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文檔簡(jiǎn)介

第一編建井工程技術(shù)操作基礎(chǔ)第一章建井采礦工業(yè)第一節(jié)采礦工業(yè)及技術(shù)的發(fā)展一、采礦工業(yè)的發(fā)展我國(guó)礦產(chǎn)資源豐富,品種比較齊全,到目前為止,已探明儲(chǔ)量的礦產(chǎn)達(dá)130多種,其中銻、鎢、鉬、汞、錫、釩、鐵、稀土金屬、菱鎂礦,螢石、重晶石,磷,硼,石墨、石膏、膨潤(rùn)土等20多種礦產(chǎn)居世界前列,這些礦產(chǎn)資源為迅速發(fā)展我國(guó)的采礦工業(yè)提供了物質(zhì)條件。解放前,我國(guó)采礦工業(yè)技術(shù)落后,設(shè)備陳舊,生產(chǎn)不振,礦產(chǎn)資源遭受了嚴(yán)重的破壞新國(guó)成立30多年以來,對(duì)礦山建設(shè)很為重視,投資約達(dá)300億元,使采礦工業(yè)的落后面貌得到了改變。新中國(guó)礦山生產(chǎn)發(fā)展的過程是:解放頭三年,主要是恢復(fù)生產(chǎn),對(duì)個(gè)別礦山進(jìn)行了改擴(kuò)建。第一個(gè)五年計(jì)劃時(shí)期,新建和擴(kuò)建一大批礦山,礦石產(chǎn)量增長(zhǎng)很快,為發(fā)展采礦工業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。第二個(gè)五年計(jì)劃開始時(shí),采礦工業(yè)發(fā)展迅猛,但由于工作失誤,造成采剝(掘)失調(diào),致使!%&#年以后產(chǎn)量下降。自1963年至1965年進(jìn)行了三年國(guó)民經(jīng)濟(jì)大調(diào)整,鞏固了礦山原有生產(chǎn)水平,并有所提高。1966年開始了第三個(gè)五年計(jì)劃建設(shè),但由于“文化大革命”的干擾,生產(chǎn)發(fā)展又遭受挫折。在第五和第六個(gè)五年計(jì)劃時(shí)期,主要是在黨的十一屆三中全會(huì)以后,把工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟(jì)建設(shè)上來,采礦工業(yè)才又得到健康發(fā)展。1986年3月國(guó)家頒布了《中華人民共和國(guó)礦產(chǎn)資源法》,1987年4月國(guó)務(wù)院又制訂了《礦產(chǎn)資源勘查登記管理暫行辦法》、《全民所有制礦山企業(yè)采礦登記管理暫行辦法》、《礦產(chǎn)資源監(jiān)督管理暫行辦法》等具體條例。這些法規(guī)對(duì)合理利用礦產(chǎn)資源正在起著和將要起到良好的作用。1985年,我國(guó)除燃料礦產(chǎn)品外,年產(chǎn)各種金屬及非金屬礦石(不包括砂石)達(dá)到5.9億噸。表1-1列出了“六五”期間主要礦種的平均年產(chǎn)礦石量(不包括地方中小型礦山的產(chǎn)量),為了與解放前后對(duì)比,也列出了1949年和解放初期(經(jīng)濟(jì)恢復(fù)時(shí)期和“一五”期間)的礦石年平均產(chǎn)量。從表中看出:1981~1985年主要礦種的年平均礦石產(chǎn)量與1949年的比較分別超過了百余倍至數(shù)百倍,為經(jīng)濟(jì)恢復(fù)時(shí)期的30倍,“一五”期間的6.3倍。包括鉬、銻、汞、鎳,鉻,金、鈾等礦,其中金礦1983年以后未計(jì)入產(chǎn)量,鈾礦自1960年起才有產(chǎn)量;石灰石礦為鋼鐵冶金輔助原料的產(chǎn)量,未包括化學(xué)工業(yè)和建筑材料部門的石灰石礦產(chǎn)量約2億余噸;包括白云石、硅石、螢石,硼礦等礦,其中螢石礦自1957年起才有產(chǎn)量,破礦自1956年起才有產(chǎn)量;鋁土礦自1954年起才有產(chǎn)量⑤高嶺土自1955年起才有產(chǎn)量。我國(guó)礦山規(guī)模不斷擴(kuò)大,礦山數(shù)目急劇增加。據(jù)1985年對(duì)全國(guó)主要金屬和非金屬礦產(chǎn)統(tǒng)配礦山的統(tǒng)計(jì),年產(chǎn)礦石300萬噸以上的礦山有15座,年產(chǎn)礦石100~390萬噸的礦山有32座,各主要礦種統(tǒng)配的露天礦和地下礦共達(dá)332座,見表1-2。表1-21985年我國(guó)主要金屬和非金屬礦產(chǎn)統(tǒng)配礦山數(shù)目單位:座二、露天開采技術(shù)的進(jìn)步露天采礦在我國(guó)采掘工業(yè)中得到優(yōu)先發(fā)展。據(jù)1985年礦石量統(tǒng)計(jì),露天開采比重,石灰石、菱鎂礦,大理石為100%,鐵礦為87%,有色金屬礦和磷礦各為50%,硫鐵礦為35%,鈾礦為20%。1、露天開采方法為縮短基建周期、減少基建投資和降低生產(chǎn)剝采比,我國(guó)一些露天礦如南芬,東鞍山、大孤山、水廠等鐵礦以及白銀銅礦,昆明磷礦等都采用了分期分區(qū)開采方式,獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。這些礦山以前都沿用緩工作幫坡角開采方式,70年代以來,有的礦山已開始使用陡幫開采,對(duì)推遲剝離峰期,進(jìn)一步均衡剝采比,取得顯著的效果,且為分期分區(qū)采礦創(chuàng)造了良好的過渡條件。弓長(zhǎng)嶺鐵礦獨(dú)木采區(qū)改用陡幫開采后,1972~1982年比過去五年平均年產(chǎn)礦石量提高一倍多,獲經(jīng)濟(jì)效益7800余萬元。湖南瀏陽磷礦采用陡幫開采后,平衡了生產(chǎn)剝采比,保證了產(chǎn)量的接替。我國(guó)露天礦開拓方法,按運(yùn)輸方式主要分為鐵路運(yùn)輸和汽車運(yùn)輸。鐵路運(yùn)輸在露天礦的使用量占主要地位,其中鐵礦按產(chǎn)量計(jì)約占60%;汽車運(yùn)輸開拓方式機(jī)動(dòng)靈活,在我國(guó)化學(xué)原料和有色金屬等露天礦得到極廣泛的應(yīng)用。近年,東鞍山等鐵礦采用半固定式破碎機(jī)及帶式輸送機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)了半連續(xù)運(yùn)輸?shù)姆绞健J藴翔F礦和大孤山鐵礦的帶式輸送禮運(yùn)輸也已投產(chǎn)使用。平硐溜井開拓在—‘些地形高差大的露天礦有較大的發(fā)展,大中型石灰石露天礦使用量占80%。南芬鐵礦的溜井系統(tǒng),直徑6m,深度450m,生產(chǎn)能力為750萬噸$年。70年代以來,對(duì)溜井結(jié)構(gòu)參數(shù),放礦口結(jié)構(gòu)形式、溜井的磨損規(guī)律與井壁加固施工工藝、預(yù)防堵漏和跑礦等技術(shù)作了大量研究與改進(jìn)工作。露天礦山采用了許多新的掘溝方法和工藝。大孤山礦采用梭式調(diào)車“寬爆窄出”掘溝工藝,后又采用長(zhǎng)臂鏟下臥開段溝上裝車法;大冶鐵礦采用雙鏟聯(lián)合交錯(cuò)分層掘溝法;大冶、南山、眼前山鐵礦采用汽車—鐵路聯(lián)合運(yùn)輸掘溝工藝;白銀銅礦采用無縱向段溝掘溝方法都不同程度地提高了掘溝速度。此外,70年代以來隨著采用大區(qū)爆破,以及近年在巖石松軟、節(jié)理發(fā)育的礦山采用無穿爆開采工藝,對(duì)露天采場(chǎng)參數(shù),特別是平臺(tái)布置都引起顯著的變化。我國(guó)砂礦開采歷史悠久過去只是用水力機(jī)械化開采砂錫和砂金,現(xiàn)已擴(kuò)大到用于開采鈦鐵礦、錳礦、鉭鈮鐵礦、鋯英石、金剛石、粘土等礦物。近十余年來還使用采礦船開采砂金礦床。我國(guó)近年已撈取了錳結(jié)核試樣,開始開展深海礦床開采的研究工作。我國(guó)正在積極發(fā)展熱熔、水溶以及溶浸采礦。例如,泰安礦用鉆孔熱熔法開采自然疏,吳城礦用鉆孔水溶法開采天然堿,鈾礦開采正在推廣應(yīng)用堆浸技術(shù)和鉆孔溶浸技術(shù)。鹽湖礦床是一種獨(dú)特的礦床。青海察爾汗鹽湖采用溝渠開采晶間鹵水,曬制光鹵石后采用拋料式采鹽機(jī)開采的旱采工藝和采鹽船開采光鹵石的水采工藝,內(nèi)蒙查干諾爾堿礦采用索斗鏟開采技術(shù),都取得良好效果。2.露天開采設(shè)備露天開采設(shè)備的發(fā)展,經(jīng)歷了由小到大、由低效到高效、由單機(jī)作業(yè)到主輔工序設(shè)備配套發(fā)展的過程。我國(guó)露天礦穿孔設(shè)備自60年代起,相繼研制成YQ-150型KQ-150/200型潛孔鉆機(jī),近幾年又發(fā)展了SQ-100J型高壓潛孔鉆機(jī)。與鉆機(jī)配套,相應(yīng)地研制多種型號(hào)的沖擊器和鉆頭,其中W-200型、J-200B型已進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。在研制潛孔鉆機(jī)的同時(shí),我國(guó)于70年代引進(jìn)了48R,60R等型號(hào)的牙輪鉆機(jī)。近年研制成鉆壓35t的YZ-35型高鉆架牙輪鉆機(jī),已批量生產(chǎn)。鉆壓55t的YZ-55型牙輪鉆機(jī)亦于1985年底通過技術(shù)鑒定。與此同時(shí),研制并生產(chǎn)出13個(gè)規(guī)格19個(gè)品種的露天礦用牙輪鉆頭,賒滿足國(guó)內(nèi)需要外,已開始進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。我國(guó)露天礦裝載設(shè)備,使用較多的是斗容1~4m3的電鏟。70年代引進(jìn)了長(zhǎng)臂鏟、7.6m3電鏟。以后相繼研制10、12m3的WK-10型WD-120礦還引進(jìn)了斗容13m3的電鏟。我國(guó)已研制并推廣了5m3前端式裝載機(jī)和5.5~7.5m3液壓挖掘機(jī)。孝義鋁土礦近期采用松土機(jī)—鏟運(yùn)機(jī)的露天開采新工藝,實(shí)現(xiàn)鏟裝、運(yùn)輸和卸裝一機(jī)化。晉寧磷礦等采用了D8L、D9L推土機(jī)(帶犁松器)(前端式裝載機(jī)—自卸汽車的無穿全國(guó)露天鐵礦山擁有準(zhǔn)軌鐵路達(dá)800多公里。廣泛使用粘重80、100、150t的直流電機(jī)車和60、100t的鐵路翻斗車。我國(guó)白50年代以來,很多曠山使用國(guó)外進(jìn)口載重量25t以下的自卸汽車。60年代起研制32t自卸汽車。70年代末引進(jìn)108t和研制100t電動(dòng)輪自卸汽車。80年代又引進(jìn)154t電動(dòng)輪自卸汽車。常州冶金機(jī)械廠與國(guó)外合作制造的MARK-36型145t電動(dòng)輪自卸汽車已在南芬鐵礦使用。50年代鐵路運(yùn)輸?shù)V山采用排土犁排土,以后發(fā)展了電鏟排土,推土機(jī)排土。近年,東鞍山鐵礦研制和應(yīng)用了帶式輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)輸排土的新設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)露天礦輔助作業(yè)機(jī)械化,已研制成各種氣動(dòng)的、液壓的、移動(dòng)式的碎石機(jī),各種裝填銨油炸藥、漿狀炸藥,乳化炸藥的裝藥車,露天礦炮孔充填機(jī),鉸接式振動(dòng)壓路機(jī),礦山多用灑水車以及工程地質(zhì)勘察用的巖芯鉆機(jī)等。大型露天礦山已開始研制現(xiàn)代化生產(chǎn)指揮系統(tǒng)的通訊聯(lián)絡(luò)設(shè)備。德興銅礦已配3.露天爆破技術(shù)與器材1956年,白銀銅礦首次成功地進(jìn)行了萬噸級(jí)炸藥的硐室大爆破,爆破礦巖量906萬立方米。并總結(jié)了地震波對(duì)構(gòu)筑物、建筑物的影響,提出了我國(guó)采用的爆破地震波影響的安全距離。70年代初,朱家包包鐵礦也進(jìn)行了萬噸級(jí)炸藥大爆破,爆下礦巖達(dá)1140萬立方米。露天礦的深孔爆破由50年代的單排孔秒差爆破發(fā)展到多排孔微差爆破,并應(yīng)用了微差擠壓爆破。以后又采用了大區(qū)多排孔微差爆破和大孔距、小抵抗線爆破等技術(shù)。為了減少爆破對(duì)露天礦邊坡穩(wěn)定和周圍建筑物的影響,70年代采用了預(yù)裂爆破、光面爆破、緩沖爆破。定向爆破等控制爆破技術(shù)以及其他減震措施,取得較好的效果。60年代初研制成粉狀銨油炸藥和防水銨松臘炸藥、以后又制戍多孔粒狀銨油炸藥,至今這類炸藥占礦用炸藥使用量的70%以上。與此同時(shí),還發(fā)展了漿狀炸藥,在生產(chǎn)中得到了應(yīng)用。70年代末發(fā)展起來的新型防水乳化炸藥是我國(guó)礦用炸藥的一個(gè)突破。已研制成20多個(gè)品種,其中EL、RJ兩系列的主要性能基本達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平。具有連續(xù)乳化工藝和設(shè)備的乳化炸藥制造車間已先后在許多礦山投產(chǎn)。乳化炸藥混裝車也在海南鐵礦研究成功。50年代末至60年代初先后研制成5段、10段微差電雷管,最近又制成MG-808A型30段高精度微差電雷管。為了防止爆破事故,70年代中研制成無橋絲和低阻橋絲的兩種抗雜散電雷管。70年代末又研制成非電導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng),1985年產(chǎn)量達(dá)億米,在礦山應(yīng)用,使爆破事故率降低了40%.左右。無起爆藥微差電雷管的研制成功,改善了雷管在生產(chǎn)、運(yùn)輸。儲(chǔ)存、使用過程中的安全性能,已在國(guó)內(nèi)推廣,并向瑞典諾貝爾公司轉(zhuǎn)讓技術(shù)。此外,還研制成功了靜態(tài)爆破劑,已用于大理石開采及其他工業(yè)中。4.礦山巖石力學(xué)在露天礦的應(yīng)用巖石力學(xué)研究成果已在我國(guó)露天礦山生產(chǎn)實(shí)踐上發(fā)揮了重大的作用。按巖石叮鉆性、爆破性和圍巖穩(wěn)定性的巖石分級(jí)方法已開始在生產(chǎn)上應(yīng)用。60年代我國(guó)應(yīng)用巖石構(gòu)造理論與巖石流變理論在大冶鐵礦對(duì)露天采場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性問題進(jìn)行了一系列試驗(yàn)研究。以后又應(yīng)用極限平衡法和有限分析法在蘭尖、朱家包包等鐵礦評(píng)價(jià)了邊坡穩(wěn)定性。海南鐵礦加強(qiáng)爆破測(cè)震和邊坡位移監(jiān)控等工作,對(duì)原設(shè)計(jì)的露天礦邊坡角作了修改,獲得了5000萬元的經(jīng)濟(jì)效益。三、地下開采技術(shù)的進(jìn)步1.礦床開拓我國(guó)地下礦山根據(jù)不同的礦體賦存條件、礦山地形地貌、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件而選用多種開拓方案。有色和黑色金屬礦床多為急傾斜礦體,一般生產(chǎn)規(guī)模較大,因此,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),采用豎井開拓占50%.,平硐與豎井聯(lián)合開拓占15%,平硐開拓占20%,斜井開拓占10%,其他占5%。鈾礦床傾斜礦體較多,且生產(chǎn)規(guī)模不大,故多采用斜井開拓。據(jù)統(tǒng)計(jì),鈾礦中用斜井開拓的礦山占地下礦山總數(shù)的56咒,豎井開拓占32咒,平硐開拓占12%。近10年來,許多礦山先后引進(jìn)了無軌采礦設(shè)備,斜坡道已在小寺溝、尖林山,符山,大廠、凡口、三山島等礦用于輔助開拓,初步顯示出其優(yōu)越性。2.井巷掘進(jìn)豎井掘進(jìn),五六十年代時(shí),均采用人工或小型掘進(jìn)設(shè)備施工,普通防水炸藥(也使用少量硝化甘油炸藥)爆破,木支護(hù)或木模澆灌整體混凝土支護(hù),單層吊盤,掘砌單行作業(yè),月平均掘進(jìn)速度10~20m。70年代中期,研制成環(huán)形和傘形鉆架,以及斗容0.4~0.6m3抓巖機(jī)等較高效率的鑿、裝、提升、卸料設(shè)備,組成了機(jī)械化作業(yè)線,同時(shí)采用高威力防水炸藥、中深孔(3-4m)光面爆破,錨噴支護(hù),激光導(dǎo)向、坐鉤式自動(dòng)翻碴、短段掘砌,平行作業(yè)以及各種類型的金屬活動(dòng)模板和多層吊盤砌壁等一系列技術(shù)措施,取得了良好效果,一般礦山平均月進(jìn)尺25m左右,1976年凡口鉛鋅礦副井掘進(jìn)最高月成井達(dá)12.1m,連續(xù)3個(gè)月的總進(jìn)尺超過300m。平巷掘進(jìn),解放初期基本上靠人工完成鑿裝運(yùn)作業(yè))以后發(fā)展為氣腿子鑿巖到近年的掘進(jìn)鉆車配以多臺(tái)重型鑿巖機(jī)鑿巖,從50年代研制成華-1型裝巖機(jī)到鏟插式和蟹爪式等多種耙取方式的裝巖機(jī)直到無軌裝運(yùn)設(shè)備裝巖、架線式或蓄電池式電機(jī)車運(yùn)輸,以及向-1型自行礦車等等,形成了機(jī)械化掘進(jìn)作業(yè)線;從掘砌(支護(hù))順序作業(yè)二次成巷施工方法,發(fā)展為采用掘砌(支護(hù))平行作業(yè)一次成巷施工方法,從淺眼角錐掏槽、點(diǎn)火爆破,發(fā)展為較深炮眼直線掏槽,電力微差爆破和控制爆破等技術(shù);并改善了通風(fēng),防塵,照明、防噪音等一系列作業(yè)條件;使掘進(jìn)速度從平均月進(jìn)尺不到15~20m,普遍提高到60~100m,采用機(jī)械化作業(yè)線作業(yè)的礦山,一般都達(dá)到120~150m。浦市磷礦,新晃汞礦和馬萬水工程隊(duì)分別于1975年、1976年、1977年創(chuàng)獨(dú)頭月進(jìn)尺903m、1056.8m和1403.6的紀(jì)錄,跨進(jìn)了世界先進(jìn)的行列。天井掘進(jìn),解放初期幾乎全部采用木框式普通掘進(jìn)法。60年代初。研制和推廣了具有效率高、木材省和通風(fēng)條件較好的吊罐掘進(jìn)法,但它在安全上仍有隱患。同期,引進(jìn)和研制了爬罐,在鏡鐵山鐵礦以及近年在大吉山鎢礦應(yīng)用。黃沙坪鉛鋅礦和八街鐵礦等30多個(gè)礦山還成功地應(yīng)用深孔一次鑿巖分段爆破掘進(jìn)法。近年研制成鉆孔偏斜率小,效率較高的KY-120地下牙輪鉆機(jī)用于鉆中心孔,將有助于這種掘進(jìn)法的推廣。斜井掘進(jìn)技術(shù)近期有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。鈾礦、錳礦和鉛鋅礦都采用過多機(jī)鑿巖、耙斗式裝巖機(jī)裝巖,箕斗提升和錨噴支護(hù)等一整套技術(shù),使不少礦山的月進(jìn)尺達(dá)到120~200m的先進(jìn)紀(jì)錄。近十年來,開展了井巷鉆進(jìn)法的研究,取得可喜的進(jìn)展。目前已有數(shù)十臺(tái)不同型號(hào)的天井鉆機(jī)在十多個(gè)金屬和非金屬礦山使用,先后鉆進(jìn)了近200條天井,鉆進(jìn)的最高天井為140m最大直徑為2m,一般月鉆進(jìn)速度為80~100m,在中硬以下巖石中,鉆進(jìn)成本大體與普通掘進(jìn)法相當(dāng)。但豎井和平巷的鉆進(jìn)法尚處于試驗(yàn)階段。3.采礦方法據(jù)1985年各部門重點(diǎn)礦山的統(tǒng)計(jì),使用各類采礦方法采出礦石所占的比重見表1-3解放初期,大部分礦山采用淺眼留礦法和千式充填法,其次是全面法、房柱法,長(zhǎng)壁法等。隨著礦山機(jī)械化水平的提高和工藝技術(shù)的進(jìn)步,一些勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低,坑木消耗多,采礦成本高的采礦方法,如上向橫撐支柱法、方框支柱充填法、分層崩落法等已很少使用,而一些高效率、高強(qiáng)度、低成本的深孔采礦方法(如階段礦房法,分段崩落法,階段崩落法)以及回采率高、貧化率小的尾砂與膠結(jié)充填法等逐步得到推廣。目前,我國(guó)常用的主要采礦方法有以下幾種:A空?qǐng)霾傻V法建國(guó)初期淺眼落礦的留礦法應(yīng)用甚廣。50年代中,發(fā)展了深孔留礦法,后來又發(fā)展了許多變型方案,如全面留礦法、房柱留礦法,爬罐留礦法等。目前留礦法在有色金屬礦山仍占較大的比重,但在鈾礦山中因?qū)椛涞姆雷o(hù)條件不利,其應(yīng)用范圍日益縮小,在金曠中也因礦石損失貧化大而逐步被其他方法所代替。表1-31985年各部門重點(diǎn)地下礦山使用各類采礦方法采出礦石所占比重%全面法與房柱法在我國(guó)銅,銻,鉬、磷、鈾等礦用得較多。鈾礦開采為了對(duì)輻射的防護(hù)和減少污染,常用混凝土支柱取代礦柱,效果很好。60年代初,錫礦山銻礦采用了桿柱房柱法,提高了礦石回采率。60年代后,發(fā)展了深孔房柱法,最近,開陽磷礦正在試驗(yàn)進(jìn)路桿柱房柱法。1955年華銅銅礦和金嶺鐵礦首先應(yīng)用垂直扇形中深孔分段落礦的階段礦房法(曾稱分段采礦法),接著壽王墳銅礦應(yīng)用潛孔鑿巖的水平或垂直深孔的階段礦房法。80年代初,凡口鉛鋅礦試驗(yàn)成功了-./法等大量落礦采礦方法。B充填采礦法充填法多用于銅、鉛、鋅、銻、鎳、金、鈾等有色金屬和貴金屬礦山。建國(guó)初期,多用干式充填和支架充填。60年代初,逐步采用尾砂和膠結(jié)充填后,凡口、金川等礦應(yīng)用了機(jī)械化盤區(qū)充填采礦法:引進(jìn)和研制了先進(jìn)的采裝運(yùn)設(shè)備,建立了無軌采礦機(jī)械化充填新工藝。80年代初,發(fā)展了下向充填法以及長(zhǎng)錨索和短錨桿聯(lián)合護(hù)頂工藝,解決了松軟礦石的回采問題。在鈾礦開采中,對(duì)充填法的底部結(jié)構(gòu);間柱形式、采場(chǎng)墊板、順路天井支護(hù)、混凝土輸送系統(tǒng)以及干式充填料輸送方式等方面進(jìn)行了改進(jìn),使回采工藝水平與采場(chǎng)生產(chǎn)能力都得到較大提高。為了解決含鈾煤開采時(shí)存在的火、水、氧氣,瓦斯,地壓等問題,還采用了傾斜分層和傾斜進(jìn)路充填法。C崩落采礦法壁式崩落法在錳礦、煤系硫鐵礦、粘土礦、鋁土礦、鐵礦等多用長(zhǎng)壁方案,鈾礦多用短壁和進(jìn)路方案。50年代向山硫鐵礦和楊家杖子鉬礦曾用低分段的無底柱分段崩落法采礦;1964年引進(jìn)無軌采礦設(shè)備,在大廟鐵礦試驗(yàn)應(yīng)用了高分段的無底柱的分段崩落法實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化開采。目前這種采礦方法已占地下鐵礦產(chǎn)量的60~70%,在化學(xué)礦山也獲得廣泛應(yīng)用。為進(jìn)一步提高采礦強(qiáng)度,降低貧化損失,改善通風(fēng)條件,60年代后期又試驗(yàn)成功了高端壁雙進(jìn)路的無底柱分段崩落法。有底柱分段崩落法于1956年在中條山銅礦開始試用,1960年易門銅礦也使用了這種方法,并發(fā)展成為階段強(qiáng)制崩落法。目前有底柱分段崩落法在銅礦、鉬礦、磷礦中被廣泛采用,實(shí)現(xiàn)了深孔擠壓爆破落礦,電耙或鏟運(yùn)機(jī)出礦。60年代初曾在易門銅礦試驗(yàn)過階段自然崩落法,目前該法正在中條山銅礦和金山店鐵礦試驗(yàn)使用。在高溫自燃的硫化礦床開采方面,采用了灌漿、封閉、充填采空區(qū),加強(qiáng)通風(fēng)、防火、滅火等措施,在銅陵松樹山銅礦采用豎分條分段崩落法和向山硫鐵礦采用低分段無底柱分段崩落法進(jìn)行回采,都獲得了較好的效果。4.地下開采爆破技術(shù)解放初期,采掘作業(yè)全用淺眼爆破,使用硝銨炸藥和少量的硝化甘油炸藥,明火點(diǎn)燃導(dǎo)火索起爆,爆破效率低,且易發(fā)生安全事故。50年代中推廣了電力起爆,60年代初推廣了導(dǎo)爆索起爆和微差起爆。隨后,在深孔落礦的采場(chǎng)中,推廣了散裝炸藥、機(jī)械裝填的擠壓爆破技術(shù);在扇形深孔中還采用了大密集系數(shù)的爆破技術(shù)、同排孔間交錯(cuò)裝藥對(duì)角線微差爆破和預(yù)裝藥技術(shù)等;進(jìn)行了采場(chǎng)爆破模擬試驗(yàn)研究,探討了合理爆破參數(shù)及不同炮孔排布方式,從而改善了爆破效果。80年代初,凡口鉛鋅礦在試驗(yàn)VCR采礦方法的采場(chǎng),采用起爆彈—導(dǎo)爆索—導(dǎo)爆管—導(dǎo)爆索起爆系統(tǒng),爆破效果良好,爆破后采場(chǎng)頂板和礦壁平整。在天井掘進(jìn)中,我國(guó)早在50年代末便開始試用一次鑿巖、分段爆破的深孔爆破技術(shù)。10多年來黃沙坪鉛鋅礦等在這方面技術(shù)有較快的進(jìn)步,掘成的天井全高可達(dá)60m;桃林鉛鋅礦掘進(jìn)盲天井采用導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)一次鉆鑿深孔、分段爆破,成井高度平均為12m;符山鐵礦采用切割鉆車鑿巖,也取得同樣效果。此外,在各類井巷掘進(jìn)和硐室開挖中,推廣了預(yù)裂爆破、光面爆破等控制爆破技術(shù),對(duì)保證工程質(zhì)量起到了重要作用。解放后,在研制銨油炸藥、漿狀炸藥和乳化炸藥等礦用工業(yè)炸藥,研制塑料導(dǎo)爆管非電起爆系統(tǒng)和無起爆藥雷管,以及研制礦用炸藥的加工與裝填機(jī)械和爆破檢測(cè)儀表等方面的成績(jī)都是卓著的。例如我國(guó)是世界上最早在地下小直徑炮眼落礦中應(yīng)用乳化炸藥的國(guó)家;我國(guó)研制的井下裝藥車小時(shí)生產(chǎn)率達(dá)5000kg,起爆器可引發(fā)4000~5000發(fā)電雷管,爆破器材參數(shù)綜合測(cè)試儀能測(cè)全爆速、電雷管延期時(shí)間,并能提供起爆電源。這些成就標(biāo)志著我國(guó)礦用爆破器材已開始步人世界先進(jìn)行列。5.礦山巖石力學(xué)與支護(hù)技術(shù)應(yīng)用礦山巖石力學(xué)研究了井巷圍巖的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)及其與時(shí)間的關(guān)系、井巷圍巖與支’護(hù)互相作用的機(jī)制以及采場(chǎng)頂板和礦柱應(yīng)力應(yīng)變及位移,為合理選擇巷道斷面及支護(hù)型式提供了科學(xué)的依據(jù)。應(yīng)用礦山巖石力學(xué)還初步解決了如錫礦山銻礦、湘西金礦,劉沖磷礦、邵東石膏礦等緩傾斜礦床開采和盤古山鎢礦、弓長(zhǎng)嶺鐵礦、石人嶂鎢礦等急傾斜脈狀礦床開采中的地壓控制技術(shù)和大面積地壓活動(dòng)的預(yù)報(bào)監(jiān)測(cè)技術(shù)問題;也解決了井巷和硐室工程支護(hù)中的實(shí)際技術(shù)問題。后者如在張家洼鐵礦區(qū)深埋軟巖巷道、西石門鐵礦粗破碎機(jī)硐室和金川鎳礦高應(yīng)力區(qū)巖石巷道所做的各項(xiàng)研究試驗(yàn),都是通過深入研究巖石的膨脹性,流變性等工程巖體力學(xué)特性,系統(tǒng)觀察巖體變形和支護(hù)構(gòu)筑物的受力狀況后,經(jīng)回歸分析,據(jù)以指導(dǎo),殳計(jì)施工和評(píng)定圍巖穩(wěn)定,收到良好的效果。這種“位移監(jiān)控法”正在推廣發(fā)展中。為此目的所需用的整套巖體和支護(hù)量測(cè)儀器,如收斂計(jì)、位移計(jì)、量測(cè)錨桿、噴層應(yīng)變計(jì)和巖石參數(shù)聲波測(cè)定儀等,以及為采場(chǎng)巖層位移和采空區(qū)大冒落的一批觀測(cè)監(jiān)控儀表,也已研究成功并推廣應(yīng)用。這些成就的實(shí)際應(yīng)用,開始改變了過去礦山設(shè)計(jì)中對(duì)地下采礦方法的選擇、采場(chǎng)構(gòu)成要素的選定、以及回采順序、支護(hù)方法、充填機(jī)理、地下開采巖石移動(dòng)角的確定等單純依靠經(jīng)驗(yàn)類比的方法。50年代,我國(guó)絕大多數(shù)礦山都應(yīng)用木支架、磚、石料支護(hù)、整體澆灌、混凝土支護(hù)、鋼筋混凝土整體式和裝配式支護(hù),以及金屬支架等。60年代初發(fā)展了錨桿支護(hù),隨后又發(fā)展了噴射混凝土支護(hù)以及錨噴或錨噴網(wǎng)支護(hù)等,在礦山得到廣王應(yīng)用,從而逐步代替了50年代傳統(tǒng)的支護(hù)方式。20多年來,注漿技術(shù)的研究成果在礦山得到了廣泛的應(yīng)用,如凡口鉛鋅礦、英德硫鐵礦,金州石棉礦等豎井掘進(jìn)時(shí)的地面或工作面預(yù)注漿堵水,金嶺鐵礦和梅山鐵礦等豎井局部涌水事故的處理,金川鎳礦等采取注漿措施,加固不良巖層和穿過塌落區(qū),以及水口山鉛鋅礦和張馬屯鐵礦的大面積帷幕注漿隔水等。在注漿設(shè)備和材料方面,研制成功單液和雙液注漿設(shè)備以及水玻璃、木質(zhì)素、脲醛樹脂、環(huán)氧樹脂等多類化學(xué)漿液材料,此外,近年還應(yīng)用了旋噴注漿技術(shù)。6.地下礦山機(jī)械化與自動(dòng)化30多年來,我國(guó)地下礦山開采機(jī)械化與自動(dòng)化的發(fā)展過程大體是:國(guó)民經(jīng)濟(jì)恢復(fù)時(shí)期,從蘇聯(lián)引進(jìn)了手持式氣動(dòng)鑿巖機(jī)和小斗容鏟斗式裝巖機(jī),在鑿,裝巖兩項(xiàng)體力勞動(dòng)強(qiáng)度很大的工序中實(shí)現(xiàn)了以簡(jiǎn)易設(shè)備替代手工作業(yè)。第一個(gè)五年計(jì)劃時(shí)間,從蘇聯(lián)引進(jìn)整套礦山機(jī)械設(shè)備,并籌建礦山機(jī)械廠和研究機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了低水平的機(jī)械化掘進(jìn)和采礦。礦山自動(dòng)化方面,開始裝備了一些電氣傳動(dòng)控制設(shè)備,如提升機(jī)的起動(dòng)控制和電機(jī)車的速度控制設(shè)備等。第二個(gè)五年計(jì)劃和國(guó)民經(jīng)濟(jì)調(diào)整時(shí)期,開展了礦山采掘設(shè)備的全面仿制和局部創(chuàng)新工作。50年代后期,仿制了蘇聯(lián)手持式、氣腿式、支架式和向上式氣動(dòng)鑿巖機(jī)、揩孔鉆機(jī),氣動(dòng)和電動(dòng)鏟斗式裝巖機(jī)、小斗容抓巖機(jī)和低揚(yáng)程小流量吊泵等;60年代中期,大搞礦山機(jī)械化自行研制鏟斗式裝巖機(jī)、平巷掘進(jìn)鉆車、斗式轉(zhuǎn)載機(jī)、槽式列車及吊罐等設(shè)備,形成了較低水平的采掘機(jī)械化作業(yè)線。此外,還從瑞典引進(jìn)了當(dāng)時(shí)較先進(jìn)的氣動(dòng)采掘設(shè)備,對(duì)提高地下礦山采掘工業(yè)起了一定的作用。礦山自動(dòng)化方面,對(duì)提升、運(yùn)輸、通風(fēng),排水等固定設(shè)備開展了較系統(tǒng)的研究,使礦山出現(xiàn)了一批繼電器,接觸器控制的簡(jiǎn)易自動(dòng)化裝置。第三個(gè)和第四個(gè)五年計(jì)劃期間,主要是進(jìn)入70年代以后,在60年代機(jī)械化礦山試點(diǎn)的基礎(chǔ)上,自行研制了多種獨(dú)立回轉(zhuǎn)式高效率鑿巖機(jī),平巷和采場(chǎng)鉆車,豎井掘進(jìn)鉆架,各種斗容為0.4~0.6m3的抓巖機(jī),車斗容積為0.2~0.4m3的自行式氣動(dòng)裝運(yùn)機(jī),蟹爪,立爪和蟹立爪裝載機(jī),梭式礦車,振動(dòng)出礦機(jī)等設(shè)備,形成了較高效率的機(jī)械化作業(yè)線。礦山自動(dòng)化也有較大的發(fā)展。第五個(gè)和第六個(gè)五年計(jì)劃時(shí)期,地下礦山機(jī)械化和自動(dòng)化水平得到了進(jìn)一步提高。主要特點(diǎn)是設(shè)備品種更加齊全,單機(jī)效率和設(shè)備組合程度更高,有更多的輔助配套設(shè)備,形成了更完善的采掘機(jī)械化作業(yè)線。如研制出大直徑高壓潛孔鉆機(jī),井下小型牙輪鉆機(jī),液壓鑿巖機(jī)及其配套鉆車,錨桿鉆車,半濕式混凝土噴射機(jī),錨噴組合列車,電動(dòng)和柴油鏟運(yùn)機(jī),遙控鏟運(yùn)機(jī),以及各種電動(dòng)和液壓天井鉆機(jī)等。這一時(shí)期礦山自動(dòng)化發(fā)展的特點(diǎn)是:采用了以電子技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化裝置和儀表;自動(dòng)化的目的從單純節(jié)約勞動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)樘岣呱a(chǎn)效率、改善勞動(dòng)條件和保證作業(yè)安全;自動(dòng)化的對(duì)象從礦山固定設(shè)備轉(zhuǎn)到采掘工作面和運(yùn)輸系統(tǒng);加強(qiáng)了檢測(cè)儀表的研制,并在大型設(shè)備(如卷揚(yáng)機(jī),天井鉆機(jī)等)中應(yīng)用先進(jìn)的可控硅技術(shù)。四、系統(tǒng)工程及電子計(jì)算機(jī)開始在礦山應(yīng)用60年代初,我國(guó)開始了礦山系統(tǒng)工程的研究,應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)排隊(duì)論方法對(duì)露天礦山鐵路運(yùn)輸問題進(jìn)行探索。70年代以來,開始開發(fā)露天礦可行性研究的計(jì)算機(jī)程序軟件,完成了地質(zhì)礦床模型、露天礦境界圈定、運(yùn)輸系統(tǒng)模擬與裝運(yùn)設(shè)備選擇、長(zhǎng)期采掘計(jì)劃編制等一系列軟件,1981年冶金部主持通過技術(shù)鑒定,為露天礦可行性研究中應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)打下了良好基礎(chǔ)。以后先后研制了更為完善的軟件系統(tǒng),應(yīng)用于凹山、密云、德興、大冶、廠壩等露天礦的開發(fā)可行性研究中。由于礦山企業(yè)進(jìn)行改革,強(qiáng)化管理,一些礦山對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)分析決策中應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)取得了不少進(jìn)展,并取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。如南京吉山鐵礦因生產(chǎn)過程中的變化,要求相應(yīng)調(diào)整礦山境界,用克立格法對(duì)原設(shè)計(jì)霹天境界進(jìn)行檢驗(yàn)、進(jìn)行多方案對(duì)比,在許多排列組合計(jì)算中選取最優(yōu)方案,實(shí)施后每年可得經(jīng)濟(jì)效益200萬元。類似方法還在太鋼峨口鐵礦對(duì)鐵礦石工業(yè)指標(biāo)的合理性進(jìn)行研究,解放了生產(chǎn)力,使礦山達(dá)到設(shè)計(jì)年產(chǎn)量,由年虧損400萬元轉(zhuǎn)為贏利400萬元。利用計(jì)算機(jī)模擬方法評(píng)價(jià)并改進(jìn)裝運(yùn)工藝系統(tǒng)。如大孤山鐵礦模擬電鏟二電機(jī)車系統(tǒng),評(píng)價(jià)并提出所能達(dá)到的運(yùn)輸能力,找出其中薄弱環(huán)節(jié)加以改進(jìn);歪頭山、石人溝、大寶山等鐵礦也做過類飼分析。地下礦山應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)對(duì)一些采礦方法進(jìn)行模擬研究和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的解算,也收到較好的效果。用電子計(jì)算機(jī)編制長(zhǎng)期開采進(jìn)度計(jì)劃和短期配礦計(jì)劃開始在礦山使用。如石人溝鐵礦已編制出適用于露天礦山編制年度開采計(jì)劃用的計(jì)算機(jī)程序;黃沙坪鉛鋅礦、符山鐵礦已編制出適用于地下礦山的程序。符山、水廠、大寶山等鐵礦、船山石灰石礦研制應(yīng)用了一批計(jì)算機(jī)配礦的程序。微型計(jì)算機(jī)在礦山應(yīng)用已貫穿到生產(chǎn)管理、設(shè)計(jì)計(jì)算各個(gè)環(huán)節(jié)中。不少礦山開發(fā)和應(yīng)用了數(shù)據(jù)處理及輔助決策的應(yīng)用軟件。如攀枝花礦山公司、海南,東鞍山、梅山鐵礦、德興銅礦、大廠錫礦應(yīng)用微機(jī)計(jì)算的范圍有綜合計(jì)劃統(tǒng)計(jì)、銷售與供應(yīng)管理、庫(kù)存管理、設(shè)備管理、財(cái)務(wù)管理、成本控制、工資管理、干部檔案管理、生產(chǎn)調(diào)度等等。有些設(shè)計(jì)院已將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)應(yīng)用于編制礦山長(zhǎng)期開采進(jìn)度計(jì)劃,使采礦工程師免去繪圖、計(jì)算儲(chǔ)量等繁瑣作業(yè)。五、礦山安全環(huán)保技術(shù)的進(jìn)步貫徹安全生產(chǎn),保證良好的工作條件和保護(hù)生態(tài)環(huán)境,是我國(guó)礦山企業(yè)管理的基本原則。解放以來,我國(guó)頒發(fā)了一系列礦山安全條例和環(huán)境保護(hù)規(guī)(見35.7和37.9),各部門,各礦山根據(jù)國(guó)家的要求進(jìn)一步建立和健全了安全環(huán)保規(guī)章制度,加強(qiáng)了領(lǐng)導(dǎo)和專職機(jī)構(gòu),開展了安全與環(huán)保技術(shù)的科研工作。礦山安全技術(shù)爆破是50年代導(dǎo)致礦山重大事故的主因之一。近30年來,研究了炸藥爆炸時(shí)的物理化學(xué)反應(yīng)和爆破的力學(xué)效應(yīng),因而能較準(zhǔn)確地計(jì)算爆破地震效應(yīng)和空氣沖擊波安全距離,也就能有效地防止爆破對(duì)構(gòu)筑物的破壞和爆破飛石的危害;研究成功了能有效防止起爆引起傷亡事故的非電起爆系統(tǒng),以及抗雜散電流雷管、無起爆藥微差雷管等起爆器材,為爆破安全提供了物資基礎(chǔ);此外,還研究了雜散電流分布規(guī)律,硫化礦中的炸藥自爆機(jī)理及對(duì)炸藥庫(kù)的防潮等方面的技術(shù)。這些成果對(duì)防止爆破安全事故的發(fā)生起了重要作用。巖層破壞引起的安全事故占礦山事故的很大比率。在地下采礦方面,近期已能通過現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),實(shí)驗(yàn)室工作和理論分析,劃定礦區(qū)地壓活動(dòng)的危險(xiǎn)區(qū);研制并普遍應(yīng)用了地音儀、聲波儀、光應(yīng)力計(jì)、鉆孔應(yīng)力計(jì)、地震儀等儀器,對(duì)地壓活動(dòng)進(jìn)行觀測(cè),近10多年來,錫礦山銻礦、巴里錫礦&石人嶂鎢礦等,多次成功地預(yù)報(bào)了大面積地壓活動(dòng);弓長(zhǎng)嶺;梅山,程潮和尖林山等鐵礦進(jìn)行采區(qū)頂板觀測(cè)及空區(qū)處理問題的研究,通過各種儀器的觀測(cè)分析,獲得了可靠的資料,使頂板冒落規(guī)律的分析及監(jiān)測(cè)頂板冒落情況有了科學(xué)依據(jù),對(duì)分析地壓活動(dòng)及認(rèn)識(shí)其規(guī)律性具有重要作用。露天礦邊坡的維護(hù)取得了重要的成就,70年代,大冶鐵礦先后對(duì)三個(gè)較大的滑體采取打抗滑樁,預(yù)應(yīng)力錨桿和錨索,修筑混凝土護(hù)坡墻等措施進(jìn)行邊坡滑體局部加固獲得成功,以廳許多礦山又應(yīng)用了削坡減載、坡面注漿、鉆孔疏水等一系列邊坡加固技術(shù)都取得良好的成效。某露天鈾礦曾五次產(chǎn)生滑坡,通過以打鉆孔柱主的綜合治理措施,得到治理。近年,我國(guó)研制成多點(diǎn)邊坡位移自動(dòng)記錄儀等儀表,監(jiān)測(cè)邊坡,作過多次準(zhǔn)確的滑坡預(yù)報(bào)。如大冶鐵1979年7月成功地預(yù)報(bào)了該礦象鼻山北幫$萬多立方米滑體的塌落,保證了礦山人員和設(shè)備的安全;德興、永平、石錄等銅礦和云浮硫鐵礦等對(duì)泥石流的危害,提出了一系列的防治措施,也是很成功的。此外,為防止豎井提升中跑罐、過卷揚(yáng)和踱罐等事故,改進(jìn)了過卷揚(yáng)保護(hù)裝置,研制了卷揚(yáng)機(jī)信號(hào)顯示儀、卷揚(yáng)信號(hào)發(fā)送器和接收器,研制了卷揚(yáng)帆的動(dòng)力制動(dòng)裝置,均起到良好作用。礦山衛(wèi)生工程與環(huán)境保護(hù)礦山通風(fēng)的主要成就,一是全面實(shí)現(xiàn)了礦井機(jī)械化通風(fēng),并在通風(fēng)系統(tǒng)上針對(duì)各礦的具體情況,研究建立了分區(qū)通風(fēng)和棋盤式、梳式、上下行間隔式等通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),不斷地完善了通風(fēng)系統(tǒng);二是對(duì)通風(fēng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和系統(tǒng)參數(shù)的測(cè)定,成功地應(yīng)用了遙控遙測(cè)技術(shù);三是對(duì)局扇通風(fēng)方式,特別是降低漏風(fēng)系數(shù)和分支通風(fēng)方面取得了較多的經(jīng)驗(yàn);四是研究提出了地溫預(yù)熱系統(tǒng)選擇和預(yù)熱巷道參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法,推廣了人風(fēng)流地溫預(yù)熱的經(jīng)驗(yàn),有效地解決了北方礦山冬季入風(fēng)井凍結(jié)問題:五是對(duì)通風(fēng)機(jī)械、自動(dòng)風(fēng)門及局扇消聲裝置的研制方面,也取得可喜的進(jìn)展。30多年來,我國(guó)礦山工作者圍繞減塵,降塵、排塵和防護(hù)等四個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)展了以風(fēng)、水為主的綜合防塵措施,普遍采取了噴霧灑水、密閉及加強(qiáng)通風(fēng)的措施,研制了多種除塵設(shè)備、測(cè)塵儀表和個(gè)體防護(hù)裝置,結(jié)合管理工作,提出并推行了“水、風(fēng)、密、管、護(hù)、教、宜、革”八字防塵方針。在防止氧氣、鈾礦等放射性物質(zhì)和柴油設(shè)備的廢氣污染方面,鈾礦和云南錫業(yè)公司等單位做了許多卓有成效的工作。由于這些努力,全國(guó)出現(xiàn)了一大批防塵,防毒和防污染的先進(jìn)礦山,例如西華山鎢礦的通風(fēng)防塵與文明生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn),深受國(guó)外同行的重視。對(duì)露天礦大型設(shè)備的單機(jī)防塵與空調(diào)技術(shù)進(jìn)行丁試驗(yàn)研究。如在牙輪鉆機(jī)上安沒了復(fù)合順氣流脈沖袋式除塵器,在電鏟司機(jī)室安裝了帶有防塵與負(fù)離子發(fā)生器和半導(dǎo)體空調(diào)器等凈化與空調(diào)裝置。80年代起,白銀露天礦在采場(chǎng),地表及近空進(jìn)行了長(zhǎng)期系統(tǒng)的氣象參數(shù)與污染強(qiáng)度的觀測(cè)與分析,利用整套低空探測(cè)儀器,建立了我國(guó)第一個(gè)礦山大氣污染氣象觀測(cè)站。大孤山鐵礦深凹采場(chǎng)和大冶鐵礦也相繼進(jìn)行了這方面的測(cè)定研究。有計(jì)劃地整治因采礦而破壞的土地,進(jìn)行復(fù)墾植被、取得較好的效果和經(jīng)驗(yàn)。如湖南601礦復(fù)墾總面積達(dá)83萬平方米,復(fù)墾率達(dá)93.4%。永平銅礦和板潭錫礦的大面積植樹造林和復(fù)墾工作,成效同樣顯著。此外,盤古山鎢礦等的礦區(qū)綠化對(duì)改善礦山環(huán)境也是十分重要的.六、采礦教育,科研與設(shè)計(jì)力量的壯大建國(guó)以來,采礦教育、科研、設(shè)計(jì)事業(yè)也得到了蓬勃的發(fā)展,科技隊(duì)伍不斷壯大。1.教育事業(yè)的發(fā)展東北地區(qū)解放后,人民政府即在夾皮溝金礦開辦了采礦技術(shù)人員訓(xùn)練班,培養(yǎng)了新中國(guó)第一批采礦科技人員。建國(guó)后,相繼創(chuàng)辦了一批高等和中等礦業(yè)學(xué)校,1950年成立了東北工學(xué)院,1952年進(jìn)行高校院系調(diào)整,成立了北京鋼鐵學(xué)院、中南礦冶學(xué)院(現(xiàn)名中南工業(yè)大學(xué))等。至今,設(shè)有采礦專業(yè)的部屬高等學(xué)校已有21所(見表1-4),并招收和培養(yǎng)了碩土和博土研究生,至于中等??茖W(xué)校就更多了。此外,還開辦了許多技工學(xué)校、職工業(yè)余學(xué)校和短期訓(xùn)練班等。從而培養(yǎng)和造就了一大批采礦專門人才和技術(shù)工人,擴(kuò)大了礦山科技隊(duì)伍,提高了礦業(yè)職工的素質(zhì)。表1-4我國(guó)有采礦專業(yè)的高等學(xué)校、部屬設(shè)計(jì)和科研機(jī)構(gòu)2科研機(jī)構(gòu)的創(chuàng)立解放前的采礦科研機(jī)構(gòu)僅有一個(gè)十余人的采礦研究室,50年代中期在長(zhǎng)沙創(chuàng)建了我國(guó)第一批全國(guó)性的采礦科研專門機(jī)構(gòu),如長(zhǎng)沙礦冶研究院和長(zhǎng)沙礦山研究院等?,F(xiàn)在,部屬科研單位已達(dá)10所(見表面1-4)。此外,一些省,市及大中型企業(yè),高等礦業(yè)院校設(shè)立了采礦研究所。這些研究單位已擁有較高理論水平和綜合研究能力的科研隊(duì)伍,又有先進(jìn)的試驗(yàn)裝備和完善的實(shí)驗(yàn)手段,能獨(dú)立完成大,高,精的國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目。我國(guó)采礦科技工作者,理論聯(lián)系實(shí)際,面向生產(chǎn),解決了一系列重大采礦技術(shù)難題,有的科研成果達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。到1985年止,五個(gè)部門的采礦系統(tǒng)共獲得了400多項(xiàng)部和國(guó)家級(jí)的科研成果獎(jiǎng)。這些成果在礦山得到推廣應(yīng)用,促進(jìn)了生產(chǎn)發(fā)展,得到較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。設(shè)計(jì)力量的壯大1953年我國(guó)組建了第一個(gè)有采礦專業(yè)的設(shè)計(jì)院,即北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院,1956年成立鞍山黑色冶金礦山設(shè)計(jì)院。1958年以后,各部門都建立了自己的礦山設(shè)計(jì)院。至目前,除各省、市和大型企業(yè)的設(shè)計(jì)院(處)外,五個(gè)部門直屬的有采礦專業(yè)的設(shè)計(jì)單位就有)21個(gè)(見表1-4)。這些設(shè)計(jì)院專業(yè)齊全,除承擔(dān)國(guó)內(nèi)大、中、小型的礦山設(shè)計(jì)工作外,還完成了援外的礦山設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)術(shù)活動(dòng)與情報(bào)交流新中國(guó)成立以來,廣泛開展了采礦學(xué)術(shù)活動(dòng)和情報(bào)交流,各部門都有群眾性的學(xué)術(shù)團(tuán)體———學(xué)會(huì)。對(duì)提高采礦技術(shù)水平起著重要的作用。156年成立了中國(guó)金屬學(xué)會(huì),隨后成立了化學(xué)工業(yè)學(xué)會(huì),鈾礦冶學(xué)會(huì)、硅酸鹽學(xué)會(huì),1985年又成立了有色金屬學(xué)會(huì)。每個(gè)學(xué)會(huì)都設(shè)有采礦學(xué)術(shù)委員會(huì),領(lǐng)導(dǎo)開展采礦學(xué)術(shù)活動(dòng),進(jìn)行國(guó)內(nèi)外采礦學(xué)術(shù)交流,提供咨詢決策,出版學(xué)術(shù)刊物與科普讀物等工作。各學(xué)會(huì)(包括煤炭學(xué)會(huì))每三年聯(lián)合召開一次全國(guó)采礦會(huì)議,檢閱采礦科技成果,探討采礦業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。這些活動(dòng)對(duì)促進(jìn)采礦界多出成果,多出人才以及推動(dòng)采礦工業(yè)的發(fā)展都做出了較大的貢,獻(xiàn)。同時(shí),各部門還按行業(yè)建立了采礦情報(bào)網(wǎng)(近年又在此基礎(chǔ)上成立了中國(guó)采礦情報(bào)協(xié)作網(wǎng)),每年召開年會(huì),舉辦學(xué)習(xí)班,先進(jìn)技術(shù)講座和情報(bào)交流會(huì),做到互通情報(bào),及時(shí)交流經(jīng)驗(yàn)。各部門還創(chuàng)辦了多種采礦刊物和出版專題文獻(xiàn)資料,主要有《有色金屬(采礦部分)》,《金屬礦山》、《鈾礦冶》,《化工礦山技術(shù)》、《非金屬礦》、《工業(yè)安全與防塵》,《爆破器材》,《國(guó)外金屬礦采礦》、《國(guó)外采礦技術(shù)快報(bào)》、《金屬礦業(yè)文摘》等期刊雜志,介紹國(guó)內(nèi)外采礦科技成果、學(xué)術(shù)論文以及生產(chǎn)與科研動(dòng)態(tài)等。七、采礦工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展中國(guó)古代采礦工業(yè)曾經(jīng)有過光輝燦爛的歷史,但在近二百余年以來,發(fā)展緩慢,落后于西方的現(xiàn)代采礦工業(yè)。新中國(guó)成立以后,重視礦山建設(shè),積極發(fā)展生產(chǎn),改進(jìn)技術(shù),采礦工業(yè)獲得很大進(jìn)步,為社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了大量基礎(chǔ)原料,作出了巨大貢獻(xiàn)。但與國(guó)際先進(jìn)水平相比,我國(guó)采礦工業(yè)還存在下列幾個(gè)主要問題:(1)礦山裝備水平方面,大型露天礦尚缺乏性能良好、生產(chǎn)效率高的大型裝載運(yùn)輸設(shè)備;地下礦山?jīng)]有足夠的機(jī)動(dòng)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、堅(jiān)固耐用的無軌和液壓設(shè)備;礦山設(shè)備品種單一,沒有形成系列化產(chǎn)品;輔助作業(yè)設(shè)備不全,發(fā)揮不了主機(jī)設(shè)備的生產(chǎn)能力:備品配件供應(yīng)困難,使國(guó)內(nèi)新研制的設(shè)備,甚至從國(guó)外引進(jìn)的成熟設(shè)備,也不能順利應(yīng)用;礦山作業(yè)的自動(dòng)化水平更低。因此新的高效率的工藝尚未完全掌握推廣。(2)礦山管理方式不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。我國(guó)當(dāng)前還缺乏先進(jìn)的科學(xué)管理手段(如供礦山管理應(yīng)用的電子計(jì)算機(jī)及軟件、先進(jìn)的信息設(shè)備等),基本上尚停留在手工業(yè)的管理階段;管理體制落后,從生產(chǎn)上需要的備品配件(如設(shè)備零件,鋼釬,釬頭等),原材料(如炸藥、水泥等)到職工及其家屬的生活、醫(yī)療保健、文體活動(dòng)、子女教育與就業(yè)等問題都需要礦山自行解決,沒有發(fā)揮社會(huì)的力量辦礦山,而是把礦山辦成為行業(yè)齊全的市鎮(zhèn)社會(huì),因而加重了礦山的額外負(fù)擔(dān);另一方面又沒有重視職工的技術(shù)培訓(xùn),缺乏掌握先進(jìn)技術(shù)的本能。(3)礦山勞動(dòng)生產(chǎn)率低。我國(guó)礦山勞動(dòng)生產(chǎn)率,特別是全員勞動(dòng)生產(chǎn)率與國(guó)外采礦工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家比較要低十?dāng)?shù)倍,甚至更多。這不僅帶來礦山大量非生產(chǎn)性開支,降低礦山經(jīng)濟(jì)效益,而且導(dǎo)致礦山開采強(qiáng)度低,建設(shè)周期長(zhǎng),積壓資金等一系列缺點(diǎn)。因此,必須針對(duì)上述問題,采用先進(jìn)設(shè)備,改進(jìn)開采工藝,提高設(shè)備的作業(yè)率,改革經(jīng)營(yíng)管理體制,實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理,從而不斷地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本,提高資源回采率。深信隨著“改革、開放”方針的繼續(xù)貫徹,我國(guó)采礦工業(yè)必將獲得進(jìn)一步的蓬勃發(fā)展。第二節(jié)采礦的未來據(jù)估計(jì),今后相當(dāng)一段睛間,礦產(chǎn)資源完全可以滿足人們的需要。預(yù)計(jì)在今后二三十年甚至上百年,人類的采礦活動(dòng)仍將以大陸為主。但礦床開采條件將日益艱難復(fù)雜,礦石品位日益降低,因此,必然要采用特殊的開采技術(shù)。同時(shí)將會(huì)面向海洋,開發(fā)豐富的海底礦產(chǎn)資源。此外,探索星球采礦技術(shù)也可能興起。但這要在比較遙遠(yuǎn)的未來方能變成現(xiàn)實(shí)。一、露天采礦在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的范圍內(nèi),最大限度地增加開采深度,是露天采礦技術(shù)總的發(fā)展趨勢(shì)。預(yù)計(jì)到本世紀(jì)末,一些大型金屬露天礦,其開采深度可達(dá)600~800m。此時(shí),有關(guān)巖石力學(xué),邊坡穩(wěn)定和通風(fēng)排水等研究工作,將相應(yīng)得到較大的發(fā)展。為了解決露天礦進(jìn)入深部開采以后,運(yùn)輸距離越來越大、剝離費(fèi)用越來越高,以及地表的生態(tài)和環(huán)保等問題,今后在開采傾斜深礦床時(shí),可能使用內(nèi)部排土技術(shù)工藝,用分層開采礦床(在開采下部分層時(shí)重新鏟掘剝隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,在本世紀(jì)末,一些露天礦可能采用新的采剝工藝、堆積藝,并盡最大可能提高礦巖的綜合利用。今后一二十年常規(guī)穿孔作業(yè),牙輪鉆機(jī)仍將占主要地位,但將普遍采用電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制穿孔工作制度參數(shù)。牙輪鉆機(jī)和高壓水射流(或激光等)聯(lián)合穿孔的技術(shù),在今后也頗有發(fā)展前途。預(yù)計(jì)到2000年時(shí),將出現(xiàn)更為高效。廉價(jià)而適應(yīng)性強(qiáng)的新型炸藥。非電起爆系統(tǒng)將普遍采用,應(yīng)用微波照射起爆炸藥也可能推廣。此外還將廣泛使用電子汁算機(jī)進(jìn)行爆破優(yōu)化設(shè)計(jì),以便根據(jù)不同巖性正確選取炸藥類型、裝藥結(jié)構(gòu)和合理的爆破參數(shù),提高爆破效果,減少爆破震動(dòng),并計(jì)算從穿孔爆破、裝載運(yùn)輸直至破碎、磨礦整個(gè)系統(tǒng)的效率,能耗和總體經(jīng)濟(jì)效益。在本世紀(jì)宋以前的挖掘裝載設(shè)備,電鏟仍將占居重要地位,但液壓挖掘機(jī)將在比較松軟的礦巖中廣泛應(yīng)用。在2000年以前,可能研制成功一種兼有單斗電鏟、前端式裝載機(jī)和液壓鏟各種技術(shù)優(yōu)勢(shì)的新型挖掘裝載設(shè)備。到2000年時(shí),汽車運(yùn)輸在露天礦仍將廣泛應(yīng)用。今后汽車運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展,在很大程度上將借助電子計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)的成果,其變革的重點(diǎn)將放在改進(jìn)技術(shù)性能、節(jié)約油耗、減少?gòu)U氣污染和安全可靠上,以便不斷提高運(yùn)輸效率并降低作業(yè)成本。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,100~160t級(jí)的機(jī)械傳動(dòng)汽車將有新發(fā)展,并將與同噸位的電動(dòng)輪汽車展開激烈的競(jìng)爭(zhēng),而大噸位的架線式電動(dòng)輪汽車(亦稱雙能源汽車),則將在柴油昂貴而電力資源比較豐富的地區(qū)推廣使用。預(yù)計(jì)到2000年時(shí),載重30~60t的中小型自卸汽車仍將在中小型礦山廣泛應(yīng)用,載重200~250t級(jí)的特大型汽車則將僅限于在少數(shù)特大型露天礦的上部水平剝離作業(yè)中工作,至于載重110~150t或180t級(jí)的大型汽車,則將廣泛用于大型露天礦的下部水平或作業(yè)空間較大的區(qū)段。為了提高電鏟和汽車的綜合裝運(yùn)效率,在各種大型露天礦中還將全面推廣電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)化調(diào)度汽車系統(tǒng)。在某些運(yùn)量較大、運(yùn)距又很長(zhǎng)的大型露天礦,由于鐵路運(yùn)費(fèi)低廉、能耗較少而可靠性又較高,因此到2000年時(shí)仍將采用鐵路運(yùn)輸(單一的或與汽車聯(lián)合的),且在設(shè)備和工藝上還將進(jìn)一步發(fā)展。其合理使用范圍可達(dá)深度300m左右。發(fā)展途徑將是采用電力牽引機(jī)組(粘重360t以上)、大坡度(50~60%)線路和露天礦內(nèi)部隧道或外部塹溝,同時(shí)改進(jìn)設(shè)備和線路設(shè)施,使各工序作業(yè)全盤機(jī)械化,并用電子計(jì)算機(jī)改善運(yùn)行控制和調(diào)車作業(yè)。在今后一段時(shí)間內(nèi),采場(chǎng)破碎—帶式輸送系統(tǒng)將成為深凹露天礦的一種重要運(yùn)輸形式。在工作平臺(tái)較多的礦山,將繼續(xù)采用“汽車—破碎機(jī)—帶式輸送機(jī)”運(yùn)輸系統(tǒng),以充分發(fā)揮汽車運(yùn)輸?shù)撵`活性和帶式輸送機(jī)的優(yōu)越性,在某些礦體賦存條件比較簡(jiǎn)單,工作線比較長(zhǎng)而運(yùn)輸水平又比較少的大型露天礦,則可能取消汽車而直接采用“電鏟(或前端式裝載機(jī))—移動(dòng)式破碎機(jī)!帶式輸送機(jī)”這一新的工藝系統(tǒng)。上述運(yùn)輸系統(tǒng)將采用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和聯(lián)鎖控制。在某些露天礦的端幫還可能采用30~60°的大傾角夾心式帶式輸送機(jī),作為“采場(chǎng)內(nèi)破碎—帶式輸送”系統(tǒng)的組成部分,將塊度小于250mm的礦石轉(zhuǎn)運(yùn)到地面帶式輸送機(jī)運(yùn)往選礦廠。在2000年左右,某些軟和中硬礦巖的露天礦,可能使用類似目前某些露天煤礦的“斗輪挖掘機(jī)—帶式輸送機(jī)”這一連續(xù)開采工藝,但其斗輪挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和工作狀態(tài)將有較大改進(jìn),并在其輪斗的側(cè)壁或前方裝設(shè)圓盤式切割器、鎬式刀盤或碎石松土器,在輪斗挖裝時(shí),預(yù)先將巖石切割碎裂。某些特大型堅(jiān)硬礦巖露天礦則可能采用“‘斗輪’挖掘機(jī)—帶式輸送機(jī)”這一連續(xù)裝載—運(yùn)輸?shù)墓に囅到y(tǒng),但這要借助爆破工藝技術(shù)的改善和‘斗輪’挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的提高及其結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn),并在技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證合理的條件下方能使用。二、地下采礦當(dāng)前世界上最深的地下礦山已在地表以下4900多米進(jìn)行開拓,預(yù)計(jì)今后會(huì)繼續(xù)加深。此時(shí),有關(guān)運(yùn)輸、提升、地壓管理、巖石力學(xué)、通風(fēng)和降溫等安全環(huán)保問題,將日益復(fù)雜和困難。今后地下采礦技術(shù)的發(fā)展,仍將以不斷提高礦山生產(chǎn)效率和礦產(chǎn)資源的回收利用為中心,并盡量采用先進(jìn)技術(shù),減少基建投資和生產(chǎn)成本,同時(shí)最大限度地改進(jìn)采礦作業(yè)的安全和環(huán)境保護(hù)工作。預(yù)計(jì)在本世紀(jì)末以前,傳統(tǒng)的地下采礦工藝和設(shè)備,將不斷有所改進(jìn),而無爆破采礦和完全電氣化的礦山,則可能在2000年以后出現(xiàn),并將成為今后地下采礦技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。盡管各個(gè)地下礦山的地質(zhì)條件不同,情況多變,但隨著整個(gè)采礦工藝和設(shè)備的不斷革新,其采礦方法必將根據(jù)礦山本身的具體條件而不斷革新和改進(jìn),以尋求最經(jīng)濟(jì)合理的發(fā)展途徑。被譽(yù)為當(dāng)代地下采礦技術(shù)重大發(fā)展之一的VCR法和VRM法,既有大量落礦法生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn),又有充填法地壓控制好,礦石損失貧化少的長(zhǎng)處,目前已越來越引起人們的關(guān)注,預(yù)計(jì)今后將進(jìn)一步優(yōu)化和發(fā)展。瑞典LKAB公司在研究中的“2000年的基律納地下礦”準(zhǔn)備建設(shè)1000m深的地下“露天礦”,采用人規(guī)???qǐng)霾傻V—崩落采礦法,鑿巖、爆破和裝運(yùn)作業(yè),均用電視屏幕和計(jì)算機(jī)遙控,這是一項(xiàng)具有巨大想象力的工程。至于中厚以下急傾斜礦體的采礦技術(shù),今后研究的焦點(diǎn)是尋求減少貧化率、提高經(jīng)濟(jì)效益的采礦方法,同時(shí)研制小型新設(shè)備以提高機(jī)械化水平。預(yù)計(jì),在急傾斜中厚脈狀礦體中,分層充填采礦法和分段鑿巖階段礦房法將有較大的競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于充填采礦法,今后的發(fā)展重點(diǎn)將是降低成本,并研究同時(shí)進(jìn)行回采和充填兩項(xiàng)作業(yè),以提高生產(chǎn)率。在發(fā)展大直徑深孔落礦的采礦方法時(shí),采場(chǎng)鑿巖將進(jìn)一步發(fā)展機(jī)身低矮而易于拆卸的高壓潛孔鉆機(jī),其孔徑可達(dá)100~250mm,孔深可達(dá)100~200m,整個(gè)鑿巖工作將由電子計(jì)算機(jī)監(jiān)控。破碎大塊將不再使用炸藥,而代;之以液壓碎石機(jī)或其他化學(xué)碎石劑。在2000年以前還可能使用硬巖連續(xù)采礦機(jī),在一些礦山的一些區(qū)段取代傳統(tǒng)的鑿巖爆破法。在2000年以前,柴油鏟運(yùn)機(jī)將逐步被電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)取代。今后還將出現(xiàn)架線式(或架線一電纜聯(lián)合)電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)。在2000年以前還可能使用電動(dòng)液壓操縱的連續(xù)裝載機(jī),亦用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控,其生產(chǎn)效率可達(dá)常規(guī)鏟運(yùn)機(jī)的5~10倍;連續(xù)裝載機(jī)具有靈活的履帶式行走機(jī)構(gòu),可向鏈板輸送機(jī)連續(xù)裝礦,并可與移動(dòng)式破碎機(jī)和帶式輸送機(jī)配套作業(yè),形成連續(xù)裝載運(yùn)輸系統(tǒng)。在某些條件下將取代井下汽車或鐵路運(yùn)輸。未來的帶式輸送機(jī)將可實(shí)現(xiàn)水平拐彎,其提升傾角可超過礦石自然安息角而成為一種急傾斜提升運(yùn)輸工具。在某些深度不大而距選礦廠又不遠(yuǎn)的礦山,采用斜坡道汽車開拓,直接從工作面將礦石運(yùn)到選礦廠將有發(fā)展前途。但今后井下的汽車運(yùn)輸,將用電動(dòng)汽車取代柴油汽車。電動(dòng)汽車將以架線供電為主,輔以蓄電池供電,它可以到達(dá)柴油汽車能夠到達(dá)的任何地方,并可提高運(yùn)行速度,降低噪聲和廢氣污染,減少通風(fēng)費(fèi)用和運(yùn)輸成本。礦石將不經(jīng)豎井用箕斗罐籠提升,除上述大傾角帶式輸送機(jī)和汽車斜坡道運(yùn)輸外,還可能出現(xiàn)礦漿管道運(yùn)輸。即將礦石在地下破碎、研磨后,用水力泵送到地表。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)適宜時(shí),還可建造地下選礦廠。在未來地下礦的井巷掘進(jìn)中,可能用鉆進(jìn)法逐步取代鑿巖爆破法。目前國(guó)外一些地下金屬礦山,不但已成功地使用天井鉆機(jī)鉆鑿天井;而且還用天井鉆機(jī)以擴(kuò)孔方式鉆成直徑6m、深990m的豎井,其導(dǎo)向孔的偏差僅0.6%。預(yù)計(jì)今后在軟巖中將可用豎井鉆機(jī)全斷面掘進(jìn),一次成井,而在硬巖中則將仿效天井鉆進(jìn)法先打?qū)蚩兹缓髷U(kuò)成大斷面井筒,此時(shí)將輔以高壓水射流鉆進(jìn)成井。過去許多礦山采用多豎井開拓,今后則將盡可能用一條大直徑的豎井開拓;過去采用多段提升的深井,今后則將盡可能采用深井單段提升。今后一些主提升井的直徑可能增大到12m以上,而最大井深則可能達(dá)到3000m,即使礦山深達(dá)到4000~5000m時(shí)也只需兩段提升。至于平巷掘進(jìn),目前雖仍以普通鑿巖爆破法為主,但到本世紀(jì)末或2000年以后,平巷聯(lián)合掘進(jìn)機(jī)將取得進(jìn)一步的發(fā)展,特別是掘進(jìn)機(jī)的機(jī)體及其刀具從結(jié)構(gòu)到材質(zhì)均將有較大變革,若再與高壓水射流或激光等聯(lián)合作業(yè)和電子計(jì)算機(jī)控制,不用鑿巖爆破的平巷掘進(jìn)法,終將在硬巖礦山得到實(shí)際應(yīng)用。綜上所述,未來的地下礦山將出現(xiàn)重大的技術(shù)變革,不用炸藥的無爆破機(jī)械連續(xù)采礦法可能實(shí)現(xiàn),而不用柴油機(jī)的完全電氣化的礦山也為期不遠(yuǎn)。三、溶浸、水溶、熱熔采礦及鹽湖礦床開采溶浸采礦與常規(guī)采礦法相比,具有投資省、成本低,能耗少,建設(shè)周期短、勞動(dòng)條件好和環(huán)境影響輕微等許多優(yōu)點(diǎn)。特別是它可以充分利用礦產(chǎn)資源,不僅適于處理礦體或礦區(qū)邊界以內(nèi)的貧礦,崩落區(qū)或充填區(qū)內(nèi)的殘礦,老采空區(qū)殘留的礦柱,地面的表外礦或過去堆存的低品位礦石和尾礦等潛在的曠產(chǎn)資源,回收其中有價(jià)值的成分;而且還可經(jīng)濟(jì)而有效地開發(fā)利用由于品位低,埋藏深、產(chǎn)狀多變、成分復(fù)雜、選別困難等技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的種種原因以致不能用常規(guī)方法開采的礦床。因此,近十余年來,溶浸采礦十分引人注目。目前國(guó)外許多采礦工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家用溶浸法所產(chǎn)鈾量已超過用常規(guī)采選法處理的產(chǎn)鈾量。美國(guó)用這種方法產(chǎn)出的銅達(dá)全國(guó)銅年產(chǎn)量的18~25%。特別是近年金價(jià)上升,許爭(zhēng)國(guó)家用這種方法回收低品位金礦,日益增加。預(yù)計(jì)今后除對(duì)目前已進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)的鈾、銅,金、銀四種金屬的溶浸采礦進(jìn)一步推廣并完善其工藝外,還將使溶浸采礦的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,可望在2000年以前,錳、鎳、鈷%鋁的溶浸采礦法將有所突破,并投入工業(yè)生產(chǎn)。近年來溶浸采礦最使人感興趣的一個(gè)方面是采用細(xì)菌(即生物工程)來對(duì)付難以處理的礦石以及含有大量有毒共生礦物(如砷、汞和銻)的礦石和精礦。生物處理法不但可使礦石或精礦中的有用成分轉(zhuǎn)變?yōu)楦m于常規(guī)法浸出,而且可將有毒的共生礦物轉(zhuǎn)化為危害性較小的副產(chǎn)品,從而提高了金屬回收率并使環(huán)境污染減至最低限度。盡管這種回收工藝目前在工業(yè)上尚未得到廣泛的應(yīng)用,但已有一些技術(shù)開發(fā)公司長(zhǎng)期在積極研究并已獲得了若干享有專利的細(xì)菌浸出工藝流程。預(yù)計(jì)在本世紀(jì)末以前,這種生物處理法,將可在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。近年來用堆浸—碳吸附—電積法回收金銀的技術(shù)已臻成熟并已在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,今后還將進(jìn)一步完善和發(fā)展。在金礦的原地浸出和加工處理中用氰化物作為浸出劑,對(duì)地下水的污染和生態(tài)環(huán)境的危害較大,近年來對(duì)無氰浸出劑的研究工作正逐步取得進(jìn)展,而且還可能找到更新的回收方法,預(yù)計(jì)用原地浸出金銀礦物在今后頗有發(fā)展前途。在非金屬礦物中,用鉆孔水溶法回采鉀鹽、巖鹽和鉆孔熱熔法回采自然硫等技術(shù)上已經(jīng)成熟,并積累了較豐富的工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),是今后的發(fā)展方向。預(yù)計(jì)今后將進(jìn)一步強(qiáng)化其溶解手段,并在開采磷塊巖、天然堿和芒硝等礦種方面擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。鹽湖礦床是固液共存、互相轉(zhuǎn)化的一種特殊礦床,含有石鹽、鉀鎂鹽、硼、鋰、芒硝,天然堿、鈉硝石、水菱鎂礦、銣、銫、溴!碘等礦物或化合物。預(yù)計(jì)隨著現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,上述礦產(chǎn)必將更加廣泛地進(jìn)入到新的工業(yè)領(lǐng)域。因此進(jìn)一步研究它們的固液態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律,改進(jìn)旱采、水采工藝,研制更有效的開采設(shè)備(如采鹽機(jī)、索斗鏟等)將具有重要意義。四、海洋采礦海洋礦產(chǎn)資源十分豐富,在世界3.62億平方公里的海底總面積(占地球面積的2/3以上)中,約有15%為錳結(jié)核所覆蓋。從大陸架、大陸坡到大洋底蘊(yùn)藏著大量的金屬礦和非金屬礦,其中還有一些可再生的自生礦物(如錳結(jié)核等)。盡管海洋礦產(chǎn)資源受其構(gòu)造特點(diǎn)、賦存條件,水深,離海岸距離和開采提升方法等經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的約束較大,目前還處于半工業(yè)性試驗(yàn)階段。恒今后隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展以及人類對(duì)某些礦產(chǎn)資源的日益需要,海洋采礦必將加速發(fā)展,并成為未來采礦的重要方向。大陸架海底表目的礦產(chǎn)資源主要有海濱砂礦和砂礫。砂錫(錫石)是砂礦的重金屬礦物代表,砂礫是世界上重要的骨料資源。目前開采海砂主要使用砂泵或戽斗法,由于泵吸揚(yáng)程只有40m左右,其采場(chǎng)僅限于20~30m深的淺海處;今后為了開采更深處的海砂,需要進(jìn)行賦存狀態(tài)的調(diào)查及開采技術(shù)的開發(fā)研究。大陸架海底基巖中的礦產(chǎn)資源主要有兩種類型;一是金屬礦和煤等固體礦物,另一是石油和天然氣等流體礦物。此外,還有與巖鹽丘地共生的硫磺和層狀巖鹽的可溶性礦物,固體礦物的開采一般要從海岸或人工島上開鑿很長(zhǎng)的巷道,不論在技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上都是難題,可溶性礦物的開采方法是通過鉆孔輸入過熱水蒸汽或過熱水使之溶解,然后通過豎井提升到海面及地表。分布在大陸架海底表層的海綠石、磷灰石和重晶石,在大陸坡上也有賦存,但由于水較深,其重要性不如大陸架。在水很深的地區(qū)受技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的約束難以開采;而分布在水深1000m左右坡面上的礦產(chǎn)資源,在將來則有可能開采。在海洋采曠中最有價(jià)值,最有希望而又最引人注目的是賦存在大海洋底的錳結(jié)核、富鈷錳結(jié)殼和熱液金屬礦床。海洋錳結(jié)核廣泛分布于水深3000~5000m處的各大海洋底表層,呈未固結(jié)狀、塊狀或?qū)訝?,其總?chǔ)量約5000億噸;而在太平洋夏威夷群島東南方的C-C富礦區(qū),預(yù)計(jì)可作為第一代錳結(jié)核開采的工業(yè)儲(chǔ)量約230億噸,富含鎳、銅)鈷、錳等有用金屬元素。其中有鎳2.9億噸(含鎳1.26%),銅2.3億噸(含銅1%),鈷0.6億噸(含鈷0.25%),錳63.3億噸(含錳27.5%咒)。這是目前最重要的潛在礦產(chǎn)資源。為此,近二十多年來,美國(guó)、法國(guó)、聯(lián)邦德國(guó)、蘇聯(lián)和日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,或自行組織勘探,或組成跨國(guó)集團(tuán)進(jìn)行勘查,并已在部分海域進(jìn)行了采礦試驗(yàn)。海洋錳結(jié)核的開發(fā)系統(tǒng)包括海底集礦、水中提升,采礦船臨時(shí)儲(chǔ)礦、海陸運(yùn)輸及礦石處理等重要環(huán)節(jié),目前重點(diǎn)研究的主要有流體方式采礦系統(tǒng)和連續(xù)繩斗式采礦系統(tǒng)兩種,而前者似更受到重視。美國(guó)對(duì)海洋錳結(jié)核的開發(fā)預(yù)計(jì)在90年代末20世紀(jì)初可能達(dá)到商業(yè)生產(chǎn)階段。日本工業(yè)技術(shù)院在80年代初制定了錳結(jié)核采礦系統(tǒng)研究開發(fā)計(jì)劃(1981至1989年),目前配合該項(xiàng)目的有關(guān)研究所正共同進(jìn)行開發(fā)研究,預(yù)計(jì)在2000年左右可能投入工業(yè)性生產(chǎn)。但由于深海采礦是一種高風(fēng)險(xiǎn)高—難度技術(shù),而且圍繞海洋錳結(jié)核的開采權(quán)問題,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家一直在進(jìn)行斗爭(zhēng);此外,各國(guó)錳結(jié)核采礦集團(tuán)之間在技術(shù)上也相互保密,無不希望各自能盡量獲得國(guó)際海底富礦區(qū),并早日進(jìn)入商業(yè)生產(chǎn)。這雖有利于技術(shù)競(jìng)爭(zhēng),但也可能延緩技術(shù)開發(fā)的進(jìn)程。富鈷錳結(jié)殼幾乎全部分布在沿海岸200海里水域內(nèi)深1000~2000m的海山坡面上,其含鈷量一般為0.25~0.35%,有的甚至高達(dá)1%以上,由于鈷是一種重要的戰(zhàn)略物資,而且都在有關(guān)國(guó)家200海里經(jīng)濟(jì)專屬區(qū)以內(nèi),因此在最近幾年之內(nèi)就有可能開發(fā)海上的富鈷錳結(jié)殼。海底熱液金屬礦床已發(fā)現(xiàn)的有高溫?zé)嵋褐泻袖\、銅,鐵、銀,金等重金屬泥和固態(tài)金屬硫化物礦床,后者賦存深度較淺,一般為200~300m左右,目前美國(guó)等正使用潛艇在東太平洋海膨區(qū)域進(jìn)行勘查。而紅海的重金屬泥已由沙特阿拉伯—蘇丹紅海委員會(huì)受聯(lián)邦德國(guó)等企業(yè)委托著手制定勘查與開發(fā)計(jì)劃,并正在進(jìn)行振動(dòng)—虹吸方式的采礦試驗(yàn)。由于這些礦床的金屬含量很高(含銅10%,含鋅30~55%),已成為引入注目的海洋資源,有關(guān)采礦方法的研究將是今后開發(fā)的重要課題。

附錄資料:不需要的可以自行刪除全員生產(chǎn)維修(TPM)介紹概論TPM(TotalProductiveMaintenance)的意思就是是“全員生產(chǎn)維修”,這是日本人在70年代提出的,是一種全員參與的生產(chǎn)維修方式,其主要點(diǎn)就在“生產(chǎn)維修”及“全員參與”上。通過建立一個(gè)全系統(tǒng)員工參與的生產(chǎn)維修活動(dòng),使設(shè)備性能達(dá)到最優(yōu)。什么是TPM?TPM的提出是建立在美國(guó)的生產(chǎn)維修體制的基礎(chǔ)上,同時(shí)也吸收了英國(guó)設(shè)備綜合工程學(xué)、中國(guó)鞍鋼憲法中群眾參與管理的思想。在非日本國(guó)家,由于國(guó)情不同,對(duì)TPM的理解是:利用包括操作者在內(nèi)的生產(chǎn)維修活動(dòng),提高設(shè)備的全面性能。TPEM:TotalProductiveEquipmentManagement就是全面生產(chǎn)設(shè)備管理。這是一種新的維修思想,是由國(guó)際TPM協(xié)會(huì)發(fā)展出來的。它是根據(jù)非日本文化的特點(diǎn)制定的。使得在一個(gè)工廠里安裝TPM活動(dòng)更容易成功一些,和日本的TPM不同的是它的柔性更大一些,也就是說你可根據(jù)工廠設(shè)備的實(shí)際需求來決定開展TPM的內(nèi)容,也可以說是一種動(dòng)態(tài)的方法。TPM的特點(diǎn)、目標(biāo)、理論基礎(chǔ)和推行要素TPM的特點(diǎn):TPM的特點(diǎn)就是三個(gè)“全”,即全效率、全系統(tǒng)和全員參加。全效率:指設(shè)備壽命周期費(fèi)用評(píng)價(jià)和設(shè)備綜合效率。全系統(tǒng):指生產(chǎn)維修系統(tǒng)的各個(gè)方法都要包括在內(nèi)。即是PM、MP、CM、BM等都要包含。全員參加:指設(shè)備的計(jì)劃、使用、維修等所有部門都要參加,尤其注重的是操作者的自主小組活動(dòng)。TPM的目標(biāo):TPM的目標(biāo)可以概括為四個(gè)“零”,即停機(jī)為零、廢品為零、事故為零、速度損失為零。停機(jī)為零:指計(jì)劃外的設(shè)備停機(jī)時(shí)間為零。計(jì)劃外的停機(jī)對(duì)生產(chǎn)造成沖擊相當(dāng)大,使整個(gè)生產(chǎn)品配發(fā)生困難,造成資源閑置等浪費(fèi)。計(jì)劃時(shí)間要有一個(gè)合理值,不能為了滿足非計(jì)劃停機(jī)為零而使計(jì)劃停機(jī)時(shí)間值達(dá)到很高。廢品為零:指由設(shè)備原因造成的廢品為零。“完美的質(zhì)量需要完善的機(jī)器”,機(jī)器是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵,而人是保證機(jī)器好壞的關(guān)鍵。事故為零:指設(shè)備運(yùn)行過程中事故為零。設(shè)備事故的危害非常大,影響生產(chǎn)不說,可能會(huì)造成人身傷害,嚴(yán)重的可能會(huì)“機(jī)毀人亡”。速度損失為零:指設(shè)備速度降低造成的產(chǎn)量損失為零。由于設(shè)備保養(yǎng)不好,設(shè)備精度降低而不能按高速度使用設(shè)備,等于降低了設(shè)備性能。TPM的理論基礎(chǔ):TPM的理論基礎(chǔ)可以用下圖表示:推行TPM的要素:推行TPM要從三大要素上下功夫,這三大要素是:①提高工作技能:不管是操作工,還是設(shè)備工程師,都要努力提高工作技能,沒有好的工作技能,全員參與將是一句空話。②改進(jìn)精神面貌:精神面貌好,才能形成好的團(tuán)隊(duì),共同促進(jìn),共同提高。③改善操作環(huán)境:通過5S等活動(dòng),使操作環(huán)境良好,一方面可以提高工作興趣及效率,另一方面可以避免一些不必要設(shè)備事故。現(xiàn)場(chǎng)整潔,物料、工具等分門別類擺放,也可使設(shè)置調(diào)整時(shí)間縮短。設(shè)備維修體制簡(jiǎn)介①事后維修----BM(BreakdownMaintenance)這是最早期的維修方式,即出了故障再修,不壞不修。②預(yù)防維修--PM(PreventiveMaintanance)這是以檢查為基礎(chǔ)的維修,利用狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)測(cè),有針對(duì)性地對(duì)故障隱患加以排除,從而避免和減少停機(jī)損失,分定期維修和預(yù)知維修兩種方式。③改善維修--CM(CorrectiveMaintanance)改善維修是不斷地利用先進(jìn)的工藝方法和技術(shù),改正設(shè)備的某些缺陷和先天不足,提高設(shè)備的先進(jìn)性、可靠性及維修性,提高設(shè)備的利用率。④維修預(yù)防--MP(MaintenancePrevention)維修預(yù)防實(shí)際就是可維修性設(shè)計(jì),提倡在設(shè)計(jì)階段就認(rèn)真考慮設(shè)備的可靠性和維修性問題。從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)上提高設(shè)備素質(zhì),從根本上防止故障和事故的發(fā)生,減少和避免維修。⑤生產(chǎn)維修--PM(ProductiveMaintenance)是一種以生產(chǎn)為中心,為生產(chǎn)服務(wù)的一種維修體制。它包含了以上四種維修方式的具體內(nèi)容。對(duì)不重要的設(shè)備仍然實(shí)行事后維修,對(duì)重要設(shè)備則實(shí)行預(yù)防維修,同時(shí)在修理中對(duì)設(shè)備進(jìn)行改善維修,設(shè)備選型或自行開發(fā)設(shè)備時(shí)則注重設(shè)備的維修性(維修預(yù)防)。1.全面生產(chǎn)維護(hù)英文TotalProductiveMaintenance的縮略語,中文譯名叫全面生產(chǎn)維護(hù),又譯為全員生產(chǎn)保全。是以提高設(shè)備綜合效率為目標(biāo),以全系統(tǒng)的預(yù)防維護(hù)為過程,全體人員參與為基礎(chǔ)的設(shè)備保養(yǎng)和維護(hù)管理體系。TPM強(qiáng)調(diào)五大要素,即:——TPM致力于設(shè)備綜合效率最大化的目標(biāo);——TPM在設(shè)備一生建立徹底的預(yù)防維修體制;——TPM由各個(gè)部門共同推行;——TPM涉及每個(gè)雇員,從最高管理者到現(xiàn)場(chǎng)工人;——TPM通過動(dòng)機(jī)管理,即自主的小組活動(dòng)來推進(jìn)。(PM)其具體含義有下面4個(gè)方面:1.以追求生產(chǎn)系統(tǒng)效率(綜合效率)的極限為目標(biāo);2.從意識(shí)改變到使用各種有效的手段,構(gòu)筑能防止所有災(zāi)害、不良、浪費(fèi)的體系,最終構(gòu)成“零”災(zāi)害、“零”不良、“零”浪費(fèi)的體系;3.從生產(chǎn)部門開始實(shí)施,逐漸發(fā)展到開發(fā)、管理等所有部門;4.從最高領(lǐng)導(dǎo)到第一線作業(yè)者全員參與。TPM活動(dòng)由“設(shè)備保全”、“質(zhì)量保全”、“個(gè)別改進(jìn)”、“事務(wù)改進(jìn)”、“環(huán)境保全”、“人才培養(yǎng)”這6個(gè)方面組成,對(duì)企業(yè)進(jìn)行全方位的改進(jìn)。1.TPM概念從理論上講,TPM是一種維修程序。它與TQM(全員質(zhì)量管理)有以下幾點(diǎn)相似之處:(1)要求將包括高級(jí)管理層在內(nèi)的公司全體人員納入TPM;(2)要求必須授權(quán)公司員工可以自主進(jìn)行校正作業(yè);(3)要求有一個(gè)較長(zhǎng)的作業(yè)期限,這是因?yàn)門PM自身有一個(gè)發(fā)展過程,貫徹TPM需要約一年甚至更多的時(shí)間,而且使公司員工從思想上轉(zhuǎn)變也需要時(shí)間。TPM將維修變成了企業(yè)中必不可少的和極其重要的組成部分,維修停機(jī)時(shí)間也成了工作日計(jì)劃表中不可缺少的一項(xiàng),而維修也不再是一項(xiàng)沒有效益的作業(yè)。在某些情況下可將維修視為整個(gè)制造過程的組成部分,而不是簡(jiǎn)單地在流水線出現(xiàn)故障后進(jìn)行,其目的是將應(yīng)急的和計(jì)劃外的維修最小化。TPM的應(yīng)用在開始應(yīng)用TPM之前,應(yīng)首先使全體員工確信公司高級(jí)管理層也將參與TPM作業(yè)。實(shí)施TPM的第一步則是聘請(qǐng)或任命一位TPM協(xié)調(diào)員,由他負(fù)責(zé)培訓(xùn)公司全體員工TPM知識(shí),并通過教育和說服工作,使公司員工們篤信TPM不是一個(gè)短期作業(yè),不是只需幾個(gè)月就能完成的事情,而是要在幾年甚至更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的作業(yè)。一旦TPM協(xié)調(diào)員認(rèn)為公司員工已經(jīng)掌握有關(guān)知識(shí)并堅(jiān)信TPM能夠帶來利益,就可以認(rèn)為第一批TPM的研究和行動(dòng)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)形成。這些團(tuán)隊(duì)通常由那些能對(duì)生產(chǎn)中存在問題部位有直接影響的人員組成,包括操作人員、維修人員、值班主管、調(diào)度員乃至高層管理員。團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)人都是這一過程的中堅(jiān)力量,應(yīng)鼓勵(lì)它們盡其最大努力以確保每個(gè)團(tuán)隊(duì)成功地完成任務(wù)。通常這些團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)一開始應(yīng)由TPM協(xié)調(diào)員擔(dān)當(dāng),直到團(tuán)隊(duì)的其他成員對(duì)TPM過程完全熟悉為止。行動(dòng)團(tuán)隊(duì)的職責(zé)是對(duì)問題進(jìn)行準(zhǔn)確定位,細(xì)化并啟動(dòng)修復(fù)作業(yè)程序。對(duì)一些團(tuán)隊(duì)成員來說,發(fā)現(xiàn)問題并啟動(dòng)解決方案一開始可能并不容易,這需要一個(gè)過程。盡管在其他車間工作可能有機(jī)會(huì)了解到不同的工作方法,但團(tuán)隊(duì)成員并不需要這樣的經(jīng)驗(yàn)。TPM作業(yè)進(jìn)行的順利與否,在于團(tuán)隊(duì)成員能否經(jīng)常到其他合作車間,以觀察對(duì)比采用TPM的方法、技術(shù)以及TPM工作。這種對(duì)比過程也是進(jìn)行整體檢測(cè)技術(shù)(稱為水準(zhǔn)基點(diǎn))的組成部分,是TPM過程最寶貴的成果之一。在TPM中,鼓勵(lì)這些團(tuán)隊(duì)從簡(jiǎn)單問題開始,并保存其工作過程的詳細(xì)記錄。這是因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)開始工作時(shí)的成功通常會(huì)加強(qiáng)管理層對(duì)團(tuán)隊(duì)的認(rèn)可。而工作程序及其結(jié)果的推廣是整個(gè)TPM過程成功的要決之一。一旦團(tuán)隊(duì)成員完全熟悉了TPM過程,并有了一定的解決問題的經(jīng)驗(yàn)后,就可以嘗試解決一些重要的和復(fù)雜的問題。4.案例分析在一家采用TPM技術(shù)的制造公司中,TPM團(tuán)隊(duì)在一開始選擇了一個(gè)沖床作為分析對(duì)象,對(duì)它進(jìn)行了深入細(xì)致的研究和評(píng)估,經(jīng)過一段較長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn),建立了沖床生產(chǎn)使用和非生產(chǎn)時(shí)間的對(duì)比記錄。一些團(tuán)隊(duì)成員發(fā)現(xiàn)沖床在幾種十分相似狀態(tài)下的工作效率卻相差懸殊。這個(gè)發(fā)現(xiàn)使他們開始考慮如何才能提高其工作狀態(tài)。隨后不久他們就設(shè)計(jì)出一套先進(jìn)的沖床操作程序,它包括為沖床上耗損的零部件清潔、涂漆、調(diào)整和更換等維護(hù)作業(yè),從而使沖床處于具有世界級(jí)水平的制造狀態(tài)。作為其中的一部分,他們對(duì)設(shè)備使用和維修人員的培訓(xùn)工作也進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),開發(fā)了一個(gè)由操作人員負(fù)責(zé)檢查的按日維護(hù)作業(yè)清單,并由工廠代理人協(xié)助完成某些階段的工作。在對(duì)一臺(tái)設(shè)備成功進(jìn)行TPM后,其案例記錄會(huì)表明TPM確能大幅提高產(chǎn)品質(zhì)量,廠方會(huì)因而更加支持對(duì)下一臺(tái)設(shè)備采用TPM技術(shù),如此下去,就可以把整個(gè)生產(chǎn)線的狀態(tài)提高到世界級(jí)水平,公司的生產(chǎn)率也會(huì)顯著提高。由上述案例可知:TPM要求將設(shè)備的操作人員也當(dāng)作設(shè)備維修中的一項(xiàng)要素,這就是TPM的一種創(chuàng)新。那種“我只負(fù)責(zé)操作”的觀念在這里不再適用了。而例行的日常維修核查、少量的調(diào)整作業(yè)、潤(rùn)滑以及個(gè)別部件的更換工作都成了操作人員的責(zé)任。在操作人員的協(xié)助下,專業(yè)維修人員則主要負(fù)責(zé)控制設(shè)備的過度耗損和主要停機(jī)問題。甚至是在不得不聘請(qǐng)外部或工廠內(nèi)部維修專家的情況下,操作人員也應(yīng)在維修過程中扮演顯著角色。TPM協(xié)調(diào)員有幾種培訓(xùn)方式。多數(shù)與制造業(yè)相結(jié)合的大型專業(yè)組織與私人咨詢部、培訓(xùn)組織一樣均可提供有關(guān)TPM實(shí)施的信息。制造工程協(xié)會(huì)(SME)和生產(chǎn)率報(bào)業(yè)就是兩個(gè)例子,他們都提供介紹TPM的磁帶、書籍和其它相關(guān)教學(xué)資料。生產(chǎn)率報(bào)業(yè)還在美國(guó)境內(nèi)各大城市長(zhǎng)期舉辦有關(guān)TPM研討會(huì),同時(shí)也提供工業(yè)水準(zhǔn)基點(diǎn)的指導(dǎo)和培訓(xùn)工作。5.TPM效果成功實(shí)施TPM的公司很多,其中包括許多世界馳名公司,如:福特汽車公司、柯達(dá)公司、戴納公司和艾雷?布雷德利公司等。這些公司有關(guān)TPM的報(bào)告都說明了公司實(shí)施TPM后,生產(chǎn)率有顯著提高。尤其是柯達(dá)公司,它聲稱自公司采用TPM技術(shù)后,獲得了500萬比1600萬的投入產(chǎn)出比。另一家制造公司則稱其沖模更換時(shí)間從原來的幾小時(shí)下降到了20分鐘。這相當(dāng)于無需購(gòu)買就能使用兩臺(tái)甚至更多的、價(jià)值上百萬美元的設(shè)備。德克薩斯州立大學(xué)聲稱通過研究發(fā)現(xiàn),在某些領(lǐng)域采用TPM可以提高其生產(chǎn)率達(dá)80%左右。而且這些公司均聲稱通過TPM可以減少50%甚至更多的設(shè)備停機(jī)時(shí)間,降低備件存貨量,提高按時(shí)交貨率。在許多案例中它還可以大幅減少對(duì)外部采辦部件、甚至整個(gè)生產(chǎn)線的需求.TPM是全員勞動(dòng)生產(chǎn)率保持,目的是在各個(gè)環(huán)節(jié)上持續(xù)不斷地進(jìn)行改善。2.全員生產(chǎn)維修制度TPM(TotalProductiveMaintenance),中文翻譯為“全面生產(chǎn)保養(yǎng)”,是一種以設(shè)備為中心展開效率化改善的制造管理技術(shù),與全面品質(zhì)管理(TotalQualityManagement,TQM)、精實(shí)生產(chǎn)(LeanProduction)并稱為世界級(jí)三大制造管理技術(shù)。TPM自1971年正式誕生于日本,在1989年之前主要的重點(diǎn)有五項(xiàng),焦點(diǎn)放在設(shè)備面:設(shè)備效率化的個(gè)別改善(以管理者及技術(shù)支援者來進(jìn)行6大損失的對(duì)策);建立以作業(yè)人員為中心的5S(自主保養(yǎng))體制;建立保養(yǎng)部門的計(jì)劃保養(yǎng)體制;操作及保養(yǎng)技能的訓(xùn)練;建立設(shè)備初期管理的體制。在1989年之后,其重點(diǎn)由五項(xiàng)增加為八項(xiàng),焦點(diǎn)由設(shè)備面擴(kuò)增至企業(yè)整體面:設(shè)備效率化的個(gè)別改善;自主保養(yǎng)體制的確立;計(jì)劃保養(yǎng)體制的確立;MP設(shè)計(jì)和初期流動(dòng)管理體制的確立;建立品質(zhì)保養(yǎng)體制;教育訓(xùn)練;管理間接部門的效率化;安全、衛(wèi)生和環(huán)境的管理。目前TPM在世界各國(guó)各企業(yè)間都普遍在實(shí)施,對(duì)于生產(chǎn)效率的提升方面,也產(chǎn)生了實(shí)質(zhì)的幫助。日本在吸收了歐美最新研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合他們自己豐富的管理經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)建了富有特色的全員生產(chǎn)維修制度TPM(TotalProductiveManagement)。其主要內(nèi)容是:(1)目標(biāo)是使設(shè)備的總效率最高;(2)建議包括設(shè)備整個(gè)壽命周期的生產(chǎn)維修系統(tǒng);(3)包括與設(shè)備有關(guān)的部門,如設(shè)備規(guī)劃、使用、維修部門等等;(4)從最高管理部門到基層工人全體人員都參加;(5)加強(qiáng)思想教育,開展小組自主活動(dòng),推進(jìn)生產(chǎn)維修。3.TPM全面生產(chǎn)維護(hù)【TPM的定義】先進(jìn)的設(shè)備管理系統(tǒng)是制造型企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的最有力的支持工具之一,能夠保證生產(chǎn)計(jì)劃的如期執(zhí)行以及時(shí)響應(yīng)客戶的市場(chǎng)需求,同時(shí)能夠有效地降低企業(yè)的制造成本,如庫(kù)存積壓成本,維修維護(hù)成本及其它管理(人工、時(shí)間)成本,而且能夠有效降低不良品的產(chǎn)生機(jī)率,從過去認(rèn)為維護(hù)只是生產(chǎn)費(fèi)用的管理提升為企業(yè)在失常競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵項(xiàng)目之一,最終提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)增值水平。TPM活動(dòng)就是通過全員參與,并以團(tuán)隊(duì)工作的方式,創(chuàng)建并維持優(yōu)良的設(shè)備管理系統(tǒng),提高設(shè)備的開機(jī)率(利用率),增進(jìn)安全性及高質(zhì)量,從而全面提高生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)作效率?!綯PM的組成部分】在今日世界先進(jìn)企業(yè)實(shí)施的TPM稱為全面生產(chǎn)性維護(hù)(TotalProductiveMaintenance),有兩個(gè)組成部分:-全面預(yù)防性維護(hù)與-全面預(yù)測(cè)性維護(hù)。預(yù)防性維護(hù)是基于時(shí)間和使用計(jì)劃的設(shè)備維護(hù)方法,維護(hù)行動(dòng)在計(jì)劃的時(shí)間/或使用間隔內(nèi)實(shí)施,以防止機(jī)器故障的發(fā)生。預(yù)測(cè)性維護(hù)是基于狀態(tài)的設(shè)備維護(hù)方法。維護(hù)行動(dòng)在有明顯的信號(hào)時(shí)或采用診斷技術(shù)實(shí)施,以防故障發(fā)生?!綯PM活動(dòng)】TPM是一個(gè)以EVA為衡量指標(biāo)的管理系統(tǒng)隨著TPM的推廣,TPM已形成一個(gè)以“價(jià)值”為基礎(chǔ)的管理模式。GAPConsulting應(yīng)用“LEAN-SIXSIGMA”幫助客戶使用”EVA”方式來衡量公司管理的每一個(gè)過程,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,幫助客戶提高市場(chǎng)份額與在市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。應(yīng)用EVA衡量的方式,同時(shí)協(xié)助客戶了解改善的價(jià)值在哪里,使公司的改善重點(diǎn)始終圍繞著為客戶、股東創(chuàng)造最大的價(jià)值。全員參與的改善提案活動(dòng)TPM的導(dǎo)入與推廣應(yīng)用需要全公司、全體員工的參與,每個(gè)人都有他的角色、職責(zé)與重要性。公司最高領(lǐng)導(dǎo)層總裁、副總裁開始,每一位高層決策領(lǐng)導(dǎo)人員首先要認(rèn)識(shí)TPM的內(nèi)容,清晰的向全體員工發(fā)出了明確信號(hào),公司是認(rèn)真的、全力以赴要導(dǎo)入TPM,讓TPM成為公司文化重要的一環(huán)。每個(gè)人在TPM中都起到作用,就像足球隊(duì),每一名隊(duì)員都有他明確的分工,球隊(duì)才有機(jī)會(huì)在比賽中成功。在TPM導(dǎo)入過程中,公

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