露天采矿技术及其采矿设备的发展思考

费聿鹏

中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司 辽宁 沈阳 110015

摘要：目前，我国经济发展逐渐趋于稳定，国家的科研技术也伴随着稳定进入高速发展状态，而各行业的发展离不开矿产资源的使用，目前的矿产资源已经不再仅限于奢侈品方面，而是向更多产业提供材料。例如计算机技术，就需要一部分的金矿做某一零件的原材料。伴随着各行业对矿产资源的需求不断增加，露天采矿技术的更新与转型迫在眉睫，加强传统的采矿模式，不断推陈出新成为了当下矿产企业的主要工作内容。

关键词：露天采矿技术；采矿设备；发展

一、露天采矿技术的现状

1.胶结充填采矿技术

胶结充填采矿技术是目前露天采矿技术中使用比较广泛的技术，该技术不仅能降低对周边环境的损坏，而且能保证一定的采矿质量和效率。然而，在进行实际操作时，胶结充填采矿技术也存在一定的问题，从而影响矿业开采的进度。首先，在进行矿业开采的过程中，对于填充和开采无法确定匹配比例，这会直接影响开采的质量和效率，当然，随着时代的进步，科研水平的提高，该问题已经有了相应的解决措施。与此同时，伴随现代矿业的快速发展，采矿设备的使用也日益广泛，对于采矿设备的广泛使用，胶结充填采矿技术也有了一定的提升，两者的结合更是保障了开采的采矿质量，推进了采矿行业的发展。胶结充填采矿技术包含两种技术类型，具体分析如下。

首先，是盘区高分层充填采矿技术，该技术的开采范围较广，即使是大型矿场，其开采工作也可以顺利进行，并保障开采效率。对于大型矿场的开采，采矿量极高，每天可达到840t，因此，盘区高分层充填采矿技术的使用能够保证足够的开采量，保证矿产的整体经济效益。但是，该技术也存在一定的问题，对于分层的高度，只能承受3m以内，这将直接影响开采的整体进度。对于该问题的解决，主要是将爆炸技术与其进行结合，先对盘区进行划分，在对施工现场进行整体的规划和布置，设置矿房和矿柱采场。

其次，是分段充填采矿技术。充填采矿技术主要是进行分层回采，但是，该种方式存在一定的问题和难点。在进行分层回采时，如果按照向下走的趋势，将会加大分层回采成本，如果按照向上走的趋势，其结果将直接取决于矿体的稳定性，一旦稳定性较差，就会造成坍塌、倾倒等事故。因此，分段充填采矿技术将会解决充填采矿技术存在的问题和难点。首先，分段充填采矿技术对于矿体的要求较低，任何矿体都能够适用该技术，而且该技术的使用，能够降低矿物在空气中的暴露程度；其次，分段充填采矿技术的操作比较容易，主要是将矿体分层，以段位单位，逐步开采；最后，该技术可以给工作人员足够的准备时间，既能降低开采的难度，又能提高开采过程中的安全性，保证工作人员与采矿设备的安全。

2.陡帮开采技术

目前，露天采矿技术的使用领域越来越广，人们也逐渐发现，露天开采技术容易受到周边环境的影响，造成开采质量和效率的降低，比如在一些地理环境复杂，自然环境恶劣的区域使用露天开采技术，在开采的过程中，会受到周边环境多种因素的限制，而对露天开采技术的使用造成一定的难度，从而直接影响了开采的效率。按照我国地理位置的划分，矿产资源多数分布在自然环境恶劣的区域，所以，为了解决此问题，我国研究出了陡帮开采技术，该技术不仅能够克服恶劣环境，而且周期短，施工量少，从根本上解决了地质条件和环境条件对于矿产开采的影响，使露天开采技术更加广泛的应用于各种区域，更快的提升了露天开采技术的开采质量和开采效率，从而加速了矿产行业的快速发展。

3.爆破技术

爆破技术是矿产开采中最为基础的一种技术，对于该技术的使用，无论是地下开采，还是露天开采，都能够相互结合。爆破技术能够确保一定的精准度，该技术包含微差爆破、挤压爆破和孔内微差爆破，对于以上爆破技术的使用，有效的解决了开采过程中的难题，降低了对环境的损害，确保了爆破过程的安全性。对于矿产开采的爆破工作属于危险性较高的作业，因此，在使用的过程中尤为注意安全问题，随着现在科技水平的提高，研发出一些安全系数较高的新型爆破设备，通过这些设备的使用，既保证了爆破的开采效果，又提高了爆破工作的安全性。

4.排土技术

排土技术的使用主要取决于矿场的扩大情况。与其他露天采矿技术相比，排土技术主要是针对运输以及排土场的情况，在进行开采过程中，坡形的排土场线路更有助于运输，但前提是要保证排土场的土质条件优良，这样，既能够降低开采成本，又能确保开采的质量和效率，从而提升整个矿产的经济。

二、露天采矿设备的发展趋势

1.露天采矿设备向大型化发展

第一，露天穿孔设备的钻孔直径得到了一定的增大。最近一些年来，露天采矿的穿孔设备逐渐发展，在发展过程中逐渐衍生出了磕头钻、喷火钻、冲击钻以及牙轮钻，其中牙轮钻具有较大直径以及较高的穿孔效率，在较多大型露天矿开采中发挥着良好的应用价值。

第二，露天装载设备的斗容不断增大。作为大型露天装载的主要装备，电铲具有较高的投入成本以及较低的使用成本。而相比于电铲来说，液压挖掘机和轮式装载机也有着投资少、作业灵活以及设备更新快等等优势。近年来，随着全球化的不断推进，我国也逐渐加强了对国外先进采矿技术及采矿设备的研究和力度，这也使得西方大量的现代化采矿技术和先进的采矿设备也逐渐引进国内。液压挖掘机和轮式装载机也加强了大斗容产品的应用，以此来有效满足大型和特大型露天煤矿施工的要求。

2.露天采矿设备的智能化发展

首先，是车载监控系统的智能化，在运输的过程中，加强对运矿车的监控尤为重要，需要保障矿车在运输的过程中，不会出现事故。同时，也可以加强矿车的管理工作，通过无线电设备，将矿车的运输状况以及矿车本身的运行状况汇报给矿产企业的管理部门，以此加强对矿车运输状态的掌控。其次，是在卡车调度系统的应用，顾名思义，卡车调度系统就是通过无线电技术，从管理部门发送相应的命令给卡车司机，再由卡车司机完成命令，智能化系统可以让管理人员更为直观的看到整个矿场中卡车的使用情况以及停放状态，可以有效提高调度效率。

3.露天采矿设备向人性化方向发展

露天采矿设备发展的人性化主要表现在采矿设备设计阶段设计人员对设备使用的安全性和舒适性予以充分考虑，并落实到“以人为本”的设计理念，以此来最大程度上规避由于采矿设备设计出现的问题而给采矿人员造成生命安全，同时还能够优化采矿设备的使用性能，为采矿操作人员科学、有效的开展采矿作业提供有效保证，进而来最大程度上提升采矿工作质量和效率。此外，设计人员还会对采矿设备的美观性予以关注，并借助于多种手段来优化设计采矿设备的外观造型，以此来为采矿设备和采矿环境之间的协调、统一提供有效保证，增加采矿作业人员的视觉舒适感。

结束语

综上所述，我国露天采矿技术水平正在不断提升，采矿设备也有着越来越好的发展趋势，对于矿产资源的应用也更加广泛，所以，保证开采质量，提升开采效率是当前的首要任务。如今我国采矿技术和采矿设备还存在一定的不足，因此，要加大研发力度，学习先进的开采技术，不断对采矿技术和设备进行创新和完善，从源头上提升我国的露天开采技术，以此促进我国矿业的快速发展。

参考文献

[1]肖峰.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的运用分析[J].世界有色金属,2020,(18):57-58.

[2]周舟,刘权.露天采矿技术及其采矿设备的发展探究[J].世界有色金属,2020,(16):32-33.

[3]高静.我国金属矿山采矿技术进展及趋势综述[J].中国金属通报,2020,(07):9-10.