关于露天采矿技术及发展方向的探讨

苏美玉

摘要：我国是世界上为数不多的矿石资源大国之一，各类矿产资源极其丰富，但是由于受到技术和设备方面的限制，使得矿山开采的效率相对较低。为此，有必要加大对露天采矿技术的研究力度，以此来提高我国矿产资源的开发水平。基于此点，本文就露天采矿技术及发展方向展开探讨。

关键词：露天采矿 采矿技术 开采效率

1 露天采矿技术的现状分析

1.1 开采工艺 ①胶结充填采矿技术。该采矿工艺不仅能够显著提高矿产资源的回收率，而且还能对地表起到一定的保护作用，但是该技术需要与矿床的生产条件相匹配才能发挥出高效率，正是这一原因制约了该技术的推广应用。而随着高分层充填、分段充填以及阶段深孔嗣后充填等技术的研究取得重大进展，使得胶结充填开采技术获得了进一步的推广应用。②陡帮开采技术。近年来，随着我国对露天矿区的不断开发，使得国内很多大型的露天矿都进入了深凹开采阶段，与此同时，开采作业面的条件也随之逐步劣化，加之设备陈旧，导致开采效率逐年下降。想要从根本上解决这一问题，就必须凭借科学技术来提升整体生产能力，增强企业的活力，以此来推动我国采矿业的发展。陡帮开采技术具有以下特点：开采初期的剥离量相对较小、基础设施建设的周期和工程量较少、边坡暴露时间短等等，非常适用于现阶段的露天矿区开采。③高台阶采矿技术。近年来，随着露天采掘设备逐步向大型化发展，国外一些国家加大了对高台阶开采技术的研究力度。由于我国对该技术的研究起步较晚，为此，采用该技术的露天矿区还不是很多，最大的台阶高度也仅为15m左右。目前，我国露天矿区大型采掘设备的整体水平有了大幅度提高，能够开采10立方米以上的设备日益增多，这为高台阶开采技术的实施提供了强有力的支撑。

1.2 爆破技术 在矿山生产过程中，爆破技术是不可或缺的组成部分，其重要性不言而喻。目前，随着微孔爆破技术、孔内微差爆破技术的推广应用，有效地解决了露天采掘过程中难爆岩层的破碎块度以及爆破减震等问题。同时一些新型的炸药和爆破器材也相继问世，这给矿山爆破注入了新的动力。如铵油炸药、防水奖状炸药、电子雷管、爆藥雷管、气爆和塑料导爆系统等等，新型爆破器材的使用不但进一步提高了爆破效率和质量，而且还提高了作业安全性。①微差爆破技术。目前，我国很多露天矿区都采用了塑料导爆管非电爆系统大区微差爆破技术。采用该技术进行露天采掘一般每星期只需要爆破1次即可，但由于受到作业条件的限制，通常都是小规模的爆破作业，即便如此也能满足1台电铲2-3d左右的采剥量。②预裂爆破技术。为进一步减轻爆破时震动效应对边坡造成的影响，并确保每个台阶坡面的平整度，在临近边坡的位置处可以采用预裂爆破技术。先使用钻机在平盘的坡底线打垂直的钻孔，孔深为台阶的高度，孔距控制在2.5-3.5m左右，再采用空气间隔不偶合袋装乳化炸药，导爆索捆扎药卷同段微差导爆管起爆。

1.3 排土技术 排土是露天采矿作业中不可或缺的重要环节之一，排土效率的高低不但直接关系到生产规模的扩大，而且还间接影响经济效益。通常情况下，排土方式主要取决于开拓运输方式，而排土场的结构稳定性则是其能否长期使用的关键之所在。大部分矿山采用的都是汽车-推土机的排土方式，这种方式具有以下优点：灵活机动、爬坡能力强、适用于多种地形、成本低、易于维护等等。

1.4 防排水技术 露天矿区由于全部是暴露在自然环境当中，生产作业都是在露天进行，为了确保在汛期时能够正常生产，就必须采取相应的防排水技术。通过防排水一方面能够防止地表水流入到采场当中，从而降低排水量和矿石的含水量；另一方面还能在汛期到来时确保生产作业的安全性。该技术主要是通过布设截水沟、防洪堤以及河流改道等措施对矿区采场之外的汇水和径流水进行拦截或疏导。这样一来，便可以使地表水沿着自然地形流出采场。

2 我国露天采矿技术的发展方向研究

目前，我国的露天采矿技术已经日渐成熟和完善，一些技术也都赶超国际先进水平，但是，在露天采矿设备上却略显不足。为此，在未来一段时期内，我国露天采矿的主要发展方向应当以研制开发先进的露天采矿设备为重点。随着露天采矿设备向大型化方向发展，加之微电子和卫星通讯等技术的迅猛发展，在采矿设备的开发上应逐步实现自动化和智能化，这有助于推进我国露天采矿技术向纵深方向发展。

2.1 车载监控系统 该系统主要用于监控设备的运行状态，并提供相应的维护信息。目前，国内一些大型露天采矿设备的制造商对设备主要部件的关键参数都增设了报警和监控功能，为此，可借助无线通讯技术与中央计算机进行连接，对设备的实际运行状态进行实时监控，当设备出现故障时可及时通知维修人员进行处理。该系统的应用不但能够提高设备的运行效率，而且还能降低维修费用，具有大范围推广应用的价值。

2.2 高坡位移监测 基于GPS卫星定位系统的高坡自动检测技术具有十分明显的优越性，它能够连续不断地采集边坡的移动数据，并借助无线通信网络将采集到的全部数据传输到位于采场办公室的计算机中进行数据存储和运算分析，按照数据分析结果，能够准确得出采场内各处边坡的稳定情况，同时系统还能自行报警，这给边坡的及时防护提供了可靠的依据，有效的克服了以往测量方法的不足。

2.3 加大设备的环保设计力度 一些大型露天采矿设备的应用虽然提高了矿区的生产作业效率，但是这些设备消耗的能源也是非常可观的，并且设备使用过程中，还会对环境造成严重的污染。为此，在今后的露天采矿设备设计上，应当以降低能耗和污染为重点，并做到以下几点：其一，应当遵循长寿命、低能耗的设计原则。通过延长设备的使用年限能够减少设备产量，从而节约资源，而降低设备的能耗有利于节能减排；其二，设计中应积极应用低环境负荷材料，少使用有害材料，如氟利昂、含氯相交等等，这样可以使废弃零部件的处理实现污染最小化的目标。

参考文献：

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