充填采矿技术应用分析

在矿山开采作业中,充填开采技术占据重要地位,目前已被广泛应用于实际开采中。探讨了充填采矿技术的优点,指出了传统采矿存在的问题,分析了充填开采理论基础及其实践应用,包括分段充填采矿技术、上向分层充填采矿技术、下向分层充填采矿法、削壁充填采矿技术的具体应用。未来,需创新充填采矿技术,开发高强度填充物料,以提升矿产资源回收效率和开采作业效率,减轻采矿压力,提升采矿工程质量。

采矿技术在采矿中的特点及应用

经济的发展离不开资源的支持,而矿产资源是自然资源的重要组成部分,对国民经济稳定发展、人民群众生活保障产生积极影响。基于这种情况,矿产资源开采工作受到政府、企业、社会公众的重视,持续提升开采效率和数量,经过长期开采,原本丰富的矿产资源也出现了枯竭趋势,对自然环境也带来了消极影响。为更好处理这些问题,如何健全矿产资源开采工作,确保国民经济发展和生态保护协同发展成为现阶段采矿工作的关键步骤。上级监管部门多次强调要重视自然资源开发过程,然而面对现有的实际情况,采矿技术是解决当前问题的核心,需要矿山企业结合矿山具体情况,对采矿技术进行调整优化,稳步增强采矿工作效率和质量,以此推动采矿行业的可持续发展。本文通过对采矿技术在采矿中的特点阐述,明确了采矿技术发展的作用及发展趋势,分析了采矿技术在采矿工作的应用。

深海金属采矿装备与技术发展现状及分析

金属矿产资源是保障国家经济发展与建设的重要物质基础。在陆地稀有金属供应初显疲态的形势下,世界各国纷纷将资源战略瞄向稀有金属蕴藏丰富的深海。开展深海采矿装备与技术的研发攻关,是实现深海矿产资源高效开采的关键。首先,系统论述深海采矿科学技术与装备发展历程,重点分析拖斗式、连续绳斗式、自动穿梭艇式、管道提升式技术特点,总结梳理国内外深海采矿车、深海扬矿装备、深海采矿船3类装备的发展现状;然后,以当前研究与发展动态为基础,围绕采矿、输运、支撑平台3个领域,梳理采集技术、牵引驱动技术、轨迹与规划技术、羽流演变评估技术4项采矿技术上取得的成效和进展,总结气力提升技术、水力提升技术、过流部件保障技术、力学行为分析技术4项输运技术的研究动态,探讨收放技术、升沉补偿技术2项支撑平台技术的研究方向及进展;最后,鉴于经济、环境、装备与技术3个维度目前的发展形势,提出深海采矿技术科学目标由装备可控转变为绿色采矿、安全采矿,为应对未来深海采矿装备与技术发展面临的环境与安全挑战,分析提出有待于聚焦研究的关键科学与技术问题,以此凝练出绿色行进采集技术、超深安全扬矿技术、全局协同保障技术、数字环境评估技术4项亟待突破的关键技术,以期为我国深海采矿装备体系研究与建设提供参考。

非法采矿罪的保护法益与违法性认定

非法采矿罪的保护法益包括国家对矿产资源的所有权、矿产资源的完好性及生态环境。其中,矿产资源所有权是本罪必然侵犯的法益,而矿产资源的完好性与生态环境可谓选择性法益。取得采矿许可证而开采的,原则上排除非法采矿罪的违法性,但特殊情况下也可能构成非法采矿罪;未取得采矿许可证而开采的,原则上构成非法采矿罪,特殊情况下也可能排除非法采矿罪的违法性。采矿许可(证)属于解禁性许可,行为人通过贿赂、欺骗等不正当手段取得采矿许可证而开采矿产资源的,并不阻却违法性,应构成非法采矿罪。但是基于具体行政行为的公定力,在程序上应当由作出采矿许可决定的行政机关或其上级行政机关撤销许可后,司法机关方可认定为非法采矿罪。

主体资质欠缺之采矿权转让合同效力的裁判路径与规则重塑

主体资质欠缺之采矿权转让合同效力裁判路径的多样性与理论证成的多元性构成了司法实务的难点。主体资质欠缺之采矿权转让合同效力的判断与未经审批之采矿权转让合同效力的判断具有牵连性,但又呈现出独立的规则特征,其裁判路径的多元性以及理论阐释的多样性,决定了研究价值的继续存在。裁判规则的统一、诚信守约人的保护以及采矿权高效流转等价值目标对裁判规则的重塑提出制度供给的需求。《矿产资源法》修订应注意区分采矿权资质对采矿权持有与行使的不同关系,完成主体资质与合同效力的松绑,实现采矿权转让主体资质与采矿权转让合同效力的彻底剥离,同时应明确规定采矿权转让合同原则上自成立之日起生效,避免解释论层面的不必要纷争。此外,《矿产资源法》修订需严格绑定主体资质与采矿权行使的关系,将国家对矿业秩序的要求植入采矿权的具体行权过程。司法实践可考虑适用《民法典》第215条确立的区分原则,采合同有效说作为修法尚未完成的过渡方案。

深海采矿系统模型水池试验方案

深海采矿系统单一模块研究无法准确反应其实际运行特性。搭建深海采矿系统模型水池试验平台,分析深海采矿系统运动力学特性,提出深海采矿系统模型全流程水池试验方案,为深海采矿系统全流程模拟提供技术支撑。

现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用

我国的采矿行业为社会经济发展提供了重要的支撑,因此对采矿效率和采矿效果提出较高要求。其中,采矿工程中实际应用的采矿工艺技术较为关键,可直接决定最终的采矿效率效果。而在社会经济带动科学技术研究发展的当下,很多现代化的采矿工艺技术已经初步取得应用成果。文章从采矿工程的实际情况出发,分析现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用现状,明确把握和实现现代化采矿工艺技术的现实性价值,可为后续采取有效促成现代化采矿工艺技术创新应用发展提供方向性的指引。

现代化采矿工艺技术在铜矿开采工程中的应用探讨

随着资源需求的不断增长和矿业开发的持续深入,传统的采矿方法逐渐显示出其局限性。现代化采矿工艺技术凭借其高效率、低成本以及对环境的最小影响正在改变采矿业。文章主要探讨现代化采矿技术在铜矿开采工程中的应用,以及如何借助先进技术提升矿产资源的开采效率、确保矿工安全、缓解环境压力。通过分析自动化和遥控技术、计算机模拟、地下无人机和智能化设备等创新应用,明确了现代化采矿工艺在实际工程中的益处与实施策略。

深海采矿装备布放回收过程中脐带缆动力学响应特性研究

基于时域耦合分析法,建立了母船-深海采矿装备-脐带缆三维非线性水动力学模型,并对布放及回收过程中脐带缆的水动力响应特性进行了数值计算与分析。结果表明,4级海况时,深海采矿装备(水中重10 t)可以在速度0.8 m/s条件下安全布放和回收;在波浪和海流共同作用下,深海采矿装备在布放开始阶段和回收结束阶段都有强烈的振荡和摆幅,可安装防摇止荡装置来降低振荡和摆动。

复杂应力环境下胶结充填采矿法进路开采顺序优化

针对复杂应力环境下胶结充填采矿法进路开采顺序合理性问题,以金川二矿区为例,借助数值仿真软件构建三维数值模型,对不同进路开采顺序下应力场、位移场及塑性破坏区进行分析;在此基础上,采用组合赋权与模糊综合评价相结合的方法对进路开采顺序优化,并开展现场工业试验。结果表明:不同走向进路开采顺序和进路开采空间顺序均对开采区域最大主应力、最大拉应力、垂直位移、塑性破坏区以及临近下一采场最大主应力、垂直位移有一定程度影响;采用下盘至上盘、先开采垂直矿体走向进路的开采顺序时,采场整体开采安全性高,且现场试验效果良好。研究结果可为复杂应力环境下胶结充填采矿法进路开采顺序设计与优化提供理论依据。

智能绿色采矿数字孪生智慧教学资源系统构建

针对当前采矿工程专业教学和科研实践普遍存在缺乏真实场景的问题,将数字孪生技术与矿山生产实际、高校教学相融合,实现智慧矿山+智慧教学。剖析采矿工程数字孪生内涵,构建智能绿色采矿数字孪生智慧教学资源系统的虚拟数字孪生体模型体系、决策体系、控制体系三大支柱,实现对矿山系统的全场景感知,扩展数字孪生技术在采矿工程等专业教学中的应用。

深海采矿提升硬管受力特性影响因素敏感性分析

管道提升式深海采矿系统已逐渐成为深海采矿的主流系统,其系统中提升硬管流固耦合力学特性的分析成为深海矿产开发的关键问题。以适用于6 000 m水深深海采矿系统的提升硬管为研究对象,建立包括采矿船、提升硬管、提升泵与中继站等的全系统耦合模型,对硬管运动响应进行时域分析,研究不规则波引起的船舶运动以及水动力作用、海流以及浪流耦合作用对于提升硬管力学性能的影响和各影响因素的敏感性分析。结果表明管系受轴向张力为主,采矿船在波浪影响下的大幅运动将增加张力变化范围,改变管系受力特性,是影响管系受力特性最关键的因素。

基于Bayes算法与数值模拟的缓倾斜破碎薄矿体采矿方法优选

为实现某锰矿顶板破碎低品位缓倾斜薄矿体安全高效经济开采,首先根据开采条件设计出5种技术可行的采矿方法,然后基于贝叶斯(Bayes)和蒙特卡洛(Monte Carlo)方法建立涵盖技术和经济共17项评价指标的采矿方法优选体系进行采矿方法优选。研究结果表明,浅孔进路V型掏槽后退/前进采矿法、中深孔进路V型掏槽/平行抛掷采矿法和浅孔接钎头斜向掏槽采矿法的综合得分依次为0.524、0.193、0.214、0.228和0.221,浅孔进路V型掏槽后退采矿法最优。最后采用MIDAS数值模拟对优选出的采矿方法的4种不同跨度采场的稳定性进行分析,其采场跨度12 m时可在采场稳定性和矿石回收率之间取得较好平衡。综合考虑技术、经济和安全指标的采矿方法及采场结构参数优化思路,可为该矿山选出安全高效采矿方案,并可供类似矿山参考借鉴。

有色金属行业绿色矿山采矿技术分析

有色金属行业发展催生了绿色矿山理念,要求以更多现代技术方法提升其工作水平,控制环境污染。研究以有色金属行业绿色矿山采矿技术类别作为切入点,结合X金矿崩落采矿技术应用态势,分析其技术方法、工艺流程等内容,并结合其工作成果对技术优势进行简述。最后就有色金属行业绿色矿山采矿技术发展做简单展望,服务相关技术的后续运用。

近地小天体采矿体系构想及效益初步评估

近地小天体赋存丰富的矿产资源。近地小天体采矿不仅可获取地球可持续发展所需的铂族和稀土等稀贵金属矿产,也可为后续建立空间基础设施以及星际航行提供大量必需物资,已成为当前国际航天的前沿方向并逐步具备工程技术的可实现性。本文分析了近地小天体的资源特征,从低成本、规模化、经济性的角度,提出了近地小天体采矿体系构想和方案框架设想,并初步建立了可开采矿物总量的评估方法和以资源净收益为目标的小天体采矿效益评估方法。分析表明:即使直径50 m的近地小天体价值可达万亿元人民币,但对于近地小天体采矿任务需综合考虑矿物运输成本和获得的矿物收益,从而选择合适速度增量范围内的小天体开采目标;为在一定可达性下获得较高的净收益,需在小天体附近对矿物进行分选,提升矿石品位,同时需进行水资源提取并原位制备推进剂。

采矿工程本研贯通多元数值仿真教学体系探索

针对采矿工程数值仿真教材、模拟程序和实践平台等本-研贯通性、进阶性不足问题,开展采矿工程本-研贯通的数值仿真教学探索与实践,编著采矿工程数值模拟教材、实验指导书、典型案例库和教学程序,组建一支高水平的数值仿真教研梯队,建成实践创新能力培养的多元数值仿真实验平台,构建符合采矿工程科技人才培养规律的本-研贯通式多元数值仿真教学体系,为培养采矿基础扎实、创新能力突出的工程和科技人才提供重要的支撑。

深海采矿柔性管力学性能及加工工艺研究综述

海洋蕴藏着储量丰富的矿产资源,深海矿产资源开发逐渐成为学术界和工程界的研究热点。管道提升式开采方案是目前公认的最具商业前景的海洋矿产开发方案。矿产输运管道作为连接海底中继舱和海上采矿平台的纽带,需要承受恶劣的风、浪、流环境载荷和复杂作业工况的工作载荷,其设计制造和力学性能分析一直备受关注。相比于刚性管道,柔性管道的弯曲刚度小、便于安装与回收、使用寿命较长。然而,柔性管道的结构复杂,各层之间相互影响,金属柔性管道由于自身结构的限制,在深海采矿行业中难以广泛应用,人们开始把目光放在非金属柔性管的设计与应用上。本文回顾了柔性管的发展历程,总结阐述了柔性管设计及加工制造中的力学性能分析方法和力学特性,并对柔性管设计制造的未来发展提供力所能及的展望。

“需求导向价值塑造职业发展”三位一体的采矿工程专业改革探索与实施——以武汉科技大学采矿工程专业为例

结合新工科背景下矿业发展的新需求,总结了采矿工程专业新型人才培养应加强培养目标与社会需求的紧密结合、加强使命教育和专业自信的全程培养、加强职业素养和教学实践的全面融合等问题,提出了“需求导向价值塑造职业发展”三位一体的采矿工程专业改革思路,实施了将价值塑造融入教育教学顶层设计、行业需求融入课程群教学内容优化、职业发展融入课内教学和课外实践等系列举措,显著提升了采矿工程专业新型人才的培养质量,取得了丰硕的教育教学改革成果。

大创项目融入采矿工程毕业论文提升培养质量的探索与实践

毕业论文是对本科人才培养质量全面检验的重要环节。为提高本科毕业论文的水平、进一步培养本科生的创新能力,该文提出将大学生创新训练计划项目融入毕业论文提升培养质量的新途径。针对当前采矿工程专业毕业论文所面临的机遇与挑战,分析大创项目融入毕业论文的重要性,阐述大创项目促进毕业论文质量提升的优势,从大创项目融入后开展采矿工程毕业论文培养的新探索与实践,取得显著成效,为相关工科专业实践教学提供有益参考。

BIM技术在“采矿学”课程教学改革中的应用与实践

智能矿山建设大背景之下,采矿专业课程改革迫在眉睫。以采矿专业“采矿学”课程为例,开展了基于BIM技术的采矿课程内容及教学方法改革实践。首先,介绍了BIM技术的特点及其在矿业领域的应用;其次,分析了采矿专业及采矿学课程的特点,提出了基于BIM技术的教学改革思路及目标;优化设计了采矿学课程内容,介绍了BIM构建三维矿井模型的实现过程;最后,展示了BIM技术在矿山场景三维漫游、采矿流程动态演示、灾害动态仿真等方面的应用。实践表明,BIM技术的引入使学生能够更直观、深入地了解矿山井巷布置、采煤方法、工艺流程等知识,激发了学生的学习兴趣和专业热情,有效提升了课程教学的效果。