采矿工程专业导论论文
采矿工程专业系地矿类专业，主要研究学习矿床开采的理论和方法，发展矿业新技术。国际上采矿专业出现较早，在西方产业革命期间已规模初具，具有悠久的历史，中国最早在1909年于中国矿业大学成立该专业，采矿工程专业承担推进采矿技术的发展，采矿界的工作者多年来奋战在工作岗位上，为中国经济的发展作出了巨大的贡献。采矿工程专业主要学科课程有物理学、理论力学、采矿学、岩石力学、矿井通风与安全等，开设院校有中国矿业大学、重庆大学、辽宁科技大学、湖南科技大学、龙岩学院等。
采矿工程专业承担推进采矿技术的发展，使采矿工程符合安全、经济、高效的高质量水平的理论研究。国际上各个国家由于其采矿业生产过程中的龙头地位，对此历来极为重视，投入了巨大的人力、物力和财力。前苏联莫斯科动力学院，美国休斯顿大学、埃及开罗大学等，世界著名高等学府均在采矿工程专业的研究过程中，取得了丰硕的研究成果。采矿工程专业和自动控制、系统论、计算机等高新技术密切相关，紧密结合，较大地促进了采矿工程基础理论研究的进展和采矿技术的巨大的提高，其影响程度之深、范围之广均达到了历史最高水平。 鉴于采矿业在工业化进程中的龙头地位，世界各国均对其理论研究和成果向生产力的转化极为重视。各国采矿工程专业人士孜孜不倦，兢兢业业，利用计算机技术、自动控制思想，系统的观点等一切先进技术和理论在采矿研究中大胆进行探索，大大地促进了采矿工程安全化、经济化、高效化的发展方向。传统的采矿业因其不成熟、不完善而导致的生产力水平低、效率差环境污染严重等现象，由于理论的研究而得到了缓解。向自动化、环保化发展的专业发展动态和趋势业已形成，并在具体生产过程中取得了大量的应用和推广。
矿产资源（mineral resources）是指赋存于地下或地表的，由地质作用形成的呈固态、液态或气态的具有现实或潜在经济价值的天然富集物。矿产资源法实施细则规定，“矿产资源是指由地质作用形成的，具有利用价值的，呈固态、液态、气态的自然资源”。这两个定义是一致的。其内涵为：矿产资源是地球演化过程中经过地质作用形成的，是天然产出于地表或地壳中的原生富集物；产出形式有固态、液态和气态；既包括已经发现的对其数量、质量和空间位置等特征已取得一定认识的矿产，也包括经预测或推断可能存在的矿物质；既包括当前开发并具有经济价值的矿产，也包括将来可能开发并具有经济价值的资源。矿产资源是重要的自然资源，是社会生产发展的重要物质基础，现代社会人们的生产和生活都离不开矿产资源。矿产资源属于非可再生资源，其储量是有限的。目前世界已知的矿产有1600多种，其中80多种应用较广泛。
按其特点和用途，通常分为金属矿产、非金属矿产和能源矿产三大类。它是发展采掘工业的物质基础。矿产资源的品种、分布、储量决定着采矿工业可能发展的部门、地区及规模；其质量、开采条件及地理位置直接影响矿产资源的利用价值，采矿工业的建设投资、劳动生产率、生产成本及工艺路线等，并对以矿产资源为原料的初加工工业（如钢铁、有色金属、基本化工和建材矿产资源等）以至整个重工业的发展和布局有重要影响。矿产资源的地域组合特点影响地区经济的发展方向与工业结构特点。矿产资源的利用与工业价值同生产力发展水平和技术经济条件有紧密联系，随地质勘探、采矿和加工技术的进步，对矿产资源利用的广度和深度不断扩大。
目前我国已发现矿种171个。可分为能源矿产(如煤、石油、地热)、金属矿产(如铁、锰、铜)、非金属矿产(如金刚石、石灰岩、粘土)和水气矿产(如地下水、矿泉水、二氧化碳气)四大类。中国矿产资源总体查明率平均为36%，其中铁、铝土矿查明率分别为27%和19%，待查明矿产资源潜力巨大。新一轮全国油气资源评价表明，中国石油地质探明率为26%，勘探处于中期阶段；天然气探明率为15%，勘探处于早期阶段。国土资源部总工程师张洪涛3日在此间说，“十一五”期间，全国地质勘察投入3708亿元，新发现矿产地2839处，多数重要矿产查明资源储量有新的增长。石油、天然气、煤、铁、铜、铝、铅、锌和金等重要矿产勘查取得重大进展。目前中国已成为矿产品生产和消费大国，煤炭、钢、十种有色金属、水泥等产量和消费量均居世界第一。自2006年到2010年，中国煤炭产量从25.3亿吨增至32.4亿吨，增长28%；原油从1.85亿吨增至2.03亿吨，增长10%；天然气从586亿立方米增至968亿立方米，增长65%；铁矿石从5.9亿吨增至10.7亿吨，增长82%，以最终实现利民利得财富的开发。
采矿业指对固体（如煤和矿物）、液体（如原油）或气体（如天然气）等自然产生的矿物的采掘。包括地下或地上采掘、矿井的运行，以及一般在矿址或矿址附近从事的旨在加工原材料的所有辅助性工作，例如碾磨、选矿和处理，均属本类活动。还包括使原料得以销售所需的准备工作。但不包括水的蓄集、净化和分配，以及地质勘查、建筑工程活动。在我国采矿业中，煤炭开采行业占主体地位，指对各种煤炭的开采、洗选、分级等生产活动。不包括煤制品的生产和煤炭勘探活动。指对地下或露天烟煤、无烟煤的开采，以及对采出的烟煤、无烟煤及其他硬煤进行洗选、分级等提高质量的活动。 煤的物理性质
煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。它是由成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。其中，除了比重和导电性需要在实验室测定外，其他根据肉眼观察就可以确定。煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据，并用以研究煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。
1.颜色
是指新鲜煤表面的自然色彩，是煤对不同波长的光波吸收的结果。呈褐色—黑色，一般随煤化程度的提高而逐渐加深。
2.光泽
是指煤的表面在普通光下的反光能力。一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。煤化程度越高，光泽越强；矿物质含量越多，光泽越暗；风、氧化程度越深，光泽越暗，直到完全消失。
3.粉色
指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹，所以又称为条痕色。呈浅棕色—黑色。一般是煤化程度越高，粉色越深。
4.比重和容重
煤的比重又称煤的密度，它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重又称煤的体重或假比重，它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重是计算煤层储量的重要指标。褐煤的容重一般为1.05～1.2，烟煤为1.2～1.4，无烟煤变化范围较大，可由1.35～1.8。煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。在矿物质含量相同的情况下，煤的比重随煤化程度的加深而增大。
5.硬度
是指煤抵抗外来机械作用的能力。根据外来机械力作用方式的不同，可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。煤的硬度与煤化程度有关，褐煤和焦煤的硬度最小，约2～2.5；无烟煤的硬度最大，接近4。
6.脆度
是煤受外力作用而破碎的程度。成煤的原始物质、煤岩成分、煤化程度等都对煤的脆度有影响。在不同变质程度的煤中，长焰煤和气煤的脆度较小，肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大，无烟煤的脆度最小。
7.断口
是指煤受外力打击后形成的断面的形状。在煤中常见的断口有贝壳状断口、参差状断口等。煤的原始物质组成和煤化程度不同，断口形状各异。
8.导电性
是指煤传导电流的能力，通常用电阻率来表示。褐煤电阻率低。褐煤向烟煤过渡时，电阻率剧增。烟煤是不良导体，随着煤化程度增高，电阻率减小，至无烟煤时急剧下降，而具良好的导电性。
煤的化学组成很复杂，但归纳起来可分为有机质和无机质两大类，以有机质为主体。
煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和有机硫等五种元素组成。其中，碳、氢、氧占有机质的95%以上。此外，还有极少量的磷和其他元素。煤中有机质的元素组成，随煤化程度的变化而有规律地变化。一般来讲，煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低，氮的含量也稍有降低。唯硫的含量则与煤的成因类型有关。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的重要元素，氧是助燃元素，三者构成了有机质的主体。煤炭燃烧时，氮不产生热量，常以游离状态析出，但在高温条件下，一部分氮转变成氨及其他含氮化合物，可以回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。硫、磷、氟、氯、砷等是煤中的有害元素。含硫多的煤在燃烧时生成硫化物气体，不仅腐蚀金属设备，与空气中的水反应形成酸雨，污染环境，危害植物生产，而且将含有硫和磷的煤用作冶金炼焦时，煤中的硫和磷大部分转入焦炭中，冶炼时又转入钢铁中，严重影响焦炭和钢铁质量，不利于钢铁的铸造和机械加工。用含有氟和氯的煤燃烧或炼焦时，各种管道和炉壁会遭到强烈腐蚀。将含有砷的煤用于酿造和食品工业作燃料，砷含量过高，会增加产品毒性，危及人民身体健康
各煤类的主要特征和用途
1.褐煤
它是煤化程度最低的煤。其特点是水分高、比重小、挥发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低，含有不同数量的腐殖酸。多被用作燃料、气化或低温干馏的原料，也可用来提取褐煤蜡、腐殖酸，制造磺化煤或活性炭。一号褐煤还可以作农田、果园的有机肥料。
2.长焰煤
它的挥发分含量很高，没有或只有很小的粘结性，胶质层厚度不超过5mm,易燃烧，燃烧时有很长的火焰，故得名长焰煤。可作为气化和低温干馏的原料，也可作民用和动力燃料。
3.不粘煤
它水分大，没有粘结性，加热时基本上不产生胶质体，燃烧时发热量较小，含有一定的次生腐殖酸。主要用作制造煤气和民用或动力燃料。
4.弱粘煤
水分大，粘结性较弱，挥发分较高，加热时能产生较少的胶质体，能单独结焦，但结成的焦块小而易碎，粉焦率高。这种煤主要用作气化原料和动力燃料。
5.1/2中粘煤
它具有中等粘结性和中高挥发分。可以作为配煤炼焦的原料，也可以作为气化用煤和动力燃料。
6.气煤
挥发分高，胶质层较厚，热稳定性差。能单独结焦，但炼出的焦炭细长易碎，收缩率大，且纵裂纹多，抗碎和耐磨性较差。故只能用作配煤炼焦，还可用来炼油、制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。
7.气肥煤
它的挥发分和粘结性都很高，结焦性介于气煤和肥煤之间，单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学物质。最适合高温干馏制造煤气，更是配煤炼焦的好原料。
8.肥煤
具有很好的粘结性和中等及中高等挥发分，加热时能产生大量的胶质体，形成大于25mm的胶质层，结焦性最强。用这种煤来炼焦，可以炼出熔融性和耐磨性都很好的焦炭，但这种焦炭横裂纹多，且焦根部分常有蜂焦，易碎成小块。由于粘结性强，因此，它是配煤炼焦中的主要成分。
9.1/3焦煤
它是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤，具有很强的粘结性和中高等挥发分，单独用来炼焦时，可以形成熔融性良好、强度较大的焦炭。因此，它是良好的配煤炼焦的基础煤。
10.焦煤
具有中低等挥发分和中高等粘结性，加热时可形成稳定性很好的胶质体，单独用来炼焦，能形成结构致密、块度大、强度高、耐磨性好、裂纹少、不易破碎的焦炭。但因其膨胀压力大，易造成推焦困难，损坏炉体，故一般都作为炼焦配煤使用。
11.瘦煤
具有较低挥发分和中等粘结性。单独炼焦时，能形成块度大、裂纹少、抗碎强度较好，但耐磨性较差的焦炭。因此，用它加入配煤炼焦，可以增加焦炭的块度和强度。
12.贫瘦煤
挥发分低，粘结性较弱，结焦性较差。单独炼焦时，生成的焦粉很多。但它能起到瘦化剂的作用。故可作炼焦配煤使用，同时，也是民用和动力的好燃料。
13.贫煤
具有一定的挥发分，加热时不产生胶质体，没有粘结性或只有微弱的粘结性，燃烧火焰短，炼焦时不结焦。主要用于动力和民用燃料。在缺乏瘦料的地区，也可充当配煤炼焦的瘦化剂。
14.无烟煤
它是煤化程度最高的煤。挥发分低、比重大、硬度高、燃烧时烟少火苗短、火力强。通常作民用和动力燃料。质量好的无烟煤可作气化原料、高炉喷吹和烧结铁矿石的燃料，以及制造电石、电极和炭素材料等。 那么，身为采矿专业新鲜血液的我们，应该怎样学习知识以适应未来我国煤炭企业的发展呢？首先，我们要学好课本上的专业知识。课本是我们接触知识的最近渠道，把握这一渠道对我们的学习极为重要，对我们日后的学习也极为有利。其次，我们应该通过其他渠道学习关于采矿专业的知识，通过学习来丰富自我，使自己成为一个具有丰富学时的理论家。同时，我们还要走出理论的框架，到真实的矿井中就能躬行实践，通过切身的实践，逐步使自己完成由理论家到经验丰富、学识渊博的优秀人才的转变。最后，我们还要多多与人交流，吸取他人的长处，弥补自身的不足，在交流中完善自己。另外，我们还应学会妥善处理人际关系。每一项工作都有好多个步骤，需要形形色色的人去完成，妥善处理人际关系，团结他人，才能够将任务高质量的完成。
相信，只要我们肯努力，中国的煤炭工业将在我们手里走上新的征程，将会在未来的世界舞台上绽放出更为绚丽的光彩。这是我们坚持努力的目标，也是我们奋勇拼搏的动力。
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