發(fā)布時間：2023-09-20 18:10:37
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的露天開采的采礦方法樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：露天轉(zhuǎn)地下，掛幫礦。
【分類號】：TF762.3
1引言
我國大中型金屬礦山大多建于上世紀50～60年代。經(jīng)過幾十年的開采，目前，80%的鐵礦將進入中晚期開采階段，面臨閉坑壓力問題。針對礦山發(fā)展?fàn)顩r，如何充分利用礦山現(xiàn)有的露天生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備在露天轉(zhuǎn)地下開采工作完成之前最大限度地回收掛幫礦資源，具有經(jīng)濟效益和社會效益，且掛幫礦體不回收將造成礦產(chǎn)資源的損失。因此掛幫礦體回采是采礦業(yè)必須正視解決的問題。
2掛幫礦介紹
2.1掛幫礦體的特征
掛幫礦體是指露天底以上，露天境界內(nèi)開采礦體在境界外延伸的部分礦體。露天開采的礦山一般均存在掛幫礦體，根據(jù)其賦存部位分為端部和上、下盤掛幫礦體3種。根據(jù)國內(nèi)露天轉(zhuǎn)井下開采礦山的設(shè)計、施工和生產(chǎn)實踐，掛幫礦體具有如下特征：
①掛幫礦體的多樣性。由于礦體賦存條件和露天開采境界的不同，使掛幫礦體具有多樣性，有的只有端部掛幫礦體，如新疆八一鋼鐵集團的蒙庫和山西香玉鐵礦等；海南鐵礦只有上盤掛幫礦體；鞍鋼眼前山鐵礦露天采場兩端和上、下盤均有掛幫礦體。
②掛幫礦體礦量不等。不同露天開采的礦山掛幫礦量的多少是不同的：蒙庫鐵礦2355萬t、眼前山鐵礦達6332萬t、首鋼杏山鐵礦則只有400萬t左右。
③掛幫礦體開采過渡期的差異。掛幫礦體的開采時間，受其賦存狀況、開采方案、采礦方法及開采規(guī)模所決定，一般3～5年，多則8～10年。通鋼上青鐵礦為4年、眼前山鐵礦則為8年。
④掛幫礦體分層礦量的遞增性。露天境界外的掛幫礦體分層礦量一般是從上向下逐段遞增，因為掛幫礦體呈階梯形，從上向下各開采分層的礦體長度是逐漸加大，礦量隨之遞增，致使各分層的生產(chǎn)能力也在遞增。
2.2掛幫礦主要采礦方法介紹
選擇適合掛幫礦體賦存和開采技術(shù)條件的開采方法，必須考慮：1）采礦強度高，以確保掛幫礦體開采年下降速度；2）選取的采礦方法要適應(yīng)采礦設(shè)備機械化和高效化的要求，確保掛幫礦體開采規(guī)模的實現(xiàn)；3）選擇的采礦方法要利于提前采準、出礦；4）作業(yè)安全。
掛幫礦開采方法根據(jù)礦體賦存條件和與其他工程的結(jié)合程度等因素的不同，主要分為3類：
①外擴境界露天開采：外擴境界露天開采是根據(jù)境界剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比的原則，圈定邊幫外擴境界后在現(xiàn)有開采系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行擴幫開采設(shè)計，以采出外擴境界內(nèi)的掛幫礦。如國內(nèi)的馬鋼凹山采場、齊大山鐵礦等，國外的烏克蘭的克里沃洛格礦、加拿大艾蘭銅礦、美國卡斯?fàn)柹浇鸬V均采用這種開采方法。外擴境界露天開采方法具有露天開采的優(yōu)點，生產(chǎn)連續(xù)性好，可充分利用原露天采場生產(chǎn)設(shè)備及運輸系統(tǒng)，一般不影響露天采場正常生產(chǎn)，可充分回收掛幫礦，并且周期短、費用低，經(jīng)濟效益較好。但由于此法是在永久邊坡上進行的，在開采過程中需注意邊坡穩(wěn)定和開采安全的問題。
②地下開采： 掛幫礦地下開采是完全采用井下開采的方式對掛幫礦進行開采和運出，通常適用于開采緩傾角、向露采邊坡內(nèi)延伸較大的掛幫礦，或者掛幫礦體鄰近處有可利用的地下開采系統(tǒng)。如國內(nèi)的大冶鐵礦的鐵門坎礦體，國外的烏克蘭奧爾忠尼礦掛幫礦均采用這種開采方式。地下開采方法將掛幫礦視為深埋地下的礦石，在采出其他地下礦石的過程中順便將其采出，既減少了井巷開拓量，又可避免露天開采的諸多問題，是一種安全易行的方法。但對臨近邊坡部分的掛幫礦，在開采中要特別注意安全。地下開采一般相對周期較長且費用較高。
③露天和地下聯(lián)合開采：露天和地下聯(lián)合開采是利用露天或地下已形成的工程系統(tǒng)，采用地下系統(tǒng)對掛幫礦進行開采，露天系統(tǒng)運出的開采方式；或運用露天開采將掛幫礦采出，用地下運輸系統(tǒng)將礦石運出。馬鋼南山礦業(yè)公司凹山采場北幫回采露天境界外的掛幫礦就是采用地下采出露天運出的聯(lián)合開采方法。露天和地下聯(lián)合開采綜合了前2種開采方法的優(yōu)點，充分利用現(xiàn)有露天工程，發(fā)揮了地采的優(yōu)點，避免了外擴境界露天開采的邊坡穩(wěn)定和開采安全問題，但因為它需要開拓地下巷道，初期基建時間長，投資大，經(jīng)濟效益較差，并且巷道開挖會引起應(yīng)力的重新分布，安全問題須特別注意。
3我國礦山掛幫礦開采現(xiàn)狀
中國露天開采的鐵礦石產(chǎn)量占國內(nèi)總量的87%～90%。但露天礦隨著開采深度的增加，剝采比超過經(jīng)濟極限值，經(jīng)濟效益明顯下降。由露天開采轉(zhuǎn)入地下開采的礦山將越來越多，如：南京鳳凰山鐵礦、江蘇冶山鐵礦、銅官山銅礦、湖北余華寺鐵礦、大廣山鐵礦、萊蕪礦山公司趙莊礦區(qū)等?？偨Y(jié)和進一步研究、解決露天轉(zhuǎn)地下開采的規(guī)律和存在的問題，是采礦業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。我國在這方面起步較晚，技術(shù)還不是很成熟，在由露天礦向地下開采過渡中要解決一系列復(fù)雜的問題如：合露天坑盆底的頂柱與緩沖墊層問題；選擇理地確定露天開采極限深度；露天轉(zhuǎn)入地下開采期間的產(chǎn)量銜接；最優(yōu)的開拓系統(tǒng)與地下采礦方法；露天邊坡管理與殘柱回采；坑內(nèi)通風(fēng)與防排水；露天生產(chǎn)與地下開采同時作業(yè)的安全問題等。
4掛幫礦開采中需要考慮的問題
（1）邊坡的穩(wěn)定性
邊坡掛幫礦采動后，按照區(qū)域的不同邊坡有可能出現(xiàn)兩種情況；一種是礦石強度較好，邊坡沒有變化。另一種是礦體內(nèi)部如果存在節(jié)理裂隙發(fā)育、斷層等結(jié)構(gòu)，隨著下部礦體的開采導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，可能造成滑坡。
（2）礦體賦存條件復(fù)雜
礦體的賦存條件比較復(fù)雜，受采礦工藝、施工人員的素質(zhì)等因素的制約，使采礦技術(shù)工作難度增加，造成開采工藝的復(fù)雜化。
（3）圍巖的穩(wěn)定性
在掘進、回采過程中，要考慮圍巖的穩(wěn)定性，防止發(fā)生冒頂、片幫以及頂板垮冒。對不穩(wěn)定區(qū)域采取支護措施，避免意外事故的發(fā)生。
（4）合理地確定露天開采極限深度
由于地下開采資金投入較大，而露天開采的后期礦量減少，剝巖量較大，需找到兩者平衡點，來確定合理的露天開采深度。
（5）露天生產(chǎn)與地下開采同時作業(yè)的安全問題
若地下、露天同時開采，要考慮露天開采的爆破會對地下的頂板、圍巖等產(chǎn)生安全影響。特別要避開地下的采空區(qū)，避免發(fā)生塌陷事故。
5采取的安全措施
（1）沿脈運輸巷道布置在穩(wěn)定區(qū)。受露天開采穿孔爆破的影響，露天坑邊坡礦巖存在不同程度的裂隙、碎裂，并隨著縱深減小。因此，將沿脈運輸巷道布置在穩(wěn)定區(qū)中，使巷道的安全系數(shù)增加。
（2）減小巷道斷面。在滿足人員、設(shè)備的進出及采礦工藝要求的前提下，巷道斷面按最小設(shè)計，提高巷道的穩(wěn)定性。
（3）加強邊坡監(jiān)測。建立邊坡觀測系統(tǒng)，對邊坡進行觀測，對指導(dǎo)坑內(nèi)開采，指導(dǎo)安全生產(chǎn)都有好處。
（4）增加支護等級。對圍巖不穩(wěn)定巷道，采用錨噴支護等對巷道進行維護，能有效防止頂板浮石冒落及片幫危害。
（5）縮短服務(wù)年限。通過加強計劃管理，實現(xiàn)強采，縮短礦山服務(wù)年限，使礦井、巷道、采空區(qū)、圍巖等保持相對穩(wěn)定，保證施工環(huán)境安全。
6結(jié)論
我國很多大中型金屬礦山經(jīng)過幾十年開采，將進入中晚期開采階段，面臨閉坑壓力問題。針對這些礦山發(fā)展現(xiàn)狀，最大限度地回收掛幫礦資源，對延長礦山服務(wù)年限、緩解礦山短時間內(nèi)轉(zhuǎn)產(chǎn)及安排閑置職工的壓力等，具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。如何在邊坡上對掛幫礦進行合理的開采成為掛幫礦回收開采亟待解決的問題。
參考文獻：
[1] 徐長佑著.露天轉(zhuǎn)地下開采.武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1990：2～6.
[2] 韓波.淺析露天轉(zhuǎn)井下時掛幫礦體開采的技術(shù)問題. 礦業(yè)工程，2008，2.
關(guān)鍵詞：露天；采礦機；工0藝理論；應(yīng)用
中圖分類號： D922 文獻標(biāo)識碼： A
目前，國內(nèi)露天礦開采技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下以下幾個方面：大量的使用各種采礦方法、應(yīng)用回采技術(shù)、機械化的程度加快、回采率提高、采場生產(chǎn)能力大大提高、勞動生產(chǎn)率的飛速猛進，損失以及貧化指標(biāo)的大幅度降低。筆者在下文中主要對露天礦開采技術(shù)及發(fā)展方向進行分析和介紹。
露天采礦的新工藝技術(shù)方法
目前，國內(nèi)露天采礦的新工藝技術(shù)方法主要表現(xiàn)在以下以下幾個方面：大量的使用各種采礦方法、應(yīng)用回采技術(shù)、機械化的程度加快、回采率提高、采場生產(chǎn)能力大大提高、勞動生產(chǎn)率的飛速猛進，損失以及貧化指標(biāo)的大幅度降低。
而崩落采礦法、充填采礦法以及空場采礦法使用的頻率則比較高。其中，充填法獲得了很大的改進，其使用范圍也在不斷的擴大，這主要是因為新技術(shù)和新工藝的引進，加上新設(shè)備的適應(yīng)。
我國的鈦礦開采使用的方法主要是崩落采礦法，而空場采礦法以及充填采礦法則是有色礦山以及黃金礦山使用的主要方法。最近這些年，充填采礦法以及充填工藝技術(shù)在金屬礦山中的發(fā)展越來越迅速，這兩項技術(shù)也在不斷的改進和發(fā)展。
空場采礦法，該方法主要有：（1）大直徑深孔采礦法。（2）地下金屬礦山采礦連續(xù)化。
崩落采礦法，該方法包括：無底柱分段崩落法以及自然崩落法。
充填采礦法以及原地溶浸采礦法。原地溶浸采礦法是一種直接從地下提取金屬的方法，其技術(shù)將采、冶以及選有機的融合到一塊。
關(guān)于深部開采工藝。礦產(chǎn)資源的開采在不斷的加劇，因此表層的資源已經(jīng)面臨枯竭的狀況，因此只能向縱深發(fā)展。我國在深部開采工藝方面也進行了一系列的探索，已經(jīng)有許多金屬礦山進入深部開采的階段，也就是說垂直開采的深度大于600米。
2、露天采礦機的工藝系統(tǒng)設(shè)計理論與應(yīng)用研究
目前，我國的許多煤礦已經(jīng)開始使用露天采礦機。有的煤礦甚至將這種方法作為主要的設(shè)備來并進行開采。下面，筆者對露天采礦機的工藝系統(tǒng)設(shè)計理論以及應(yīng)用進行介紹。
2.1露天采礦機的作業(yè)方式、特點以及挖掘的方法
關(guān)于開采方式。我們可以以推進的方向以及開采的臺階為依據(jù)來進行劃分，主要有以下幾種開采方式，可以在表1中看到。
表1 采礦機的開采方式
2.2露天采礦機的特征
露天采礦機的特征主要有以下幾個方面：（1）傳統(tǒng)的單斗挖掘機和輪斗的挖掘機的工作能力比較弱，采掘量比較低，而露天采礦機則彌補了這個空白，讓挖掘的能力大大提升，因此挖掘設(shè)備的隊伍得到了充實和壯大。這樣，當(dāng)遇到不同種類的礦石時，也能進行高效的開采。（2）在應(yīng)用的范圍上。露天采礦機可以在石灰石、石膏、鋁土、磷以以及其他的中硬礦石中進行開采。（3）作業(yè)方式上，使用的是一層一層進行刨采的方法，因此選采性能好，礦石貧化率低。（4）作業(yè)簡單，這是因為露天采礦機對多項的工序進行了整合。該機器可以對礦物進行采掘后，使用其尾部的膠帶機，因此礦物可以直接被運輸?shù)娇ㄜ嚿先?，有的則被運輸懂啊指定的地方。在這個過程中，采集到的礦物不會落到地面上。使用露天采礦機可以讓采集過程不間斷，而且是隨采隨破。因此，運營的成本就會降低，經(jīng)濟效益自然就提高了。（5）生產(chǎn)的能力強，因此時間的利用率就會得到提高。
2.3 露天采礦機的采礦方法
一般在露天采礦機中使用到的采礦方法是分層銑削。該方法按照平行逐幅度的方法，當(dāng)?shù)谝粚娱_采完之后會進入到第二層，對煤以及巖體依次進行開采。物料在被開采出后，會被堆積到工作平盤上，之后會進行集中的處理。
3、露天礦開采技術(shù)的發(fā)展方向
煤炭作為一種重要的能源在經(jīng)濟的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。目前，我國的煤炭工業(yè)得到了迅速的發(fā)展，一些新的技術(shù)也被運用在其中，比如：機電一體化技術(shù)。各級的煤礦企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對機電一體化技術(shù)都非常的重視，因此這項技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。機電一體化是一種新的技術(shù)，這項技術(shù)融各種高科技技術(shù)于一體，包括：機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等。在這些技術(shù)的支持下，機電一體化技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。我國在上個世紀80年代組建了機電一體化的科技研究團隊，此外該技術(shù)也被列入“863”計劃項目中。目前，機電一體化正在朝著智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化以及微型化的方向發(fā)展。由于該技術(shù)，我國煤炭系統(tǒng)的發(fā)展面臨著巨大的沖擊，可以說這項技術(shù)深刻的改變了煤炭行業(yè)的發(fā)展進程。使用機電一體化的產(chǎn)品不僅可以降低能耗，提高煤礦安全生產(chǎn)的系數(shù)，也可以將工人的勞動強度大大的降低。此外，工人的作業(yè)環(huán)境也會得到很大程度的改善。
露天煤礦綠色開采技術(shù)。露天煤礦在開采的過程中會遇到許多的環(huán)境問題，這些問題 不僅復(fù)雜、多變而且敏感。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國露天開采每年破壞的土地面積約為3.3萬畝，而這個速度也在不斷的增加之中。到了2020年，露天開采會造成228.9萬畝土地的破壞。因此，露天煤礦綠色開采技術(shù)是一個重要的趨勢，比如：三廢處理、復(fù)墾造田以及滑坡防治等。使用這些技術(shù)可以讓礦產(chǎn)資源得到合理的運用。而露天煤礦綠色開采技術(shù)體系則包括以下幾個方面：采礦和生態(tài)重建一體化、露天煤礦邊坡研究一起節(jié)能減排技術(shù)等。
結(jié)束語：
筆者露天礦開采技術(shù)進行了分析和介紹，在此基礎(chǔ)上探討了開采技術(shù)的發(fā)展趨勢，希望這些分析和見解對大家有一定的借鑒作用。
參考文獻：
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[3]吳愛祥.我國地下金屬礦山連續(xù)開采技術(shù)研究的發(fā)展[J].有色礦山.2013(23).
采礦工程教學(xué)改革課程建設(shè)露天與金屬礦山開采中國礦業(yè)大學(xué)是一所具有百年辦學(xué)歷史、行業(yè)特點鮮明的教育部直屬重點大學(xué)。實施行業(yè)精英教育，培養(yǎng)能源工業(yè)精英人才，努力打造中國能源工業(yè)精英教育教學(xué)體系，是百年礦大在新歷史時期的辦學(xué)定位。作為國家級重點學(xué)科和國家級特色專業(yè)，如何把握研究型本科教育特色，推進本科教育教學(xué)研究性內(nèi)涵建設(shè)，培養(yǎng)國家能源工業(yè)領(lǐng)軍人才，是新形勢下采礦工程專業(yè)教學(xué)改革與建設(shè)面臨的新挑戰(zhàn)。
然而，在我校構(gòu)建能源工業(yè)精英教育教學(xué)體系過程中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式、授課內(nèi)容和教學(xué)方法已不能適應(yīng)新形勢的要求。筆者結(jié)合《露天與金屬礦山開采》課程的特點和多年的教學(xué)實踐，分析了目前煤炭院校在露天與金屬礦山開采課程教學(xué)過程中存在的問題，并探討了該課程教學(xué)方法改革的思路。
一、課程特點
《露天與金屬礦山開采》是中國礦業(yè)大學(xué)（北京）采礦工程專業(yè)本科一門重要的專業(yè)核心課程。通過該課程的學(xué)習(xí)，使采礦工程專業(yè)的學(xué)生能夠掌握固態(tài)礦床露天開采的基本工藝與設(shè)計方法，以及金屬礦床地下開采的主要方法與參數(shù)設(shè)計，為今后從事露天礦山、地下金屬礦山開采方面的教學(xué)、科研、生產(chǎn)等工作奠定必要的理論與技術(shù)基礎(chǔ)。
《露天與金屬礦山開采》課程具有以下特點：
1.課程內(nèi)容多且雜。該課程涵蓋固態(tài)礦床露天開采與金屬礦床地下開采兩部分內(nèi)容，涉及上述領(lǐng)域的開拓方式、生產(chǎn)工藝、采礦方法和設(shè)備選擇，主要內(nèi)容包括露天礦山的礦巖松碎、采裝、運輸、排巖、開采境界、礦床開拓、礦山生產(chǎn)能力與采掘進度計劃、露天礦邊坡穩(wěn)定與控制，以及金屬礦床地下開拓方式、回采工藝、采礦方法選擇、礦柱回收與空區(qū)處理等，知識涵蓋面廣并且信息量大，課程系統(tǒng)性差，故教學(xué)難度大。
2.課程學(xué)時較少?！堵短炫c金屬礦山開采》綜合了礦山地質(zhì)學(xué)、礦山機械、爆破工程、巖土力學(xué)等多個學(xué)科的理論和知識，還需適時補充有關(guān)爆破作用機理、礦山公路鐵路線路設(shè)計等內(nèi)容，故課程的綜合性和實踐性較強。然而，根據(jù)我校新版教學(xué)大綱（2011版），該課程的授課時間由原來的40學(xué)時調(diào)整至32學(xué)時，學(xué)時少而內(nèi)容多，這給教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”均增加困難。
二、教學(xué)中存在的主要問題
由于《露天與金屬礦山開采》這一課程涉及固態(tài)礦床露天開采和金屬礦床地下開采兩部分內(nèi)容，具有知識點多且雜、與工程實踐聯(lián)系緊密等特點，在課程教學(xué)過程中存在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教材選擇、實踐教學(xué)等方面的問題。
1.教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代采礦工程技術(shù)發(fā)展之間的不適應(yīng)
現(xiàn)代采礦工程技術(shù)發(fā)展日新月異，特別是露天煤礦以吊斗鏟為核心的剝離倒堆工藝以及地下深井硬巖礦山大規(guī)模安全高效開采理論與技術(shù)的飛速發(fā)展，對傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容提出了極大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容已明顯滯后于采礦工程技術(shù)發(fā)展，不能及時反映礦業(yè)領(lǐng)域科技動態(tài)與最新發(fā)展，直接影響到新一代采礦高級技術(shù)人才的培養(yǎng)。
2.學(xué)時壓縮與知識量增長之間的矛盾
要實現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、強實踐、重研究”的能源工業(yè)精英人才培養(yǎng)目標(biāo)，就需要增加基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容，在總學(xué)時不變的情況下，必將減少專業(yè)課程的學(xué)時。此外，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采礦工程領(lǐng)域中各種新技術(shù)、新理論、新方法不斷涌現(xiàn)，讓學(xué)生了解學(xué)科前沿動態(tài)、擴大視野是本科教育的重要任務(wù)之一。然而，根據(jù)我校新版教學(xué)大綱要求，該課程的課時由原來的40學(xué)時調(diào)整為32學(xué)時，這就形成了課程教學(xué)學(xué)時少與教學(xué)內(nèi)容寬廣之間的矛盾。
3.教學(xué)方法和教學(xué)手段單一落后
現(xiàn)代教育的教學(xué)體系突出教學(xué)方法的交互式和教學(xué)手段的多樣化，而目前許多課程的教學(xué)仍然只停留在以傳授書本知識為主、以教師講授為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式上，教學(xué)方法和教學(xué)手段單一落后。例如，由于《露天與金屬礦山開采》課程的知識體系相對比較零散，往往只注重向?qū)W生傳授已有的知識而忽略了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
4.缺少合適的教材
《露天與金屬礦山開采》在教材選擇上存在以下問題：①課程內(nèi)容涉及固態(tài)礦床露天開采和金屬礦山地下開采，橫跨兩大專業(yè)體系，無合適教材可選用；②曾選用教材是根據(jù)國家教育部1998年頒布的大采礦專業(yè)要求編寫的，不能充分滿足新版教學(xué)大綱的要求；③課程的知識體系相對比較零散，涉及礦山地質(zhì)學(xué)、礦山機械、爆破工程、巖土力學(xué)等多個學(xué)科的理論和知識，還需適時補充有關(guān)爆破作用機理、礦山公路鐵路線路設(shè)計等內(nèi)容。
5.實踐教學(xué)嚴重不足
科學(xué)實驗是自然科學(xué)最基本的研究手段之一，然而受到教育理念、教學(xué)經(jīng)費、外部環(huán)境等因素的影響，我國高校普遍存在試驗設(shè)備陳舊落后、實驗場地嚴重不足，這使得許多高校學(xué)生對實驗的認識一般僅停留在書本階段，缺乏科研工作能力和實際應(yīng)用能力的訓(xùn)練。此外，采礦工程是一門操作性和實踐性很強的專業(yè)，而學(xué)生卻缺乏必要的露天礦山認識實習(xí)經(jīng)歷，勢必會影響該課程的學(xué)習(xí)和理解。
三、課程建設(shè)與教學(xué)改革的思路
《露天與金屬礦山開采》課程教學(xué)改革的基本思路：以優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容為中心，以豐富教學(xué)手段為保證，改革傳統(tǒng)教學(xué)方法，加強實踐教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)。針對當(dāng)前課程教學(xué)中存在的問題，結(jié)合筆者所承擔(dān)的“中國礦業(yè)大學(xué)（北京）《露天與金屬礦山開采》課程建設(shè)”項目，談?wù)劽禾吭盒２傻V工程專業(yè)《露天與金屬礦山開采》課程建設(shè)與教學(xué)改革的思路。
1.修訂教學(xué)大綱
課程教學(xué)大綱是指導(dǎo)教學(xué)工作的依據(jù)，是課程內(nèi)容、教學(xué)體系建設(shè)和改革思想的集中體現(xiàn)。根據(jù)我校采礦工程專業(yè)教學(xué)改革要求和人才培養(yǎng)方案，圍繞能源工業(yè)精英教育教學(xué)體系建設(shè)目標(biāo)，堅持“全面、適用、先進、簡明”的優(yōu)化原則，認真修訂《露天與金屬礦山開采》課程教學(xué)大綱。新版的教學(xué)大綱更加適應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)計劃要求，并能反映采礦學(xué)科在煤礦露天開采與金屬礦山深部開采等方面的最新研究成果，在總課時減少的情況下，優(yōu)化選擇教學(xué)內(nèi)容，合理組織教學(xué)過程，體現(xiàn)教學(xué)改革內(nèi)容的優(yōu)化整合。
2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，應(yīng)注重將工程素質(zhì)的要素轉(zhuǎn)化為具體的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動，強調(diào)科研促進教學(xué)，形成貼近工程實際的教學(xué)內(nèi)容。在新版課程教學(xué)大綱的指導(dǎo)下，對原有露天與金屬礦山地下開采的教學(xué)內(nèi)容進行取舍，在合理保留傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，注重課程內(nèi)容的更新，通過在課堂教學(xué)中補充本學(xué)科的發(fā)展前沿，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，通過比較煤礦井工開采與金屬礦山地下開采在開拓、采準和回采工藝等方面的異同，以加強學(xué)生對金屬礦山地下開采工藝過程的認識；結(jié)合最近的科研成果，介紹大型露天煤礦吊斗鏟剝離倒堆開采工藝和輪斗挖掘機-膠帶-排土機連續(xù)性開采工藝。
3.開展教材建設(shè)
一本好教材或講義是取得出色教學(xué)效果的基本保證。《露天與金屬礦山開采》課程內(nèi)容涉及固態(tài)礦床露天開采和金屬礦山地下開采兩部分內(nèi)容，曾選用的教材是根據(jù)國家教育部1998年頒布的大采礦專業(yè)要求編寫的，不能充分滿足我校新版教學(xué)大綱的要求。因此，在調(diào)整和重新組織教學(xué)內(nèi)容的同時，依托中國礦業(yè)大學(xué)（北京）教材建設(shè)項目，按新的思路組織編寫課程配套教材――《金屬礦床露天與地下開采》。與現(xiàn)有同類教材相比，該教材是針對煤炭院校本科生采礦教學(xué)的特點，適當(dāng)補充固態(tài)礦床露天開采與金屬礦床地下開采的相關(guān)知識，以及爆破作用機理、礦山公路鐵路線路設(shè)計等內(nèi)容，并力求反映近年來礦業(yè)領(lǐng)域較為成型的新概念、新成果、新方法。該教材2011年獲北京市精品教材。
4.改革教學(xué)方法
露天與金屬礦山地下開采是一門專業(yè)性較強的課程，作為采礦工程專業(yè)的專業(yè)核心課程，又需要有一定的深度和廣度。因此，應(yīng)根據(jù)課程的特點和教學(xué)內(nèi)容的難易程度，改變傳統(tǒng)的“一言堂”“灌輸式”的課堂教學(xué)方法，開展啟發(fā)式、互動式、引導(dǎo)式、探究式等教學(xué)方法的研究，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決實際問題的能力。例如，在講授露天開采工程設(shè)備時，結(jié)合我國現(xiàn)代化特大型礦山設(shè)備選型實例，適時引入“是什么原因阻礙了國內(nèi)工程機械制造商不能涉足大型設(shè)備領(lǐng)域，什么樣的途徑可以作為進入大型工程機械領(lǐng)域的突破口”的思考，在爭鳴中解決問題，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
5.豐富教學(xué)手段
在教學(xué)過程中，將傳統(tǒng)、常規(guī)的教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)有機結(jié)合，使復(fù)雜內(nèi)容簡單化、抽象內(nèi)容形象化、難點內(nèi)容通俗化，提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效果。尤其是適當(dāng)運用多媒體、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，通過圖片、文字、聲音、動畫、視頻等多種形式和表現(xiàn)手段，將教學(xué)內(nèi)容生動、形象、直觀、清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前，以增加課堂教學(xué)信息量，更新和拓寬知識面。例如，通過動畫演示露天礦山正鏟、反鏟、吊斗鏟等常用設(shè)備的作業(yè)過程，借助大型礦山企業(yè)的影像資料介紹相應(yīng)的生產(chǎn)工藝等。為了改善教學(xué)環(huán)境、豐富課程教學(xué)資源，還開發(fā)了露天與金屬礦山開采課程的BB網(wǎng)絡(luò)平臺，在平臺上放置各種教學(xué)資源，包括多媒體課件、授課錄像、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷，自學(xué)指導(dǎo)等，還有課后自測題、師生討論區(qū)、答疑區(qū)、通知等，形成網(wǎng)絡(luò)“教”與“學(xué)”的集成環(huán)境。
6.加強實踐教學(xué)
露天與金屬礦山開采是一門實踐性非常強的課程。實踐教學(xué)改革的思路是：把培養(yǎng)學(xué)生實驗與實踐技能放在首要位置，培新學(xué)生的創(chuàng)新性思維和動手實踐能力。通過鼓勵學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目或參與教師的科研項目，將露天與金屬礦山開采的知識點融入到項目中，增強學(xué)生運用科學(xué)知識和方法解決實際問題的能力。例如，利用我校充填采礦實驗室在儀器設(shè)備上的優(yōu)勢，先后組織在校本科生參與“全尾砂固結(jié)充填膠凝材料研究”“尾砂膠結(jié)充填體自立性能研究”“高地溫環(huán)境下全尾砂固結(jié)膠凝材料研究”等多項大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，提高了學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。
四、結(jié)語
隨著中國礦業(yè)大學(xué)（北京）能源工業(yè)精英教育教學(xué)體系建設(shè)的實施，傳統(tǒng)的露天與金屬礦山開采課程的教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容面臨新的挑戰(zhàn)。作為采礦工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，露天與金屬礦山開采具有鮮明的行業(yè)特色，不能簡單照搬其它課程的教學(xué)模式和教學(xué)方法，應(yīng)從課程自身特點出發(fā)，深入開展課程體系建設(shè)和教學(xué)改革，才能提高課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
參考文獻：
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【關(guān)鍵詞】露天轉(zhuǎn)地下；鐵礦開采；安全
到目前為止，我國已經(jīng)共有一百多個大中型露天鐵礦，這些大中型的露天鐵礦在經(jīng)過較長時間的開采后，絕大部分已經(jīng)接近/達到露天開采的最終境界，已經(jīng)開始進行了部分高陡坡位置的深入開掘，轉(zhuǎn)成地下開采。最近幾年，隨著資源的減少，露天礦產(chǎn)開采的難度也在不斷增加，露天開采轉(zhuǎn)向地下開采的模式是一個必然的趨勢。但是，我們知道地下開采的工程非常的復(fù)雜，很多因素參雜其中，在技術(shù)上也有相當(dāng)?shù)碾y度，實際開采中可能會遇見很多技術(shù)和安全方面的問題。
1、露天轉(zhuǎn)地下開采的主要特點
露天轉(zhuǎn)入地下開采的鐵礦，由于前期的露天開采，在這些礦區(qū)已經(jīng)建立起較為完善的生活和生產(chǎn)設(shè)施、水電供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、維修廠等工業(yè)場所。當(dāng)要進行地下開采時，一定要注意將這些已經(jīng)完善的設(shè)施項目納入新的開采計劃考量之中，使設(shè)施能夠為接下來的生產(chǎn)生活提供便利，此外，還要對主要開拓工程的位置進行研究，對露天開采中應(yīng)用的運輸設(shè)施進行考量。
進行開采工作從露天轉(zhuǎn)向地下的活動，可能會給元巖層帶來一定程度的擾動，使原有的平衡狀態(tài)被打破，特別是在邊坡以及頂柱的位置特別容易發(fā)生應(yīng)力集中造成高低壓區(qū)的出現(xiàn)。由于這些原因，進行露天轉(zhuǎn)地下的工作，首先要對巖體的應(yīng)力分布情況做出詳細的、科學(xué)的考量，以便找到解決地壓和巖移的辦法，同時制定出采礦的辦法，開采的順序，設(shè)置采礦工作的參數(shù)。
地上轉(zhuǎn)到地下，不僅僅是位置的一個改變，他的工作量等同于進行一個新的地下礦山開采，需要一個成熟的工藝流程，要有充分的過渡時間，所以，在露天轉(zhuǎn)地下開采前要進行提前計劃、基建開拓，以保證礦山生產(chǎn)持續(xù)性的問題。
2、露天轉(zhuǎn)地下開采的安全問題
由于露天轉(zhuǎn)地下開采的復(fù)雜性，常?？赡軙硪恍┌踩：?。要保證生產(chǎn)的安全就必須做到以下幾點：對露天開采范圍內(nèi)的地下礦房進行位置的考察，得到相關(guān)參數(shù)以備不時之需；對地下的頂柱進行穩(wěn)定性和安全度的研究；對露天采坑內(nèi)的積水應(yīng)及時排出，防止采坑積水涌入井下；對于礦區(qū)四周的圍巖要進行有規(guī)律的檢測。
由于開采鐵礦，礦體較厚大，一般會通過無底柱分段崩落的方式進行。但是沒有底柱來進行支撐的采場巖石條件非常復(fù)雜，同時處在一個采動應(yīng)力不斷發(fā)生變化的環(huán)境內(nèi)，圍巖一旦出現(xiàn)破壞或者變形，會表現(xiàn)出顯著的動態(tài)特征，當(dāng)然，也與采動應(yīng)力的分布情況有著直接的聯(lián)系。
無底柱采場在受到不斷變化的主應(yīng)力和采動應(yīng)力作用后，會出現(xiàn)一定程度的偏斜載荷，對巷道造成的破壞存在著不平衡性，進一步使荷載性質(zhì)出現(xiàn)改變。除此之外，荷載種類的改變也會能引起應(yīng)變能量的大量釋放。如果荷載從單軸壓應(yīng)力轉(zhuǎn)換成側(cè)向剪應(yīng)力，巷道的拱肩部位會產(chǎn)生不同強度的剪切裂縫，也會造成巷道的加速。礦柱上荷載性質(zhì)的改變，是圍巖受力情況復(fù)雜化的原因，受力的變化會使巷道收到不同形式的破壞。
圍巖應(yīng)力的分布情況是由巷道位置的端面形狀和大小及應(yīng)力環(huán)境等因素決定的，應(yīng)力隨著威嚴強度的變換而產(chǎn)生改變。一般來說，根據(jù)圍巖變形的狀態(tài)以及深度不同，可以劃分為四個區(qū)域：松動區(qū)、破裂區(qū)、彈性壓、塑性壓縮區(qū)。
雖然影響圍巖應(yīng)力分布的因素很多很復(fù)雜，但是巷道圍巖應(yīng)力的分布研究還是有規(guī)律可循的，具體表現(xiàn)為，在進行開采的準備階段，圍巖應(yīng)力的分布主要受到水平和垂直兩個方向應(yīng)力的支配；在回采進行階段，在水平切割回采工作的作用下，水平方向上的應(yīng)力受到影響而被解除，沿著開采方向進行布置的頂板也會由受到兩個方向的壓縮應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€方向上的拉伸應(yīng)力。
如果對礦區(qū)地質(zhì)變化情況進行分析，我們會看到，原來露天開采工作給邊坡帶來的影響和破壞，直接關(guān)系到地下開采活動的進行，所以在地下開采進行前，要對邊坡的穩(wěn)定性進行全面的分析。有地上轉(zhuǎn)入地下，不同于一般的單一開挖，其工作更加復(fù)雜，只有對各種影響因素進行綜合性的分析，才能對地下開采可能帶來的變形進行有效地控制，進一步保證礦山以及周圍地區(qū)的安全。到目前為止，對于露天和地下開采工作之間的相互聯(lián)系和作用還沒有達成一個統(tǒng)一的認識，但是隨著露天轉(zhuǎn)地下開采工作的不斷開展，對礦山的開采向著更深、坡角度更大發(fā)展，會帶來的變形的數(shù)值以及范圍也會更多的超過我們常見的范疇，所以，要求我們對露天轉(zhuǎn)入地下工作中，對造成邊坡地壓的所有影響因素做一個深入的了解。
小結(jié)
露天轉(zhuǎn)地下開采不同于單一的開采方式，它表現(xiàn)出來更加復(fù)雜的問題，既要進行地下作業(yè)工程的建設(shè)，也要充分的考慮到已經(jīng)進行的露天開采可能造成的新的影響。在實際的露天開采轉(zhuǎn)地下開采工作中，要對所有的因素進行全面的考察和衡量，保證工程的安全性和有效性。同時應(yīng)該在實踐中，多多總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，逐漸形成一個完整的開采計劃體系，為未來的露天轉(zhuǎn)地下開采工作作出貢獻。
參考文獻
《采礦學(xué)》是高等學(xué)校采礦工程專業(yè)的“標(biāo)志”與“招牌”課程，是培養(yǎng)目標(biāo)中“具有專業(yè)素質(zhì)與技能、理論知識、實踐能力與創(chuàng)新意識”的核心專業(yè)課程，也是采礦本科生就業(yè)的“看家本領(lǐng)”課程。通過“寬采礦”課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備固體礦床（煤礦、金屬礦）開采（露天、井工）的基本知識、原理和掌握基本技能，了解學(xué)科的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，具備根據(jù)礦床地質(zhì)條件選擇及設(shè)計合理的開拓方法、開采方法和開采工藝的能力，為從事礦業(yè)工作打下堅實基礎(chǔ)。《采礦學(xué)》是一門較為抽象又具體的、課程內(nèi)容多又偏重實踐的課程?！皩挷傻V”課程的明顯特點為：（1）課程領(lǐng)域覆蓋面廣，其涵蓋礦床開采、爆破工程、井巷工程等多課程知識。（2）專業(yè)性強，可能一個概念、工藝、方法，需要歷經(jīng)很長時間講授、學(xué)習(xí)，且初學(xué)者不易入門和接受。（3）學(xué)科知識交叉性、綜合性強，需應(yīng)用多學(xué)科知識綜合分析、解決采礦問題。（4）實踐性強，采礦理論依托采礦工程實踐。（5）時空關(guān)系強，在時間上，采掘工序相互依存，周而復(fù)始；在空間上，工作場所不斷移動，以致形成錯綜復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)。（6）學(xué)科發(fā)展變化快，設(shè)備、技術(shù)、采礦方法、工藝和理論不斷更新。授課內(nèi)容多而課時有限，因此，《采礦學(xué)》課程特點決定講授及學(xué)習(xí)具有相當(dāng)難度性。
二“、寬采礦”采礦學(xué)課程體系面臨的挑戰(zhàn)
基于新疆礦產(chǎn)資源優(yōu)勢、發(fā)展需求以及高等工科教育發(fā)展要求，培養(yǎng)高起點、高素質(zhì)且具有創(chuàng)新能力的采礦專業(yè)人才，課程體系建設(shè)主要面臨四大挑戰(zhàn)。1.面向“寬采礦”教材建設(shè)的挑戰(zhàn)。目前采礦教材內(nèi)容已落后于新技術(shù)的發(fā)展，而有關(guān)新疆采礦的教材很少，更沒有體現(xiàn)出新疆采礦技術(shù)的特質(zhì)內(nèi)容，如巨厚煤層高效開采（世界上最大的整裝煤田———準東煤田單層厚度可達80m，平均厚度為43m）、急傾斜厚煤層安全開采（小紅溝煤礦煤層平均65m，傾角83°~87°）；生態(tài)環(huán)境保護性開采（新疆煤田，金屬礦全部處于干旱半干旱地區(qū)）；高海拔、嚴寒地區(qū)和嚴重干旱條件下開采等。2“.寬采礦”課程教學(xué)銜接的挑戰(zhàn)。我?！恫傻V學(xué)》課程是將資源開采（煤、金屬）及開采方式（地下、露天）融合在一起教學(xué)，因此面臨課程內(nèi)容“寬”、“精”，教學(xué)內(nèi)容銜接緊密，課程體系系統(tǒng)、科學(xué)，并滿足寬口徑專業(yè)人才的學(xué)習(xí)需求的挑戰(zhàn)。3.面向“寬采礦”教學(xué)方法的挑戰(zhàn)。學(xué)生對礦山工程了解甚少，主觀的感性認識缺乏而實際工程較為復(fù)雜，傳統(tǒng)的單向灌輸“填鴨式”的教學(xué)方法敘述性枯燥，易使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致教學(xué)效果差。因此，為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，需對教學(xué)方法進行革新的挑戰(zhàn)。4.先進開采技術(shù)與面向“大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力”培養(yǎng)的挑戰(zhàn)。近年來，神華、博地和紫金等60多家國內(nèi)外大型企業(yè)集團來疆開發(fā)礦產(chǎn)資源，帶來了先進的開采技術(shù)與裝備，技術(shù)的消化吸收，以及集成應(yīng)用與再創(chuàng)新，對大學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)帶來了挑戰(zhàn)。
三、面向“寬采礦”采礦學(xué)課程教學(xué)改革與實踐
根據(jù)自治區(qū)對采礦專業(yè)人才的需求和學(xué)校新的目標(biāo)定位，以“基礎(chǔ)扎實、知識面寬、素質(zhì)高、能力強”為原則，著力培養(yǎng)專業(yè)人才，初步構(gòu)建了具有新疆特色的“寬采礦”《采礦學(xué)》課程體系（見圖1），以促進學(xué)生知識、能力和素質(zhì)全面發(fā)展。
（一）引入模塊化教學(xué)，聯(lián)合備課，強化教學(xué)銜接，初步構(gòu)建“寬采礦”人才培養(yǎng)的課程體系
1.根據(jù)教學(xué)教改實踐，以“寬采礦”為目標(biāo)，以“寬”“、精”為核心，調(diào)整采礦學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容。將目前礦業(yè)類高校多選用杜計平主編的《采礦學(xué)》、解世俊主編的《金屬礦床地下開采》和高永濤主編的露天采礦學(xué)內(nèi)容綜合，保留教材主干部分，避免各章節(jié)內(nèi)容前后之間重復(fù)，對教材中專業(yè)術(shù)語進行取舍、統(tǒng)一，對教材的科學(xué)性、銜接性和邏輯性進行調(diào)整；及時補充新型采礦技術(shù)和方法，如礦床連續(xù)開采、階段充填采礦法等。教學(xué)內(nèi)容進行拓寬、充實和精練，落后和現(xiàn)場應(yīng)用較少的陳舊知識進行刪減和精練，并精簡《井巷工程》、《鑿巖爆破》、《采掘機械》和《礦井提升與運輸》等相應(yīng)課程的內(nèi)容。為此，不僅需要補充或更新教材內(nèi)容，往往還要打亂教材現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，梳理講授內(nèi)容，重新形成條理清楚、邏輯性強的系統(tǒng)化知識并傳授給學(xué)生。2.合理分配課時，建立模塊化教學(xué)方法。原培養(yǎng)計劃將《采礦學(xué)》分為金屬地下開采、煤礦井工開采結(jié)合露天開采三門課程講授，學(xué)時分別為84學(xué)時、84學(xué)時、42學(xué)時；新版計劃將課程調(diào)整為一門課，84學(xué)時講授，為了更好地講授將課程分為三大模塊：煤礦井工開采模塊，金屬礦床地下開采模塊，露天（煤、非煤）礦床開采模塊。知識模塊順序及對應(yīng)的學(xué)時。3.聯(lián)合備課，加強課程銜接。備課是教學(xué)的首要環(huán)節(jié)，對教學(xué)質(zhì)量有很大影響。目前課程教師是從原各類采礦工程方向?qū)I(yè)畢業(yè)的，本身的知識面能勝任專業(yè)模塊教育，但相關(guān)模塊教學(xué)能力有一定的局限性，為了適應(yīng)課程知識面拓寬的需要，按模塊聯(lián)合備課很好地彌補了該方面的不足，拓寬課程教師的知識面。備課的重點是將知識交叉部分綜合講授，減少重復(fù)講授，加強銜接。綜合講授內(nèi)容主要包括：開拓、回采巷道布置、礦床劃分、井底車場及硐室等。根據(jù)授課總學(xué)時數(shù)、教料，將內(nèi)容重新組合，分模塊講授，從而突出了教學(xué)的重點、難點、熱點，教學(xué)實踐表明，取得了很好的教學(xué)效果。
（二）引入案例式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、綜合運用知識能力和工程意識
課程涉及的內(nèi)容繁雜、枯燥，易使學(xué)生感覺知識空洞，較難深入理解，不易與實際融會貫通，與工程實踐脫節(jié)等突出問題，將典型工程案例應(yīng)用到教學(xué)中，結(jié)合課堂傳授與自學(xué)指導(dǎo)，能實現(xiàn)課程的理論與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)綜合運用知識能力和工程意識。1.課堂上將重難點的內(nèi)容引入國內(nèi)外典型開采案例教學(xué)。針對本課程強實踐特點及課堂教學(xué)進展?fàn)顩r，選擇有代表性的礦山案例，如贊比亞謙比希銅礦、國內(nèi)神東大柳塔煤礦、神新五彩灣露天礦、喀拉通克銅鎳礦等多個案例為典型教學(xué)案例應(yīng)用到教學(xué)中，適時邀請企業(yè)礦業(yè)工程師對工程案例進行詳細講解。案例教學(xué)重點講授各類開拓方法、金屬礦山多種采礦方法綜合應(yīng)用、露天開采轉(zhuǎn)地下開采、急傾斜厚煤層開采等。將課堂教學(xué)與實際工程案例緊密結(jié)合，增強課程學(xué)習(xí)的針對性，提高學(xué)生分析和解決實際工程問題的能力。2.以疆內(nèi)典型礦床案例為作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)能力、綜合運用知識能力。作業(yè)案例教學(xué)在組織和實施過程，首先精心準備新疆典型的煤礦地采礦山（小紅溝煤礦）、金屬礦山（阿舍勒銅礦）、露天開采礦山（五彩灣露天煤礦區(qū)）等多個案例，使學(xué)生充分了解案例的內(nèi)容和要求，分組交流、討論、啟發(fā)，調(diào)動學(xué)習(xí)主動性提出完善的開采方案，推薦2名同學(xué)參加集體討論；課堂集體討論分析中，老師對小組間差異的地方要深入討論和講解；老師以總結(jié)的形式對小組設(shè)計方案進行分析評價，以提升案例式教學(xué)效果。兩種案例式教學(xué)法的應(yīng)用，突出了學(xué)生的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生主動參與教學(xué)活動，是提高學(xué)習(xí)效率、培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)和實踐能力的良好途徑。3.采用互動教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，有助于提高學(xué)生的認知能力?；咏虒W(xué)法指在教學(xué)過程中充分發(fā)揮學(xué)生和教師雙方的主觀能動性，從而形成師生之間相互對話、交流并促進的一種教學(xué)方法。在教學(xué)實踐中，課程采用兩種互動式教學(xué)模式：（1）以開拓方式為例，學(xué)習(xí)基本的概念及方法，采用“個人自學(xué)—教師講授—問題驅(qū)動—討論學(xué)習(xí)”模式。課前，教師針對教學(xué)任務(wù)、目標(biāo)，精心備課、準備講義，講義分發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生有充足時間自學(xué)、小組討論學(xué)習(xí)內(nèi)容，教師進行講授，雙方以問題驅(qū)動的方式學(xué)習(xí)、交流，進而深層次把握課程內(nèi)容的關(guān)鍵所在。（2）學(xué)習(xí)類似開拓方式時，采用“個人自學(xué)—小組討論—學(xué)生主講—教師點評”模式。老師將開拓方式分成若干知識點，學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組。老師將有關(guān)專題資料發(fā)給各個小組，要求各小組利用各種途徑查閱相關(guān)資料，制作課件，課堂上各小組講述各自開拓專題，教師根據(jù)講述內(nèi)容進行補充、點評，進一步完善學(xué)生知識體系。依據(jù)課程特點采用兩種相結(jié)合的互動教學(xué)方法，有效解決了互動模式單一、互動深度不夠的問題。教師由單邊互動向多邊互動轉(zhuǎn)變，構(gòu)建多樣化的互動形式，并積極引導(dǎo)學(xué)生由教材向?qū)W科拓展，形成開闊的互動內(nèi)容；突出了學(xué)生的主體地位。4.通過實驗課程學(xué)習(xí)，加深對知識實踐性的訓(xùn)練及理解。采礦學(xué)是一門實踐性很強的課程，為增強學(xué)生對知識的理解和掌握，實驗課教學(xué)是必不可少的環(huán)節(jié)。我院的實驗平臺有自治區(qū)級“地質(zhì)與礦業(yè)工程實驗教學(xué)示范中心”、采礦工程模型實驗室、多功能數(shù)字礦山實驗室和采礦工藝實驗室，應(yīng)用虛擬操作軟件、多樣化的實驗方法與手段，使實驗教學(xué)向“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。為了切實提高實驗教學(xué)水平，將教師的科研經(jīng)驗應(yīng)用到實驗教學(xué)上，豐富實驗內(nèi)容，活躍實驗氣氛，提高學(xué)生做實驗的積極性，鍛煉學(xué)生科學(xué)的思維方式，加強了對知識實踐性的訓(xùn)練。5.以“寬采礦”為基礎(chǔ)，結(jié)合啟發(fā)式教學(xué)，將科技競賽、創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目等作為課程延伸，建立大學(xué)生創(chuàng)新精神培養(yǎng)途徑。以啟發(fā)式教學(xué)結(jié)合老師自身風(fēng)采來感染、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，消化吸收國內(nèi)外礦業(yè)企業(yè)先進的開采技術(shù)與裝備，使“寬采礦”授課極具創(chuàng)新優(yōu)勢，如三大類開采結(jié)合創(chuàng)新，可將煤礦的連續(xù)開采工藝應(yīng)用到金屬礦開采；露天開采工藝應(yīng)用到地下采場；充填工藝應(yīng)用到煤礦的綠色開采中；煤礦的巷道支護技術(shù)應(yīng)用到金屬礦山；液壓支架應(yīng)用到金屬礦山開采和充填法法應(yīng)用到煤礦的開采中等。通過課程的學(xué)習(xí)，以科技競賽、創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目等作為課程延伸，在提升學(xué)生的創(chuàng)新能力方面已取得了一些成果，獲得與課程直接相關(guān)的國家級、校級“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目”1項和4項，及各類學(xué)術(shù)競賽獲獎18項等。
四、結(jié)語
關(guān)鍵詞：Surpac軟件；礦體建模；品味；露天轉(zhuǎn)地下
中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）09-2132-02
隨著信息科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和全球經(jīng)濟一體化進程的加快，信息技術(shù)愈來愈廣泛到應(yīng)用于社會經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。對采礦業(yè)而言，數(shù)字礦山成為必然的趨勢[1]。Surpac軟件是一套在礦業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具有國際領(lǐng)先水平的數(shù)字化工程軟件，被廣泛應(yīng)用于資源評估、礦山開采設(shè)計規(guī)劃、生產(chǎn)計劃管理及礦山閉坑后復(fù)墾設(shè)計等整個礦山生命期。
1 礦區(qū)概況
1.1 礦區(qū)地質(zhì)
礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚子準地臺上揚子臺坪鄂中褶斷區(qū)黃陵斷穹北部、圈椅穹窿東翼。根據(jù)石墨礦體的賦存層位可分為6個礦體，其中Ⅰ號礦體賦存于崆嶺群中巖組下段，其質(zhì)量好、規(guī)模大，為可利用礦體。礦體長1178米，傾向延伸至+1320～+1200米以下尚未尖滅。礦體平均厚度20.47米，其變化系數(shù)在6～26%之間。礦體呈似層狀產(chǎn)出，頂板主要為白崗巖；底板主要為黑云斜長片麻巖、大理巖、透輝巖。
1.2 礦區(qū)開采和設(shè)計現(xiàn)狀
金昌石墨礦原為山坡露天開采，分為北礦區(qū)和南礦區(qū)。目前南礦區(qū)已開采至+1460米水平，露天開采已經(jīng)完畢，再向下開采，剝采比將超出經(jīng)濟合理剝采比；北礦區(qū)目前正在開采+1470米、+1480米、+1490米臺階。為了企業(yè)的持續(xù)發(fā)展，金昌石墨礦決定啟動礦區(qū)地下開采工程，由某設(shè)計院設(shè)計開發(fā)礦區(qū)南部11A線至15線間深部的石墨資源，生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)石墨5萬噸，采用平硐與斜井聯(lián)合開拓、單翼對角式通風(fēng)和分段崩落采礦法采礦。
2 三維礦體模型的構(gòu)建
2.1 地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的建立
利用本礦原有的紙質(zhì)檔和最新勘探電子檔鉆孔柱狀圖提取Surpac需要且能識別的數(shù)據(jù)，即鉆孔表、測斜表、巖性表和樣品表，分別記錄每個鉆孔的開口位置、行進方向、相應(yīng)位置巖性信息、C品位信息。在Surpac中建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，采用導(dǎo)入數(shù)據(jù)命令方式將整理好的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到相應(yīng)表中。
2.2 地表模型的建立
以礦山地形圖為原始資料，在CAD中提取地形圖中等高線真實標(biāo)高，然后在Surpac中打開，保存為.Str格式文件，將.Str線文件坐標(biāo)通過文件工具轉(zhuǎn)化為真實的三維坐標(biāo)，最后利用DTM工具創(chuàng)建DTM，生成地表模型，可清楚的觀察到南北采區(qū)的開采情況。
2.3 實體模型的建立
采用剖面線法建立礦體實體模型，具體步驟為：提取出礦體邊界和對應(yīng)的坐標(biāo)網(wǎng)信息，并放置在相應(yīng)的大地平面坐標(biāo)中；將含有礦體邊界信息的剖面導(dǎo)入到Surpac軟件中，并轉(zhuǎn)化為正確的三維坐標(biāo)并保存為線文件；創(chuàng)建三角網(wǎng)，驗證及修正模型[2]，生成的礦體模型見圖1。
2.4 塊體模型的建立
塊體模型將礦床劃分為多個單元塊組成的離散模型，每個單元塊可通過賦屬性存儲巖性、比重和品味等信息，還可以參與計算儲量[3]。采用距離冪次反比法對每個單元塊進行品位估值，生成石墨儲量報告[4]，可得石墨儲量5517223t，而原地質(zhì)報告用平行斷面法估得石墨儲量為5174334t，相對誤差為6.62%。
采用Surpac軟件估算礦體資源量與采用傳統(tǒng)平行斷面法算的礦體資源量基本吻合，說明礦體資源量的估算是可靠的。利用平行斷面法估算出來儲量誤差的原因可能是：其體積計算采用平行斷面法，它針對礦體的形態(tài)、剖面與剖面礦體對應(yīng)情況及面積的差別選擇不同的體積計算公式，而距離冪次反比法中體積是礦體三維模型的體積；老地質(zhì)報告部分剖面由于鉆孔深度不夠，深部勘探程度不夠，在Surpac中對這類剖面進行了微調(diào)，使之更接近實際情況；平行斷面法中的塊段礦石品位是各勘探工程礦石的平均品位，誤差較大，距離冪次反比法則是利用已知鄰近值的距離指數(shù)冪次成反比的關(guān)系來推估礦塊的品味值，更為準確。
3 地下開采優(yōu)化設(shè)計
3.1 開拓系統(tǒng)
目前南礦區(qū)已開采至+1460米水平，礦體向下延伸至+1310米水平；北礦區(qū)露天開采最低標(biāo)高為+1320米，礦體向下延伸至+1200米以下，地下采礦可采范圍為+1200米至+1320米水平。原設(shè)計只有南礦區(qū)的地下開采工程，采用平硐與盲斜井聯(lián)合開拓，考慮到每個礦體都進行單套系統(tǒng)開采實際上是不經(jīng)濟也不合理的，應(yīng)優(yōu)先考慮南北礦區(qū)共用一對礦井生產(chǎn)。
根據(jù)礦區(qū)范圍的地形地貌、露天開采現(xiàn)狀、現(xiàn)有工業(yè)廣場等因素，本次設(shè)計采用豎井開拓，在北區(qū)設(shè)豎井主井，南北采區(qū)用平巷連接，南區(qū)選用平硐通風(fēng)。主井位于北區(qū)西北翼，井口標(biāo)高1344米，附近有公路通向選礦廠，豎井在+1310米、+1250米、+1200米通過石門及階段運輸平巷與礦體相連，北區(qū)西南翼設(shè)行人及通風(fēng)天井[5]。北區(qū)+1310米平巷與南區(qū)+1310米平巷連接，南區(qū)西北+1450米水平設(shè)平硐回風(fēng)，兩翼設(shè)行人通風(fēng)天井，開拓系統(tǒng)布置見圖2。
3.2 采礦方法
礦體上部為露天采坑，地表允許崩落，礦體穩(wěn)固性差，不可采用空場類采礦法，考慮礦體賦存條件以及礦山開采現(xiàn)狀，采用沿走向分段崩落采礦法。
3.3 提升與運輸系統(tǒng)
采場回采的礦石由ZYQ-14型裝運機運至礦石溜井，通過礦石溜井由放礦閘門把礦石裝入礦車（MUF0.7-600型翻斗車），ZK7-6/250架線式電機車牽引礦石列車經(jīng)脈巷、脈外運輸大巷至主井井底車場重車儲車線。電機車從車場空車儲車線牽引空車脈巷中的礦車按原路返回穿脈。人員由主井人車上下，到各中段，步行至采場。材料與設(shè)備由主井提放至工作水平，然后均由電機車牽引至采場附近。
4 結(jié)束語
應(yīng)用Surpac軟件建立了礦體三維礦體模型，形象地展現(xiàn)了礦體的賦存狀態(tài)，并對儲量進行了校核，提高了礦山儲量信息的準確性，有利于資源的合理利用。在三維模型的基礎(chǔ)上，對礦山進行了優(yōu)化設(shè)計，方案更加合理可靠，經(jīng)濟效益顯著。Surpac軟件在金昌石墨礦的成功應(yīng)用，對于推進數(shù)字化礦山建設(shè)具有重要借鑒意義[6]。
參考文獻：
[1] 吳立新. 數(shù)字礦山技術(shù)[M].長沙：中南大學(xué)出版社，2009.
[2] 魏開林，楊鴻，袁勇，等.Surpac軟件在三山島金礦的應(yīng)用[S].金屬礦山，2011（1）：357-359.
[3] 羅周全，劉曉明，蘇家紅，等. 基于Surpac的礦床三維模型構(gòu)建[J].金屬礦山，2006（4）：33-36+72.
[4] 趙春波，趙桂香，孫云東. Surpac軟件在烏努格吐山銅鉬礦建模的應(yīng)用[J].黃金，2010（2）：34-36.
【關(guān)鍵詞】采礦工程；開采；方法；發(fā)展
0 引言
根據(jù)我國目前礦產(chǎn)開采工業(yè)的現(xiàn)狀，對于礦產(chǎn)開采工程，一方面要更新礦產(chǎn)開采技術(shù)和模式，使更多先進、安全、環(huán)保的礦產(chǎn)開采方法與技術(shù)得到更好的推廣與運用，創(chuàng)新采礦工程模式，提高礦產(chǎn)開采企業(yè)的開采能力與能源利用率。另一方面，要將節(jié)約的原則貫徹到礦產(chǎn)開采的過程中去，避免在礦產(chǎn)開采過程中的資源浪費現(xiàn)象。此外，要重視在礦產(chǎn)開采過程中的安全問題，將采礦過程中的安全問題放在首位，以對人民群眾高度負責(zé)任的態(tài)度做好采礦安全工作。
1 我國現(xiàn)階段常用的采礦技術(shù)
1.1 穿爆技術(shù)
我國露天礦目前主要采用潛鉆和牙輪鉆鉆鑿炮孔進行爆破。應(yīng)用擠壓爆破、微差爆破、孔內(nèi)微差爆破、大爆區(qū)微差爆破等技術(shù)，解決了難爆礦巖的破碎塊度問題和爆破減振問題。
1.2 高臺階采礦
隨著露天開采設(shè)備大型化，國外一些礦山研究并采用高臺階開采工藝。我國對高臺階開采技術(shù)的研究起步較晚，采用高臺階開采的露天礦不多，臺階高度最大也只有14～15m。近幾年來我國大型露天鐵礦裝備水平有了很大提高，采用10m3以上的大型挖掘設(shè)備逐漸增多，為高臺階開采新工藝的實施提供了有利的技術(shù)保證。
1.3 間斷-連續(xù)開采
這種采礦工藝是在工作面用電鏟裝載礦石， 經(jīng)汽車運輸和破碎機破碎后，用膠帶運輸機將礦石運出采場。這種工藝有利于發(fā)揮汽車和膠帶機的優(yōu)點， 適合于深凹露天礦開采。
1.4 露天轉(zhuǎn)地下開采和露天-地下聯(lián)合開采技術(shù)
隨著一批露天礦開采結(jié)束，相繼轉(zhuǎn)人地下開采或露天-地下聯(lián)合開采， 露天轉(zhuǎn)地下開采或露天-地下聯(lián)合開采技術(shù)已落后于生產(chǎn)實際。露天轉(zhuǎn)地下開采技術(shù)研究牽涉多方面的技術(shù)問題，尤其是存在露天轉(zhuǎn)地下開采的過渡問題、隔離層的開采問題和露天轉(zhuǎn)地下開采或露天-地下聯(lián)合開采的巖石力學(xué)問題。在未來幾年， 露天轉(zhuǎn)地下開采技術(shù)將獲得突破。
1.5 無廢開采技術(shù)
所謂無廢害采礦，就是最大限度地減少廢料的產(chǎn)出、排放，提高資源綜合利用率，減輕或杜絕礦產(chǎn)資源開發(fā)的負面影響的工藝技術(shù)。采礦無廢料工藝技術(shù)在前蘇聯(lián)、德國、加拿大、美國等國家均得以應(yīng)用。例如前蘇聯(lián)亞美尼亞黃金生產(chǎn)聯(lián)合公司在井下硐室中建設(shè)選礦站，原礦直接運到井下選礦站的礦倉貯存候選，選礦廠的尾礦經(jīng)脫水和借助化學(xué)材料混合后直接用管道輸送到采空區(qū)充填，一步驟礦房的充填體為膠結(jié)充填，二步驟礦房的充填料不固結(jié)。節(jié)約了大量的礦石運輸費用和尾礦返回到井下采空區(qū)的充填費用，凈化了地表的環(huán)境。
2 選擇采礦方法需考慮的主要因素
2.1 采礦技術(shù)條件
環(huán)境條件：如地表是否允許塌陷，若允許可以選擇崩落法，若不允許可以選擇空場法或充填采礦方法；技術(shù)設(shè)備和材料供應(yīng)情況：開采技術(shù)設(shè)備條件和材料供應(yīng)情況必然直接制約采礦方法的各個過程，影響采礦工藝過程的實施和采礦設(shè)計優(yōu)化目標(biāo)的實現(xiàn)，因此開采設(shè)計中必須根據(jù)實際的技術(shù)裝備條件和材料供應(yīng)情況做出合理可行的開采設(shè)計方案；技術(shù)管理水平條件：現(xiàn)有的技術(shù)管理水平對能否達到采礦方法所規(guī)定目標(biāo)關(guān)系極大。如對于中小型礦山、地方礦山應(yīng)力求采用技術(shù)簡單、管理方便的采礦方法。
2.2 充填體含水率
充填體的主要成份是粗骨料，其含水率、級配等指標(biāo)的變化，對充填體質(zhì)量的影響也是非常明顯的，根據(jù)多年觀測，雨季粗骨料的含水率為10%～14%，其它季節(jié)粗骨料的含水率為7%～8%。通過研究發(fā)現(xiàn)，充填體的水份主要來自以下幾個方面：骨料自身的含水、制漿前為保證攪拌罐液位加入的水、為達到制漿濃度的水、砂石井井壁滲水、耙道頂板涌水。選擇采礦方法時， 需要及時調(diào)整料場和電鏟的吃料深淺， 將制漿多余的水通過加管路閥放出；對砂石井井壁的涌水要通過注漿封閉、襯井、開鑿環(huán)行繞道瀉水幾種方式解決；耙道的水集中的通過接水盒接，不集中的分別進行堵和硫?？傮w來講，要將含水率控制在5%～7%，以保證充填料的和易性，降低水泥單耗，保證充填體質(zhì)量。
2.3 礦體的外在環(huán)境條件
礦體外在環(huán)境條件主要是指礦體與周圍圍巖的接觸情況、圍巖的穩(wěn)定性狀態(tài)以及埋藏深度。礦體埋藏深度與礦體賦存條件的關(guān)系很大，一般情況下，隨著埋藏深度的增加，礦體和圍巖會變得越來越破碎， 穩(wěn)定性越來越差。加上深部地應(yīng)力增加，溫度升高，通風(fēng)和工作面條件的惡化，這些都對深部開采設(shè)計的地壓控制、通風(fēng)降溫等方面提出特殊要求。
2.4 整體指標(biāo)的優(yōu)化
指標(biāo)優(yōu)化主要體現(xiàn)在以下5個方面：1）礦塊生產(chǎn)能力大大提高， 基本上滿足供礦要求；2）生產(chǎn)工藝比較簡單；3）采場通風(fēng)條件好；4）出礦人員不需進入采場，作業(yè)安全可靠；5）礦石損失貧化比較小。
3 國內(nèi)采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢
3.1 高效集約化采礦技術(shù)的開發(fā)
煤礦開采的最大特點是地下作業(yè)，在采礦技術(shù)的實際應(yīng)用中，涉及到較多的項目、內(nèi)容與環(huán)節(jié)。隨著各種新型采礦機械與設(shè)備的應(yīng)用，開發(fā)高效集約化采礦技術(shù)已經(jīng)成為必然發(fā)展趨勢，這樣不但可以減少人力作業(yè)，而且提高了生產(chǎn)的效率與安全性。開采方法的改進。在采礦技術(shù)的發(fā)展中，煤炭開采方法的合理、科學(xué)選擇是極為重要的。在煤礦開采中，應(yīng)以安全、經(jīng)濟、高回采率作為開采方法改進的基本原則，根據(jù)不同煤層的地質(zhì)條件與周邊環(huán)境，采取最為適宜的開采方法，這對于提高采礦技術(shù)的應(yīng)用效果具有重要的意義。
3.2 環(huán)保型采礦技術(shù)的開發(fā)。
在煤炭行業(yè)創(chuàng)造巨大經(jīng)濟效益的同時，也帶了較大的環(huán)境污染與生態(tài)破壞問題，所以，在今后的采礦技術(shù)研究中，必須注重環(huán)保性采礦技術(shù)的開發(fā)，利用現(xiàn)有的技術(shù)經(jīng)驗，結(jié)合國內(nèi)環(huán)境保護相關(guān)的法律、法規(guī)，對于現(xiàn)階段使用的采礦技術(shù)進行有效的改進。
3.3 發(fā)展數(shù)字化、智能化礦山
我們不得不承認信息技術(shù)為采礦工藝技術(shù)帶來的革命性的突破，其在采礦工程設(shè)計、生產(chǎn)調(diào)度、系統(tǒng)監(jiān)控及災(zāi)害預(yù)報等方面的應(yīng)用潛力還有待深度的挖掘，得到長足發(fā)展。數(shù)字化礦山是對于整個礦山整體的數(shù)字化再現(xiàn)和認識，以礦山各個應(yīng)用技術(shù)軟件為工具，以高效、自動化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為手段，最終實現(xiàn)高度信息化、自動化、高效率，以至實現(xiàn)無人采礦和智能采礦。礦山高速信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供了采礦現(xiàn)場的各個工序的實際采集數(shù)據(jù)并實施監(jiān)控，使各種采礦工序融為一體，對于各工作環(huán)境可以做出靈敏的反應(yīng)，并實現(xiàn)可靠和準確的智能化實時管理。這是一項涉及許多技術(shù)領(lǐng)域和組織生產(chǎn)部門的復(fù)雜而龐大的工程。雖然這項工程還有點遙遠，但那是只要我們肯實踐、肯鉆研，抓住機遇，迎難而上，就可以有步驟、有計劃地實現(xiàn)數(shù)字化礦山的開采和建設(shè)，從而使得我國的采礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為一條真正的可持續(xù)發(fā)展道路，采礦信息技術(shù)也將是國內(nèi)外金屬礦山的共同發(fā)展方向。
4 結(jié)語
通過對我國采礦工業(yè)的研究與探討，有利于激發(fā)我國采礦技術(shù)的研發(fā)和提高，從而使我國采礦技術(shù)名列世界采礦技術(shù)前沿，從而推動我國采礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以適應(yīng)國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需要。
【參考文獻】
關(guān)鍵字：內(nèi)蒙古東部 油頁巖 開發(fā)
內(nèi)蒙古東部地區(qū)油頁巖資源經(jīng)過統(tǒng)計，資源儲量共計3991.61億噸，折頁巖油227.97億噸。其中礦區(qū)探明、查明資源儲量2.69億噸，折頁巖油0.15億噸。預(yù)測資源儲量3991.61億噸，折頁巖油116.3億噸。內(nèi)蒙古東部地區(qū)油頁巖資源開發(fā)條件優(yōu)越，潛力巨大。
一、分布集中，便于整裝規(guī)劃、開發(fā)
本區(qū)油頁巖主要分布于通遼市的開魯坳陷及其周邊中生代衛(wèi)星湖泊內(nèi)。具有分布集中、規(guī)模巨大、“品質(zhì)”良好的特征，適于規(guī)模開發(fā)。
1. 具調(diào)查，開魯坳陷預(yù)測資源儲量3995億噸以上，包括了全部億噸以上預(yù)測區(qū)和楊樹溝油頁巖的探明資源儲量。整體看開魯坳陷預(yù)測資源量相當(dāng)于吉林省農(nóng)安地區(qū)的三倍，超出全國首輪油頁巖資源評估對整個松遼盆地估算的資源儲量。
2. 油頁巖層系集中。全部形成于中生代的晚白堊世溫暖潮濕的湖泛期淺―深湖相環(huán)境中?？偤穸却?，一般超過30m，厚處可達70m。
3. 油頁巖干酪根為腐泥、腐殖腐泥型，為浮游藍藻生物，少有陸相生物成因類型，屬優(yōu)質(zhì)油頁巖。且含油率分布穩(wěn)定，一般均在5~6%之間。
4. 埋藏較淺，小于500米者近半，便于露天或井工開采，同時也適宜考慮原位開發(fā)。同時，開魯坳陷地處平原，斷裂不發(fā)育，盆地構(gòu)造形態(tài)相對完整，是地下干餾提取頁巖油的有利場所。
二、外部開發(fā)條件優(yōu)越
1. 自然、地理
通遼市海拔一般僅300~400m，地勢相對平坦，便于野外作業(yè)；區(qū)內(nèi)氣候?qū)侔敫珊荡箨懶詺夂?，年平均氣?～6℃。降水量350～400ml，占蒸發(fā)量1/3。無霜期達160天。氣候?qū)ΦV山開采影響小。
2. 交通、運輸及通訊
通遼市是內(nèi)蒙古東部地區(qū)的一個交通樞紐。鐵路有集通線、京通線、同霍線、通海線等鐵路，是多條鐵路的交匯地。公路四通八達，有通往北京、呼和浩特、海拉爾及東北三省的航空，交通十分方便。開魯坳陷坐落于開魯縣范圍內(nèi)，其南部延至奈曼旗。距通遼市僅幾十km。交通十分方便，外部運輸條件頗為良好。
3. 供水、供電
通遼電廠是東北電網(wǎng)的主力骨干電廠，供電充足。開魯坳陷內(nèi)有西遼河、新開河及南部牦牛河等河流，能充分保障大型礦業(yè)生產(chǎn)基地用水。
4. 區(qū)域經(jīng)濟與社會環(huán)境
通遼市土地肥沃，以農(nóng)牧業(yè)為主，是自治區(qū)主要產(chǎn)糧地區(qū)，也是人們所稱“黃牛之鄉(xiāng)”，全國良種細毛羊繁育基地和生豬主要產(chǎn)區(qū)。全市森林覆蓋率大于13%，是全國最大木本油料及冠果生產(chǎn)基地。區(qū)內(nèi)有霍林河煤田是全國著名的五大露天煤礦，此外有硅砂及小規(guī)模金屬礦產(chǎn)地。但總的來講，通遼市是內(nèi)蒙古全區(qū)礦產(chǎn)資源比較匱乏的一個城市。奈曼旗楊樹溝油頁巖礦區(qū)是該市目前可供規(guī)?；_發(fā)的唯一礦區(qū)。
三、礦產(chǎn)開發(fā)利用技術(shù)條件評價
1. 開發(fā)技術(shù)條件
（1）水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件分析
開魯坳陷及其周邊地區(qū)油頁巖層位大部分賦存于當(dāng)?shù)厍治g基準面和地下水之下。評價區(qū)內(nèi)僅有三條河流，坳陷內(nèi)無大的構(gòu)造破碎帶。地下水主要補給為大氣降水，礦坑水主要來自區(qū)域地下徑流，礦坑涌水量不大，水文地質(zhì)條件為簡單-中等類型。但，由于開魯坳陷匯水面積較大，地區(qū)內(nèi)通常有一定厚度流砂層，屬透水層。對坳陷中部，今后工作中應(yīng)加強水文觀測，以便準確取得數(shù)據(jù)，為開發(fā)利用提供水文地質(zhì)方面依據(jù)。
礦區(qū)油頁巖層系地層屬于較軟-中等堅硬。淺部存在氧化帶及風(fēng)化層，同時油頁巖由于自身物質(zhì)成分特點決定其內(nèi)物質(zhì)易風(fēng)化揮發(fā)。露天開采時邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象會有發(fā)生；地下開采時，礦坑頂板易下沉、塌陷、滑落于底板鼓脹等不良工程現(xiàn)象，對礦床開采影響較大，應(yīng)充分留足水體保護礦柱，加強支護，選擇適當(dāng)邊坡角，限制廢石、廢棄物堆放高度。
（2）開采技術(shù)條件
開魯坳陷及其周邊中生代衛(wèi)星湖油頁巖評價區(qū)，油頁巖資源規(guī)模巨大，坳陷內(nèi)各部位均有分布，埋藏由近地表至1000m以下。適于做露天開采，井工生產(chǎn)和原位開發(fā)。一般露天開采適宜于在坳陷邊緣、隆起區(qū)及斜坡區(qū)。坳陷區(qū)內(nèi)則一般較深。本地區(qū)油頁巖層位包括嫩江組和青山口組兩個，間隔較大。所以在選擇開采方法時應(yīng)該注意結(jié)合實際情況確定。有時幾種采礦方法，分階段、時期使用也不失為一種適當(dāng)?shù)倪x擇。
在露天開采時，要選擇適宜礦床本身特點的邊坡角，據(jù)楊樹溝礦區(qū)長期觀測：本地區(qū)安息角大致35～38°，自然堆積、大小混雜高度可達2～5m，比較穩(wěn)定。
本地區(qū)油頁巖系主要巖石為頁巖，含油頁巖、砂質(zhì)頁巖、鈣質(zhì)頁巖及粉砂巖。風(fēng)化帶以下新鮮巖石試驗結(jié)果，抗壓強度251-391kg/cm2，內(nèi)摩擦角66°-75°。實驗結(jié)果見表7-7。
據(jù)此確定開魯坳陷露天穩(wěn)定邊坡角大致為：松散層：黃土、紅土類為35°，風(fēng)化頁巖為30°，頁巖、含油頁巖35°，油頁巖為40°。對于處在坳陷中心部分，由于現(xiàn)有資料不足，應(yīng)補充資料，以后根據(jù)實際情況予以確定。
油頁巖開采的主要問題：一是由于預(yù)測區(qū)主要位于開采地區(qū)，是內(nèi)蒙古重要農(nóng)區(qū)，開采時動遷人員較大，成本較高；二是由于油頁巖極易風(fēng)化，從而影響油頁巖質(zhì)量，應(yīng)采取合適的工藝，加以解決；三是淺表層油頁巖由于氧化、風(fēng)化作用，油頁巖質(zhì)量與物化性質(zhì)與新鮮巖石差距大，應(yīng)注意解決其后利用及開采中可能出現(xiàn)的問題。
2. 加工技術(shù)條件與方向
油頁巖的利用，特別是對露采和井工開采的礦區(qū)，應(yīng)考慮用組和工藝把采礦、頁巖干餾、發(fā)電、建材、稀有元素提取等單獨的生產(chǎn)過程組合成前后連續(xù)、密切相關(guān)、互為補充的組和工藝，最大限度地利用礦物的熱能和組成特性，最經(jīng)濟地生產(chǎn)熱、電、頁巖產(chǎn)品、建材、金屬材料及化工產(chǎn)品。最后的灰渣也可以作為路基材充填和改良土壤用。油頁巖是多灰分礦產(chǎn)，開發(fā)油頁巖一定要走綜合利用之路，盡可能做到物盡其用，減少污染，變廢為寶。也只有這樣，才能保證油頁巖的開發(fā)取得最大的經(jīng)濟效益。
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