採礦工程認知實習的報告
採礦工程認知實習的報告
一、單位情況介紹
在我國，只要提起優質磷礦資源，人們首先想到的可能就是貴州。貴州開陽與雲南昆陽、湖北襄陽齊稱為"三陽開泰"。"三陽"中，當屬開陽磷礦資源質優量大。開陽也因此有"中國磷都"之美稱。盛名之下，有實可符。目前，貴州探明磷礦儲量26.87億噸，佔全國總量的43％。其中一級品富礦儲量5.27億噸，佔全國富磷礦儲量的45％。同時，貴州磷礦平均品位為22.14％，比全國磷礦平均品位高出6個百分點。
貴州開磷（集團）有限責任公司前身為貴州開陽磷礦，成立於1958年10月，是國家在第二個五年計劃期間建設的全國三大磷礦石生產基地之一。“三陽開泰”之首的開陽縣地處黔中腹地，距省城貴陽80餘公里。開陽磷礦區位於貴州省開陽縣金中鎮境內，屬黔中烏江流域經濟開發區。礦區南北長15公里，東西寬5公里，礦區面積約85平方公里。開磷礦區磷礦資源儲量大、品位高、有害雜質少、重金屬元素鎘含量低， P2O5平均含量33.67%，其中含量在32%以上的富磷礦儲量佔全國總儲量的78%，是目前國內唯一不經選礦就可直接生產高濃度磷複肥的重要原料基地，是理想的溼法制肥原料和生產無公害綠色磷化工產品的優質原料。開陽磷礦資源豐富，是全國三大磷礦產區之一，已探明磷資源總量為6.68億噸，P2O5含量高於32%的磷礦佔全國儲量的78%。“十一五”以來，開陽縣依託磷資源開採黃磷、磷肥等傳統產業，重點發展具有資源優勢和產業基礎的磷深加工產業，“三廢”綜合利用、建材等一批帶動產業發展的重大專案，“十一五”期間，累計建成投產磷肥、氫鈣、“三廢”利用等方面的10個重大專案1985年前這裡只有開磷一家國有大礦，也就是現在的貴州開磷有限責任公司，它是國家重點投資建設的三大磷礦石生產基地之一。
開磷礦業經過半個多世紀的發展，堅持採礦工藝技術創新，新世紀以來堅持不懈地推進現代化礦山建設，礦山生產技術及裝備達到國內一流、世界先進水平。“錨杆護頂分段空場採礦法”和“磷化工全廢料自膠凝充填採礦技術”分別獲得國家科技進步一等獎和二等獎。礦山生產能力大幅度提升，已具備500萬/年生產能力，已發展成為我國生產規模最大的磷礦石地下開採化學礦山，為開磷的可持續發展奠定了堅實基礎，為我國磷化工產業的發展作出了突出貢獻。
二、實習目的
初步瞭解並熟悉實習礦山的地質情況、開拓系統、採礦方法及其構成要素、採準巷道的佈置與施工方法、回採工藝，瞭解礦山通風系統、提升運輸系統、排水系統、各類井巷工程、採掘裝置、礦山生產技術組織與管理、礦山技術經濟指標、礦山急需解決的技術問題等。 同時，學習本專業方面的生產實踐知識，要為下學期專業課學習打下堅實的基礎。也讓我們早些瞭解自己專業方面的知識和專業以外的知識，早些認識到我們將面臨的工作問題，瞭解採礦專業畢業後要從事的工作。
三、實習內容
實習的前兩天，指導老師在學院樓會議室以授課和播放影片的方式論述了採礦的基本知識，如煤礦地質知識、井田開拓的問題、開拓方式、巷道支護、立井開鑿、礦井運輸與提升等。雖然我們未曾學過這些非常專業的知識，有的還確實聽不懂，但這是為大三學習專業課奠定了基礎，至少能知道比較耳熟的專業名詞。這兩天的授課也許在大三上專業課是才能有更深的體會吧！
透過之前指導老師對採礦及相關知識的介紹和對開陽磷礦的簡介，我們採礦工程102班所有同學懷著激動的心情和兩位指導老師於今早8：00從花溪出發經過2個小時左右的車程來到了開陽磷礦馬路坪礦段，該礦段位於開陽縣金鐘鎮內。這次給我們講解的人員是磷礦的礦長，他於1988年從貴州大學礦業學院畢業至今一直在此工作，有著豐富的實踐經驗，我們都親切地稱呼他“師兄”。我們下車後首先來到了排程室，一進門就被眼前的畫面深深吸引了，只見七八位工作人員嫻熟地用計算機遠端控制井下作業各工序的機械裝置，井下作業時的一舉一動都清晰地反映在樂排程室的計算機螢幕上面。在下井之前，礦長給我們講了入井紀律：
①在井下行走時相互間不要推推攘攘；
②不要單獨隨意走動；
③乘車下井時要注意車號，往返都要坐同一輛車，不能做錯車；
④每輛車選出一個負責人，隨時清點人數。
他同時告誡我們不要隨便靠近和接觸高壓裝置，因其電壓可高達1100伏，在井下行走時不要慌張，遇到問題立即舉手。之後，我們便分開乘坐兩輛車沿螺旋式
斜坡道約十幾分鍾後來到一即將開採的礦房處，該處位於700米水平位置，分別於石門和脈內採準巷道連通，巷道底板岩層為砂岩，頂板為震旦紀燈影組白雲岩，由於頂板岩層堅硬，穩定性高，絕大部分直接懸露於空氣中，只在少數弱面處佈置了鐵絲網用於兜住將掉落的鬆散巖塊。礦體厚度為6米左右，傾角為37度，屬於沉積礦體，礦體與頂底板的界線清晰可見。礦體內佈置的脈內巷道跨度高達60米，主要用於採礦；脈外巷道主要用於運輸充填裝置。整個礦體分南北兩段進行開採，首先在礦體端部打切割中深孔，一次爆破範圍達10米左右，形成自由面後用充填採礦法回採礦石，一步驟回採，不留礦柱，回採率高達100%。採出礦石內常含藻類化石，地質年代主要為震旦紀，原礦品位高達33%，不經過選礦便直接用於生產加工。充填體為井下采出的磷石膏，既集約了採礦成本，又保護了周圍的生態環境。
參觀完畢，我們來到了當地的職工餐廳，受到了熱情的招待。就餐後，礦長為我們做了一個精彩的報告。之後，我們依依不捨得離開了開磷，回到了學校
今天的實習收穫頗多，這是我們第一次下井，以前只能在書本上碰到的概念，如石門、頂板、斜坡道、採準巷道等在實際中得到了更清楚的認識！
四、實習結果
這次實習是我們第一次下井，對井下的各種巷道、採礦工序等有了更深刻的認識。認識到了礦山開採不僅要努力完善採礦工藝、引進先進機械裝置，更要重視礦產資源的綜合利用和生態環境保護。開陽磷礦採用人工操作、計算機遠端控制，引用先進機械裝置進行井下作業。用磷石膏和廢渣作為充填料，採用充填採礦方法回採礦石，既節約了採礦成本，又保護了周圍的生態環境。
透過這次實習，我瞭解掌握了採礦的基本知識，初步理解採礦的專業知識，為大三進行專業課的`順利開展奠定了基礎。
五、實習總結或體會
磷礦是指在經濟上能被利用的磷酸鹽類的總稱，是一種重要的化工礦物原料。用它可以製取磷肥，也可以用來製造黃磷、磷酸、磷化物及其他磷酸鹽類，以用於醫藥、食品、火柴、染料、製糖、陶瓷、國防等工業部門。磷礦在工業上的應用已有一百多年的歷史。磷礦石按其成因不同，可分為磷灰石和磷塊巖。磷灰石是指磷以晶質磷灰石形式出現在岩漿岩和變質岩中的磷礦石。磷塊巖係指由外生作用形成、由隱晶質或顯微隱晶質磷灰石及其他脈石礦物組成的堆積體。 自然界中已知的含磷礦物大約有120多種，分佈廣泛。但是按其質和量都能達到可以開採利用的含磷礦物則不過幾種。在工業上作為提取磷的主要含磷礦物是磷灰石，其次有硫磷鋁鍶石、鳥糞石和藍鐵石等。自然界中磷元素約有95%集中在磷灰石中。
開陽磷礦馬路坪礦區內出露地層主要為震旦系與寒武系。含磷巖系陡山沱組的下部為陸源碎屑沉積，巖性主要為細粗粒粘土質石英砂岩及粘土質粉砂岩；上部主要由緻密狀磷塊巖(或疊層狀石藻磷塊巖)及頁岩、含錳矽質白雲岩等組成。 礦體範圍為85平方公里，零水平一上地質儲量為7.4億多噸，總的地質儲量達10多億噸。礦層結構簡單，呈單一層狀產出，一般無夾層，但有時見薄層頁岩夾層，礦層上部偶見有白雲岩透鏡體。礦層一般厚4～7 m，最厚達15 m，向深部有變薄的趨勢。礦石具粒狀、假鮞狀、凝膠狀結構，粒徑0.1～1 mm。主要呈緻密塊狀結構，其中疊層石構造極為發育，常見有柱狀、錐狀及管狀藻體。礦石礦物以膠磷礦為主，少量纖維狀磷灰石。脈石礦物有水雲母、石英、白雲石、方解石、黃鐵礦等，時見海綠石、綠泥石。
開陽磷礦馬路坪礦段年產量為85萬噸，掘進總長度為1萬米。總員工數為160人，其中從事採掘工作的有60人。從鑿巖→打孔→裝藥→起爆→搬運礦石几乎全實現了機械化、自動化。生產技術水平在全國非煤礦山中處於最前沿，於2009年獲得國家科技進步二等獎。井下生產作業的各工序已幾乎實現了自動化和機械化，透過排程室進行操控。排程室主要功能有:
①排程功能，透過影片進行監控和了解井下情況；
②遠端人工操控和計算機控制；
③管控一體化，井下生產資訊透過系統匯入監控室，便於管理和控制；
④生產資訊報樣，用計算機進行處理。馬路坪礦段的礦床屬於沉積礦床，礦體平均厚度為6米左右，傾角為37～0
390，取平均值380。巷道頂板為震旦紀燈影組白雲岩，底板為南沱組砂岩，砂岩內常含水。井下主要開拓巷道採用螺旋式斜坡道的佈置形式，採礦方法為充填採礦法，先一翼充填後另一翼在進行充填，用井下采出沒有多大價值的磷石膏和廢渣作為充填料，隨著回採工作面的推進，一步驟進行回採，不留礦柱，回採率高達100%。採出礦石品位高達33%，不經過選礦便直接用於生產加工。由於頂底板岩層比較堅硬，許多巷道不必進行支護，成為“裸巷”，在軟弱岩層處採用錨杆進行支護。斜坡道斷面採用“三心拱”，這樣能承受更大的擠壓能力，利用空間也更大。脈外巷道同樣採用“三心拱”，脈內採用異形巷道，切割槽為採用倒梯形。井下作業從鑿巖→支護→爆破→鏟裝等一系列作業全用人工操作，實現了機械化和智慧化。用鑿巖裝備打2.5～3.0米淺孔和20～30米得深孔，支護採用錨網臺車打上支護網（鐵絲網），用諾貝爾裝藥臺車進行爆破，鏟裝臺車進行鏟裝工序一鏟能裝10噸，採出礦石用皮帶運輸到地表。
井下采出的磷礦石透過皮帶運輸到地表，振動放礦經破碎後形成礦砂，再經皮帶運輸磨礦後形成礦粉，進口的硫磺在300℃高溫和380伏高壓下呈現出液態，萃取液態的硫酸與磷礦粉反應生成磷酸，磷酸再與從息烽進口的氨氣反應生成磷酸一銨、磷酸二銨，副產品有氟矽酸鈉，屬於劇毒物質。磷酸一銨的年產量為40萬噸，磷酸二銨的年產量為120萬噸，產品供不應求，廣泛銷售到印度、伊朗、東南亞等各地。我們在現場看到磷酸二銨從包裝入袋到有序堆放的一系列工序完全實現了機械化、自動化，大大提高了生產效率。產出的磷酸二銨粒度均勻、圓潤，呈半透明狀磷礦的另一條生產線為：原礦經磨礦和加水後形成礦漿，礦漿經管道運輸到其他地方，經加藥濃縮後形成一系列產品。
生產出來的磷肥從包裝到堆放幾乎權全實現了機械化和自動化。磷肥包裝分為1至5號包裝樓，生產工藝完全一樣。包裝線採用自動化包裝系統進行，包裝工業流程為：加工好的磷肥產品透過皮帶運輸到倉庫，透過錐形式的漏斗口下放到包裝袋，然後用自動計量系統計量至50kg，再用自動包裝機器進行包裝，包裝好的肥料透過機器進行自動堆放（如圖所示）。一條包裝線一年可以包裝10多萬噸肥料。包裝好的磷肥用集裝箱透過火車運輸到碼頭。產出的磷酸磷肥粒度均勻、圓潤，呈半透明狀。產品供不應求，廣泛銷售到印度、伊朗、東南亞等各地。