当代采矿技术发展趋势及未来采矿技术的探讨

李眉林

(太原钢铁集团公司矿业分公司尖山铁矿设备能源科,山西太原 030304)

当代采矿技术发展趋势及未来采矿技术的探讨

李眉林

(太原钢铁集团公司矿业分公司尖山铁矿设备能源科,山西太原 030304)

随着全球经济的快速发展,工业的不断进步,对矿产资源的需求量不断增加,只有不断完善采矿设备、采矿工艺以及采矿技术,才能满足当今社会对矿产的需求量。本文以太原钢铁集团公司矿业分公司尖山铁矿的采矿设备以及采矿工艺为例对当今采矿技术与未来采矿技术的发展趋势进行全面的分析。

采矿设备 采矿技术 露天开采 地下开采

经济的快速发展、工业的进步对矿产的需求量不断增加，导致矿产资源的过度开采，鉴于矿产资源逐渐枯竭，采矿工作将由大陆矿产的开采转向海洋、太空开采，采矿工艺、采矿技术将不断完善，采矿设备的机械化、自动化、智能化水平不断提高。本文以太钢尖山铁矿采矿设备以及工艺为例，分析了采矿技术未来发展趋势。

1 太钢尖山铁矿的采矿设备以及采矿工艺

尖山铁矿的开采工艺现为露天开采，采用的是平峒溜井开拓系统，根据尖山铁矿的地形分布以及铁矿类型，现在采用露天开采是十分优越的。尖山铁矿采矿生产工艺流程为穿孔-爆破-铲装-汽车运输-胶带排岩系统。利用牙轮钻机进行穿孔作业，随后使用铵油、乳化炸药进行装药爆破，用电铲、液压挖掘机进行装车，将矿石和岩石分别倒入1#、2#、3#、4#溜井(3#、4#溜井正在进行负荷试车，正常后将逐步停用1#、2#溜井)和胶带排岩系统到排土场。随着采场的不断推进，结合尖山铁矿矿石的分布特点，现在已经开始探索进行地下采矿的方案。现阶段采矿设备情况如表1所示。

2 采矿设备

2.1 露天采矿设备

(1)采矿设备将向着大型化发展，大型化的开采设备可以实现资源集中开采的要求，同时降低了开采成本，提高了经济效益。实践证明，开采设备的大型化提高了矿产资源的产量。(2)液压设备将得到广泛的应用，钻孔、铲装设备以及破岩设备将向着液压化的方向发展。目前，国外的液压设备在矿产开采中占有较大比例，今后我国液压设备的使用比例也将逐步提高。(3)保证运输设备的持续性有利于提高运输效率，采用持续性运输设备是今后采矿业的必然趋势。露天开采采用汽车整车提升系统也是日后采矿业的发展方向之一。汽车整车提升系统可分为两类：一类是借助外力进行提升；另一类是利用自身的驱动力进行整车提升。

2.2 地下采矿设备

(1)地下采矿设备逐步向无轨化、自动化、大型化、微型化方向发展。在目前应用的地下采矿设备中，电动铲运机最大载重量可以达到25吨，井下载重汽车最大载重量可以达到80吨；在设备的自动化方面，遥控采矿设备已经得到应用；微型化的采矿设备可以处理小空间以及小容量的地下开采。(2)在凿岩和爆破领域，采矿设备的进步主要表现在提高了凿岩的速度与精度。凿岩设备的完全液压化、自动化是未来凿岩设备的发展趋势。使用自动化的凿岩设备不仅可以提高凿岩的速度，同时保证了凿岩作业的安全。(3)采矿整套装备实现机械化，地下采矿从凿岩、装岩到运输全程实现机械化作业，这样提高了开矿的速度，同时保证了井下采矿作业的安全。随着智能化技术在采矿业中的应用，自动化遥控设备将成为今后采矿业重要的发展趋势和方向。

表1 尖山铁矿采矿设备

3 采矿工艺

(1)露天采矿工艺。露天采矿是全球最主要的采矿方式，露天采矿同地下开采矿石产量之比为6：1，随着浅部资源的逐步减少，地下开采量将逐步增加。开采工艺的综合化成为当今露天开采技术发展的趋势，面对不同的矿区、不同深度、不同的矿产资源采用不同的开采工艺，实现最优化的开采效果，组成的综合开采工艺成为今后开采技术发展的方向。同时随着科学技术的发展，机械化、智能化技术将逐步应用在采矿业中，通过不断研究使生产过程得到优化。(2)地下开采工艺。随着浅部矿产资源的减少，地下开采量将会逐渐增加，随着地下开采量的增加，传统的地下采矿方法需要不断的改进才能提高地下开采量的产量，提高经济效益。因此对传统采矿方法的改进成为地下开采工艺的发展趋势。易采资源不断减少，导致开采深度加深，针对难采矿产资源、深井开采的地下开采工艺技术成为今后地下开采工艺的重点研究方向.深井开采所面临的技术问题(矿震、岩爆、冲击地压等动力灾害)以及难采矿井所面临的特殊技术难题都将会被一一解决，使地下开采在产量与效益上得到提高。(3)露天转为地下开采以及露天与地下开采相结合的技术。随着浅层资源的减少，地下开采量越来越多，大多数的矿产开采由露天开采转为地下开采或者采用露天与地下开采相结合技术。在转变过程中存在着许多的技术问题，比如：隔离层的开采问题以及露天地下相结合时产生的岩石力学问题。

4 采矿技术的发展前景

采矿技术的不断创新促进了采矿业的不断进步，随着我国逐步加大对采矿技术研发的投入，采矿技术得到了快速的发展。溶浸采矿技术、智能化采矿技术、深海采矿技术以及太空采矿技术都在不断研发与完善中。随着科技的进步，溶浸采矿技术以及智能化采矿技术已在采矿行业中得到应用，但是在某些方面仍需要进一步的完善与提高。深海采矿技术以及太空采矿技术将随着我国在采矿技术的不断研发中应用于采矿行业，增强我国在国际中的竞争力。

5 结语

随着浅层矿产资源的不断减少，矿产资源的开采开始向着难采矿区、深层矿区的方向发展，在开采过程中所面临的问题也越来越多，采矿设备、采矿工艺以及采矿技术需要不断进步，才能满足今后采矿业的需求。随着先进科学技术、智能化技术在采矿业中的应用，采矿设备逐步向机械化、自动化、智能化方向发展，适应了时代的要求，同时提高了矿产资源的开采量以及经济效益。

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(出生1968年07月1日),性别:男,民族:汉,籍贯:山西省代县,学历:大专,职称:助理工程师,研究方向:采选技术。