露天采矿技术及采矿设备的发展思考

刘梦雪

刘梦雪

身份证号：37068519921110xxxx

摘要：在露天采矿过程中，钻探注浆充填技术已经被广泛应用到采矿过程中，也成为研究人员的主要研究方向，同时也是保证企业长远发展的重要依据。因此，相关采矿人员应在采矿过程中提高安全生产意识，合理地应用钻探注浆充填技术，以有效提高企业的经济效益，降低生产风险，所以，在实际开采过程中，相关企业要根据煤矿所处位置的实际情况，不断的对开采设备和采矿技术进行改进和完善，从而保证我国采矿业的长期而稳定的发展。

关键词：露天采矿；技术发展；设备发展

引言

随着科学技术的不断进步，露天采矿工艺技术也在不断的变革，采矿设备也逐渐向着大型化和智能化方向发展，设备的不断进步促进了采矿工艺技术的不断变革。采用高效率大型采、装、运矿山设备，逐步实现矿山辅助作业机械化，逐步缩小和发达国家的差距，通过对老矿挖潜和技术改造，保持和扩大现有矿山的生产规模十分重要。

1露天采矿技术发展

就当前的开采方式来看，露天采矿是成本较低的开采方式，也是最常见的开采方式。但是在实际的操作过程中，具体的开采环境是限制开采的主要因素之一，此外，开采作业能够顺利进行与开采设备、开采准备工作、开采深度同样有着巨大的影响。当前的开采作业主要和机械技术、自动化技术、信息技术等知识相关联，这些知识的引入，推动了采矿业的快速发展，采矿技术的不断优化已经成为当前采矿行业发展的显著趋势。目前，随着信息技术的引入、实验设备的完善、开采技术的革新等不断优化，露天开采得到了实现。在实际开采过程中，随着信息技术的引入，矿石运输、矿石质量检测等作业过程形成了系统作业，科学系统的操作与管理方式快速的推动了采矿业的发展。间断开采技术：间断开采技术主要是利用大型机械设备进行矿石开采，需要卡车来运输煤矿。但是卡车的油耗较高，且易造成环境污染，近几年人们在减少油耗和环境污染方面进行研究，卡车辅助架线技术应运而成，其能够减少油耗，降低环境污染率，可以达到节能目的，因此得到广泛使用。半连续及连续开采技术：半连续及连续开采技术也是较为常见的方法之一，符合绿色、低碳理念，该系统全部由电力驱动，对环境污染小。在实际操作过程中，开采作业由于受到地面因素的影响，在半连续开采过程中受到一定的限制。

2露天采矿设备的发展

2.1装载设备的现状与发展

露天采矿设备中的装载设备主要有机械挖掘机以及液压挖掘机等类型。挖掘机的发展主要由手动方式向蒸汽驱动以及内燃机驱动和电力驱动等方式逐渐发展和演变。目前最为常用的是钢丝绳和齿轮推压方式的电动挖掘机，这也是露天矿山中采剥工程所需要的机械设备；比较常用的是单斗挖掘机，以及目前比较先进的多斗挖掘机。针对液压挖掘机来说，功能更加多样化，这大大提高了劳动生产率和工程质量。在技术不断发展和进步的同时，铲斗容量也在持续增加，而且在相关技术进步的同时，也降低了故障概率。此种挖掘机也在露天采矿中开始广泛采用。

以其中的WK–35挖掘机为例，首台WK–35挖掘机于2007年9月在神华准能黒岱沟露天煤矿投入生产，运行时间超过60000小时。其主要特点为自主开发研制产品，具有自主品牌和自有知识产权；整机功能配置齐全，性能参数选择合理，总体布置、结构设计、传动系统设计先进，性能完善可靠；推压方式为单梁起重臂、双梁斗杆、齿轮齿条式推压；主要结构件选材合理，结构先进；传动系统布置合理，传动件全部采用硬齿面齿轮传动；回转机构和行走机构采用行星齿轮传动；电气及其控制系统采用成熟的交流变频调速系统和数字控制技术；主要外购配套件选用进口名牌产品；具有铲斗容量大、工作范围大、生产效率高、适应性强、主要结构件和易损件寿命长、易于维护保养、故障率低等特点。整机技术水平达到当代国际先进水平，填补国内产品的空白。WK–35型挖掘机可与载重量为172～263吨的矿用自卸汽车配套使用；可适用于年产量在1500万吨级及以上规模的大型露天矿山。

2.2运输设备的现状与发展

露天采矿中的运输设备主要经历了以下发展并有几种类型：首先是电动轮自卸汽车，最早应用于上世纪60年代，表现出较好的灵活性、较高的使用效率和经济效益等优点。在自卸卡车等大型设备应用的同时，也降低了生产成本、提高了生产效率；其次是机械传动式自卸汽车，在机械传动式运输设备的基础上表现出良好的优越性和发展速度，载重量也在不断增加；再次是自卸卡车–破碎站–带式输送机运输系统，此运输设备在目前的露天采场破碎系统中广泛应用；最后是自移式破碎机，此设备是在露天采场中集中控制和调度系统发展的过程中逐渐应用的，提高了露天矿山开采效率和矿山产量，对于露天矿以及整套工艺的应用具有促进作用。此外，还有架线辅助运输系统，其应用较大的汽车牵引力，表现出较强的爬坡能力以及较快的车辆运行速度。此外，油耗也比较低，在开展露天采矿设备的同时，实现经济效益的提升。

以北重的NTE240级矿用自卸车为例，其载重为220～236t，主要特点有以下几方面：第一是良好的机性和行走平顺性，这是由于具有最佳方向控制和几何参数、独特的气液悬挂；第二是较高的使用储备，由于组件采用当代先进的加力技术，大架和车厢采用高强度材料制成；第三是由于采用舒适的驾驶室、全液压方向控制、高效液力减速装置、带护板的车厢等，表现出良好的司机舒适性和安全性。总结其性能特点为：技术保养劳动强度底；零部件高度统一使用储备高；最佳的装备和零配件价格；全过程服务保障和技术跟踪；耗材使用范围广；根据用户的意愿对产品的性能结构更新改造；维修简单。

2.3今后露采设备主要发展方向

露天采矿设备在设计阶段就开始注重人性化问题，全面、合理的考虑到设备使用的安全性和舒适性，不断进行优化设计，做到“以人为本”。同时，提高采矿设备的安全性也可以减少安全事故的发生，保障施工人员的生命安全。其次是为了提高露天采矿效率和经济效益，需要推动露天采矿机械设备向大型化和自动化方向发展，不断提升自卸车载重的能力。智能化的发展方向，就是司机行为监控系统、卡车防撞预警、安全带未系报警、防疲劳系统、车载称重系统、胎温胎压监测系统、车辆燃油监测系统、卡车盲区监控及倒车影像系统等）、无人驾驶（如CAT?MineStar?（矿山之星）系统等）发展和应用。针对电铲来说，不仅是驱动方式上的改进，而且在加载各类检测系统（智能斗齿识别系统、盲区监控系统、称重管理系统、电量及润滑油消耗管理系统、设备健康管理系统）的同时，也在向智能化和信息化方向发展。近年来，我国的各类大型露天采矿设备不断增多，也在逐渐靠近甚至超越国际先进水平。设备的大型化实现了高产高效，为企业带来了良好的经济效益，而且大型设备相对配置的人员较少，降低了管理风险。同样生产能力的设备，单台套能力越大，经济效益越好。

结束语

目前我国的露天采矿需求不断增加，我国在不断引入国外先进采矿设备的同时，加大露天采矿设备的自主研发和应用。针对目前露天采矿设备的应用现状，主要发展方向是应用先进技术。不仅仅是充分应用露天分期开采陡帮扩帮技术、半连续、连续开采技术，而且在此技术的基础上推动露天采矿设备的应用向智能化、大型化方向发展。也就是说，在应用高科技电子控制系统的同时，降低设备的造价以及运行成本，提高设备的灵活性和生产效率，促进露天采矿设备向自动化和智能化方向发展。

参考文献

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[2]宗玉良．露天采矿设备的发展趋势及对采矿技术的推进作用[J].河北企业，2010（08）：39—40．

[3]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．