當代采礦技術發展趨勢及未來采礦技術的探討

李眉林

(太原鋼鐵集團公司礦業分公司尖山鐵礦設備能源科,山西太原 030304)

當代采礦技術發展趨勢及未來采礦技術的探討

李眉林

(太原鋼鐵集團公司礦業分公司尖山鐵礦設備能源科,山西太原 030304)

隨著全球經濟的快速發展,工業的不斷進步,對礦產資源的需求量不斷增加,只有不斷完善采礦設備、采礦工藝以及采礦技術,才能滿足當今社會對礦產的需求量。本文以太原鋼鐵集團公司礦業分公司尖山鐵礦的采礦設備以及采礦工藝為例對當今采礦技術與未來采礦技術的發展趨勢進行全面的分析。

采礦設備 采礦技術 露天開采 地下開采

經濟的快速發展、工業的進步對礦產的需求量不斷增加，導致礦產資源的過度開采，鑒于礦產資源逐漸枯竭，采礦工作將由大陸礦產的開采轉向海洋、太空開采，采礦工藝、采礦技術將不斷完善，采礦設備的機械化、自動化、智能化水平不斷提高。本文以太鋼尖山鐵礦采礦設備以及工藝為例，分析了采礦技術未來發展趨勢。

1 太鋼尖山鐵礦的采礦設備以及采礦工藝

尖山鐵礦的開采工藝現為露天開采，采用的是平峒溜井開拓系統，根據尖山鐵礦的地形分布以及鐵礦類型，現在采用露天開采是十分優越的。尖山鐵礦采礦生產工藝流程為穿孔-爆破-鏟裝-汽車運輸-膠帶排巖系統。利用牙輪鉆機進行穿孔作業，隨后使用銨油、乳化炸藥進行裝藥爆破，用電鏟、液壓挖掘機進行裝車，將礦石和巖石分別倒入1#、2#、3#、4#溜井(3#、4#溜井正在進行負荷試車，正常后將逐步停用1#、2#溜井)和膠帶排巖系統到排土場。隨著采場的不斷推進，結合尖山鐵礦礦石的分布特點，現在已經開始探索進行地下采礦的方案。現階段采礦設備情況如表1所示。

2 采礦設備

2.1 露天采礦設備

(1)采礦設備將向著大型化發展，大型化的開采設備可以實現資源集中開采的要求，同時降低了開采成本，提高了經濟效益。實踐證明，開采設備的大型化提高了礦產資源的產量。(2)液壓設備將得到廣泛的應用，鉆孔、鏟裝設備以及破巖設備將向著液壓化的方向發展。目前，國外的液壓設備在礦產開采中占有較大比例，今后我國液壓設備的使用比例也將逐步提高。(3)保證運輸設備的持續性有利于提高運輸效率，采用持續性運輸設備是今后采礦業的必然趨勢。露天開采采用汽車整車提升系統也是日后采礦業的發展方向之一。汽車整車提升系統可分為兩類：一類是借助外力進行提升；另一類是利用自身的驅動力進行整車提升。

2.2 地下采礦設備

(1)地下采礦設備逐步向無軌化、自動化、大型化、微型化方向發展。在目前應用的地下采礦設備中，電動鏟運機最大載重量可以達到25噸，井下載重汽車最大載重量可以達到80噸；在設備的自動化方面，遙控采礦設備已經得到應用；微型化的采礦設備可以處理小空間以及小容量的地下開采。(2)在鑿巖和爆破領域，采礦設備的進步主要表現在提高了鑿巖的速度與精度。鑿巖設備的完全液壓化、自動化是未來鑿巖設備的發展趨勢。使用自動化的鑿巖設備不僅可以提高鑿巖的速度，同時保證了鑿巖作業的安全。(3)采礦整套裝備實現機械化，地下采礦從鑿巖、裝巖到運輸全程實現機械化作業，這樣提高了開礦的速度，同時保證了井下采礦作業的安全。隨著智能化技術在采礦業中的應用，自動化遙控設備將成為今后采礦業重要的發展趨勢和方向。

表1 尖山鐵礦采礦設備

3 采礦工藝

(1)露天采礦工藝。露天采礦是全球最主要的采礦方式，露天采礦同地下開采礦石產量之比為6：1，隨著淺部資源的逐步減少，地下開采量將逐步增加。開采工藝的綜合化成為當今露天開采技術發展的趨勢，面對不同的礦區、不同深度、不同的礦產資源采用不同的開采工藝，實現最優化的開采效果，組成的綜合開采工藝成為今后開采技術發展的方向。同時隨著科學技術的發展，機械化、智能化技術將逐步應用在采礦業中，通過不斷研究使生產過程得到優化。(2)地下開采工藝。隨著淺部礦產資源的減少，地下開采量將會逐漸增加，隨著地下開采量的增加，傳統的地下采礦方法需要不斷的改進才能提高地下開采量的產量，提高經濟效益。因此對傳統采礦方法的改進成為地下開采工藝的發展趨勢。易采資源不斷減少，導致開采深度加深，針對難采礦產資源、深井開采的地下開采工藝技術成為今后地下開采工藝的重點研究方向.深井開采所面臨的技術問題(礦震、巖爆、沖擊地壓等動力災害)以及難采礦井所面臨的特殊技術難題都將會被一一解決，使地下開采在產量與效益上得到提高。(3)露天轉為地下開采以及露天與地下開采相結合的技術。隨著淺層資源的減少，地下開采量越來越多，大多數的礦產開采由露天開采轉為地下開采或者采用露天與地下開采相結合技術。在轉變過程中存在著許多的技術問題，比如：隔離層的開采問題以及露天地下相結合時產生的巖石力學問題。

4 采礦技術的發展前景

采礦技術的不斷創新促進了采礦業的不斷進步，隨著我國逐步加大對采礦技術研發的投入，采礦技術得到了快速的發展。溶浸采礦技術、智能化采礦技術、深海采礦技術以及太空采礦技術都在不斷研發與完善中。隨著科技的進步，溶浸采礦技術以及智能化采礦技術已在采礦行業中得到應用，但是在某些方面仍需要進一步的完善與提高。深海采礦技術以及太空采礦技術將隨著我國在采礦技術的不斷研發中應用于采礦行業，增強我國在國際中的競爭力。

5 結語

隨著淺層礦產資源的不斷減少，礦產資源的開采開始向著難采礦區、深層礦區的方向發展，在開采過程中所面臨的問題也越來越多，采礦設備、采礦工藝以及采礦技術需要不斷進步，才能滿足今后采礦業的需求。隨著先進科學技術、智能化技術在采礦業中的應用，采礦設備逐步向機械化、自動化、智能化方向發展，適應了時代的要求，同時提高了礦產資源的開采量以及經濟效益。

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(出生1968年07月1日),性別:男,民族:漢,籍貫:山西省代縣,學歷:大專,職稱:助理工程師,研究方向:采選技術。