露天采矿技术及其采矿设备的发展思考

贾俊祥

摘 要：矿山采矿工作是一项危险性比较大的工作，因此在采矿时，矿山的安全技术管理工作显得异常重要，做好矿山的安全技术管理工作不仅可以减少事故的发生，而且可以更好的提高企业的经济效益，有效的避免人员伤亡和事故损失。本文对露天采矿技术及设备的使用情况及发展前景进行详细地阐述，希望通过文章的介绍可以为相关人员提供一定的参考意见。

关键词：露天采矿；技术和设备；发展前景

中图分类号：TD804 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）22-0127-02

1 前言

矿山机械设备是矿山生产过程中必不可少的关键组成，影响着矿山的正常运转。随着机械制造技术的不断发展，矿山机械化程度逐渐提高，这对矿山机械设备的维护保养工作提出了更高的要求。矿山生产过程中，作业环境比较恶劣，潮湿、高压、粉尘多、空间狭窄，各种因素影响之下，机械设备很容易发生故障，影响矿山正常生产的同时对现场作业人员的生命安全带来危害，通过科学合理的机械维护保养手段能有效降低机械的故障发生率，延长其使用寿命，最终提高矿山企业的经济效益。

2 露天采矿技术概述

2.1 露天开采技术、工艺更加成熟

我国目前的露天矿产开采技术基本上都可以实现深入开采，但同时却产生了一系列环境问题，而且相关的开采技术以及开采设备都不够先进，所以在具体的开采过程中总是会遇到这样或者那样的难题[1]。隨着科学技术的不断发展，开采技术也在不断地革新，但是需要我们对具体的矿山开采进行详细的分析与研究，使得开采技术发挥最大的效果。

2.2 爆破技术

对于露天采矿技术来说，爆破作业是其中一项非常重要的环节，主要包括孔内引爆，孔里搓差引爆，间距性爆炸以及控制减震引爆等多种爆破技术，这些技术的实施可以对坚固岩石的爆破震度和破碎块度进行很好地控制。随着科学技术的不断发展，市场上出现了各种各样的爆破片技术。比如：非电导管引爆、防水浆桩炸药以及数码式雷管等，新型爆破技术的应用大大提高了爆破的精准度，安全性能和质量。大型露天矿山穿孔爆破技术的发展与应用是传统穿孔爆破技术上迈上了一个新的台阶[2]。

3 露天采矿技术研究

3.1 胶结充填采矿技术

这种开采技术其实就是充填采矿工艺其中的一种，其不仅可以在很大程度上提高矿石的采收率，而且还可以降低对地面生态环境的破坏程度，其还可以具体分为以下几种技术[3]。

3.1.1 高分层充填采矿技术

分层充填采矿技术的分层间距通常都为两米到三米之间，该技术最初的开采效率相对比较低，但经过长期的不断改良已经取得了很大的进步，也得到了更加广泛的应用。这种充填技术采用后尾砂来实施充填，有效提上了开采效率，同时还节约了施工成本。

3.1.2 分段充填采矿技术

在以往的充填采矿技术当中，主要分为上上向分层技术和下向分层技术两种，上向分层技术施工成本较小，但是却对狂体的稳定性具有非常高的要求；而下向分层技术的施工成本相对比较高。经过长期的研究与分析，分段填充技术应运而生，应用该项技术可以将露天采矿面积设计为多边形状或者是椭圆形状，从而大大减小了开采场的露天面积，这样即使矿体不够稳定，相关的工作人员也可以，高效率的实施采矿作业。除此之外，该项技术还实现了无矿柱开采，即使在高难度开采条件下也可以安全有效地实施开采。

3.1.3 大直径充填采矿技术

这种采矿技术其实就是阶段充填技术和路况技术的有效融合，其不但具备了充填采矿技术。低成本和生态环境保护的优势，而且还可以实现大规模露天场的开采，从而大大提升了矿石开采的综合生产能力。

3.2 陡帮开采技术

随着各种矿产资源开采力度的不断加大，开采长时间久远，开采条件也在不断的恶化，相关的开采设备也逐渐老化，这些因素都严重影响着采矿效率的提升。在此背景之下，只有应用新的采矿技术才能为企业创造出更大的经济效益，陡帮开采技术就是在此背景之下而产生的，其不仅很好地解决了采矿初期基建工程多和剥离量大的情况，而且大大缩短了矿场的建设周期，有效提升了采矿技术，为企业创造了更大的经济效益[4]。

4 采矿设备的发展

4.1 设备大型化化

矿产资源的开采过程离不开相关设备的应用，露天采矿通常情况下所涉及面积都比较大，在具体施工过程当中一定会用到多种类型的采矿设备以更好地满足日常开采活动的需求，这就是得采矿设备大型化。采矿业工作量越大，相应的采矿设备就需要具有更大的载荷量和施工以及功率，如果设备过小，相应的性能也就跟不上要求，从而就需要不断增加设备的数量，大大增加了设备材料的成本投入，所以采矿设备只会向着大型化方向不断发展[5]。

4.2 设备智能化

在对矿石开采过程当中，除了讲究效率之外，还应该对开采质量引起足够的重视。如果过多劣质矿石进入开采系统就会造成大量的无功损耗，从而大大降低了设备的开采效率。将监控系统充分运用到开采设备当中，一旦发生故障便会及时发出警报，相关的工作人员便会第一时间进行故障排除，大大提高了开采效率。除此之外，还可以设置相关参数来对矿石质量进行严格的把控，监控系统还可以提醒操作人员定期对设备进行一定的维护和保养，有效延长设备的使用寿命。由此可以看出，智能化发展成为矿石开采设备的一个重要发展方向。

4.3 设备环保化

在传统矿产开采过程当中，给环境带来了严重的破坏。随着环保理念在各行各业当中的不断应用，采矿业同样也不例外提出了一定的要求。这就需要将环保系统不断应用到采矿设备当中，这同时也是国家可持续发展的一个重要要求。露天采矿对于环境的破坏更是严重，所以必须加大采矿设备环保设计的应用。我国现如今大多数采矿企业所使用的采矿设备都具有一定的环保功能，其在具体应用过程中，不仅可以对周边环境进行有效的预测，而且还可以对目前的开采状态给环境所带来的破坏程度进行充分的检验。另外还可以严格按照国家相关规定与要求来设置一定的参数，在运行过程中如果某一项指标不符合要求，便会立即停止运行，这样便可以将相关的超标情况及时反映给相关的工作人员，企业便可以对其进行充分的分析并及时采取一定的整改措施[6]。这样才矿企业不仅获得了应得的利润，同时也对环境起到了很好的保护作用。另外，环保系统还可以对设备进行开采时期设定，在一年当中不仅有开采期还有休整期，给环境恢复留出一定的时间。endprint

4.4 人性化

露天采矿设备在设计阶段就应该对人性化原则引起足够的重视，对于设备使用过程的舒适性和安全性应该进行全面充分的考虑，对设备设计进行不断的优化。安全性能提高了便有效确保了施工过程的安全性，大大减少了相关事故的发生，进一步确保了施工人员的生命财产安全。舒适性提高了，变可以有效缓解相关操作人员的疲劳程度，从来大大提高了施工效率。在采矿设备舒适性设计方面，我国还应该不断向一些西方发达国家学习相关的设计经验，例如，平朔公司试用的国产平路机不仅驾驶室噪音大，而且振动强烈，在使用初期就造到了操作人员的强烈抵制。所以只有加大对关设备NVH优化的关注力度，制造出更加人性化的设备，才能不断赢得市场，好的服务与矿山开采事业[7]。

5 加强矿山企业机械设备管理的对策

5.1 合理选择机械设备的规格型号

矿山企业机械设备众多，每种设备的性能、结构都各不相同，为了能充分发挥这些设备的效率、尽可能减少设备磨损、延长其使用时间，降低矿山生产的成本，必须要严格按照各种设备的使用说明进行操作，对于需要配合使用的设备，要能根据各种设备的性能属性合理搭配，相关管理人员要实时关注设备的需求及信息，设备调用过程中的二次保养维护工作必须要合理安排，避免设备使用及保养出现矛盾冲突[8]。总之，在施工过程中，施工人员需要合理选择机械设备的规格型号，确保工程的施工质量。

5.2 重视特种设备的安全检测

矿山生产中有许多特种设备，比如压力容器、压力管道、场内机动车辆、起重机械等，这些设备在使用过程中可能会威胁到作业人员的生命安全，因此必须要做好安全检测工作。首先必须要建立健全的特种设备安全管理制度，其中包括建立特种设备安全技术档案、申办特种设备作业人员上岗许可证、定期或不定期对特种设备的运行状态进行检查、整改等[9]。其次要建立设备业务室，专门负责特种设备台账、安全技术档案的建立管理等。特种设备的使用车间必须要严格按照相关的技术规范进行操作，做好使用期间的维护管理工作，所有操作人员都必须要持证上岗。要定期进行特种设备的巡检、自检及日常维护保养，保证现场作业人员的人身安全及矿山的正常生产。

5.3 加强设备维护保养人员的技术培训

为了切实提高矿山企业机械设备维护保养工作的质量，必须要加强对设备维护保养人员的技术培训及安全教育培训，提高整个队伍的安全意识及专业技术水平。人员培训要做到有技术性、针对性，要定期开展技术考核，对于专业技术不合格的员工要采取一定的激励措施，鼓励他们提升技术水平。此外，实际的管理过程中要抓好操作人员准入关，坚决做到持证上岗，落实上岗前的三级安全教育工作。为了切实提高所有作业人员的安全意识，必须要做好安全宣传工作，树立“安全第一”的工作理念，尽可能杜绝安全事故的发生[10]。

5.4 重视设备维护管理

矿山企业相关管理人员必须认识到机械设备维护保养工作的重要性，不仅能减少设备的磨损、延长使用寿命，还能及时消除安全隐患，避免出现各种重大的安全事故，为企业带来严重的经济损失。一般来说，机械设备的可靠性是随着使用年限的增长在不断降低的，可靠性降低，设备出现故障的几率越高，磨损越严重，维修成本也必然会增加。现阶段矿山企业使用的各种现代化机械设备都属于资金密集型设备，投资及使用成本较高，必须要加强设备管理，才能降低投资使用成本，提高企业的经济效益[11]。

6 结语

在采矿技术不断上升的今天，我们不仅要看到采矿带给现代社会的能源价值与经济效益，更为重要的是影响到采矿工人的人身安全的各种隐患，我们要将以人为本的精神延伸到矿产开采的工作中，无论进行采矿工作的哪一个阶段的工作，都将安全管理的诸多事项放在最前面，不断提升采矿的技术，落实安全采矿。矿山机械设备作业的环境比较恶劣，施工作业相对分散，维护保养工作的任务十分艰巨，一旦出现事故影响范围较大，必须加强维护保养工作。

参考文献

[1]战凯.我国地下矿山无轨采矿设备现状及发展动态[J].世界有色金属，2004，（06）：20-25.

[2]和继明.采矿设备制造企业合同实施创新管理研究[D].华北电力大学，2014.

[3]闫改枝.久益采矿设备公司采煤机产品营销策略研究[D].内蒙古大学，2014.

[4]钟凯，周久华.神东矿区采矿设备故障统计分析[J].淮南职业技术学院学报，2013，（04）：1-8+25.

[5]王春亭.基于PLC采矿厂生产设备监控管理系统的研究与开发[D].安徽理工大学，2008.

[6]段鹏.露天采矿技术及其采矿设备的发展思考[J].企业技术开发，2015，（36）：175+177.

[7]卜必明.淺议国内采矿设备发展现状及趋势[J].工程建设，2009，（04）：56-59.

[8]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）：62.

[9]余南中，谭锐.无轨采矿设备在大红山铁矿的应用[J].现代矿业，2010，（01）：12-15.

[10]左敏，杜军平.谈露天矿车辆、采矿设备卫星定位及调度系统[J].金属矿山，2007，（06）：51-54.

[11]常德河，王春生.我国采矿设备的现状及发展目标[J].有色设备，1998，（01）：7-12.endprint