顏 帥

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地下鐵礦山建設技術優(yōu)化方案分析

顏 帥

（西安建筑科技大學 陜西 西安 710055）

本文借鑒某實際大型鐵礦建設項目，針對該礦在礦井建設和資源開發(fā)過程中遇到的技術問題,對其技術的應用內(nèi)容和作用進行深入分析。

低下鐵礦山；建設；關鍵技術

隨著我國國民經(jīng)濟的快速增長,拉動了國家對鋼材的需求,從而帶動了對鐵礦石需求量的急劇增長。鐵礦石是一種非常重要的資源，鐵礦石資源供應不足是我國目前的真實寫照，它嚴重制約著我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。因此，加強我國地下礦山建設，提前釋放我國礦山的生產(chǎn)力，對于實現(xiàn)我國礦產(chǎn)原料自給自足具有非常重要的意義。

1 我國鐵礦石資源開發(fā)現(xiàn)狀

目前我國對于鐵礦石的供應，主要是依賴于國外，如果不充分發(fā)展自己的鋼鐵工業(yè)，扭轉過于依賴國外的供應，將會對于我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展帶來重要的損失。目前我國有著600多億噸傳統(tǒng)的鋼鐵資源，還有著數(shù)量非?？捎^的低品位鐵礦資源，因此國內(nèi)的鐵礦資源的開發(fā)還存在著很大的潛力，只要重點發(fā)展我國鐵礦石工業(yè)，減少對國外鋼鐵資源的依賴，就能夠充分緩解當前我國鐵礦石資源供應緊張的矛盾。

2 鐵礦山建設優(yōu)化方案

我國礦資源缺口日益嚴峻化，通過礦井設計、項目研發(fā)有效的開發(fā)資源。對礦山進行開拓、采礦分析，為以后采礦奠定基礎。制定合理的方案，研發(fā)科學化、高資源的開發(fā)項目，以確保鐵礦山工作順利的進行。優(yōu)化方案主要包括：

2.1 資源均衡

鐵礦山開發(fā)過程中，嚴格按照作業(yè)規(guī)程，正確采取與實施方案。不應過度開采，要注意資源的開發(fā)節(jié)奏性。采取合理的開拓方案、運輸方案，合理設立通風口，建立安全通道，在整個建設過程中，多個系統(tǒng)需在建設進度上保持一致，有利于節(jié)約時間，提高建設效率。合理利用資源開發(fā)，提高投資效益。

2.2 建設模式

利用優(yōu)化施工方案投入生產(chǎn)，使礦井建設得到良好的經(jīng)濟效益，鐵礦山建設包括投產(chǎn)和生產(chǎn)，兩者相互影響。在投資建設過程中，受外界因素制約，各礦井的客觀條件、地質(zhì)情況必然會影響到施工方案的選擇。所有的優(yōu)化方案不能一概而論，同一個方案不能適合所有的礦井建設。結合當?shù)氐那闆r采取多井多面、平衡協(xié)調(diào)的原則，提高建設的進度。

2.3 建設內(nèi)容

2.3.1礦井建設

由于施工量大，需注意井筒施工結構，其通風、運輸、供電、排水都需合理布置。井筒是多個框架結構相連的重要紐帶。為加快施工快速進展，井筒施工順序應符合主副井的開掘位置，根據(jù)各井筒的特點，正確選擇提升機，協(xié)調(diào)井筒和提升機的功能行。礦井開采現(xiàn)場大多以掘進、切割為主，但是這種施工順序并不是最佳實施方案，存在不科學性。正確分析開采范圍，井筒掘進斷面積需計算，減少提升機的重量。為提高開采效率，需采用優(yōu)化方案。

2.3.2主副井貫通方式

主副井結構復雜，加大施工難度。設計標準高，直接加大主副井的施工難度，增加礦井施工力度。大型挖掘設備、安裝方案、運輸方案都會受條件限制。影響生產(chǎn)力、效率，為了避免井底和主副井井壁功能性被破壞，技術人員應根據(jù)采礦結構、井巷工程布置優(yōu)化工程方案，以最高標準完成任務。

2.3.3斜坡道施工

礦井建設過程中會遇到斜坡情況，斜坡道施工會影響進度，加大施工難度。技術人員用計算土系厚度、斜坡道長度、至井口的距離、水平長度。分析斜坡道工程的難度，更有益于建設施工項目的進展。以小型提升機進行清理礦粉，綜合考慮建設條件和施工現(xiàn)場的因素。為加大施工進度，應努力發(fā)掘斜坡道施工最佳方案。

2.3.4通風系統(tǒng)建設

根據(jù)礦體情況，制定合理采礦方案，建立通風系統(tǒng)，多數(shù)采用單翼或雙翼模式，具體應根據(jù)礦井的結構確定開拓方案，也有一些復雜的礦井，應采取混合式通風方式，保障井底通風效果。井底作業(yè)環(huán)境比較復雜，空氣薄弱，因此通風非常重要。但是，副井生產(chǎn)需進行建設改革，應保證通風，增加系統(tǒng)運行的安全性，同時應對風流程度進行控制。根據(jù)開采位置、鐵礦石結構，進行實際情況分析，進行供電安裝、檢修。確保開采的安全性，有利于鐵礦山建設的工作進展。

3 鐵礦山信息技術相關問題研究

3.1 可視化建模技術

鐵礦山建設受內(nèi)外環(huán)境影響，但是鐵礦山地質(zhì)資源可靠性低，開采難度變得越來越大。技術人員在野外勘測、地質(zhì)研究方面也會受到外界條件制約，尤其是地形、環(huán)境、氣候，直接影響探測結果。為減少難度，可以將地理形勢嚴峻的礦山在計算機上形成可視的模型。既有利于研究人員發(fā)現(xiàn)問題，又有利于掌握鐵礦山的地理環(huán)境。根據(jù)其真實情況，作出合理的開采方案，將鐵礦山三維信息進行還原，有利于工作人員數(shù)據(jù)分析、確定井道設計方案、確定掘進方案。把利用地信息離散分析，科學建模，降低科研難度，更有利于實現(xiàn)應用價值。

3.2 信息集成化技術

大型鐵礦山建設施工繁瑣、工程項目多。應用的技術、方案種類復雜，涉及更多的信息。如果只是簡單的數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計，很難確保信息的完整性和準確性，現(xiàn)實建設過程中會遇到各種問題，造成質(zhì)量大大降低。因此，利用計算機將信息集成化，通過信息采集、數(shù)據(jù)分析、技術處理，將開采設備智能化，既可以提高工作效率，又有利于信息傳輸，將更多的技術應用信息傳送到數(shù)據(jù)庫中。

3.3 建設項目優(yōu)化

礦井設計作為礦山建設非常重要的一個環(huán)節(jié),是一切工作的基礎。設計方案的優(yōu)劣將直接影響到建設項目的工期、成本、生產(chǎn)能力和整體經(jīng)濟效益。礦山建設不僅在項目建設工作開始前應作出盡可能優(yōu)化的設計方案,而且由于礦山建設環(huán)境和條件復雜多變,在建設過程中經(jīng)常需要變更原設計方案,以保證項目建設工作按照最佳的狀態(tài)進行。礦井建設項目具有投資規(guī)模巨大、實施周期長、不確定因素多、經(jīng)濟和技術風險大等特點,導致實際進度和計劃進度存在很大的偏差,難以在規(guī)定的時間內(nèi)實現(xiàn)礦井建設的目標。因此,要制定有效的進度計劃,就必須對影響礦井建設進度的各種因素進行全面的分析和預測。

大型鐵礦山建設工程復雜，耗時比較長，因此，科學合理的制定方案非常重要，采用科學的施工技術，將科學與技術一體化，選擇智能化的信息管理系統(tǒng)，降低工程中的成本，從而提高經(jīng)濟效益。

[1]戰(zhàn)凱.地下金屬礦山無軌采礦裝備發(fā)展趨勢[J]采礦技術,2010,62(2):23- 28.

[2]夏興;特大型地下鐵礦山建設關鍵技術研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2011年

based on the actual large-scale iron ore construction project, this paper analyzes the application content and function of the technology in view of the technical problems encountered in mine construction and resource development.

low iron mine; Construction; Key technologies

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.10.140

X826

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1672-9129(2017)10-0118-02

顏帥（1986－8--），男，漢族，山東曲阜人，西安建筑科技大學，研究方向：礦業(yè)工程管理。