精細生產與露天礦開採
專業：採礦工程班級：採礦09-1姓名：鄭璐學號：09010201030
精細生產與露天礦
一、精細生產
****經歷了從粗放生產到精細生產的發展歷程，取得巨大成功。採掘業也應該進入這個發展階段了。
（一）精細生產的基本含義
精細生產起源於日本。從一般意義上講，精細生產指對一切資源的占用少，對一切資源的利用率高。資源包括土地、礦產、原料、材料、裝置、人員、時間和資金等。
精細生產主要包含兩個方面的內容：一是合理占用資源，消除一切資源浪費（主要包括物料和勞動力）的可能性；二是優化工序安排，節約製造時間。在生產製造過程中，資源占用的合理安排主要是指原材料最低庫存量，在生產正常進**況下的最低庫存；半成品最低閒置量，在生產正常進**況下，半成品流轉速度最快，留滯時間最短；產成品零庫存量，實現即產即銷。
節約製造時間主要指通過優化工序設計和合理布局作業場所，不同性質的工序能夠平行作業，工序間合理銜接，使得總製造時間最短，且生產過程中物耗最低、物資占用最低、勞動力投入最合理。
精細的含義還包括質量，因為質量高的產品幾在消耗同樣多的物化勞動和活勞動的條件下，可以提供更好的功能、更可靠的效能和更長的使用壽命。
（二）精細生產的基本原理
精細生產的基本原理包括消除浪費、持續改進、協同工作和溝通交流。1、持續改進
這是精細生產的指導思想。改進就是永遠不滿足於現狀，不斷地發現問題，尋找原因，提出改進措施，改變工作方法，使工作質量不斷提高。改進是漸進式的進步，是細微的改變，其過程是連續的、日積月累的，必須眾人努力。
2、消除浪費
消除對資源的浪費是精細生產的目標。凡是超出增加產品價值所必需的絕對最少的物料、機器和人力資源的部分，都是浪費。對資源的占用和對資源的利用，只能做出相對比較。
對於庫存和質量，可以給出絕對的標準：零庫存和零缺陷。零在這裡表現為一種極限，可以無限接近它，但永遠不可能達到，「雙零」使得改進永無止境。
3、協同工作
協同工作是將職業、專長不同的人組織在一起，以小組的形式完成特定任務的工作方式。協同工作使協調簡化，可集中不同職業和專長的人的意見，從而提高工作質量和工作效率，使得改進不斷進行。操作工人、維修工人、工程師、管理人員協同工作，可使現場出現的問題迅速解決；設計人員、工藝人員、銷售人員和管理人員協同工作，才使併行工程得以實現，使新產品開發周期大大縮短。
4、溝通交流
人員之間、部門之間、本企業與顧客和**廠之間，都需要溝通，及時傳遞資訊，以便相互了解，協同工作。小組的每個成員，必須了解其他成員的專業和工作內容，有共同的語言，將自己的工作放到全域性中考慮，避免片面性，協力工作和溝通交流是實現精細生產的保證。
（三）精細生產的主要內容
精細生產的主要內容，包括工廠現場管理、新產品開發、與使用者的關係、與**廠家的關係等方面。1、工廠現場管理
工廠現場按準時生產制組織生產，即提供的都是當時需要的東西，通過不斷減少庫存來暴露管理中的問題，以不斷消除浪費，進行持續的改進。它涉及到產品的設計、生產計畫的編制、機器的改造、裝置的重新布置、工序的同步化、裝置的維修、生產組織和勞動組織的調整、人員的再培訓等方面的工作。2、新產品開發
不斷開發新產品是形成競爭優勢的乙個主要因素，縮短開發周期是成功推出新產品的關鍵。日本企業的經驗是，將市場評估、生產計畫、設計、工藝、生產管理各部門的人放在一起，成立開發新產品小組。小組長有很大的權力，雖然成員保持與各自職能部門的聯絡，但他們的工作完全在小組的負責人的控制下，協同工作、互相溝通，使很多任務作並行進行，大大縮短開發周期。
3、與使用者的關係
「使用者至上」、「使用者第一」是公司處理與使用者的指導思想。採取主動積極的態度，搞「主售」，主動上門了解情況、徵求意見，開展售前和售後服務。
4、與**廠家的關係
**廠與裝配廠是合作關係。在新產品開發初期，**廠家就可以參加進來，按承擔任務的不同，將**廠家按不同層次組織起來。在決定零部件的**時，裝配廠按市場**確定汽車的目標**，然後與**廠一起考慮合理的利潤，推算出各部分的目標成本。
為了達到目標成本，雙方利用價值工程方法，找出每乙個能降低成本的因素。**廠家能夠主動降低成本，是因為降低成本可給它們帶來更多利潤。顯然，汽車行業精細生產的原理，對採掘業是適用的。
二、精細生產與露天礦開採
過去，國內外露天礦的開採基本上是粗放的，開採工藝中廢石的剝離、礦石的開採、礦岩的運輸與排放、邊坡的維護、廢石場的復墾與綠化等幾個重要環節多是相對獨立的，獨立進行設計、施工與管理，指導思想是滿足上下工藝環節之間的產能要求並降低成本。露天礦山開採通常是從一端向另一端連續推進，形成較大範圍的岩土體擾動與地面環境破壞。開採過程中形成的最終邊坡，可能存在幾年甚至幾十年，需要進行大量的邊坡維護工作，耗費大量資金，還可能出現滑坡等工程地質災害。
對於有廢石內排條件的礦山，一般都會開展廢石的坑內排放。這種排放主要是考慮節約廢石運輸成本，依次排放，如圖1所示。
隨著科學技術的進步，社會分工越來越精細，專業化程度越來越高，採掘業已面臨邁入精細生產時代。礦山生產與工廠的生產有許多共同的地方，也有一些明顯的不同之處。工廠的車間與裝置通常是固定的，被加工的物品通過裝置進行加工，工藝規範化程度高；礦山的採場是不斷推進的，主要採掘裝置亦需同步移動，且由於礦床地質條件與開採技術的複雜性，涉及礦床的生產勘探與邊界的圈定、岩層穩定性控制與生產安全、工藝的優化與生產合理排程等大量的問題。
因此，礦山的精細開採，將涉及更廣泛的科學技術與管理問題。三、露天礦精細開採的指導思想
露天礦精細開採，是要實現露天採礦環境破壞、礦岩運輸功、邊坡開挖量與維護工作量等的最小化。通過不斷改進精細開採的工藝，配合精細生產管理，以獲得最好的礦山開採經濟效益、環境效益與社會效益。
本文作者提出的專利技術《快速排土護坡與生態恢復的露天礦開採工藝》（專利號：zl200610019707.2)是露天礦精細開採的核心技術之一。
同時，需要全面利用礦山系統工程、礦山環境工程、恢復生態學、水土保持工程學、植物學、電腦科學、管理科學等的理論與方法，深入研究露天採礦工藝環節的內在聯絡，提出新的優化組合工藝，縮短作業迴圈時間，並盡快恢復生態環境，達到大幅降低生產成本與保護環境的目的。（一）露天開採系統與工藝研究
露天開採是乙個複雜的大系統，它在為人類提供礦產資源的同時，不斷地破壞周圍的生態環境，造成荒漠化甚至滑坡、泥石流等地質災害。為此，必須把人類開發礦物資源與環境的保護協調起來。該系統包含了許多相互關聯的子系統，必須從系統的觀點，運用運籌學理論去研究各個工藝環節，優化它們，縮短作業迴圈時間，用最低的成本開採礦石，達到最好保護環境的目的。
（二）邊坡維護理論與工藝研究
最終邊坡形成後，在生產爆破與風化等作用下，邊坡的強度與穩定性是隨著時間的推移逐漸降低的。因此，研究盡可能縮短最終邊坡存續時間的工藝，以適當加陡邊坡角，從而減少剝採比與邊坡的維護工作量，避免出現地質災害，降低生產成本。（三）護坡材料與方法研究
傳統的露天礦不穩定邊坡的治理方法很多，常用的有削坡頂與壓坡腳等。對於具有在露天坑內採空區排放剝離廢石條件的礦山，利用廢石作為護坡材料，以內排廢石壓坡作為主要的護坡方法，把傳統的「壓坡腳」發展到「壓腰」、「壓胸」甚至「壓臉」，盡快消除臨空最終邊坡滑塌的可能性，迅速達到永久治理邊坡的目的。（四）露天礦開採地層擾動破壞最小化研究
改變傳統大範圍推進的剝離與採礦方式，在滿足生產工藝要求的前提下，使剝離與採礦在盡可能小的範圍內進行。一旦該範圍的採礦結束，迅速對該範圍進行復墾與環境治理，恢復環境生態。
（五）物料運輸功最小化研究
露天礦開採的廢石與礦石運輸量很大，盡可能多地實現剝離廢石的坑內排放，用於就近排土壓坡，運用運籌學等方法使礦岩的總運輸功最小化。四、露天礦精細開採工藝
露天礦精細開採工藝為：在具有內排剝離廢石條件的礦山，在露天礦的一端或中部用常規的方法進行初始剝離與開採；一旦完成初始剝離和開採後，在礦床開採推進的方向上，將開採工作面劃分為左幫區、中區與右幫區，並進一步將它們劃分為若干較小的分段；以分段為開採單元，逐單元漸進開展剝離、採礦、壓坡回填、復墾綠化或混凝土覆蓋；以剝離廢石就近排放壓坡作為主要的最終邊坡永久治理手段，降低生產成本，並迅速恢復生態。該工藝的步驟為：
①在礦體的一端或中部用常規的方法進行廢石剝離，把廢石排放到外排土場，開採剝離出的礦體，形成滿足工藝要求最小尺寸的初始採剝工作面（圖2）。②在採剝推進方向上，把採剝範圍劃分為左幫區、中區和右幫區（圖3），在滿足採剝作業要求最小尺寸且技術經濟指標最優的條件下，把每個區劃分為若干個分段。③首先進行左、右兩幫區第一分段的剝離與採礦，中區第一分段的剝離與採礦適度跟進，剝離的廢石在礦坑採空區內部排放，用於露天礦後部邊坡及兩幫部分邊坡的壓坡，從坡腳一直壓到坡頂，盡快完成後部邊坡的永久護坡治理。
④對於每個完成最終邊坡永久治理的分段，立即復墾綠化或覆蓋混凝土，恢復生態。⑤第二步是進行左、右幫區第二分段的剝離與開採，剝離的廢石用於第一分段邊坡的護坡回填，中區剝離與採礦適度跟進，剝離廢石用於其後方採空區的就近回填，回填到位的分段立即復墾綠化或覆蓋混凝土，恢復生態。⑥從第二步起，進人正常的生產迴圈，如此分段推進，直至礦山開採完畢，生態恢復也進行完畢。
對於從礦床中部形成初始採剝工作面的礦山，可以形成兩個採剝工作面，採用上述工藝，反向推進。五、結論
（一）精細生產的原理適合於當今的採掘業，採掘業應該進入精細生產階段了。（二）露天礦精細開採是要實現露天採礦環境破壞、礦岩運輸功、邊坡開挖量與維護工作量等的最小化，通過不斷改進精細開採的工藝，配合精細生產管理，以獲得最好的礦山開採經濟效益、環境效益與社會效益。
（三）需要全面利用礦山系統工程、礦山岩石力學、礦山環境工程、恢復生態學、水土保持工程學、植物學、電腦科學、管理科學等的理論與方法，在邊坡維護理論與方法上創新，深入研究露天採礦工藝環節的內在聯絡，提出新的優化組合工藝，盡快恢復生態環境，達到大幅降低生產成本與保護環境的目的。
（四）露天礦精細開採工藝可概括為：在具有內排剝離廢石條件的礦山，將礦體劃分為在工藝上合理的小開採單元，逐單元漸進開展剝離、採礦、壓坡回填、復墾綠化或混凝土覆蓋，以剝離廢石就近排放壓坡作為主要的最終邊坡永久治理手段，縮短作業迴圈時間，降低生產成本，並迅速恢復生態環境。
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