第一,精细制作
汽车工业经历了从粗放生产到精细生产的发展过程,取得了巨大的成功。采掘业也应进入这一发展阶段。
(一)精细生产的基本含义
精细制作起源于日本。一般来说,精细生产意味着对所有资源的占用少,所有资源的利用率高。包括土地、矿产、原材料、材料、设备、人员、时间和资金等。精细化生产主要包括两个方面:一是合理占用资源,消除一切资源浪费(主要包括材料和人工)的可能性;二是优化工艺安排,节约制造时间。在制造过程中,资源占用的合理安排主要是指原材料的最小库存,正常生产下的最小库存;半成品的最小闲置量,在正常生产的情况下,半成品的流通速度最快,停留时间最短;成品零库存,一生产出来就能卖出去。节约制造时间主要是指通过优化工艺设计,合理安排工作场所,使不同工序并行作业,合理衔接工序,使总的制造时间最短,生产过程中的材料消耗、材料占用和劳动力投入最低。
精细的含义还包括质量,因为高质量的产品即使消耗同样多的物化劳动和活劳动,也能提供更好的功能、更可靠的性能和更长的使用寿命。
(2)精细生产的基本原则
精细生产的基本原则包括消除浪费、持续改进、协同工作和沟通。
1.持续改进
这就是精品制作的指导思想。改进就是永远不满足于现状,不断发现问题,寻找原因,提出改进措施,改变工作方法,不断提高工作质量。改善是一个渐进的过程,一个潜移默化的改变,它的过程是持续的,是日积月累的,需要每个人的努力。
2.消除浪费
消除资源浪费是精细生产的目标。任何超过增加产品价值所必需的绝对最低限度的材料、机器和人力资源都是浪费。资源的占用和利用只能相对比较。对于库存和质量,可以给出绝对的标准:零库存,零缺陷。零在这里是一种极限,可以无限逼近,但永远达不到。“双零”让改进永无止境。
3.一起努力。
协同工作是将不同职业和专业的人组织起来,以小组的形式完成特定任务的一种方式。协同工作简化了协调,可以集中不同职业、不同专业的人的意见,从而提高工作质量和效率,进行持续改进。操作员、维修工、工程师和管理人员可以协同工作,快速解决现场问题。只有设计师、技术人员、销售人员和管理人员共同努力,才能实现并行工程,新产品开发周期大大缩短。
4.沟通
人与人之间、部门与企业之间、客户与供应商之间,都需要及时沟通和传递信息,以便相互了解,共同合作。团队每个成员都要了解其他成员的专业和工作内容,有共同语言,把自己的工作放到大局中去,避免片面性。
合作与沟通是实现精品的保证。
(3)精细生产的主要内容
精细化生产的主要内容包括工厂现场管理、新产品开发、与用户的关系、与供应商的关系等。
1、工厂现场管理
工厂按照准时制生产体系组织生产,即提供当时需要的所有东西,通过不断减少库存来暴露管理中的问题,从而不断消除浪费,不断改进。涉及产品设计、生产计划编制、机器改造、设备重排、工艺同步、设备维护、生产组织和劳动组织的调整、人员再培训。
2.新产品开发
不断开发新产品是形成竞争优势的主要因素,而缩短开发周期是成功推出新产品的关键。日本企业的经验是,把市场评估、生产计划、设计、技术、生产管理等各个部门的人集合起来,成立一个新产品开发团队。组长权力很大。成员虽然和各自的职能部门保持联系,但是他们的工作完全在团队负责人的掌控之下,他们一起工作,互相沟通,这样很多工作可以并行进行,大大缩短了开发周期。
3.与用户的关系
“客户第一”和“顾客至上”是公司与客户打交道的指导思想。采取积极主动的态度,搞“主销”,主动上门了解情况,征求意见,开展售前售后服务。
4.与供应商的关系
供应商和装配厂是合作的。在新产品开发的前期,供应商可以根据不同的任务,按照不同的层次加入并组织供应商。在确定零配件价格时,总装厂根据市场情况确定汽车的目标价格,然后和供应厂一起考虑合理利润,计算出各零部件的目标成本。为了实现目标成本,双方利用价值工程方法找出每一个可以降低成本的因素。供应商可以主动降低成本,因为降低成本可以给他们带来更多的利润。
显然,汽车工业的精细生产原则适用于采掘业。
二。精细生产和露天开采
过去国内外露天开采基本都是粗放式的。在开采过程中,废石剥离、矿石开采、矿岩运输和排放、边坡维护、废石堆场复垦和绿化等几个重要环节相对独立,独立进行设计、施工和管理。指导思想是满足上下工序之间的产能要求,降低成本。
露天开采通常从一端向另一端不断推进,造成大范围的岩土扰动和地面环境破坏。开采过程中形成的最终边坡可能存在数年甚至数十年,需要大量的边坡维护工作,耗费大量资金,并可能引发滑坡等工程地质灾害。对于具备废石排放条件的矿山,废石一般会在坑内排放。这种排放主要是为了节省矸石的运输成本,是依次排放的,如图1所示。
随着科技的进步,社会分工越来越细,专业化程度越来越高。采掘业已经进入了精细生产时代。矿山生产和工厂生产有很多相似之处,但也有一些明显的区别。工厂的车间和设备通常是固定的,加工的物品是通过设备加工的,所以工艺标准化程度高;矿山的采场在不断推进,主要采矿设备也需要同步移动。由于该矿床地质条件和开采技术的复杂性,涉及到生产勘探和矿床边界划定、岩石稳定性控制和生产安全、工艺优化和合理生产调度等诸多问题。因此,矿山的精细开采将涉及更广泛的科学、技术和管理问题。
三、露天矿精细开采的指导思想
精细露天开采是为了最大限度地减少露天开采的环境破坏、矿岩运输工作、边坡开挖和维护工作量。通过精细采矿技术和精细生产管理的不断改进,可以获得采矿的最佳经济、环境和社会效益。
作者提出的“快速排土护坡生态修复露天开采技术”(专利号:ZL 2006 1 0019707.2)专利技术是露天精细开采的核心技术之一。同时,要充分运用矿山系统工程、矿山环境工程、恢复生态学、水土保持工程、植物学、计算机科学、管理学等学科的理论和方法。,深入研究露天开采工艺的内在联系,提出新的优化组合工艺,缩短作业周期时间,尽快恢复生态环境,从而达到大幅度降低生产成本和保护环境的目的。
(1)露天开采系统和技术研究
露天开采是一个复杂的大系统,它不仅为人类提供矿产资源,而且不断破坏周围的生态环境,造成沙漠化,甚至滑坡、泥石流等地质灾害。因此,人类对矿产资源的开发必须与环境保护相协调。该系统包含许多相互关联的子系统。从系统的角度来看,必须运用运筹学理论来研究各个工艺环节,对它们进行优化,缩短作业周期时间,以最低的成本开采矿石,达到最佳的环保效果。
(2)边坡维护理论与技术研究
最终边坡形成后,在生产爆破和风化作用下,边坡的强度和稳定性会随着时间的推移而逐渐降低。因此,研究尽可能缩短最终边坡持续时间的技术,以适当增大边坡角,从而减少剥采比和边坡的维护工作量,避免地质灾害,降低生产成本。
(3)护坡材料和方法的研究
露天矿不稳定边坡的处理有许多传统的方法,如削坡顶、压坡脚等。对于具备露天排矸剥离条件的矿山空,采用矸石作为护坡材料,内部矸石作为主要护坡方式。将传统的“坡脚压”发展为“腰压”、“胸压”甚至“脸压”,尽快排除空附近最终塌坡的可能性,快速达到永久性。
(4)减少露天开采对地层扰动和破坏的研究
改变传统的大规模推广的剥采方式,在满足生产工艺要求的前提下,尽可能的小规模剥采。一旦该地区的开采结束,该地区将被迅速复垦和处理,以恢复环境生态。
(5)最小化物资运输工作量的研究
露天矿的废石和矿石运输量很大,为了尽可能实现剥离废石的坑排,可以就近排土压坡,用运筹学的方法使矿岩运输总工作量最小化。
四。露天矿精细开采技术
露天矿的精细开采技术是:在内部有排废石条件的矿山,用常规方法在露天矿的一端或中部进行初期剥离开采;一旦初始剥离和开采完成,开采工作面在推进矿床开采的方向上被分成左壁区域、中壁区域和右壁区域,并且它们被进一步分成若干更小的区段;以区段为开采单元,分步逐步进行剥离、开采、边坡回填、复垦绿化或混凝土覆盖;将剥离废石和就近排坡作为主要的最终永久处理手段,可以降低生产成本,快速恢复生态。
该工艺包括以下步骤:
①用常规方法在矿体的一端或中部剥离废石,将废石排放到外部排土场,开采剥离的矿体,形成满足工艺要求的最小尺寸的初期采剥工作面(图2)。②在采剥方向上,采剥范围分为左侧区、中间区和右侧区(图3),在满足采剥作业所需最小尺寸和技术经济指标最优的条件下,每个区又分为若干个区段。③先进行左右两侧区域首节的剥采,中部区域首节的剥采适度跟进。剥离的废石应排放到矿山的采矿空区域内,用于露天矿山后边坡和两侧部分边坡的压坡,从坡脚至坡顶,以尽快完成后边坡的永久性护坡处理。④对于完成边坡最终永久处理的每一段,立即复垦绿化或覆盖混凝土以恢复生态。⑤第二步,剥离开采左右两侧第二段。剥离废石用于首段护坡回填,中段剥离开采适度跟进。剥离的废石用于其后面采矿空区附近的回填。回填部分立即被回收用于绿化或覆盖混凝土以恢复生态。⑥从第二步开始,进入正常生产周期,分段推进,直至开采完成,生态修复完成。
对于初期采剥工作面从矿床中部形成的矿井,可形成两个采剥工作面,采用上述过程反向推进。
5.露天矿精细生产技术的优势
废石排放运输距离短,运输成本低;最终边坡空的存在时间短,可以陡化最终边坡角,减少废石剥离量;以排土压坡为主要的边坡治理手段,将排土与最终边坡的快速最终治理相结合,边坡治理成本低,可以尽快避免边坡地质灾害的发生;将露天矿山大规模岩体开挖对地表环境的破坏降低到小规模的局部破坏,使环境影响范围最小化;快速恢复生态环境,达到环境影响时间最小化的目的,最大限度实现露天矿山低成本环保和绿色开采。
显然,精细开采的理论和技术不仅适用于露天开采,也适用于地下开采、露天地下联合开采和特种开采。
不及物动词结论
(1)精细化生产原则适用于今天的采掘业,采掘业应该进入精细化生产阶段。
(2)露天矿精细开采是为了最大限度地减少环境破坏、矿岩运输工作、边坡开挖和维护工作量等。通过精细采矿技术和精细生产管理的不断改进,可以获得采矿的最佳经济、环境和社会效益。
(3)要充分运用矿山系统工程、矿山岩石力学、矿山环境工程、恢复生态学、水土保持工程、植物学、计算机科学、管理学等理论和方法。,创新边坡维护理论和方法,深入研究露天开采工艺的内在联系,提出新的优化组合工艺,尽快恢复生态环境,达到大幅度降低生产成本和保护环境的目的。
(4)露天矿山精细开采技术可概括为:在具备内部排废条件的矿山,以合理的技术将矿体划分为小的开采单元,逐单元逐步进行剥离、开采、边坡回填、复垦绿化或混凝土覆盖,以剥离废石和排废石至最近的边坡作为最终边坡永久治理的主要手段,以缩短作业周期时间,降低生产成本,快速恢复生态环境。
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