露天采矿技术及采矿设备的发展趋势

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热度0票  浏览107次 时间：2020年1月14日 10:03

 山显明

神华大雁集团公司扎尼河露天矿 内蒙古 呼伦贝尔 021122摘要： 随着社会经济的快速发展，我国露天采矿技术也取得了很大的进步与发展，得到了更加广泛的应用。由于我国是一个能源消耗大国，但是各种矿产资源的储存量却非常有限，相应的开采技术以及开采设备都比较落后，所以严重影响了开采效率。另外，传统的开采方法还存在很多的施工缺陷，比如很容易受到开采空间的限制，相关的开采设备作用也得不到充分的发挥。

而露天开采模式不仅开采效率高、开采设备的运用空间大，而且安全性能也相对比较高，所以其被广泛应用到我国矿产资源的开采过程当中。

关键词：露天 采矿技术 采矿设备 发展趋势

中图分类号：TD824 文献标识码：B

DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.201712157 正文：

1、露天采矿技术概述

1.1、露天开采技术、工艺更加成熟

我国目前的露天矿产开采技术基本上都可以实现深入开采，但同时却产生了一系列环境问题，而且相关的开采技术以及开采设备都不够先进，所以在具体的开采过程中总是会遇到这样或者那样的难题。可是随着科学技术的不断发展，开采技术也在不断地革新，但是需要我们对具体的矿山开采进行详细的分析与研究，使得开采技术发挥最大的效果。

1.2、爆破技术

对于露天采矿技术来说，爆破作业是其中一项非常重要的环节，主要包括孔内引爆，孔里搓差引爆，间距性爆炸以及控制减震引爆等多种爆破技术，这些技术的实施可以对坚固岩石的爆破震度和破碎块度进行很好地控制。随着科学技术的不断发展，市场上出现了各种各样的爆破片技术。比如：非电导管引爆、防水浆桩炸药以及数码式雷管等，新型爆破技术的应用大大提高了爆破的精准度，安全性能和质量。大型露天矿山穿孔爆破技术的发展与应用是传统穿孔爆破技术上迈上了一个新的台阶。

2、露天采矿技术研究

2.1、胶结充填采矿技术

这种开采技术其实就是充填采矿工艺其中的一种，其不仅可以在很大程度上提高矿石的采收率，而且还可以降低对地面生态环境的破坏程度，其还可以具体分为以下几种技术。

2.1.1、高分层充填采矿技术

分层充填采矿技术的分层间距通常都为两米到三米之间，该技术最初的开采效率相对比较低，但经过长期的不断改良已经取得了很大的进步，也得到了更加广泛的应用。这种充填技术采用后尾砂来实施充填，有效提上了开采效率，同时还节约了施工成本。

2.1.2、分段充填采矿技术

在以往的充填采矿技术当中，主要分为上上向分层技术和下向分层技术两种，上向分层技术施工成本较小，但是却对狂体的稳定性具有非常高的要求；而下向分层技术的施工成本相对比较高。经过长期的研究与分析，分段填充技术应运而生，应用该项技术可以将露天采矿面积设计为多边形状或者是椭圆形状，从而大大减小了开采场的露天面积，这样即使矿体不够稳定，相关的工作人员也可以，高效率的实施采矿作业。除此之外，该项技术还实现了无矿柱开采，即使在高难度开采条件下也可以安全有效地实施开采。

2.1.3、大直径充填采矿技术

这种采矿技术其实就是阶段充填技术和路况技术的有效融合，其不但具备了充填采矿技术。低成本和生态环境保护的优势，而且还可以实现大规模露天场的开采，从而大大提升了矿石开采的综合生产能力。

2.2、陡帮开采技术

随着各种矿产资源开采力度的不断加大，开采长时间久远，开采条件也在不断的恶化，相关的开采设备也逐渐老化，这些因素都严重影响着采矿效率的提升。在此背景之下，只有应用新的采矿技术才能为企业创造出更大的经济效益，陡帮开采技术就是在此背景之下而产生的，其不仅很好地解决了采矿初期基建工程多和剥离量大的情况，而且大大缩短了矿场的建设周期，有效提升了采矿技术，为企业创造了更大的经济效益。

3、采矿设备的发展

3.1、设备大型化化

矿产资源的开采过程离不开相关设备的应用，露天采矿通常情况下所涉及面积都比较大，在具体施工过程当中一定会用到多种类型的采矿设备以更好地满足日常开采活动的需求，这就是得采矿设备大型化。采矿业工作量越大，相应的采矿设备就需要具有更大的载荷量和施工以及功率，如果设备过小，相应的性能也就跟不上要求，从而就需要不断增加设备的数量，大大增加了设备材料的成本投入，所以采矿设备只会向着大型化方向不断发展。

3.2、设备智能化

在对矿石开采过程当中，除了讲究效率之外，还应该对开采质量引起足够的重视。如果过多劣质矿石进入开采系统就会造成大量的无功损耗，从而大大降低了设备的开采效率。将监控系统充分 运用到开采设备当中，一旦发生故障便会及时发出警报，相关的工作人员便会第一时间进行故障排除，大大提高了开采效率。除此之外，还可以设置相关参数来对矿石质量进行严格的把控，监控系统还可以提醒操作人员定期对设备进行一定的维护和保养，有效延长设备的使用寿命。由此可以看出，智能化发展成为矿石开采设备的一个重要发展方向。

3.3、设备环保化

在传统矿产开采过程当中，给环境带来了严重的破坏。随着环保理念在各行各业当中的不断应用，采矿业同样也不例外提出了一定的要求。这就需要将环保系统不断应用到采矿设备当中，这同时也是国家可持续发展的一个重要要求。露天采矿对于环境的破坏更是严重，所以必须加大采矿设备环保设计的应用。我国现如今大多数采矿企业所使用的采矿设备都具有一定的环保功能，其在具体应用过程中，不仅可以对周边环境进行有效的预测，而且还可以对目前的开采状态给环境所带来的破坏程度进行充分的检验。另外还可以严格按照国家相关规定与要求来设置一定的参数，在运行过程中如果某一项指标不符合要求，便会立即停止运行，这样便可以将相关的超标情况及时反映给相关的工作人员，企业便可以对其进行充分的分析并及时采取一定的整改措施。这样才矿企业不仅获得了应得的利润，同时也对环境起到了很好的保护作用。另外，环保系统还可以对设备进行开采时期设定，在一年当中不仅有开采期还有休整期，给环境恢复留出一定的时间。

3.4、人性化

露天采矿设备在设计阶段就应该对人性化原则引起足够的重视，对于设备使用过程的舒适性和安全性应该进行全面充分的考虑，对设备设计进行不断的优化。安全性能提高了便有效确保了施工过程的安全性，大大减少了相关事故的发生，进一步确保了施工人员的生命财产安全。舒适性提高了，变可以有效缓解相关操作人员的疲劳程度，从来大大提高了施工效率。在采矿设备舒适性设计方面，我国还应该不断向一些西方发达国家学习相关的设计经验，例如，平朔公司试用的国产平路机不仅驾驶室噪音大，而且振动强烈，在使用初期就造到了操作人员的强烈抵制。所以只有加大对关设备 NVH 优化的关注力度，制造出更加人性化的设备，才能不断赢得市场，更好的服务与矿山开采事业。

4、露天采矿设备与采矿技术的关系

4.1、采用大区域微差爆破

在露天矿产资源开采过程当中，对于大型智能化钻机设备的应用相对比较广泛，其可以有效提升钻孔的精度和钻孔效率。

4.2、提高露天矿山开采的安全性

在露天矿产资源开采过程当中，加大对智能化大型化开采设备的应用，不仅有效降低了开采区域设备的密度，而且还大大降低了施工人员的工作量，施工人员数量减少了，便可以有效降低人工费用的支出。随着科学技术的不断发展。采矿设备的安全性能以及其他功能都更加完善和齐全，更好地确保了整个开采过程的安全性。

由此可以看出，开采设备和开采技术两者之间相互促进，共同发展，科技的进步不断推动着开采设备的优化，不断向着大型化和智能化方向发展。开采技术的不断更新也在很大程度上提升了矿山开采的效率，同时还降低了相关施工成本的投入。

总而言之，随着社会经济和科学技术的不断发展，矿山开采过程中不断融入各种现代化元素，为了更好的适应开采技术的快速发展，开采设备也应该进行不断的更新与完善，不仅可以确保整个开采过程的安全性，而且还可以对生态环境起到更好的保护作用，为企业创造出更大的经济效益，实现了我国矿产领域的可持续发展。

参考文献

[1]宋奇.刍议我国采矿技术的现状及发展趋势[J].江西建材，2016，03:248.

[2]许恒朋.充填采矿法充填技术的应用重难点及发展趋势研究[J].山东工业技术，2016，05:254.

[3]王志刚，陈杏平.露天煤矿开采工艺影响因素分析及发展趋势[J].露天采矿技术，2016，06:9-12+16.

[4]姜仁义.露天转地下规模化开采采矿方法的研究[J].现代矿业，2016，05:41-42.

[5]曲展鹏，张硕.基于大数据背景的井下采矿技术发展趋势探究[J].科技与创新，2016，14:143+146.

 山显明

神华大雁集团公司扎尼河露天矿 内蒙古 呼伦贝尔 021122摘要： 随着社会经济的快速发展，我国露天采矿技术也取得了很大的进步与发展，得到了更加广泛的应用。由于我国是一个能源消耗大国，但是各种矿产资源的储存量却非常有限，相应的开采技术以及开采设备都比较落后，所以严重影响了开采效率。另外，传统的开采方法还存在很多的施工缺陷，比如很容易受到开采空间的限制，相关的开采设备作用也得不到充分的发挥。

而露天开采模式不仅开采效率高、开采设备的运用空间大，而且安全性能也相对比较高，所以其被广泛应用到我国矿产资源的开采过程当中。

关键词：露天 采矿技术 采矿设备 发展趋势

中图分类号：TD824 文献标识码：B

DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.201712157 正文：

1、露天采矿技术概述

1.1、露天开采技术、工艺更加成熟

我国目前的露天矿产开采技术基本上都可以实现深入开采，但同时却产生了

一系列环境问题，而且相关的开采技术以及开采设备都不够先进，所以在具体的开采过程中总是会遇到这样或者那样的难题。可是随着科学技术的不断发展，开采技术也在不断地革新，但是需要我们对具体的矿山开采进行详细的分析与研究，使得开采技术发挥最大的效果。

1.2、爆破技术

对于露天采矿技术来说，爆破作业是其中一项非常重要的环节，主要包括孔内引爆，孔里搓差引爆，间距性爆炸以及控制减震引爆等多种爆破技术，这些技术的实施可以对坚固岩石的爆破震度和破碎块度进行很好地控制。随着科学技术的不断发展，市场上出现了各种各样的爆破片技术。比如：非电导管引爆、防水浆桩炸药以及数码式雷管等，新型爆破技术的应用大大提高了爆破的精准度，安全性能和质量。大型露天矿山穿孔爆破技术的发展与应用是传统穿孔爆破技术上迈上了一个新的台阶。

2、露天采矿技术研究

2.1、胶结充填采矿技术

这种开采技术其实就是充填采矿工艺其中的一种，其不仅可以在很大程度上提高矿石的采收率，而且还可以降低对地面生态环境的破坏程度，其还可以具体分为以下几种技术。

2.1.1、高分层充填采矿技术

分层充填采矿技术的分层间距通常都为两米到三米之间，该技术最初的开采效率相对比较低，但经过长期的不断改良已经取得了很大的进步，也得到了更加广泛的应用。这种充填技术采用后尾砂来实施充填，有效提上了开采效率，同时还节约了施工成本。

2.1.2、分段充填采矿技术

在以往的充填采矿技术当中，主要分为上上向分层技术和下向分层技术两种，上向分层技术施工成本较小，但是却对狂体的稳定性具有非常高的要求；而下向分层技术的施工成本相对比较高。经过长期的研究与分析，分段填充技术应运而生，应用该项技术可以将露天采矿面积设计为多边形状或者是椭圆形状，从而大大减小了开采场的露天面积，这样即使矿体不够稳定，相关的工作人员也可以，高效率的实施采矿作业。除此之外，该项技术还实现了无矿柱开采，即使在高难度开采条件下也可以安全有效地实施开采。

2.1.3、大直径充填采矿技术

这种采矿技术其实就是阶段充填技术和路况技术的有效融合，其不但具备了充填采矿技术。低成本和生态环境保护的优势，而且还可以实现大规模露天场的开采，从而大大提升了矿石开采的综合生产能力。

2.2、陡帮开采技术

随着各种矿产资源开采力度的不断加大，开采长时间久远，开采条件也在不断的恶化，相关的开采设备也逐渐老化，这些因素都严重影响着采矿效率的提升。在此背景之下，只有应用新的采矿技术才能为企业创造出更大的经济效益，陡帮开采技术就是在此背景之下而产生的，其不仅很好地解决了采矿初期基建工程多和剥离量大的情况，而且大大缩短了矿场的建设周期，有效提升了采矿技术，为企业创造了更大的经济效益。

3、采矿设备的发展

3.1、设备大型化化

矿产资源的开采过程离不开相关设备的应用，露天采矿通常情况下所涉及面积都比较大，在具体施工过程当中一定会用到多种类型的采矿设备以更好地满足日常开采活动的需求，这就是得采矿设备大型化。采矿业工作量越大，相应的采矿设备就需要具有更大的载荷量和施工以及功率，如果设备过小，相应的性能也就跟不上要求，从而就需要不断增加设备的数量，大大增加了设备材料的成本投入，所以采矿设备只会向着大型化方向不断发展。

3.2、设备智能化

在对矿石开采过程当中，除了讲究效率之外，还应该对开采质量引起足够的重视。如果过多劣质矿石进入开采系统就会造成大量的无功损耗，从而大大降低了设备的开采效率。将监控系统充分 运用到开采设备当中，一旦发生故障便会及时发出警报，相关的工作人员便会第一时间进行故障排除，大大提高了开采效率。除此之外，还可以设置相关参数来对矿石质量进行严格的把控，监控系统还可以提醒操作人员定期对设备进行一定的维护和保养，有效延长设备的使用寿命。由此可以看出，智能化发展成为矿石开采设备的一个重要发展方向。

3.3、设备环保化

在传统矿产开采过程当中，给环境带来了严重的破坏。随着环保理念在各行各业当中的不断应用，采矿业同样也不例外提出了一定的要求。这就需要将环保系统不断应用到采矿设备当中，这同时也是国家可持续发展的一个重要要求。露天采矿对于环境的破坏更是严重，所以必须加大采矿设备环保设计的应用。我国现如今大多数采矿企业所使用的采矿设备都具有一定的环保功能，其在具体应用过程中，不仅可以对周边环境进行有效的预测，而且还可以对目前的开采状态给环境所带来的破坏程度进行充分的检验。另外还可以严格按照国家相关规定与要求来设置一定的参数，在运行过程中如果某一项指标不符合要求，便会立即停止运行，这样便可以将相关的超标情况及时反映给相关的工作人员，企业便可以对其进行充分的分析并及时采取一定的整改措施。这样才矿企业不仅获得了应得的利润，同时也对环境起到了很好的保护作用。另外，环保系统还可以对设备进行开采时期设定，在一年当中不仅有开采期还有休整期，给环境恢复留出一定的时间。

3.4、人性化

露天采矿设备在设计阶段就应该对人性化原则引起足够的重视，对于设备使用过程的舒适性和安全性应该进行全面充分的考虑，对设备设计进行不断的优化。安全性能提高了便有效确保了施工过程的安全性，大大减少了相关事故的发生，进一步确保了施工人员的生命财产安全。舒适性提高了，变可以有效缓解相关操作人员的疲劳程度，从来大大提高了施工效率。在采矿设备舒适性设计方面，我国还应该不断向一些西方发达国家学习相关的设计经验，例如，平朔公司试用的国产平路机不仅驾驶室噪音大，而且振动强烈，在使用初期就造到了操作人员的强烈抵制。所以只有加大对关设备 NVH 优化的关注力度，制造出更加人性化的设备，才能不断赢得市场，更好的服务与矿山开采事业。

4、露天采矿设备与采矿技术的关系

4.1、采用大区域微差爆破

在露天矿产资源开采过程当中，对于大型智能化钻机设备的应用相对比较广泛，其可以有效提升钻孔的精度和钻孔效率。

4.2、提高露天矿山开采的安全性

在露天矿产资源开采过程当中，加大对智能化大型化开采设备的应用，不仅有效降低了开采区域设备的密度，而且还大大降低了施工人员的工作量，施工人员数量减少了，便可以有效降低人工费用的支出。随着科学技术的不断发展。采矿设备的安全性能以及其他功能都更加完善和齐全，更好地确保了整个开采过程的安全性。

由此可以看出，开采设备和开采技术两者之间相互促进，共同发展，科技的进步不断推动着开采设备的优化，不断向着大型化和智能化方向发展。开采技术的不断更新也在很大程度上提升了矿山开采的效率，同时还降低了相关施工成本的投入。

总而言之，随着社会经济和科学技术的不断发展，矿山开采过程中不断融入各种现代化元素，为了更好的适应开采技术的快速发展，开采设备也应该进行不断的更新与完善，不仅可以确保整个开采过程的安全性，而且还可以对生态环境起到更好的保护作用，为企业创造出更大的经济效益，实现了我国矿产领域的可持续发展。

参考文献

[1]宋奇.刍议我国采矿技术的现状及发展趋势[J].江西建材，2016，03:248.

[2]许恒朋.充填采矿法充填技术的应用重难点及发展趋势研究[J].山东工业技

术，2016，05:254.

[3]王志刚，陈杏平.露天煤矿开采工艺影响因素分析及发展趋势[J].露天采矿技

术，2016，06:9-12+16.

[4]姜仁义.露天转地下规模化开采采矿方法的研究[J].现代矿业，2016，

05:41-42.

[5]曲展鹏，张硕.基于大数据背景的井下采矿技术发展趋势探究[J].科技与创

新，2016，14:143+146.