露天采矿技术及其采矿设备的发展思考

段鹏

摘  要：近年来，随着我国经济的不断发展，露天采矿业也取得了较大的发展，同时随着全球合作交流的不断深入，国外各种新型的采矿设备和高科技采矿技术也被引进到国内。我国的矿产能源人均储备量少，消耗量大，这种特点对于露天采矿技术和采矿设备提出了更高的要求，如何利用现代科技提高我国能源产量成为人们关注的重点。因此进行有关露天采矿技术和采矿设备的研究十分必要。文章结合目前我国露天采矿的实际情况，开展露天采矿技术和采矿设备发展的研究，希望能为以后的矿产露天开采工作提供一些帮助。

关键词：露天采矿技术;采矿设备;发展

中圖分类号：TD824     文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2015）36-0175-01

传统的地下开采方式由于受到各种因素的影响，在实践过程中存在很多问题，这些问题的存在严重影响了采矿的安全性和稳定性。露天采矿是一种新型的采矿方式，相比于传统采矿方式而言，它具有安全性稳定、采矿效率高、不受空间限制等优点。现阶段，我国在露天采矿技术方面的研究取得一定的成果，但也还有很大的提升空间，因此进行露天采矿技术及其采矿设备的研究具有实际应用价值。本文将结合露天采矿技术在我国实践的实际情况，分别介绍露天采矿技术发展现状和露天采矿设备发展形势。

1  露天采矿技术的发展现状

经过多年的发展，露天采矿技术有了很大的发展，各种新型的露天采矿技术层出不穷，但大部分的研究还停留在理论层面上，目前在实践过程中常用的露天采矿技术包括三种，分别为胶结充填采矿技术、陡帮开采技术以及爆破技术，下文对这三种露天采矿技术进行详细的介绍。

1.1  胶结充填采矿技术

上述三种露天采矿技术中，胶结充填采矿技术是使用频率最高的一种露天采矿技术，使用这种采矿技术不仅能大大提高采矿的效率和质量，还能减少采矿过程中对周围环境的破坏。这种采矿技术相比与其它采矿技术而言虽然具有很大的优势，但在实践过程中却存在一些问题，给矿产开采带来一定的困难。其中一个难点就是如何调配充填和开采的比例数量。如果填充和开采的比例调配不当就会给开采过程带来更大的问题，只有让二者之间的比例关系达到最优状态才能确保矿产开采的效率。随着我国科学技术水平的不断发展和进步，这一难题正在逐渐被解决，并在此基础上进行完善，使其不再是影响露天采矿技术实施的一个难点。近年来，我国使用的露天采矿设备也有了很大的提高，先进的露天采矿设备促进了胶结充填采矿技术的发展，使其向更加科学化、规范化的方向发展。

1.2  陡帮开采技术

目前，随着露天采矿技术的不断发展和使用，露天采矿技术的优点越来越明显，人们对其依赖的程度越来越高，使用的范围不断扩大。随着露天采矿技术使用范围的扩大，人们开始发现在一些地理环境较差、自然环境较为恶劣的地区使用这种技术会有一定的难度，同时采矿的效率也会下降，为了解决这些问题，人们不得不对露天采矿技术进行更为深入的研究。在这种背景条件下，陡帮开采技术出现了，陡帮开采技术具有基建工程量小、建设周期短等优势，陡帮开采技术解决了自然环境恶劣条件下矿产开采的难题，充分发挥了露天采矿技术的优势，提高了露天矿产开采的生产能力和生产效率，并逐渐在国内矿产开采行业流行开来，越来越受到人们的重视。

1.3  爆破技术

爆破技术是矿产开采必须使用的一种技术，无论是传统的矿产开采还是露天矿产开采。在露天采矿过程中一般都会使用到爆破技术中的微差爆破、挤压和孔内微差爆破工艺，这些工艺的使用能有效解决在矿产开采过程中遇到的难题，如矿岩难以爆破等。但由于矿产爆破属于危险作业，在实际使用过程中应格外注意爆破技术的安全性问题。但随着现代科学技术的发展，一些新型的、危险性较低的爆破材料和爆破设备被发明出来并用于矿产开采施工作业中，如铵油炸药、爆药雷管等。在矿产开采过程中使用新型的爆破技术和爆破装备可以大大提高矿产爆破作业的安全性。

2  露天采矿设备的发展形势

2.1  露天采矿设备向大型化发展

目前，我国正处于矿产资源储备量少、消耗量大的一个矛盾局面。而矿产资源又属于不可再生资源，消耗量的增加使矿产资源面临枯竭的困境。为了提高矿产开采的效率和开采的质量，人们除了要发展矿产开采技术，还要将关注重点放在如何加大矿产资源的开采规模，实现提高矿产资源开采效率、提升矿产质量的目标上。通过对近些年采矿设备的研究不难发现，露天采矿设备逐渐向大型化发展，主要表现在下述几个方面。

第一，露天穿孔设备的钻孔直径在不断扩大。露天穿孔设备的发展经历了四个阶段，从最初的磕头钻到现在的牙轮钻，钻孔的直径越来越大，穿孔的效率也越来越高。目前，世界三大钻机生产公司之一的哈尼希费格公司生产的牙轮钻钻孔直径已达到559 mm。

第二，露天采矿装载设备的斗容量在不断增大。露天采矿过程中需要使用的装载设备比较多，如电铲、轮式装载机、液压挖掘机等等。其中，电铲是大型露天矿山在采矿过程中必需要使用的装载设备，国外研制出的最大斗容量的电铲型号是P﹠H5700，斗容量是53.5m3，而我国研发出的最大斗容量电铲型号为WK-57，其斗容量为55m3，并具有自主知识产权。液压挖掘机和轮式装载机在露天矿产开采时也经常用到，这两种装载设备也有自身的优势，在一些特殊环境下施工作业必需要使用。随着现代科学技术的发展，这两种装载设备的斗容量也在不断增加，以满足大型和特大型露天煤矿施工的要求。

第三，露天采矿运输设备的吨位在不断增加。露天采矿使用的主要运输设备就是汽车，汽车在矿区运输具有机动性强、爬坡能力大的优势，正是因为汽车具有这些优点，所以它成为露天矿区使用的主要运输设备。为了满足露天矿区运输的要求，汽车的载重能力也在不断提升，有的矿用汽车载重已经能达到327 t。随着科学技术的发展，矿区汽车有效载重还将会不断增加。

2.2  露天采矿设备向智能化发展

随着我国通讯技术和电子技术的不断发展，露天矿区采矿设备逐渐向智能化和自动化方向发展，并取得一定的成绩。目前，露天矿区使用智能化手段的采矿设备很多，这对于提高露天矿区采矿的效率具有很大的促进作用。

第一，智能化技术被应用于车载监控系统。车载监控系统的主要功能是对采矿设备进行监督管理，及时发现采矿设备存在的问题并向有关部门反映。现在很多露天采矿设备都装有车载监控系统，通过无线通讯技术对设备的使用情况和运行状态进行实时监控。这样有助于提高设备使用的效率。

第二，智能化技术被应用于卡车调度系统。卡车调动系统的主要功能是对矿区使用的运输汽车进行调控。随着科学技术的发展，现在的卡车调度系统还能对汽车进行全面实时监控，并及时向有关部门提供相应的数据。

第三，智能化技术被应用于GPS定位系统。GPS定位系统可以用于露天矿山地表测量，GPS定位系统的精度能达到米，甚至某些高精度的定位系统能使定位精度达到厘米。使用GPS进行地表测量可以提高测量的精度。

2.3  露天采矿设备向人性化方向发展

露天采矿设备向人性化发展主要体现在采矿设备设计阶段。在进行采矿设备设计时要充分考虑到设备使用的安全性和设备使用的舒适性问题，要遵守“以人为本”的设计原则。保证采矿设备的安全性可以有效避免安全施工的发生，提高采矿设备的舒适度可以缓解疲劳，使操作人员更加高效的完成作业任务。此外，还需要注意设备外观造型的设计问题，要让采矿设备与采矿环境之间形成一种和谐，给人一种视觉上的舒适感。

3  结  语

总之，我國露天采矿技术正在不断的发展过程中，技术水平已经逐渐追赶上国际先进水平。而采矿设备也将向大型化、智能化、人工化的方向发展，从而更好地实现提高露天采矿效率和采矿质量的目标。

参考文献：

[1] 李恒武.探究露天采矿技术及采矿设备的发展形势[J].科技创新导报，

2012，（32）.

[2] 宁庆锋.露天采矿技术及采矿设备的发展形势探讨[J].地球，2015，（4）.

[3] 姜文.浅议露天采矿技术及其采矿设备的发展[J].地球，2013，（11）.