露天采矿技术及其采矿设备的发展思考

露天采矿技术及其采矿设备的发展思考

王金召 李江涛

中国葛洲坝集团路桥工程有限公司 湖北宜昌 443000

摘要：现阶段，我国经济社会快速发展，对于矿产资源的使用需求也日益增大。从现实角度来看，能源在开采时会造成一定的资源浪费，对于采矿技术，人们已经经历了较长时间的研究和探索，只为了追上时代的脚步，解决当前的资源需求。随着时代的进步，采矿技术也应进行不断地创造和更新，打破传统方式，不断适应未来时代的需求。下面，文章就露天采矿技术及其采矿设备的发展展开论述。

关键词：露天采矿；采矿技术；采矿设备

1采矿工艺技术概述

在工业化发展前期，由于无节制的开采，导致矿产资源一度面临枯竭的局面，而随着社会经济的发展，社会生产对矿产资源的需求量不断增加，同时高品位矿产存量在不断减少，这要求不断提高采矿的效率和质量，从而更好满足社会生产的需求。

我国传统的采矿工艺技术以简单的机械开采为主，这使得在开采的过程中难免造成资源的浪费，而且人工开采无法保证开采的效率和质量。而随着科学技术的不断发展，采矿工艺技术也在积极改进和更新，运用现代化采矿工艺技术能有效提高采矿的效率和质量，同时能提高采矿的智能化程度。此外，依托现代信息技术能够实现对采矿全过程进行系统的监督管理，从而提高采矿效率。运用现代化采矿工艺技术还能有效减少采矿过程中的劳动力消耗，以此来提高劳动力资源利用的效率和有效性。

运用现代化采矿工艺技术可以提高采矿效率和质量，也能提高矿产利用率。我国矿产资源的特点在于资源丰富且分布广泛，矿产资源分布在地表、地底等不同区域，无论是地下矿还是露天矿，在传统开采工艺和设备条件下，其过程导致工作环境十分恶劣，无法完全避免安全事故的出现，因此，大大提高了采矿过程中的安全隐患。而运用现代化采矿工艺技术能有效提高采矿的机械化程度，从而有效避免因人力操作而造成的效率低下和浪费等问题，同时能有效提高采矿的安全性，保证采矿工作顺利推进。

2露天采矿技术现状

2.1露天陡帮开采

采用这种开采方式时，开采初期的岩层剥离量相对较小，基建工程量少，而且建设的速度快，周期短，优势明显，因此，得到了迅猛发展。

2.2间断-连续开采

这种开采方式是利用电铲装载矿石，由汽车将工作面采出的矿石运输到破碎机位置进行破碎，再结合胶带运输机运出，比较适用于深凹露天矿的开采。1997年，齐天大山铁矿建立了矿岩破碎-胶带运输系统，该系统能够在采场区域内实现自由灵活移动，提高了开采效率。

2.3高台阶采矿

以科学技术的发展为驱动，露天采矿设备的大型化使高台阶采矿技术得以出现，对比发达国家，我国对高台阶开采技术的研究起步较晚，台阶高度一般约为14~15m，但是最近几年，随着装备技术水平的提高，使10m³以上的大型采掘设备得到了推广，也为高台阶采集技术的应用提供了良好的技术保障。

2.4穿爆技术

在露天采矿中，一般情况下会使用潜孔钻或者牙轮钻，在设计位置钻孔，埋入炸药后，进行爆破开采。比较常用的爆破技术有挤压爆破、孔内微差爆破、大爆区尾插爆破等，能够对爆破减振以及难爆破矿岩的破碎块度问题进行解决。

3露天采矿设备的发展趋势

3.1采矿设备的大型化发展

采矿设备的大型化发展，既提升了企业的经济效益，又降低了人员成本。目前，我国的矿产资源储存量较低，消耗较快，优质矿产数量不断减少，面对矿产资源紧缺的情况，需要加快露天采矿技术的研发以及采矿设备的制造工作，加大提升矿产的开采效率。近几年，我国对于采矿设备的研制工作日益提升，对于采矿设备的大型化发展具体表现为以下几个方面。

首先，露天钻孔设备的直径不断增大。我国的露天采矿机械钻孔设备随着时代的进步，一直处于不断创造和完善的过程，从磕头钻、喷火钻、冲击钻到现在的牙轮钻，钻孔设备的直径不断增大，钻孔设备不断更新，钻孔效率不断提升。目前，我国主要使用的是YZ-55型钻孔设备，其直径达到310～380mm。其智能化程度也不断提升，数字控制钻孔深度和钻孔角度能大大提高爆破效率。

其次，露天采矿装载设备斗容量增大。大量装载设备都应用于露天矿产的开采工作中，比如电铲、液压挖掘机等等，电铲是最基本的装载设备，目前，我国最大斗容量的电铲是WK-57，斗容量达到55m3，液压挖掘机对于矿产的开采工作也具有一定的优势，对于特殊环境的使用具有一定的必要性。机械工业和信息化发展，装载设备在装载量不断提高的同时，设备稳定性和使用寿命也在不断提高，从而提升矿产开采工作的效率。

最后，露天运输设备吨位增大。在露天矿产的开采过程中，运输流程尤为重要，特别是采矿设备的大型化发展。对于设备和矿物的运输，都需要有一定的运输设备。目前，我国主要使用的运输设备是汽车，该设备具有动力强、上坡能力大、运输灵活等优势，而且，为了满足露天开采的运输需求，汽车的载重力也在不断增加，目前最高载重量高达327t，从而确保了每次运输的有效性以及开采工作的效率性。

3.2采矿设备的智能化发展

随着信息化时代的到来，信息技术不断发展，电子工程领域也有了逐步的提升，智能化技术的发展也成为了当今时代的社会需求。在露天开采工作中，将智能化技术发展到采矿设备中，有效的提升了开采效率，做到随时开采监控管理，及时的处理了开采过程中的突发问题，因此，对于采矿设备的智能化发展，将更加有利于矿产的开采工作。对于设备的智能化发展，具体表现为以下几个方面。

首先是车载监控系统的智能化。车载的监控系统主要是监控管理采矿设备，在进行运输时，一旦出现问题，能够及时得到反馈，做到实时监控，而且，通过有效监控，既能够强化对矿车的监督管理，又能够掌握设备的运输状态，对于运输数据做到准确分析，如果出现异常状况，会及时发出预警，便于及时检修，对于车载监控系统的智能化，有效地提高了设备的维修工作以及设备的工作效率。

其次是卡车调度系统的智能化。卡车调度系统主要是对运输汽车进行调控，通过无线电的形式，将信息传给司机，司机再进行执行，智能化的卡车调度系统既能让管理人员随时掌握运输汽车的使用情况以及运行路线，又能够对运输汽车进行实时的监控，从而有效的提升矿区的运输效率。

然后是GPS定位系统的智能化。GPS定位系统主要功能是用于进行矿山地表测量以及开采作业的设备控制等工作。GPS定位系统具有很高的精准度，这将有利于精准定位矿车的位置，而且，对于矿车的运输和卡车调度方面都具有一定的作用，能够准确找到具有运输需求的定位，从而缩短运输距离，提升运输效率。

在以上系统不断发展的同时，人工智能和5G信息发展的情况下，远程操作技术也得到较大发展，设备能进行远程控制，自动操作。使得工人能不进入到矿区就进行采矿作业，极大提高了工作效率，同时保证了安全生产。

3.3采矿设备的人性化发展

目前，我国很多行业为了提高产品的竞争力，都会在设计阶段进行不断的更新和创造，融入更多的人性化内容，以确保人们更好的应用。对于采矿设备也是如此，在设计阶段，逐渐趋于人性化理念，坚持以人为本的原则，充分考虑设备使用的安全性和舒适性。确保采矿设备的安全性有助于降低安全事故的发生，提升设备的舒适性，能够缓解工作人员的劳累，使其更有效的进行工作。与此同时，也应注重设备外观的舒适性，使其与采矿环境融为一体，从而缓冲视觉上的疲劳。

结语

综上所述，我国露天采矿技术水平正在不断提升，采矿设备也有着越来越好的发展趋势，对于矿产资源的应用也更加广泛，所以，保证开采质量，提升开采效率是当前的首要任务。如今我国采矿技术和采矿设备还存在一定的不足，因此，要加大研发力度，学习先进的开采技术，不断对采矿技术和设备进行创新和完善，从源头上提升我国的露天开采技术，以此促进我国矿业的快速发展。

参考文献

[1]杨二鹏,朱少亮.浅论露天采矿技术及采矿设备的发展趋势[J].世界有色金属,2018(06):82-83.

[2]祁浩.露天采矿技术及其采矿设备的发展思考[J].设备管理与维修,2020(14):7-9.