露天采礦技術及其采礦設備的發展思考

段鵬

摘 ?要：近年來，隨著我國經濟的不斷發展，露天采礦業也取得了較大的發展，同時隨著全球合作交流的不斷深入，國外各種新型的采礦設備和高科技采礦技術也被引進到國內。我國的礦產能源人均儲備量少，消耗量大，這種特點對于露天采礦技術和采礦設備提出了更高的要求，如何利用現代科技提高我國能源產量成為人們關注的重點。因此進行有關露天采礦技術和采礦設備的研究十分必要。文章結合目前我國露天采礦的實際情況，開展露天采礦技術和采礦設備發展的研究，希望能為以后的礦產露天開采工作提供一些幫助。

關鍵詞：露天采礦技術;采礦設備;發展

中圖分類號：TD824 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）36-0175-01

傳統的地下開采方式由于受到各種因素的影響，在實踐過程中存在很多問題，這些問題的存在嚴重影響了采礦的安全性和穩定性。露天采礦是一種新型的采礦方式，相比于傳統采礦方式而言，它具有安全性穩定、采礦效率高、不受空間限制等優點。現階段，我國在露天采礦技術方面的研究取得一定的成果，但也還有很大的提升空間，因此進行露天采礦技術及其采礦設備的研究具有實際應用價值。本文將結合露天采礦技術在我國實踐的實際情況，分別介紹露天采礦技術發展現狀和露天采礦設備發展形勢。

1 ?露天采礦技術的發展現狀

經過多年的發展，露天采礦技術有了很大的發展，各種新型的露天采礦技術層出不窮，但大部分的研究還停留在理論層面上，目前在實踐過程中常用的露天采礦技術包括三種，分別為膠結充填采礦技術、陡幫開采技術以及爆破技術，下文對這三種露天采礦技術進行詳細的介紹。

1.1 ?膠結充填采礦技術

上述三種露天采礦技術中，膠結充填采礦技術是使用頻率最高的一種露天采礦技術，使用這種采礦技術不僅能大大提高采礦的效率和質量，還能減少采礦過程中對周圍環境的破壞。這種采礦技術相比與其它采礦技術而言雖然具有很大的優勢，但在實踐過程中卻存在一些問題，給礦產開采帶來一定的困難。其中一個難點就是如何調配充填和開采的比例數量。如果填充和開采的比例調配不當就會給開采過程帶來更大的問題，只有讓二者之間的比例關系達到最優狀態才能確保礦產開采的效率。隨著我國科學技術水平的不斷發展和進步，這一難題正在逐漸被解決，并在此基礎上進行完善，使其不再是影響露天采礦技術實施的一個難點。近年來，我國使用的露天采礦設備也有了很大的提高，先進的露天采礦設備促進了膠結充填采礦技術的發展，使其向更加科學化、規范化的方向發展。

1.2 ?陡幫開采技術

目前，隨著露天采礦技術的不斷發展和使用，露天采礦技術的優點越來越明顯，人們對其依賴的程度越來越高，使用的范圍不斷擴大。隨著露天采礦技術使用范圍的擴大，人們開始發現在一些地理環境較差、自然環境較為惡劣的地區使用這種技術會有一定的難度，同時采礦的效率也會下降，為了解決這些問題，人們不得不對露天采礦技術進行更為深入的研究。在這種背景條件下，陡幫開采技術出現了，陡幫開采技術具有基建工程量小、建設周期短等優勢，陡幫開采技術解決了自然環境惡劣條件下礦產開采的難題，充分發揮了露天采礦技術的優勢，提高了露天礦產開采的生產能力和生產效率，并逐漸在國內礦產開采行業流行開來，越來越受到人們的重視。

1.3 ?爆破技術

爆破技術是礦產開采必須使用的一種技術，無論是傳統的礦產開采還是露天礦產開采。在露天采礦過程中一般都會使用到爆破技術中的微差爆破、擠壓和孔內微差爆破工藝，這些工藝的使用能有效解決在礦產開采過程中遇到的難題，如礦巖難以爆破等。但由于礦產爆破屬于危險作業，在實際使用過程中應格外注意爆破技術的安全性問題。但隨著現代科學技術的發展，一些新型的、危險性較低的爆破材料和爆破設備被發明出來并用于礦產開采施工作業中，如銨油炸藥、爆藥雷管等。在礦產開采過程中使用新型的爆破技術和爆破裝備可以大大提高礦產爆破作業的安全性。

2 ?露天采礦設備的發展形勢

2.1 ?露天采礦設備向大型化發展

目前，我國正處于礦產資源儲備量少、消耗量大的一個矛盾局面。而礦產資源又屬于不可再生資源，消耗量的增加使礦產資源面臨枯竭的困境。為了提高礦產開采的效率和開采的質量，人們除了要發展礦產開采技術，還要將關注重點放在如何加大礦產資源的開采規模，實現提高礦產資源開采效率、提升礦產質量的目標上。通過對近些年采礦設備的研究不難發現，露天采礦設備逐漸向大型化發展，主要表現在下述幾個方面。

第一，露天穿孔設備的鉆孔直徑在不斷擴大。露天穿孔設備的發展經歷了四個階段，從最初的磕頭鉆到現在的牙輪鉆，鉆孔的直徑越來越大，穿孔的效率也越來越高。目前，世界三大鉆機生產公司之一的哈尼希費格公司生產的牙輪鉆鉆孔直徑已達到559 mm。

第二，露天采礦裝載設備的斗容量在不斷增大。露天采礦過程中需要使用的裝載設備比較多，如電鏟、輪式裝載機、液壓挖掘機等等。其中，電鏟是大型露天礦山在采礦過程中必需要使用的裝載設備，國外研制出的最大斗容量的電鏟型號是P﹠H5700，斗容量是53.5m3，而我國研發出的最大斗容量電鏟型號為WK-57，其斗容量為55m3，并具有自主知識產權。液壓挖掘機和輪式裝載機在露天礦產開采時也經常用到，這兩種裝載設備也有自身的優勢，在一些特殊環境下施工作業必需要使用。隨著現代科學技術的發展，這兩種裝載設備的斗容量也在不斷增加，以滿足大型和特大型露天煤礦施工的要求。

第三，露天采礦運輸設備的噸位在不斷增加。露天采礦使用的主要運輸設備就是汽車，汽車在礦區運輸具有機動性強、爬坡能力大的優勢，正是因為汽車具有這些優點，所以它成為露天礦區使用的主要運輸設備。為了滿足露天礦區運輸的要求，汽車的載重能力也在不斷提升，有的礦用汽車載重已經能達到327 t。隨著科學技術的發展，礦區汽車有效載重還將會不斷增加。

2.2 ?露天采礦設備向智能化發展

隨著我國通訊技術和電子技術的不斷發展，露天礦區采礦設備逐漸向智能化和自動化方向發展，并取得一定的成績。目前，露天礦區使用智能化手段的采礦設備很多，這對于提高露天礦區采礦的效率具有很大的促進作用。

第一，智能化技術被應用于車載監控系統。車載監控系統的主要功能是對采礦設備進行監督管理，及時發現采礦設備存在的問題并向有關部門反映。現在很多露天采礦設備都裝有車載監控系統，通過無線通訊技術對設備的使用情況和運行狀態進行實時監控。這樣有助于提高設備使用的效率。

第二，智能化技術被應用于卡車調度系統。卡車調動系統的主要功能是對礦區使用的運輸汽車進行調控。隨著科學技術的發展，現在的卡車調度系統還能對汽車進行全面實時監控，并及時向有關部門提供相應的數據。

第三，智能化技術被應用于GPS定位系統。GPS定位系統可以用于露天礦山地表測量，GPS定位系統的精度能達到米，甚至某些高精度的定位系統能使定位精度達到厘米。使用GPS進行地表測量可以提高測量的精度。

2.3 ?露天采礦設備向人性化方向發展

露天采礦設備向人性化發展主要體現在采礦設備設計階段。在進行采礦設備設計時要充分考慮到設備使用的安全性和設備使用的舒適性問題，要遵守“以人為本”的設計原則。保證采礦設備的安全性可以有效避免安全施工的發生，提高采礦設備的舒適度可以緩解疲勞，使操作人員更加高效的完成作業任務。此外，還需要注意設備外觀造型的設計問題，要讓采礦設備與采礦環境之間形成一種和諧，給人一種視覺上的舒適感。

3 ?結 ?語

總之，我國露天采礦技術正在不斷的發展過程中，技術水平已經逐漸追趕上國際先進水平。而采礦設備也將向大型化、智能化、人工化的方向發展，從而更好地實現提高露天采礦效率和采礦質量的目標。

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