业生在工作分配时慎重考虑，既要考虑现实的状况，又应对其未来发展趋势作出一定的分析，参考相关人员的意见。中国“入世”后，现在采矿工程专业人才的相对缺少，国家对该行业的重视，将会使采矿工程专业在一段时间的低潮出现反弹，这个趋势是不可避免的。

对采矿的认识

采矿工程专业系地矿类专业，主要研究学习矿床开采的理论和方法，发展矿业新技术。国际上采矿专业出现较早，在西方产业革命期间已规模初具，具有悠久的历史中国最早在1909年于中国矿业大学成立该专业，当时的名称是焦作路矿学堂。北京科技大学于1952年也成立该专业，但专业历史可上溯到1895年成立于天津的北洋大学，此后重庆大学，太原理工大学等高等学府也相继成立采矿工程专业。

矿床，指地壳中富集了有用矿物或组分，在质和量上目前已达到工业要求，并具备开采条件的部位。矿床中含有矿石，矿石是指在目前技术、经济条件不可从中提取

有用元素、有用组分或有用矿物的矿物集合体。矿石中常包括有用矿物(又名矿石矿物)和脉石矿物两类矿物。有用矿物是指能提供有用元素(或组分)或本身可直接被利用的矿物；脉石矿物是指矿石中没有用处的那些矿物。随着技术和经济的发展，某种矿物集合体是否可作为矿石是可以变化的，相应地矿床的概念也是可变的。矿石中有用元素、有用组分或有用矿物的含量称为品位。金属矿石的品位是指其中有用金属元素或组分的含量；非金属矿石品位常指其中有用矿物或有用组分的含量。矿床周围的岩石叫做围岩，而提供矿床中成矿物质来源的岩石叫做母岩。

采矿方法

中国古代采煤技术大多用掏槽的方法。先以手镐在工作面煤壁下部开一横槽,促使煤层产生裂隙，再用锤楔在上部敲凿,使煤块崩落。特厚煤层不能用全采高同时采出，采用分期开采法，先采出其中一部分，随即充填，待过若干时间，采空部周围岩石的压力使未采煤层移动，密合压实，再行开采

水溶采矿法(solution mining ),利用某些盐和碱类矿床易溶于水的特点，通过钻井或井巷注入淡水，溶解地下矿床中的有益组分，成为溶液返出地面，进行加工的采矿方法。本法广泛用于开采地下岩盐矿床，并逐步应用于钾盐、天然碱等矿床。与普通凿井法比较，本法的优点是：可开采埋藏较深（目前已达3000m左右）或品位较低的矿床；投资少,见效快；设备和工艺简单；生产费用和能耗低；劳动条件好，环境污染不严重等。缺点是：回采率低于40％；不易控制溶蚀范围；对埋藏浅的矿床，往往引起地表塌陷。可分为钻井法和硐室法两类。

充填采矿法属人工支护采矿法。在矿房或矿块中，随着回采工作面的推进，向采空区送入充填材料，以进行地压管理、控制围岩崩落和地表移动，并在形成的充填体上或在其保护下进行回采。本法适用于开采围岩不稳固的高品位、稀缺、贵重矿石的矿体；地表不允许陷落，开采条件复杂，如水体、铁路干线、主要建筑物下面的矿体和有自燃火灾危险的矿体等；也是深部开采时控制地压的有效措施。充填法的优点是适应性强，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；缺点是工艺复杂，成本高，劳动生产率和矿块生产能力都较低。

高压旋喷注浆法始创于日本，它是在化学注浆法的基础上，采用高压水射流切割技术而发展起来的。高压喷射注浆就是利用钻机钻孔，把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后，以高压设备使浆液成为20Mpa以上的高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。部分细小的土料随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力，离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。

选矿方法

浮选法是选金生产中应用最广泛的一种选矿法，是利用矿物表面物理化学性质的差异来选分矿石的一种方法。这是目前常用于黄金浮选的一种方法。它适于选别至10um的金矿粒

矿石贫化

矿石贫化，指开采过程中，由于地质条件和采矿技术如矿体上下盘围岩或夹石的混入等综合因素的影响，使采出矿石品位降低。

采下矿石的品位降低数与原矿体（或矿块）平均品位的百分比，称品位降低率，又称为矿石贫化率，或简称“贫化率”。废石混入量与采下矿石（俗称“毛矿石”，即工业矿石与废石之和）量的百分比，称废石混入率，表示废石的混入程度。

按与采矿作业过程有关的贫化分类：第一次贫化：指凿岩爆破时，因矿岩界线不清等原因，而将围岩、夹石与矿石一并采下所造成的贫化。第二次贫化：在放矿过程中，因两盘或顶板围岩不稳固，或因管理不善，致使围岩塌落混入矿石造成的贫化；或在二次破碎（因块度过大）及装运过程中，因围岩、废石或充填料混入。

按损失可分为两种：一种为未采下损失，即按开采设计规定须留下各种矿柱及护顶部分所造成的损失，亦称设计损失；若按设计应回采的矿石，由于矿体形态复杂、采矿技术条件问题、矿体界线不清，或因技术措施不当、组织管理不善等原因造成的未采下损失，亦称施工损失。另一种是采下损失，即当矿石采下后，在放矿、装车、运输及充填过程中所发生的损失。非开采损失，指与采矿方法、采矿技术管理工作无关的损失。例如，因断层破碎带破坏或强烈褶皱变形，致使矿石无法全部采出；为防止坑道涌水而留下保安矿柱，为保护井筒、地面建筑、河流、水库、交通要道等留下的保安矿柱所造成的永久损失。

在计算的区域（或计算范围）内采出的工业储量与报销的工业储量（即该区域的工业总储量）的百分比叫回采率；损失的工业储量与报销的工业储量的百分比叫矿石损失率。这两个指标从数量上表示地下资源的利用程度。根据计算范围的大小，可分为工作面（见）、采区（矿块）、