矿产生产研究篇1

根据煤矿安全生产特点，煤矿安全生产执行系统位于作业控制层与经营管理层之间，向上与经营管理信息系统有机集成，实时、准确获取企业经营计划信息，并按照煤矿安全生产规程以及生产方式和生产工艺，辅助矿井编排地质构造预测、瓦斯抽放、巷道掘进、综机配套、安装准备、采面回采、末采回收等各环节的生产作业计划，指导生产过程中各专业、各环节的有机衔接和紧密配合，实现安全生产的整体优化并保证均衡生产;向下与矿井综合自动化系统连接，实时采集各工业自动化、安全监测监控、井下人员、产量监控、工业视频等信息，使企业可以全面、实时、准确掌握安全生产动态，提高企业对作业现场的调度指挥与协调控制能力。煤矿安全生产执行系统是在矿井综合自动化和经营管理信息化的基础支撑下，由数据集成层、业务执行层和综合监管层共三层应用架构组成，详见图1。1)数据集成层由工业数据采集和经营数据交换组成，其中:工业数据采集主要负责对矿井综合自动化系统中各监控系统运行状态、安全状况、设备工况等信息的实时采集、加工处理，形成生产运行实时监管的真实依据。经营数据交换负责经营管理信息系统与安全生产执行系统之间的数据交换和应用集成，实现经营管理与生产作业的信息融合和管理联动。2)在业务执行层，通过生产衔接计划，完成经营目标向生产作业计划的有机转化，实现煤矿安全生产各专业、各环节的有机衔接与协同作业;通过生产调度管理，及时收集产量、进尺、洗选加工、运量、销量等生产进度信息以及安全状况信息，并与生产计划对比分析，及时发现生产作业衔接问题以促进作业过程协同;通过安全风险预控，实现对重大危险源的识别与跟踪;通过安全隐患管理，实现对安全监督检查与隐患排查的闭环处理;通过不安全行为管理，全面收集不安全行为并进行预警和处理结果跟踪;通过生产运行监视，对采集的工业自动化运行状态、设备运行参数、环境安全状况和井下人员动态等信息进行加工处理，并以图形化方式全方位、直观展示矿井各监控系统的运行状态、设备工况以及安全状况，为现场运行监管和调度指挥提供全面的技术支撑。3)在综合监管层构建安全生产管理驾驶舱，通过对生产经营计划、生产作业计划、生产运行与安全状况的综合分析，及时发现经营与生产的衔接、配合问题并协调控制，及时预测设备运行、环境安全、井下人员等风险并有效防控，以提高煤矿的风险预控能力和协调控制能力，进而实现煤矿的“监、控、管”一体化。

2煤矿MES系统应用功能

根据煤矿安全生产执行系统的应用架构设计，煤矿安全生产执行系统由工程项目管理、生产区队管理、生产装备管理、生产衔接计划、生产调度管理、安全风险预控、安全隐患管理、不安全行为管理、生产运行监视、管理者驾驶舱、工业数据采集、经营数据交换等功能组成，详见图2的煤矿MES功能组成。

2．1工程项目管理

根据煤矿安全生产特点，帮助企业根据矿井地质条件，工作面、巷道布局以及工程设计，将矿井生产活动划分成互为关联、相互支撑的地质构造预测、瓦斯抽放、巷道掘进、综机配套、安装准备、采面回采、末采回收等工程项目，并根据各专业、各环节的施工特点进行施工规划，作为生产衔接计划编制和生产作业组织的依据。

2．2生产区队管理

实现生产区队的信息化，并根据各生产区队的岗位职责、生产能力，并结合工程施工要求，为各工程安排生产区队，实现各区队承担工程的有序衔接并最大化发挥区队生产能力。实现生产装备的信息化，并根据各工程的专业特点及其施工要求进行生产装备的接续安排，实现生产装备在各工程之间的有效接续，提高装备的利用率。

2．3不安全行为管理

通过与人员定位系统集成，实现对领导跟班、带班情况以及作业人员脱岗情况动态管理，以加强领导跟班带班制度的贯彻落实，保证重要岗位的人员值守。及时收集各级安监人员发现的三违情况，通过对三违信息的多维分析，帮助企业发现不安全行为的发生规律与趋势，以便针对性治理。实时组织、加工、处理数据采集器采集的各工业自动化运行状态和设备运行参数等信息，提供各级管理者在管理网中以Web方式随时监视主运输监控、副井提升监测、井下排水泵房监控、主通风监控、压风机监控、矿井水处理监控、综采工作面监控、火灾束管监测、矿压在线监测等系统的运行动态和相关设备运行参数，进而提高作业现场的管控能力和应急指挥能力。数据采集平台提供OPC、ODBC/JDBC和文件共三种数据采集引擎，通过基于OPC协议的数据采集与转换引擎，实时读取矿井提升、运输、供电、压风等自动化系统的控制信号以及设备工况参数，通过加工、转换并存储于关系型数据库，作为运行监管和工况分析的依据;通过基于ODBC/JDBC协议的数据交换引擎，实现对安全监测监控系统、井下人员定位系统的数据采集和加工处理。通过基于文件读写协议，实现对产量监控等系统数据的采集和利用。

2．4经营数据交换

提供基于JMS异步消息机制的数据交换引擎，实时获取经营管理信息系统的经营管理、物资供应、煤炭运销等信息，作为安全生产执行系统中生产作业计划编制、生产调度指挥和执行过程跟踪的依据;及时将安全生产动态执行信息反馈至经营管理信息系统，以便煤矿根据生产作业安排进行物资供应、运输安排、经营考核。根据煤矿企业安全生产特点，构建融综合分析、预警处理于一体的安全生产管理驾驶舱。通过安全管理驾驶舱，对工业自动化运行状态、设备运行参数、环境安全状况和井下人员动态进行综合分析和风险预警，提醒管理人员及时检查并针对性的预防处理，将安全隐患消灭于萌芽中，促使安全生产管理从被动管理向主动管理转变。同时，建立数据仓库，实现对生产产量、进尺、运输销售、大型设备以及其他生产过程管理信息化数据的全面分析，掌握生产动态规律，为各级管理者全面、直观、准确掌握安全生产动态并进行组织协调和调度指挥提供技术支撑。

3煤矿MES系统实现技术

根据煤矿安全生产与经营特点，煤矿安全生产执行系统的技术实现，采用OPC技术实现对生产自动化运行动态及设备工况数据的实时采集，采用JMS技术实现对安全监测监控、人员定位的数据采集以及与经营管理信息系统的数据交换，采用FLEX技术实现对生产运行动态的图形化展现，采用OLAP技术实现对安全生产数据的多维分析。

3．1采用OPC技术实现对工业数据的实时采集

实时采集提升、通风、运输、供配电等生产自动化系统的运行动态和设备工况，是煤矿安全生产执行系统实现对生产运行动态可视化监管的关键。通过对煤矿主流生产自动化系统应用现状的调查分析，煤矿安全生产执行系统应采用OPC技术，完成对矿井综合自动化信息的实时采集。OPC(OLEforProcessControl，用于过程控制的OLE)是一个工业标准，管理这个标准国际组织是OPC基金会，OPC基金会现有会员已超过220家。遍布全球，包括世界上所有主要的自动化控制系统、仪器仪表及过程控制系统的公司。基于微软的OLE(现在的ActiveX)、COM(部件对象模型)和DCOM(分布式部件对象模型)技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自动化系统［3］。

3．2采用JMS技术实现与经营信息的共享与交换

采用JMS技术，实现煤矿安全生产执行系统与经营管理信息系统的数据交换和应用集成，实时获取经营信息，有效指导生产作业的组织与安排，及时反馈生产执行动态信息，形成从经营计划、作业计划到作业执行动态反馈、再到调度控制的信息流闭环控制体系，是煤矿安全生产执行系统实现“监、控、管”一体化的核心目标。JMS即Java消息服务(JavaMessageService)，是Java平台中关于面向消息中间件(MOM)的API，用于在两个应用程序之间，或分布式系统中发送消息，进行异步通信。Java消息服务是一个与具体平台无关的API，绝大多数MOM提供商都对JMS提供支持，能够有效解决煤矿异构系统间的数据交换问题［4］。

3．3采用Flex技术实现对运行动态的可视化展现

充分利用实时采集的生产自动化运行动态、设备工况、安全状况等信息，按照煤矿安全生产方式和生产工艺，采用Flex技术构建图形化的安全生产运行监管平台，以实现安全生产的过程可视化。Flex是一个高效、免费的开源框架，可用于构建具有丰富表现力的Web应用程序，利用AdobeFlashPlayer和AdobeAIR，可以方便构建图形化展示界面，并支持跨浏览器、桌面和操作系统的一致性部署。因此，Flex的图形化展示与界面组织能力可以有效解决煤矿生产自动化系统多、信息组织难等问题。

3．4采用OLAP技术实现对安全生产数据的多维分析

采用OLAP数据分析技术，通过对实时采集的安全生产动态以及经营管理信息的全方位分析，帮助企业及时发现安全生产执行过程中的各种问题与风险，以加强生产过程的调度协调能力以及风险预控能力。

4结语

矿产生产研究篇2

【关键词】采选生产能力优化配置保障措施

一、铁矿资源采选生产能力配置优化动因

1、国内外铁矿石供需形势为加快开发利用磁铁矿资源提供发展契机

从我国钢铁工业发展趋势来看，由于我国的铁矿石品位低、大型矿床少，矿石种类复杂，开采难度大，成本高，吨钢铁矿石需求强度要远高于其他发达国家（由于冶炼方式的不同），很难满足当前我国钢铁工业对铁矿石的大量需求。从对全球铁矿石供需形势分析来看，铁矿石依然处于供不应求的局面还将持续。虽然伴随着铁矿石主要供应方BHP、Vale、Rio、FMG扩大产能规模，全球铁矿石供需或将短暂趋于过剩的现状，但由于以中国、印度等为主导的发展中国家新一轮的工业化进程及其全球经济复苏前景必将带动全球钢铁工业的大力发展。同时，由于铁矿石主要供给方高度集中的优势，在未来的相当长的一段时期来看，对于作为冶炼用铁精粉的价格也将处于稳定波动局面。上述客观事实的存在，为赋存超贫钒钛磁铁矿和鞍山式磁铁矿资源的宽城矿业经济区加快开发利用磁铁矿资源提供发展契机，使其成为发展县域经济的重要支撑点。

2、实现资源合理开发利用

矿业经济区的科学发展要遵循矿产资源的适度开发与利用的规律，就依托长河流域的矿业经济区而言，要避免矿区超贫钒钛磁铁矿资源和鞍山式磁铁矿资源的过度开发利用，调控的目的也要使资源的开发利用规模与宽城县县域经济社会的发展相协调，同时，使矿业经济区内的地质环境得到有效保护，通过对超贫钒钛磁铁矿和鞍山式磁铁矿资源矿石生产能力和开发利用规模进行科学合理调控，也是落实全面协调和科学发展观的具体体现。

3、促进县域经济发展

合理调控经济区磁铁矿资源开发利用是实现资源优势向经济优势转变，促进区域经济快速发展的需求。在适度的范围内扩大生产规模有助于宽城县县域经济的发展壮大。

二、铁矿资源选矿生产能力配置优化模型选择

铁矿资源采选生产能力优化模型的建立包括以下三个方面需要考虑，目标函数的确立，优化设计变量、附带约束条件的数学模型。

1、目标函数

根据矿业经济区各集团公司所属各矿山采、选生产情况，2009年处理超贫钒钛磁铁矿石的各选厂以及处理鞍山式磁铁矿石资源的各选厂的选矿能力总体矿业经济区内处理超贫钒钛磁铁矿石的选厂（包括在建，扩建）共28家，2009年产铁精粉362.24万吨，铁精粉平均品位64%～66%，矿业经济区内处理鞍山式磁铁矿铁矿石的选厂共33家，2009年年产铁精粉215.4万吨/年，铁精粉平均品位62%～66%。在遗传算法的过程中将矿山不同矿种选矿能力（吨/年）设为基本的种群个体，利用个体求解适应度，将所有矿山选矿能力的总和确定为适应度，以适应度最大为目标进行进化计算。目标函数在遗传算法中是个重要的控制主角，它强调了问题中最终目标及限制条件的相对重要性，目标函数包括了两个部分即目标部分和惩罚部分。

（1）目标：以下为目标函数F：

maxT（D）=wi■■Dj+s

式中，i表示各矿业集团（i=1，2，…，n）；Dj若代表各矿业集团所属选厂的选矿能力（j=1，2，3，...，n），依次类推。Wi为权重系数，权重的取值根据各因子的重要程度来定义，S为因子取值限制惩罚函数。

（2）惩罚：第二个部分，包括了限制条件是否符合于目标所设定的条件，惩罚函数R在遗传算法中是根据违反限制条件的合适程度来定义，但是需要注意的是若违反限制条件系数S过高，会使设计变的不合理。

（3）优化设计变量。根据以上目标函数的设定，这里优化设计变量为：

D=YDijY

式中，D同上，Dij表示各集团所属各选厂的选矿能力。

2、约束条件

根据已有资料，目前矿业经济区各集团公司各选厂的基本情况和存在的问题如下。

（l）随着各厂矿生产矿种结构和生产能力的不断变化，各选厂选矿能力和选矿对象在不断发生变化和调整；（2）随着矿山生产的变化，虽然选矿总能力大于矿山生产能力，但选矿生产能力结构不适应矿山生产发展要求；（3）从集团公司各生产区域来看，现有尾矿库供求不平衡；（4）部分选厂生产用水由坑下供给，生产成本较低，有独立的供电系统和厂前回水系统，有些选厂则存在早季缺水，需外购生产用水。

综上所述，矿山选厂能力主要约束条件包括5个方面。供矿约束，结合矿山的资源储量；尾矿库库容约束，考虑挖潜改造扩容后的库容量；选矿用水用电及供电、供（回）水约束；开拓运输系统工程的布置；经济效益最大化。

选厂能力优化，牵扯到多影响因素，考虑所有影响因素不太现实，因此需要掌握一个原则，那就是选择那些对目标、约束函数影响大的影响因素，结合实际，我们选择供矿约束；供水资源约束；尾矿库库容约束，作为三个对其他相关的约束。

第一，供矿约束。供矿约束是影响各选厂选矿能力的最主要限制条件，根据矿山保有资源储量表，对各集团选厂供矿约束如下：

对各集团选厂供矿约束如下：

天宝集团■X1k？燮Q1京城集团■X2k？燮Q2

剑锋集团■X3k？燮Q3其他集团公司选厂供矿约束依此类推。式中X同上，k表示各集团所属选厂的具体具体矿石供应矿山，Q为选厂规划后选矿能力。第二，供水资源约束。长河流域总流域面积391.1km2，主要一级支流有民驯河，葫芦峪河，年平均径流量0.73亿m3，流域内多年平均来水量4991万m3，枯水年来水量892万m3，多年平均可供水量为4500万m3，地表水开发潜力十分有限。根据八十年代以来长河矿业经济区地下水的供水量统计分析，多年来地下水平均供水量为1020万m3，现有771眼井。地下水水位数据动态变化，显示地下水多年采补基本平衡。矿业经济区地下水总量上已无更大开发潜力，只能在可开采区域之间进行相互调整。第三，尾矿库库容约束。尾矿库库容约束考虑其扩容后容量或服务年限，对于尾矿库库容约束采用惩罚函数的形式在构建优化模型分析中进行设定。一般原则即服务年限越大则对所服务的选厂选矿能力的约束越小。以上目标函数、优化设计变量、约束条件组成选厂生成能力优化配置数学模型，为了细化，我们分别对处理超贫钒钛磁铁矿石的选厂和处理鞍山式磁铁矿石的选厂进一步用遗传算法软件进行求解。第四，遗传优化求解模型。模型初始数据分别按照处理处理超贫钒钛磁铁矿石的选厂和处理鞍山式磁铁矿石的选厂的现有生产能力分别取值，总计处理超贫钒钛磁铁矿石的选厂的选矿能力在362.64万吨，处理鞍山式磁铁矿石的选厂215.4万吨/年。

参数设定如下：

分别选定Excel窗体内H19和H23字段为目标函数，采用Recipe的方法来进行求解。对于其设定则采原设定值选择，对所有基因染色体设定变量范围，变量范围根据变量的约束条件设定，在本数据库内以任意实数形式表示。

三、铁矿资源开采生产能力配置优化模型选择

铁矿石开采生产能力优化模型不仅考虑理论模型所的结果，还要结合实际现状，予以修正。

1、铁矿石开采生产能力优化理论模型

金属矿山合理生产规模的确定是金属矿山项目开发过程中一项非常重要的决策要素，许多决策要素均以生产规模为中心进行确定。生产规模的大小与矿山企业的经济效益密切相关，因此，在矿山前期规划中做好生产能力优化工作至关重要，金属矿山合理生产规模的确定，涉及地质资源条件、开采技术条件，矿区内外部多种技术条件、经济、环境、社会等因素，是一个复杂的系统工程问题。

泰勒模型虽然并没有完全包括影响金属矿山确定合理生产规模的诸多因素，但作为一个经验公式，用于初步确定矿山生产规模是具有一定的参考与实用价值的。一些学者通过对我国一些矿山的统计分析，提出修正的泰勒模型作为否作为我国矿山初步确定合理服务年限，修正后的泰勒公式为：

考虑±20%波动范围，则有：Qa=0.65Q■■（1±0.2）式中：Qjg表示矿床的工业储量（百万t），Qa表示矿山生产规模，泰勒模型实际上提出了矿山地质资源储量、矿山合理生产规模及矿山经济寿命之间的匹配关系。因为该公式简便易用，在矿山设计和估算矿山生产规模时具有一定的价值。

而矿山地质资源储量、矿山生产规模与其服务年限的关系可用下表达式：

Tp=■

式中：Tp表示矿山合理服务年限（a），K=1.3-1.5为储量备用系数，地下矿K=1.3-1.5，露天矿K=1.1-1.3，其它符号意义同上。

2、修正参数

为了使模型能够准确反映矿业经济区实际矿石生产能力现状，须考虑实际各集团公司采选过程中的选矿比，对泰勒模型予以修正。各集团公司选矿比如表1、表2所示。

四、优化结果与分析

1、铁矿石开采生产能力优化结果分析

（1）亮甲台超贫钒钛磁铁矿开采生产能力优化。本次矿业经济区铁矿资源规划涉及位于矿业经济区的亮甲台共6个超贫钒钛磁铁矿矿带，8个矿体；2009年矿石实际生产能力为780万吨。

依据生产能力综合优化理论模型，结合实际选冶需求，8个矿体的开采矿石生产能力达到2702万吨/年，其中亮甲台Ⅰ-1矿体、Ⅰ-2矿体、Ⅰ-3矿体、Ⅱ矿体、Ⅲ矿体、Ⅳ矿体合理开采矿石生产能力为1036万吨/年，东川Ⅰ矿体合理开采矿石生产能力为40万吨/年，合理铁矿石生产能力为1076万吨/年，生产服务年限平均17年。

（2）孤山子超贫钒钛磁铁矿开采生产能力优化。孤山子超贫钒钛磁铁矿矿体，2009年孤山子超贫钒钛磁铁矿矿石实际生产能力为2930万吨。结合实际选冶需求，剑锋集团所属超贫钒钛磁铁矿采区、泰丰集团所属超贫钒钛磁铁矿采区、宽安矿业所属超贫钒钛磁铁矿采区、京城集团所属超贫钒钛磁铁矿采区、恒泰集团所属超贫钒钛磁铁矿采区2009年开采矿石量分别为670万吨/年、630万吨/年、60万吨/年、1200万吨/年、250万吨/年，依据生产能力综合优化理论模型，合理生产能力应为2740万吨/年，平均生产服务年限为20年。

（3）鞍山式磁铁矿石开采能力优化。矿业经济区内除超贫钒钛磁铁矿床铁矿带外还存在沉积变质磁铁石英岩型矿床，矿石自然类型主要为磁铁石英岩型，工业类型属“鞍山式磁铁矿”，矿石品位（TFe）29%～35.17%之间，具有工业价值的矿体161条。2010年鞍山式磁铁矿石实际开采能力为453万吨。矿业经济区鞍山式磁铁矿开采，依据资源储量，规划期10年内，每年开采产矿石量可达到619万吨/年。依据生产能力综合优化理论模型，并考虑实际生产能力现状，尾矿库资源、可供水资源条件约束，到2015年，鞍山式磁铁矿石开采合理生产能力达到592万吨，2015―2022年，宽丰集团的唐家庄矿业公司、娄台子矿业公司、双洞子矿业公司、兆丰集团上院矿业公司、福林矿业公司进一步做好深部勘查工作的基础上，2022年鞍山式磁铁矿石开采能力维持在592万吨/年。合理服务年限22年。

2、铁矿资源选矿生产能力优化

（1）超贫钒钛磁铁矿选矿生产能力优化。基于选厂生成能力优化配置数学模型，综合考虑资源赋存状况、技术设备更新能力、水资源及尾矿库配置能力，考虑矿业经济区矿业集团所属各选厂相继扩大产能，在天宝矿业新建一产能为80万吨/年的选厂，京城矿业集团新建一产能为100万吨/年的选厂这一实际，长河矿业经济区处理超贫钒钛磁铁矿石的产能总规模可达到864.5万吨/年。远期（2015―2022年），考虑资源赋存条件、尾矿库资源利用条件等因素，考虑天宝集团、京城集团、恒泰集团所属部分选厂进一步扩大选矿生产能力，新建两家年处理超贫钒钛磁铁矿石60万吨/年和100万吨/年铁精粉的选厂，可以保障长河矿业经济区到2022年时处理超贫钒钛磁铁矿石的选厂生产能力达到年产铁精粉1244.5万吨/年。

（2）优化鞍山式铁矿选矿生产能力。考虑鞍山式磁铁矿资源赋存条件和可采条件，让部分选厂如：龙源所属龙泉选厂、福林公司所属福林选厂等达到设计生产规模，使得2015年处理鞍山式磁铁矿石的选厂规模达到年产铁精粉256.8万吨/年，远期（2015―2022年），在逐步做好深部地质详查工作的基础上，到2022年，处理鞍山式磁铁矿石的选厂规模维持年产铁精粉256.8万吨/年。

五、铁矿资源采选生产能力产能配置优化保障措施

1、优化超贫钒钛磁铁矿的采选生产能力保障措施

（1）优化超贫钒钛磁铁矿开采能力。对隶属矿业经济区的超贫钒钛磁铁矿体，矿山应采用自上而下台阶式开采，矿山最终产品为磁铁矿石原矿，块度不大于350mm。在充分利用现有生产设施的基础上，增加或更新生产设备，主要考虑使用容量大的电铲设备，同时结合该矿矿区范围大，矿体形成独立采场多，开采剥离量大等实际情况来确定各矿体的开采先后顺序。在原有形成独立采场的基础上，增加采区作业面，增加采场数量，建立多套独立的生产系统。

（2）优化超贫钒钛磁铁矿资源选矿技术。矿业经济区内超贫钒钛磁铁矿除含TFe之外，还含有一定数量TiO2、V2O5，通过测试分析以及多种方法选矿试验，证明经济区内原矿磁性铁为中细颗粒较易选，钛不易回收，磷通过浮选可得到磷精矿，但由于原矿中含有一些碳酸盐矿物，在浮选的过程中，碳酸盐矿物和磷灰石在一起，使得磷精矿品位并未显著增加，故推荐只回收铁的选矿流程，即：原矿-干式预选抛尾（弱磁）-粗磨-湿式弱磁选-细磨-湿式弱磁选-铁精矿的选别流程。该流程实现了提前抛尾具有节水、电、低成本、低污染的优点。

（3）开展超贫钒钛磁铁矿矿床的地质详查工作。矿业经济区的超贫钒钛磁铁矿矿床分布于亮甲台和孤山子。由于矿床属岩浆晚期分异形成，岩浆结晶分异的不同，造成磁铁矿含量的变化，为进一步提高矿业经济区资源规模经济效率，在查明孤山子超贫钒钛磁铁矿成矿地质条件及资源潜力现状基础上，规划期应进一步加大勘探详查力度，加密各种采样工程，采用边采边探的方法，加强地质工作投入，加强岩体相带的划分及矿化富集规律等方面的综合性研究工作，加强孤山子超贫钒钛磁铁矿床的深部勘查，力争找到大而富的铁矿体。

2、优化鞍山式磁铁矿资源的采选生产能力保障措施

（1）优化鞍山式磁铁矿资源开采生产能力。对赋存于矿业经济区内鞍山式磁铁矿体，普遍采用的采矿方式为斜井―竖井―平硐联合开拓方式，用分段空场法辅以浅孔留矿法进行采矿。（2）科学布置地下开拓工程，开拓巷道布置的合理与否，将直接影响今后漏斗的布置和矿石是否能大量采出。因此，在加强地质工作的基础上，获取第一手基础资料用于指导开拓工程。（3）科学合理布置探矿工程。在探采结合的原则下，对变化大，现有巷道和原地质钻孔没有控制到或揭露不准确的矿段，根据情况，适当地多安排一些探矿工程，力争提前为开拓巷道确定合理的位置。（4）适当增补一些采准工程，尽量回收滞留在采场内的矿石。（5）对于采矿中途赋存条件发生变化的矿体，及时改进回采工艺，确保矿石回采率。

3、优化鞍山式磁铁矿资源选矿技术

针对鞍山式磁铁矿石特点，选厂采用“三级破碎，二段磨矿，三次磁选加磁团聚重选”工艺流程，并增加聚环式尾矿回收机，以降低尾矿的品位，浓缩磁选的粗精矿进行两段磨矿，磨矿细度为-200目占60%，仍采用CTB1024型湿式磁选机（磁场强度1450奥斯特）进行二次磁选，得出粗精矿再返回高频细筛进行两段分级，筛下产品进入磁团聚重选（采用φ2500型磁团聚磁选机进行重选）。

4、开展鞍山式磁铁矿深部地质详查工作

在基本查明了矿区赋存于中―下太古界迁西群上亚群拉马沟组地层的沉积变质磁铁石英岩型矿床的地质及构造条件、矿体数量、矿体形态、产状、规模和空间分布以及开采技术条件现状的基础上，规划期内应以边采边探原则，加强布置深部控制矿体的探采详查工程，进一步查清鞍山式磁铁矿资源远景储量，为矿山合理规划开发、管理提供地质和储量依据。

【参考文献】

[1]刘伟朋：基于讨价还价博弈分析的中国铁矿石谈判的策略与战略[D].中南大学，2009.

[2]高文翔：多矿整合产能配置与区域开拓运输系统重构优化研究[D].中南大学，2008.

[3]杨立生：基于粒子群算法的选矿能力优化研究[J].矿业快报，2007（11）.

矿产生产研究篇3

[关键词]矿区生态环境

[中图分类号]X826[文献码]B[文章编号]1000-405X（2013）-9-196-2

基金项目：2012年中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助。

自治区位于祖国的西南边疆，平均海拔高度在4000m以上，素有“世界屋脊”和“世界第三极”之称。其主体即青藏高原，是我国典型的高寒脆弱区，地处世界最大的成矿带之一，阿尔卑斯―喜马拉雅成矿带的东段，地质构造独特，成矿条件优越，蕴藏着丰富的矿产资源，优势矿产资源包括铬、铜、钼、铅、锌、铁、金、银、盐湖资源等，多数为国家紧缺的矿种，是我国重要的矿产资源战略储备基地。目前，已发现的矿种有101种，有查明资源储量数据的矿种41种，矿产地近3000处。其中，铬、铜和盐湖锂矿资源储量居全国首位，鉴于铬、铜以及盐湖中的锂、钾等均为我国最主要的紧缺矿产，矿产资源的战略意义尤为凸显。

长期以来，矿产业发展落后，与其资源地位极不相称，但近年来，自治区矿业发展速度较快，在国民经济和社会发展中的地位越来越重要。矿产开发管理薄弱，多数矿山属于盲目投资建设、盲目开采，采矿方式原始，采矿工艺落后，大多露天开采零星分散矿产，而且只采富矿，资源利用效率和效益很低。这种粗放的矿产资源开发方式带来了诸多的生态环境问题，制约了矿区资源的可持续发展与利用。随着对的矿产资源开发力度的加大，矿山迹地环境问题日益突出。粗放式矿山开发遗留的大量矿山迹地，带来一系列的环境问题急需解决。矿山迹地也称矿山废弃地、采矿废弃地、矿区废弃地等，是指为采矿活动所破坏的，未经治理而无法使用的土地，包括露天采矿场、排土场、尾矿场、塌陷区以及受重金属污染而失去经济利用价值的土地等。本研究选取自治区的那曲地区为研究区域，试图阐明高寒脆弱区矿产资源开发对土壤、植被和水体的生态效应，为高寒脆弱区矿产资源开发生态保护和生态修复提供理论和技术支撑。

1研究区概况

那曲地区位于83°55'-95°5'E和29°55'-36°30'N之间，冈底斯山―念青唐古拉山主脊分水岭以北，昆仑山、唐古拉山以南，西与阿里地区为界，东缘与昌都地区毗邻，总面积达45多万平方公里。这里是长江和怒江的发源地，为青藏高原腹地。在综合自然区划上属羌塘高原高山草原带和怒江上游高山灌丛草甸带。那曲是一个具有地热资源、水利资源、湖泊资源、矿产资源丰富的地区，现已发现著名的藏北、藏南两大超基性岩带，蕴藏着丰富的与超基性岩有关的各种矿产，特别是我国急缺的矿种：金、铬、铜、钼、硼。目前，矿山已成为那曲地区社会经济发展的六大特色的支柱产业之一，成为了那曲地区重要的经济增长点。矿山的发展，还带动了那曲地区交通、能源等基础设施建设的发展。但同时也应看到，在大力发展矿产资源的同时，对当地的生态环境造成了很大的破坏，由于那曲处于高寒生态脆弱区，生态一旦破坏，恢复起来相当缓慢，甚至不可逆，所以很有必要对这一地区矿产资源开发的生态环境效应进行评价和研究，为高寒脆弱区矿产资源开发的生态保护和生态修复提供理论和技术支撑。

2研究方法

利用较高分辨率遥感数据，对选取的典型矿产资源开发区内的主要地物进行判读，并指出环境破坏程度不同的区域；然后根据遥感信息判读结果，在不同破坏方式和破坏程度的区域进行实地监测研究。

为了调查矿产资源开发对地形地质、土壤理化性质、植物多样性与生物量的影响，在那曲那木切砂金矿附近，选择未退化草地、退化草地和矿区草地，取1m×1m草地样方进行调查，记录草地类型、物种组成、植被盖度、地形、草地退化程度等，测定土壤含水量，同时取0～30cm的表层土壤样品以备室内分析，采用刈割法获取植物样方地上部分，取回实验室后置于65℃下烘干后称重，得到地上生物量；使用根钻获取群落根系，用淘洗法将根系与土壤分离，在65℃下烘干后称重，得到地下生物量。共取得有代表性的草地样方和土壤样品各30个，分别代表未退化草地、退化草地和矿区草地。

使用样方调查数据统计物种数并计算Shannon-Wiener指数作为群落物种多样性的表征。Shannon-Wiener指数（H）的计算方法为：式中ni为第i个物种的株（丛）数，N为样方各物种株（丛）总数。

3矿产资源开发的生态环境效应

目前矿产资源开采生态环境效应的研究主要集中在水体、土壤（地质）、大气、植被和人类健康等5个方面。（1）矿产资源开采对水环境的影响主要体现为：地表河流和地下水污染，如矿山场滤液和有害物质流入河流，改变水质、硬度和pH值等；地下水水源枯竭。（2）矿产资源开发不仅破坏地质结构，导致地面沉降、地面塌陷和裂缝，还可能引起崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害；另外，矿产资源开发导致地表植被破坏和土壤的，引起土地沙化和水土流失[1]，有些矿产资源开发过程中还会形成土壤的重金属污染；（3）矿山开采后，长期暴露地表的固体废弃物在空气、水、太阳能和生物等的共同作用和影响下，将发生物理的和化学的变化，并使固体废弃物风化解体，形成碎屑、粘土和溶解物3类风化物质。这些物质在风力作用下，将产生风化扬尘，污染矿区大气环境。（4）矿区植被的破坏主要是由于矿山工业广场的建设、废弃物堆放、开山修路、地面塌陷与露天采矿剥离引起的。矿区的建设和生产改变了土地养分的初始条件，从而使植被生长量下降[2]。（5）矿山开采所引发的粉尘以及水体和土壤中的重金属污染都会影响人体健康[3]。

那曲矿产资源开发环境效应的特殊之处在于地处高寒脆弱区，生态环境脆弱，一旦破坏很难恢复。因此，有必要对研究区域内矿产资源开发造成的环境效应进行分析，为进一步的评价提供依据和对策。通过实地调查和遥感图像的解译与判读，在矿产资源开采活动中，对环境的影响主要表现在对区域地质地貌、土壤、生物多样性和生物量的影响。

3.1对区域地质地貌的影响

在采挖的过程中造成地面不均沉降，常引起地层变形，局部塌陷、生成不规则裂缝，此外大量废渣的堆放不仅占用大量土地，且形成局部人工地貌，破坏地表结构，易引起滑坡、地震、泥石流等次生地质灾害，对矿区生态坏境和工作人员的生命和健康造成威胁。且很多矿区开采之后没有治理和恢复地貌，任由废矿和废渣堆放，严重破坏了地表景观和当地的生态环境。露天开采在矿区形成众多大大小小的露天采坑，其中小者一般深几米至十几米不等，长和宽一般为20～40m，而大者深可达数十米，长达数百米。采坑开挖边坡高度2.5～30m不等，坡度一般在60°～85°，个别地段呈近直立状态，崩塌隐患严重。地面露天开采占用和扰动地表面积规模大，弃土弃渣数量多，这又为水土流失的形成提供了基础。

3.2对土壤的影响

采矿采挖的过程最直接的影响就是对土壤的影响，矿区的土壤大部分都会遭到毁灭性的影响，此外，产生的废液、废渣、废气会污染当地土壤环境，通过对矿区土样进行分析，发现土壤矿化度、酸碱度和重金属含量明显大于周边地区，污染严重，且土质退化严重，极易造成土壤贫瘠和风沙化。通过对未退化草地、退化草地和矿区草地土壤样品的分析，表明矿区土壤的碱解氮、全氮、有机质、速效钾、速效磷、粉粒和黏粒的含量低于未退化草地和退化草地，而砂粒含量则相比偏高。其中下降最为明显的是碱解氮和全氮，仅有未退化草地的约40%，退化最不明显的是速效钾，分别为未退化草地的82%和退化草地的95%。矿区由于人工开挖表层土壤和矿渣占压地表植被，优良河谷草场破坏殆尽，砂卵砾石。有机质含量高的河谷草甸土表层土壤，经过采金冲洗以及风化、侵蚀等作用，弃渣土层中的大量粘（壤）质成分、有机质成分随之流失，其毛细作用大大降低，土壤肥力降低、土质恶化。另外，矿渣中重金属含量较高，重金属随尾矿砂进入矿区周边土壤，土壤中绝大多数金属污染物都难以溶解，其生物有效性较低，植物难以吸收利用。同时由于受到因采矿引起水土流失的影响，矿区下游草场也受到影响，导致下游草地土壤沙化，草场退化。矿区地处高寒高海拔区，生态环境脆弱，生态系统的抗干扰能力弱，植被一经破坏，自然恢复极其困难。因此，在自然状态下，露天开采对植被的破坏往往是不可逆转的，由于露天开采造成的植被破坏很难恢复到原始状态。

3.3对植被和生物多样性的影响

采矿活动破坏了地表结构和土壤水体环境，也破坏了地表的植被，使植被面积减少，矿区周围群落的结构和功能发生变化，造成生境破碎和生物多样性受损，进而影响矿区植被群落的演替和生物多样性的构成。相比未退化草地，矿区草地的单位面积物种数降低了51%，Shannon-Wiener指数降低了39%，盖度降低了46%，生物量降低了34%。

4矿区生态保护与恢复建议

目前，我国矿区的生态重建主要在采矿造成的四种破坏类型上进行，即露天采矿场、废石场（排土场）、尾矿场（包括采煤中产生的矸石山）和地下开采造成的塌陷区。不同破坏类型的生态重建方式也有一定的区别。高寒脆弱区因其独特的高原气候和特殊的自然条件，其矿山迹地的环境治理有别于一般区域的治理经验。由于矿山矿体埋藏较浅，矿山多以地面露天开采为主，极少数为地下硐采，如砂金矿、铬铁矿、铁矿、铜矿、铅锌矿等，尤以砂金矿和铬铁矿露天开采留下的矿山迹地规模最大。粗放式矿山开发遗留的大量采坑和弃土弃渣等引发了一系列严重的社会及环境问题，增加了生态恢复难度[4]。针对于矿产资源开发引起的生态环境问题提出以下建议：

4.1生态安全战略对策，实施整体保护战略，建设国家生态公园

基于生态环境地位的重要生态环境的脆弱性和生态环境问题日趋突出的综合考虑，提出对生态环境应实施整体保护和重点开发的生态安全战略，把那曲的部分地区建成具有国际影响和世界水平的我国部级生态公园。把国家生态公园的性质、任务及其管理的体制与机制的研究纳入国家科技发展战略。

4.2加大现有自然生态系统保护的力度

在国家生态公园框架下，对现有自然生态系统特别是关键、特殊自然生态系统类型实施重点保护的对策。加大高原高寒天然草地以及江河源区水源涵养和原始林保护的力度。

4.3加强实施生态安全战略的科学研究

重点开展如下内容的研究：在生态环境不稳定性与敏感性评价与研究基础上，开展生态安全格局、生态系统健康诊断、生态功能效益价值判断的研究；研究生态安全等级划分和生态环境变化允许值的判定；建立生态安全评价指标体系和生态安全预警系统。

4.4矿业结构调整与优化

矿业结构关系到资源的合理利用，矿业环境的有效保护，矿业的可持续发展以及不同类型矿业企业的地位与作用由于自然地理交通能源条件较差，基础设施落后，矿业开发工作起步晚，起点低，部分矿山规模过小，设备简陋，技术落后，资源浪费的现象严重，致使矿业开发成本加大，矿业开发受到严重限制因此，要积极利用市场机制，通过联合开发的办法，提高矿业开发水平，积极引进和推广先进技术和工艺方法，提高矿业开发的效益，降低矿业开发成本，提高矿业开发的科技含量，对落后的采矿技术和选冶工艺要进行限制，加快自治区矿业开发的步伐逐步清理关闭生产工艺落后资源利用水平低下以及资源保证程度不足乱采滥挖浪费资源的矿山企业，减少企业数量，提高企业质量实现从粗放到集约的转变严格禁止工艺落后破坏环境浪费资源的区外矿业企业向区内转移，确保有效保护和合理开发利用矿产资源。

4.5建立和完善法规建设，健全监督管理体系

按照社会主义市场经济的要求，针对矿山环境保护的特点，在国家出台的矿山环境保护法律法规体系和技术标准体系下，针对实际情况，完善并制定相关实施办法，努力使矿山环境保护工作走上法制化制度化规范化和科学化的轨道，如矿山地质环境恢复保证金制度就很好地遏制了矿山业主的破坏行为大力查处破坏生态和污染环境的矿山企业，突出解决群众反映强烈的区域性生态破坏问题，遏制矿产资源开发过程中生态破坏和环境污染严重的趋势，改变矿山乱挖滥采浪费资源的现状，协调好矿产资源开发与环境保护的关系，为矿业经济作为支柱产业，实现高起点、规模化、规范化发展打好基础。

参考文献

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矿产生产研究篇4

【关键词】矿产资源开发生态补偿湖北省

一、湖北省矿产资源开发现状

1、湖北省矿产资源状况

湖北省矿产资源丰富，是全国矿产资源种类最多的省份之一，已探明矿产资源储量的矿种位居全国中游。截至2009年底，湖北省已发现矿产资源种类达149种，占全国已发现的矿种数的87.13%；全省已探明矿产资源储量的矿种共92种，占全国已探明矿产资源种类的79.32%。从已探明的资源储量结构来看，非金属矿产和金属矿产占有绝对地位，分别为45.65%和44.57%。按全国统一标准计算，2009年湖北省保有矿产资源储量潜在总值为14720亿元，矿产资源每平方千米潜在总值为791.41万元，均居全国第14位；人均潜在总值2.425万元，居全国第17位。

2、湖北省矿产资源利用现状

矿业是湖北省重要支持产业之一，湖北省矿业产值占全省GDP比重较高且呈逐年上升趋势。从表1可以看出，湖北省矿业产值较大的是石油加工、炼焦及核燃料加工业，黑色金属冶炼及压延加工业以及电力、热力的生产和供应业。

二、湖北省矿产资源开发对生态环境的影响

矿产资源开发十三个行业为湖北省GPD贡献出较大的力量，但与此同时，也给湖北省生态环境带来了诸多不利影响，本文从大气污染、水污染和固体废弃物污染三个方面进行分析。

1、大气污染严重

出于成本考虑和技术制约，一些矿业生产部门在生产过程中对排放出来的污染物不加以处理，对生态环境造成较大的影响。大量的工业废气、工业烟尘、工业SO2和工业粉尘排放到空气中，严重污染了空气，对人类身体健康造成了极大地威胁。从表2可以看出，非金属矿物制品业和电力、热力的生产和供应业废气污染物排放占矿业行业排放总量比重较大，其次是石油加工、炼焦及核燃料加工业、煤炭开采和洗选业以及黑色金属矿采选业。从行业来看，全省废气工业污染源主要分布在非金属矿物制品业、化学原料及化学制品制造业、电力、热力的生产和供应业、黑色金属冶炼及压延加工业等行业，由此可以看出，矿业行业部门在生产过程中所产生的大气污染占全行业大气污染比重最大。在湖北17个重点城市中，空气质量符合国家一级标准的只有神农架，武汉、荆门、孝感和恩施的城市空气质量只达到国家三级标准。工业废气特别是工业SO2排放是造成酸雨危害的主要根源，目前湖北省共有12个城市受到不同程度的酸雨危害，其中秭归最严重；2009年全省城市酸雨频率为26.5%，其中枝江最严重，酸雨频率达到91.2%。

2、水污染影响相对稍轻

尽管2010年湖北省工业废水排放量为94593万吨，占废水排放总量的34.94%，但是从整个行业来看，矿业废水排放量小，全省重点废水工业污染源主要分布在化学原料及化学制品制造业、造纸及纸制品业、饮料制造业、纺织业、医药制造业以及交通运输设备制造业等行业。矿业废水主要包括矿坑水、选冶矿水、尾池矿水等。由于矿业废水中含有大量的汞、镉、铅、砷、铬等重金属以及有毒污染物质（如：氰化物、挥发酚、石油类等），矿业废水排放对生态环境的破坏程度依然较大。

矿产资源开发的过程中如果不采取适当的措施会造成严重的水体污染，同时，矿产资源开发的过程中需要大量的水资源，这就造成区域水资源储量下降，地下水系统遭到不同程度的破坏。

3、其他影响

部分矿山在开采过程中由于过度抽采地下水造成地下水位下降，山体坍塌，人们生活用水受到严重影响等现象。矿产资源在开发过程中还会占用大量耕地，矿山建设过程中的大量尾矿、矿渣也会侵占大量的耕地，造成耕地资源污染或浪费。此外，矿产资源开发还会造成生物资源损害和诱发地质灾害等。

三、湖北省矿产资源开发生态补偿机制构建

1、补偿原则

（1）谁污染，谁付费原则。矿产资源开发生态补偿必须遵守“谁污染，谁付费”的原则。矿业开采部门在生产建设过程中对生态环境造成了污染，有责任和义务对此进行相应补偿。通过对矿业企业开征生态补偿费，将矿产开发过程中的负外部性内部化，能有效地促使矿业企业在生产过程中自觉地减少对生态环境的破坏。

（2）市场补偿与政府补偿相结合原则。由于生态环境与人类经济活动关系复杂，生态环境又是一种公共物品，政府在管理和补偿上具有效率低、财力有限的缺陷，因此，必须将生态补偿纳入市场机制，以市场为基础，对生态环境的经济价值进行补偿，而政府负责对生态环境的社会和生态价值进行补偿。

（3）征收费用应与环境治理费用一致原则。征收矿产资源生态补偿费用是生态环境保护的一项重要经济政策，补偿费征收手段应该灵活，既不能低于环境治理成本，又要考虑生产部门承受能力。企业等生产部门都是以企业利润为最终目标，具有趋利性，一定程度上忽视生产过程中对生态环境造成的破坏，因此在征收过程中应有适当激励政策，对环境污染破坏较轻的企业少征收，而对严重污染生态环境的企业则征收补偿费与处罚并重，暂停企业生产甚至直接关闭。

2、矿产资源生态补偿机制

根据市场补偿与政府补偿相结合的原则，湖北省矿产资源生态补偿由政府补偿和市场补偿两部分构成，遵循“征收―补偿―监督与保障”的程序。

（1）征收。生态补偿费用的征收需要确定生态补偿标准与补偿方式，湖北省矿产资源主要以金属矿产和非金属矿产为主，矿产资源开发过程中造成的污染以大气污染和固体废弃物污染为主，水体污染相对较轻。因此在确定湖北省矿产资源补偿标准时应遵循湖北省具体实际情况，根据区域、矿种和开发程度差异制定不同的生态补偿征收标准。

矿产资源生态补偿准备金包括废弃矿山的生态环境治理与恢复以及新开矿山生态环境恢复保证金。废弃矿山的生态环境治理补偿基金主要来源于中央政府和地方政府的转移支付。地方政府的补偿准备金来自于矿区政府的补偿准备金、权利金以及地区政府财政收入。新开矿山生态环境恢复保证金来源于矿山开采人，即在采矿权获得前，申请人交纳生态环境恢复保证金，保证金根据采矿区生产过程中对生态环境造成的破坏程度决定。

（2）补偿。矿产资源开发生态补偿是矿产资源开发过程中对企业、居民和矿产资源所有者造成的损失进行补偿。从补偿主体来看，主要包括直接补偿和间接补偿两种方式。直接补偿主要通过市场机制调节，由资金补偿和实物补偿构成。资金补偿即直接支付损失者相应的损失费用；实物补偿则是当地政府或矿产资源开发企业通过物质、征用劳动力或土地等手段补偿损失者，以改善损失者生活条件，这也是较常见的补偿方式。间接补偿一般通过政府调节，主要由政策补偿、技术补偿以及移民安置等方式构成。

（3）监督与保障。监督保障措施对矿产资源开发生态补偿机制落实进度非常关键。矿产资源开发生态补偿机制监督目标恢复和改善矿区生态环境，实现社会福利最大化，主要是针对矿产资源开发生态补偿效果评价的，包括综合效益评价和补偿资金使用效益评价。矿产资源开发生态补偿机制保障措施是指通过制定相关法律法规保证矿产资源开发生态补偿得以实现。主要包括矿产资源开发生态风险基金制度、矿山生态补偿转移支付制度等。

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矿产生产研究篇5

关键词：露天矿；生产工艺；设备；管理；发展

引言

小龙潭矿务局布沼坝露天矿自开矿以来，经过几代人的钻研努力，由传统的手工作业采掘方式发展到今天全自动化、机械化生产模式，回顾过去60年的发展历程，为了适应生产工艺的调整变化，设备管理的结构、方式也随着调整变化。而今，露天矿生产工艺由半连续工艺作业替代了斗轮连续工艺系统，大型矿用设备也随之退出生产工艺系统，生产系统战线逐步缩短，设备数量不断增加，随着矿区设备大机修的运行，设备的维护保养，维修队伍等管理更需要细化、科学、规范。

1生产工艺的调整变化

1.1设备管理目的

设备管理的全过程，就是设备的日常管理。它是从设备的计划开始，对研究、设计、制造、检验、购置、安装、使用、维修、改造、更新、直至报废的全过程管理，是一项兼有技术、经济、业务3方面的技术管理工作。设备管理的主要目的是用技术上先进、经济上合理的装备，采取有效措施，保证设备高效率、长周期、安全、经济地运行，来保证企业获得最好的经济效益。

1.2生产工艺调整发展变化

按照露天矿生产发展历程，生产工艺分5个阶段。1）简单的土法、手工机械开采，采用人力车、牛马车、矿车自溜、斗仓、绞车等设备，人工打眼、爆破落煤、人工装车等方式进行生产，本阶段主要设备比较简单，单线生产，设备管理基本单纯。2）露天矿的一期建设工程，采用单斗挖掘机采装，穿孔爆破，机车牵引，绞车提升的生产工艺，本阶段采用采装设备开采，运输设备采用机车牵引，设备管理重点在采装和提升的工艺管理上。3）在一期工艺的基础上，为了解决机车牵引效率很低问题，进行矿二期扩建工程，采用单斗挖掘机采装、汽车和胶带机运输的半连续工艺系统，本阶段设备管理分成采装设备和运输设备管理。4）为了提高生产能力，露天矿进行三、四期扩建工程及技术改造，采用先进的大型采掘设备斗轮机和配套排土的排土机，对二期的胶带机进行技术改造，形成完整的连续生产工艺系统，本阶段设备数量多、型号复杂、而且大型设备占多数，设备管理任务很重。5）连续系统投入运行后，经过几年的开采，矿坑开采面不断扩大，系统战线逐步拉长，系统中间设备增多，出现的故障频繁，设备管理出现很难局面，为了保证生产有序、高效运行，有效利用现有设备，露天矿进行了五期扩建工程，使用挖掘机装车替代斗轮，汽车运输，为减少大物料冲击下料口，使用破碎机破碎物料的方式进行半连续生产模式。本阶段设备管理面大，分类明确，加之所有生产类设备进行集中维修、保养管理，使设备管理的方向又有新的变化。

1.3随生产工艺调整的设备管理模式转变

设备管理模式是根据露天矿实际生产工艺需求，对设备进行计划、更新、安装、维护、保养、维修、资料建档、资产管理等活动，布沼坝露天矿生产工艺笼统的概括有连续工艺系统和半连续工艺系统，从矿山发展到今，基本设备有矿车、绞车、机车、单斗挖掘机、斗轮机、胶带机、排土机、破碎机、转载机、电缆车、运输汽车、液压挖掘机、电动挖掘机、装载机等，露天矿根据设备的特点、类型、工作方式等对设备进行分类管理模式，设备按照用途进行编号，有效解决设备运行的故障分类处理。连续工艺系统时期，设备数量，完全都是矿用大型设备，配件也相应多，1台设备的配件要分层和分区进行管理。为了解决胶带机长距离运输，1个故障影响整个战线的生产问题，实施五期扩建工程，建设保障性好的半连续生产工艺系统，满足生产需求，用液压挖掘设备和电动挖掘设备代替大型的斗轮机和转载机，用汽车替代部分工作面上的胶带运输，即克服运输线长、故障多的烦恼，又满足生产能力要求，利用破碎机进行物料粉碎性处理，减少运输胶带的破损率。加之，生产设备进行集中维护、修理后，对设备的管理思想有一定的转变，特别是管理模式的转变，比如，计划性工作不一定全部都要做，露天矿对设备的管理只要做到设备安全操作、按时接受保养、督促设备维修、落实6S管理内容等。

2露天矿矿生产工艺转型下设备管理的探讨

2.1满足生产工艺需求的设备管理

露天矿生产工艺调整变化，是适应露天矿新形势新格局的发展要求，为了满足新工艺生产的需求，设备管理的结构、方式、方法也要思考新的标准，也适应生产工艺系统运行的要求。连续或半连续工艺系统设备管理都采用分类又集中的管理方法，结构属于分类管理模式，就是将设备按照分类要求进行分类，一般分为大、中、小型3类，按照类型进行设备维护、保养、修理等集中定制管理，就本身满足设备管理的要求来说，这样的管理模式已经足够适应目前设备运行要求，但是，在生产工艺调整转型的前提下，设备的管理是一个设备管理者需要思考和研究。为了适应露天矿生产发展的需要，结合生产工艺的调整，露天矿的设备类型也发生很多变化。在大型设备退出生产系统，落实生产现场的管理要求，半连续工艺的生产要求，对设备管理要因地制宜，设备的维护、保养、维修等工作需要进行集中管理，必须实施生产设备集中维护保养、维修，就是大机修。

2.2实施大机修后，设备维护保养、维修的连续性

大机修实施后，基本生产性设备(排土机、胶带机、破碎机、液压挖掘机、电动挖掘机等)的维护保养、维修都由修理部门负责实施，设备使用部门做相应的巡检、保养修理要求和更新计划及大修项目等工作。设备的维修保养是设备发挥高效的保障，为了不影响生产，维修保养非常重要，设备维护保养和维修的连续问题，最终就是相互协调的正常性问题，设备使用单位和维修单位的协调使设备维修保养能够及时、有序，保障生产工艺连续、高效运行。大机修设备维护保养的协调性，主要还是设备管理方与维修方的协调和配合，这样的配合更大程度就是调度的一致性问题，北方大矿已经领先完成信息化推动平台，依托平成信息互通，达到一程式信息链。随着我国科学技术的快速发展，尤其是计算机、信息技术和微电子技术等的发展，光机一体化技术在露天矿设备管理上的应用将会更加广泛。借助信息技术这一项专业化设备维修的管理。加强对露天矿设备维修和保养做状态监测和故障诊断等技术的运用，使设备维修由静态发展至动态，可以提高人员的工作效率，为煤矿企业节约大量的人力物力，从而给企业带来更大的经济效益[2]。

2.3发展现代化露天矿设备管理的思路

设备是生产企业的主要生产工具，也是生产企业创造价值的主要物质手段。设备管理与维修在生产企业中是一项重要的管理和技术工作。在当前技术发展非常迅速的时期，设备技术有了很大的发展，随之而来的是设备管理工作的快速前进。设备管理工作必须适应当前装备技术的发展需要，以确保生产企业在现代技术下的正常运转[3]。生产的发展需要设备的完好与高效，要使设备达到完好高效益，必须探索露天矿设备的集中维修与保养，设备管理的模式转变，管理理念的调整和现代化的设备管理等问题。现代化管理的过程中最需要的是人才，我们需要培养能适应现代要求的设备管理与维修方面的管理人才和技术人才[4]。由于设备实施大机修，作为设备使用单位，在设备管理上，应当理清设备管理的每1个层次，做到层层有责，层层落实，利用现场管理与业务管理相结合，有计划就有落实。监企分开的布局调整也给设备管理带来很多的思考，企业的主要力量是工人，今后的设备管理工作必须依靠工人同志，他们不仅是现场管理的力量，也是技术的骨干。在设备的管理过程中，要不断深入了解设备的运行状况，了解技术人员和操作人员及维护保养人员的情况，对设备完全的熟悉，尽量发挥工人的能动性，进一步挖掘设备的效能。

2.4现代化管理的露天矿设备管理方向

设备管理手段随着科学技术的进步在不断更新，管理方法逐渐实现制度化、标准化和流程化[5]，为了解决露天矿分布散、线长和种类多的问题，对设备进行有效的管理，多数矿山普遍应用各类智能网络维修管理系统，各尽特色。但是在将来，综合性设备信息网络管理系统是未来设备维修管理的重点发展方向。网络技术本身不受时空和地域的限制，可以实现及时、优质和全方位的服务。维修基地可以将智能网络作为维修服务的主要手段，通过数据采集系统、维修服务系统等能够直接或间接获取设备维修保养的详细信息，并以此作为维修的依据，进行及时、有效地维修，确保设备的运行状态。设备信息化管理可以实现设备资源共享，改善设备技术状态，降低故障发生概率，提高设备管理水平和企业经济效率[6]。

3总结

露天矿设备管理是一个很广的研究课题，许多管理工作需要加强，特别在大机修实施中，设备维修保养等管理的协调和配合要更加默契。为了保障生产工艺的有序、高效作业，我们设备管理人员必须加强学习，互相沟通，团结一致，发挥工人层次人才优势，为设备发挥更大效能做出贡献。

参考文献：

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［5］李葆文.设备管理新思维新模式第3版［M］.北京：机械工业出版社，2010：56-81.

矿产生产研究篇6

矿产资源生态补偿即是指因矿产资源开发利用过程中，给矿区周围的自然环境造成破坏、生态环境造成污染、环境生态功能下降、矿业城市和周边人群丧失可持续发展机会，对生态环境进行的治理、恢复、校正，需要分清利益群体，重新整合相关利益群体所获利益，筹集资金等一系列活动的总称。

一、民族地区矿产资源开发利用过程中产生的问题

能源矿产开发和输出是现在多数民族地区经济的主要增长点和财政收入的重要部分。以内蒙古为例，2008年内蒙古能源生产总量为33440.86万吨标准煤，其中原煤占能源生产总量的比重为94.52%，原油所占比重为0.75%，天然气所占比重为4%，水电所占比重为0.01%。据内蒙古经济和社会信息化委员会统计，2010年1-2月，内蒙古规模以上工业盈亏相抵后实现利润130亿元，其中煤炭行业实现利润76.8亿元，同比增长了44.9%，占全区工业利润总额的58.7%。矿产资源开发利用的过程中产生的一系列问题亟待解决：

（一）地质灾害

我国矿产资源伴生成分复杂，有综合利用价值而未利用的矿点占30%以上，矿产资源利用率低，浪费现象较严重；露天采矿导致大面积的土地占用，植被破坏。地貌改变，地下采矿在地下形成巨大的采空区，上部的岩层失去支撑，破坏底层内部平衡，造成地层破裂、塌落，地表下沉，地面变形，地下空洞，矿坑积水，诱发开裂、崩塌、滑坡、地震等地质灾害，带来大量人员伤亡和经济损失。

（二）环境污染和生态破坏。由于采矿地下水位下降，水质恶化，产生酸雨

煤炭开采对水源有很大危害，水流经矿床会携带大量悬浮物，并溶入大量金属离子和其他可溶物。重金属和有毒金属矿的开采除了对大气、水和土壤都有严重的毒害作用外，还会在人体内富集。矿业废水中含有大量有害物质，例如金矿废水中含有剧毒的氧化钠和硫离子等，严重污染水源。矿山冶炼中释放的废气、粉尘形成酸雨和尘雾等，即使一些无毒矿物的开采，也会产生水体富营养化、土壤恶化、大气能见度下降等有损人体健康和生物生长的不良影响。

（三）对地方经济发展的影响

1.自身经济发展模式--高耗能状态问题。内蒙古自治区经济快速发展，但是仍以煤炭开采和利用为主。单位GDP能耗从1998年2.42吨标准煤/万元到2008年的2.16吨标准煤/万元。2008年能源生产总量为33440.86（万吨标准煤），其中原煤占能源生产总量的比重为94.52%；能源消费总量16268.22万吨标准煤，其中原煤占90.21%。“我区每万元地区生产总值排放二氧化碳约4.9吨，接近全国的2.5倍；亿元工业增加值排放工业废气和固体废物分别比全国平均水平高70%和90%；工业废水排放达标率低于全国平均水平近10个百分点；工业固体废物综合利用率低于全国平均水平16个百分点。”

2.历史欠账。计划经济体制下，经济格局是西部以矿产资源、能源与原材料加工等资源型产业为主，东部以加工制造和新兴产业为主。资源采取统购统销和调拨，国家压低资源价格和初级产品价格，为工业发展积累资本，形成了“资源无价、原料低价、产品高价”的价格体系，西部大量资源输出到东部，导致资源减少，地区贫困，环境破坏无法治理，形成了生态欠账。其根本原因是缺乏价格形成机制，资源的经济价值难以通过价格反映出来，资源的生态价值长期被忽略不计。有关研究表明，1981-2000年的20年间，仅煤炭价格与价值背离，使山西价值流失1200亿元，也就是说，山西在煤炭领域有1200亿元没有得到补偿。

3.矿竭城衰的魔咒。由于长期忽视生态建设，追求经济利益，矿山开采中剥离的矿渣、排出的废气和污水等引起矿山城市植被破坏、水土流失、土地沙化，大气和水污染，造成严重的环境污染和生态破坏，陷入资源开发越多，环境污染和生态破坏越严重，经济发展条件越恶劣的恶性循环。中国社科院研究生院党委书记黄晓勇介绍，我国现有资源型城市118个，约占全国666座城市数量的18%，其总人口为1.54亿人。目前，20世纪中期建设的国有矿山已有2/3进入“老年期”，440座矿山即将闭坑，390座矿城中有50座资源已经衰竭，300万下岗职工、1000万职工家属生活受到影响，资源枯竭城市产业全面凋敝。王树义将资源型城市分为三类，资源枯竭城市、资源衰竭城市、目前资源开采无忧的城市。相关统计显示，枯竭型城市现有44个。而衰竭城市指矿产正在衰竭的过程中，这样的城市大致有二三十个。目前资源开采无忧的城市，其数尚无统计。在这三类城市之中，资源枯竭型城市面临的问题最甚。企业的转置问题、职工的下岗问题等，是摆在此类城市面前亟待破解的魔咒。

4.对周边群众的不利影响。近年来，煤炭资源丰富的内蒙古煤炭产业快速发展。但是，由于尚未形成深加工的工业链条，能源主要是以输出为主。矿产资源开发与地方经济发展关联度不高，严重违背了经济发展规律，单纯的能源、矿产资源开发必然会导致资源的减少和产地生态环境破坏。资源输出地群众不仅无法享受资源开发带来的经济收益，同时还要承担生态保护的成本和资源开发的代价，丧失发展机会，一旦资源和能源开发耗竭后，后续产业如果没有接续好，未来的前景不堪设想。

一些地区为了恢复草原生态环境，进行围封转移和禁牧休牧，移民大量迁移出去后，仍拥有草原使用权。当矿山企业进入开采矿产品时，无论是强度和广度，其对草原的破坏远远大于农业开荒和牧业生产，而矿山企业对于所开采矿区的建设用地补偿和缴纳的使用费，远不足以补偿矿产资源开发所造成的生态破坏。集体土地所有权和矿地权的冲突，在市场经济条件下体现得更为明显。我国采矿权只包括地下使用权，地表使用权的取得必须另外履行有关审批手续。这种地表使用权也就是矿地使用权，一般规定较长年限，且对主体资格也有相应规定。实践中总会出现：采矿人欲取得矿地使用权，而集体土地所有者也主张自己的权利，这里就存在一个优先使用权的冲突。

（四）矿产资源开发中利益分配不平等问题

1.矿产资源补偿费征收偏低，分配比例不合理。矿产资源补偿费是我国矿产资源有偿使用制度的基本制度，也是资源利益分配的核心制度。作为开发国家所有矿产资源的补偿，其性质应是对国家所有资源资产取得的等价支付。与国际水平相比，我国矿产资源补偿费明显偏低。多数国家、多数矿产资源权利金费率都保持在2％-8％之间，我国是根据不同矿产资源，按销售收入的0.5％-4％征收，石油、天然气、煤炭等重要能源补偿费只有1％，而国外石油天然气矿产资源补偿费征收率一般为10％-16％。美国矿产资源远比中国丰富，其石油、天然气、煤炭(露天矿)权利金费也高达12.5％，澳大利亚、马来西亚为10％。由于我国资源补偿费费率低，石油、天然气和煤炭均为1%，铀和地热为3%，平均为1.18%，制度设计没有与市场联动，没有真正实现对国家丧失资源的补偿，其法定用途却是为了补充国家地勘投资资金来源的不足。

现在矿产资源补偿费是中央与省、自治区、直辖市按比例分成的，但现有资源税费制度无法真正反映资源利益的合理划分。按照《矿产资源补偿费征收管理规定》，中央与省、直辖市的矿产资源补偿费的分成比例为5:5，中央与自治区矿产资源补偿费的分成比例为4:6。不仅挫伤了地、县级政府对征收矿产资源补偿费的积极性，导致地方财政监管不力，也造成了补偿费截留、挤占、挪用、滥用现象的频频发生。

2.资源税计税不科学。1994年税制改革后，现行的资源税不再按照超额利润征税，而按照产品销售量从量征税，实行定额税率，征税的数量与矿产品的市场价格变化及矿山企业的盈利没有关系。

二、法律的缺失

我国政府高度重视生态补偿，先后制定或修订了一批环境保护的法律、行政法规、规章和标准，批准了一批国际环境条约，地方也相继出台了一系列地方性环境法规、规章和标准，目的是保护我国生态环境，并把生态补偿体现在一些法律法规中。

资源的经济价值是逐渐实现的过程，即资源的有偿使用和补偿首先体现在矿产资源的开采上。1982年1月国务院《中华人民共和国对外合作开采海洋石油条例》中规定“缴纳矿区使用费”，这项规定使得我国矿产资源的无偿开采在制度上被终结。1984年，国务院了《中华人民共和国资源税条例（草案）》规定先对开采石油、天然气和煤炭的企业征收，开采其他种类的矿产企业暂缓征收，征收原则根据应税产品的销售利润率采取累进税率计算缴纳。按照规定，如果应税产品的销售利润率低于12%，则不收资源税。反之，如果没有获得12%以上销售利润率，矿产资源仍可进行无偿开采。1986年《中华人民共和国矿产资源法》规定“矿产资源开发必须按国家有关规定缴纳资源税和资源补偿费”，采取“普遍征收、级差调节”。1998年2月12日国务院《矿产资源勘查区块登记管理办法》、《矿产资源开采登记管理办法》和《探矿权采矿权转让管理办法》三个法规，确立了探矿权和采矿权的有偿取得原则和有偿转让原则。

自治区关于矿产资源勘探开采的法律法规，其中部分内容涉及了生态环境保护，例如土地复垦。强化矿山矿区生态环境保护，严格矿产资源开采管理，完善矿山地质环境保护和治理规划，为补偿的实践提供了法律依据。1990年国务院的《关于进一步加强环境保护工作的规定》，提出“谁开发谁保护，谁破坏谁恢复，谁利用谁补偿”和“开发利用与保护增值并重”的环境保护方针，首次确立了生态补偿政策。按照该原则，《内蒙古自治区地质环境保护条例》第21条规定，“矿山地质环境治理实行保证金制度。采矿权人应当缴纳矿山地质环境保证金，专户管理。地质环境保证金归采矿权人所有，专项用于该采矿权人采矿破坏地质环境的治理。保证金收取、使用和管理的具体办法由自治区人民政府制定。”等，内蒙古自治区明确治理责任，加快矿山生态环境的治理与恢复进程，实施矿山塌陷区、采空区、大型露天煤矿回填区和西部煤层自燃治理工程，治理恢复率达到40%以上。

虽然国家和自治区已经颁布了一些关于矿产资源开发中生态环境保护法律、法规，但并未对矿区负责生态环境修复治理的责任人做出明确的规定，政府仍然承担着负责生态环境治理者的角色。由于缺乏法律依据，生态补偿费的获得主要依靠国家财政，开采企业基本没有负担环境修复的成本。生态补偿的主体与客体，补偿的原则和依据也尚不明确，生态环境受益者付费的市场机制没有建立起来。我国现行法律中只提出生态环境有偿使用的原则，并未对征收生态环境补偿费、建立生态环境补偿机制做出明确规定，实际工作中，对拒交、少交、欠交等没有相应的法律处罚措施。

三、完善矿产资源生态补偿的法律建议

法律的重要作用就是寻找到相关利益人和平衡各方利益。我国没有专门的资源生态补偿的法律，关于矿产资源的开发中的生态补偿规定体现在资源补偿费和资源税的相关规定中，应当将矿产资源生态补偿以法律的形式确定下来，本着“谁破坏，谁治理”的原则，明确责任，这样就有助于矿产资源的合理高效利用，否则的话由于存在外部性，污染者不会去治理环境，这样的负担由当地政府和居民承担。在有关的法律中明确提出征收生态环境补偿费，使之具有强制性和权威性，遇到复杂的利益纠纷按照法律程序加以解决。

建立矿产资源生态补偿法律机制，需要明确补偿原则，明晰矿产资源的产权，明确矿业权主体及其权利与责任，确保环境成本和资源成本能够内化到使用者的身上，促进资源的有效利用。通过对矿产资源生态补偿进行基础性理论研究，将补偿范围、对象、方式、补偿标准等确定下来。首先，分析现有的矿产资源生态补偿法律法规的相关规定，在已有法律条款的基础上紧密结合矿区环境的特点，建立符合我国实际情况的矿产资源生态补偿法律体系和技术标准体系。其次，以法律手段明确和规范矿产资源生态补偿机制。对现有的国家层面和地方层面的矿产资源方面的法律及政策加以分析，或是对《矿产资源法》和相关法律加以修改，将生态补偿的内容补充进去，或是制定专项矿区环境保护和修复法或者制定专门的《生态补偿条例》，对矿产资源生态补偿范围、标准、方式用法的形式明确规定，这是当前矿产资源生态补偿法律机制研究急促填补的空白。

建立生态补偿制度。我国最早的生态补偿费实践开始于1983年云南省以昆阳磷矿为试点，对每吨矿石征收0.3元，用于开采区植被及其它生态环境破坏的恢复费用，成果比较显著。内蒙古自治区也曾经开征生态补偿费，广西、福建、江苏等省市纷纷制订了管理办法试行，各级地方政府征收的生态环境补偿费，为生态环境保护提供了有力的经济支持。广西利用征收的生态补偿费，开展了水土流失和农田污染的治理，取得了良好的效果。福建省通过征收生态补偿费，还解决了矿区村民的搬迁和饮水工程问题。多年的实践证明，生态补偿费对于推进矿区生态环境的修复治理，增加矿区安全投入，缓解矿难的发生等方面都起到了积极的作用，后期由于生态补偿费缺乏严格的法律依据而被取消。

1.“保证金制度”是指按照“谁破坏、谁治理”的原则，规定矿山企业要制定经有关部门认可的环境治理方案，并预先支付一定的保证金，若达到方案要求则如数返还，若没有达到要求，其保证金将用于环境治理。

2.建立废弃矿山生态恢复治理基金“矿山生态环境损害分为两部分：已经造成的损害和正在造成的损害”，即矿山生态环境的破坏既有历史的旧账，又有不断产生的新账。

确定矿产资源生态补偿标准。政府是生态补偿机制的主要组织者，确定征收生态补偿费的金额、征收方法和程序以及补偿资金如何运用是建立生态补偿机制的主要任务。生态补偿金的征收方法应依据新旧矿山的不同采取补偿费和环境修复保证金等不同的方式。征收的补偿费和保证金要专款专用，全部用于矿区生态环境的修复治理。矿产资源生态补偿标准的确立也将推动生态补偿在其他领域的开展实施，这必将有助于我国社会真正的实现经济、社会、生态的协调发展。