露天采矿技术及采矿设备的发展思考

露天采矿技术及采矿设备的发展思考

吴培智

142429197004021511，山西太原 030000

摘要：本文就当下我国露天采矿的基本现状为着入点，对露天采矿中所应用的采矿技术展开全面论述，并对相关采矿设备的发展趋势进行前瞻性研究，以期能为我国露天采矿事业发展提供些许拙见。

关键词：露天采矿技术；采矿设备；发展

在传统地下开采模式中，往往会因各类因素的干扰使得矿源开采出现众多问题，严重威胁到采矿工作本身的安全性与稳定性。此外，露天采矿作为一类全新的矿产开采模式，对比地下开采，其在安全性、矿采效率以及空间限制性等方面具有绝对优势。当下，随着我国露天采矿技术的深入应用与推广，在相关技术的创新研究上也获得了显著成效，然而较部分采矿技术更为发达的西方国家来讲，仍有极大差距，亟需借鉴吸收再求进步。故而，对露天采矿技术及采矿设备进行深入研究对于推动我国矿产开采事业发展具有关键的与实效作用与影响效益。对此，本文将就当下我国露天采矿的基本现状为着入点，对露天采矿中所应用的采矿技术展开全面论述，并对相关采矿设备的发展趋势进行前瞻性研究。

1露天采矿技术现状研究

通过多年的实践应用与研究，我国露天采矿技术体系已初具框架，各类新型的露天采矿工艺衍生不断，但其中很多创新工艺仍处在理论化的概念研究阶段，而实际应用于矿产开采作业中的露天采矿技术主要有胶结充填采矿技术、陡帮开采技术、爆破技术三大类。

1.1胶结充填采矿技术

该技术是目前露天采矿作业中应用频次最多的一种技术类型，通过胶结充填采矿技术非但可以有效增强矿产开采的质量及作业效率，更能有效降低采矿作业所造成的生态环节危害。但目前此技术在实际作业应用中，也常会伴生一些常见的实践性问题。例如对于充填与开采在比例数量上的协调问题。倘若填充开采比值失衡，极易给矿产开采作业造成严重的施工问题，对此，准确把握填充开采比例关系，维持状态均衡方能有效提高采矿作业效率，改善作业质量。而随着当下我国科技实力的不断增强，填充开采的配比难题也被逐渐攻克，这得益于先进露天采矿设备的生产与应用，极大弥补了胶结充填采矿技术的缺陷，有效提高了交接充填采矿技术的科学性与适用性。

1.2陡帮开采技术

持续性的推广宣传以及实践应用，使得露天采矿技术优势得到我国矿采行业乃至社会范围内的广泛认可，但与此同时，随着应用的加深，露天采矿技术在部分地理环境差、生态环境恶劣等地方矿区的应用缺陷也逐渐暴露而出，受环境因素影响，采矿作业效率大大缩减且作业难度极大提升。为有效解决该应用难题，陡帮开采技术应运而生，通过利用该技术本身基建工程量小、工程周期短等优势特征，能有效适应并应对恶劣环境下采矿作业的一系列难题，在保障开采量与开采效率的基础上，降低矿产开采对环境的负面影响性。

1.3爆破技术

该技术作为矿产开产作业中必经的一道技术工序，其对于露天矿产开采具有重要影响作用。爆破技术中所包含的微差爆破、挤压，还有孔内微差爆破等工艺对坚硬的矿岩处理有绝佳的应用实效。但爆破技术本身操作危险技术较高，其所对应的安全风险需引起相框矿采部门的格外注意。而随着当下大量新型高科技爆破材料及设备的研发与应用，如铵油炸药、爆药雷管等，极大改良了传统矿产爆破技术的安全缺陷，操作安全系数大大提升。

2露天采矿设备的发展趋势前瞻

2.1大型化趋势

当下我国矿产资源正面临着极为尴尬的处境，矿产资源本身的有限性和人类消耗需求的持续扩张构成了反差极大的矛盾关系。矿产作为不可再生资源中的典型资源类型，随着人们生产生活耗量的增多，加上开采过程中的浪费，我国部分地区已出现矿资紧张的局面。为有效改善矿产开采效率及质量，我国露天采矿设备亟需向大型化方向发展。

2.1.1穿孔设备钻孔直径持续扩大

截止当下，我国露天穿孔设备已历经四次大型的更新换代，由最开始的磕头钻发展至如今的牙轮钻，穿孔设备的钻孔直径在不断扩大，相应的穿孔效率也随着更新改良不断提升。

2.1.2采矿运输设备吨位持续增加

汽车作为当下我国矿资运输的主要设备载体，由于矿区地势崎岖，相较于其他交通设备，汽车所独有的高机动性与爬坡性能可以得到充分利用与发挥，有效提高运输效率。同时随着当下露天矿区对矿资运输能力需求的不断提升，汽车的载重负荷量也在持续增强，部分矿资汽车运输吨位已大327t，且该数值会跟随科技的发展步伐持续提升。

2.2智能化趋势

当代信息电子技术的多领域渗透应用，也推动了露天矿区采矿设备的智能自动化发展趋势。当下我国露天矿区作业所应用到的智能化设备已不在少数，同样相较于以往的开采模式，采矿效率得到了质的提升。

2.2.1车载监控系统

将智能化的车载监控系统装载于采矿设备上，方便相关监管部门对采矿设备进行实际的跟踪监管，同时还可以利用车载监控系统中的无线通讯功能全面监控采矿设备的使用及运行状况，从而确保采矿设备生产效能可以得到充分发挥，促进设备使用效率的有效提高。

2.2.2卡车调度系统

通过利用卡车调度系统，相关矿区监管部门可就矿区内的矿资运输汽车展开方位的统筹调配。此外，系统内所附带的实时监控功能，可实现对矿区运输汽车的全面监管，方便相关矿资管理部门及时掌握准确的矿资运输数据。

2.2.3GPS定位系统

通过应用GPS定位系统，能够对露天矿区的地表展开精准化的数据测量。GPS定位系统所附带的自动化定位功能可以将测量精度控制在1M之内，部分甚至精度可控制在厘米之间，极大减少了传统手工测算存在的误差，更省去了复杂的人工测算环节，减轻矿区开采工作量。

2.3人性化趋势

所谓设备的人性化，集中体现在对露天采矿设备的设计环节中，即采矿设备设计过程中，需对设备的安全性及操作舒适性等设计细节进行充分考量、斟酌，需坚持贯行“以人为本”的设计标准，从而有效避免采矿作业中设备安全问题及风险的产生，同时也能全面优化设备的使用感受，增强设备可操作性，保障采矿作业的高效运行。除此之外，相关设计人员还需对设备外观造型等问题进行全面优化，在设计理念上着重体现“自然和谐感”，借此美化矿场与矿区设备的视觉体验。

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