議我國地下礦山采掘機械化的發(fā)展概況

【摘 要】我國礦產資源的豐富使我國的采礦事業(yè)發(fā)展較快，而采礦機械設備經歷長時期的發(fā)展基本能滿足我國采礦的生產需求，但與發(fā)達國家相比還存在很大差距。本文主要研究我國地下礦山采掘機械化的發(fā)展概況，從發(fā)展歷史、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展方向進 行了詳細的分析。

【關鍵詞】地下礦山；采掘機械化；生產效率

1.我國地下礦山采掘機械化的發(fā)展歷史

在采礦工業(yè)和技術方面，我國具有悠久的歷史，但由于受當時經濟發(fā)展的制約，我國地下礦山機械化起步較晚，在建國初期，還處于人工開采的階段。隨著新中國的成立，我國在重工業(yè)方面逐漸發(fā)展，在此期間，礦山的開發(fā)建設也成為重點建設工程，相應的機械配套設施也得到了很大發(fā)展?！耙晃濉逼陂g，與采礦技術發(fā)展相關的研究機構和設備制造廠紛紛建立，為采礦技術機械化發(fā)展奠定了基礎。隨后，改革開放后我國社會生活各方面全面發(fā)展，而采礦機械化在這一時期得以快速發(fā)展，我國學習和仿制當時國外先進技術，研制了一些輔助作業(yè)的設備，如裝藥機、錨桿臺車，但由于還處于初期發(fā)展階段，沒能將這些機械設備很好地運用到采礦生產中。雖然此階段在采礦機械化方面有了一定進步，但受條件的限制，仍然以手工作業(yè)為主，而一些主要的作業(yè)機械設備沒能很好地發(fā)揮其作用。

進入到“七五“計劃時期后，我國采礦機械化的研發(fā)取得一定的進展，一些機械設備已經能很好地運用到采礦作業(yè)中去。比如鏟運機、地下牙輪鉆機、礦用汽車、高氣壓潛孔鉆機等。這些機械設備的運用，使采礦生產率得以大幅提升，也實現(xiàn)了手工作業(yè)為主到機械控制的轉變。但是這一時期由于受管理、政策、技術等方面的限制，設備質量存在一定問題，與當時國際水平差距較大。就國外當時的機械化發(fā)展來看，很大發(fā)達國家基本實現(xiàn)了地下采礦的全盤機械化。如自動遙控裝藥機，地下鐵道鋪設機械、混凝土噴射設備，還有能適應各種嗲下條件的錨桿臺車。所以，相對于國外當時的發(fā)展水平，我國采礦機械化發(fā)展還任重而道遠。

而在九十年代期間，采礦機械化的全面發(fā)展受到抑制，國家對采礦事業(yè)的機械化發(fā)展沒有足夠的重視，只在鏟運機的研制上有所突破，但由于資金投入的不夠，其他機械設備的研制停滯，使得采礦機械化發(fā)展緩慢。

2.我國地下礦山采掘機械化的發(fā)展現(xiàn)狀

雖然我國地下礦山采掘機械化在近30年來得以發(fā)展，使生產效率大幅提升，但較之外國先進水平，外國機械化發(fā)展仍存在很多問題。在鑿巖機械方面，國外普遍使用的高效液壓鑿巖機在我國尚未得到推廣使用，所有礦山仍使用氣動鑿巖機，雖然國內在液壓鑿巖機方面進行了研制，但沒有運用到采礦生產中，在裝運機械上，大部分礦山使用了電動鏟運機，但有些礦山仍在使用早期的風動或電動鏟斗式裝巖機，在天井掘進機械上，大部分礦山運用的還是常規(guī)的吊罐法。另外，國內制造水平不高，不能為地下礦山采掘提高設備支持，許多先進的設備還需國外引進。所以，總體來說，我國目前地下礦山采掘機械化發(fā)展雖然有所進展，但與國外存在差距。

2.1小型礦山采掘機械設備單一，機械化程度較低

隨著經濟改革的推進，我國小型礦山逐漸增多起來，而且隨著快速發(fā)展，其數(shù)量、種類、生產的數(shù)量均位于世界第一。既然小型礦山的存在和發(fā)展不可避免，不僅如此還帶動了我國礦業(yè)經濟的發(fā)展，滿足了我國經濟發(fā)展對能源的需求。但是，我國很多小型礦山卻存在不可忽視的問題，最值得關注的就是技術發(fā)展問題，特別是機械作業(yè)的局限性使小型礦山采掘設備存在質量較低、配套不齊全、裝備單一、使用壽命不長、機械化程度低等問題，這些問題都嚴重制約了小型礦山采礦機械化發(fā)展的進程。由于機械化程度不高，有些小型礦山設置還以手工體力勞動為主，鑿巖采用7655型風動鉆機，裝礦采用人工裝礦，生產力低下，礦山產量主要靠人海戰(zhàn)術，井下作業(yè)人員多，圍繞爆堆作業(yè)時間長，導致傷亡事故發(fā)生。所以小型礦山的安全問題一直都引起國家的高度重視。因此，實現(xiàn)小型礦山的機械化，促進其可持續(xù)發(fā)展具有重要的研究意義。

2.2中型、大型礦山機械化程度較高，但設備陳舊落后，生產效率較低

相對小型礦山，我國一些中大型礦山機械化程度較高，大孔徑的潛孔鉆機、井下礦用汽車、錨桿臺車、鏟運機、裝載機、裝藥機械等設備的運用使得采礦效率大幅提升。類似以低風壓的沖鉆機為主井下的鉆機和鑿巖臺車的采用，裝載重量15～20t的鏟運機的運用，還有深孔鑿巖基本采用進口的潛孔鉆機。同時機設備的運用也帶動了高效采礦方法和工藝的相繼誕生，比如高分段崩落采礦法、VCR法等。所以，大中型礦山的機械化水平較高，但也存在一定問題，一些機械設備陳舊落后，不能有效地滿足生產需要，所以，我國還需進一步提高地下礦山采掘設備的質量，提高采礦生產效率。

2.3自主設計和研發(fā)能力不夠，許多機械設備仿制國外或與國外合作

雖然我國采礦機械化水平得到了很大程度的提高，但是，很多技術和設備都是通過從國外引進。我國目前在采礦機械技術和設備上的自主設計和研發(fā)能力還不夠，只能仿制或與國外合作。比如國外地下采礦作業(yè)全部實現(xiàn)了機械化，采掘設備發(fā)展呈現(xiàn)出微型化、高效化、液壓化、無軌化，在自動化方面已經成功引進無人駕駛，使用機器人操作作業(yè)。從70年代開始，我國就開始陸續(xù)從國外引進采礦機械設備，特別是引進了國外的無軌采礦設備，使我國形成了以鏟運機為核心的地下無軌采礦方法。這些設備的引進為在我國采礦事業(yè)帶來了新的發(fā)展方向的同時也制約了我國自主研發(fā)的能力。而且由于國外設備比較昂貴，使得采礦成本增加，也在一定程度上抑制了我國礦業(yè)的發(fā)展。

3.我國地下礦山采掘機械化的發(fā)展方向

從目前情況看，我國地下礦山采掘機械化發(fā)展存在著機會和挑戰(zhàn)，未來的發(fā)展方向需結合我國采礦的歷史和現(xiàn)狀，針對我國礦山發(fā)展的具體情況制定路線。就采礦機械化發(fā)展來說。首先，需進一步解決我國小型礦山的機械化發(fā)展問題，由于小型礦山的發(fā)展滯后，投資不足，條件受限，所以，其機械化水平很低，導致小型礦山存在很大的安全隱患。在現(xiàn)有基礎條件下，地下開采的小型礦山，在鑿巖設備方面應推廣使用潛孔鉆，潛孔鉆機已經廣泛使用于露天機械化作業(yè)，具有使用普遍、操作簡單、投入不大爆破效果好等優(yōu)點；在出礦搬運方面使用鏟運機、鏟車和反鏟式挖掘機作業(yè)，代替人工裝礦；在采礦方法上，對適用于VCR采礦法的要區(qū)域性試點，加大推廣力度，盡快實現(xiàn)小型地下礦山的機械化采礦能力，減少井下作業(yè)人數(shù)，盡最大努力減少作業(yè)人員接觸危險區(qū)的時間和頻次，從本質上實現(xiàn)安全。我市的鐵礦、硼礦、鎂礦開采，近3年時間在井下先后使用鏟車、鏟運機裝礦和掘進出渣作業(yè)，在生產力提高上和安全管理上已經取得了明顯的效果。所以，對小型礦山的機械化發(fā)展和可持續(xù)性發(fā)展應引起重視?？裳邪l(fā)適合小型礦山作業(yè)的機械設備，滿足其地下采礦對技術設備的需求，大大提高小型礦山的效率和安全。其次，對于機械化程度發(fā)展較高的中大型礦山，需進一步提高設備的質量和可靠性，同時與國際接軌，研發(fā)出適合我國實際情況的地下采礦作業(yè)的機械設備，實現(xiàn)全面的機械化。特別是地下無軌采礦設備、液壓支架的電液控制技術、微型液壓鑿巖臺車等等的進一步研發(fā)和應用。將新的機械設備運用到采礦生產中，促進地下采礦作業(yè)的自動化和智能化。最后，提高我國采礦機械設備自主研發(fā)的水平，根據(jù)我國各種類型的礦山研制出不同功能的機械設備，實現(xiàn)我國地下采礦的國產化。

4.總結

隨著我國經濟和科技的快速發(fā)展，采礦技術也呈階梯式的發(fā)展，許多新的機械設備、開采技和工藝等都得到了創(chuàng)新，并在實際的采礦工作中加以運用。我國地下礦山采掘經歷了從人工控制到機械控制，從主要作業(yè)機械到輔助作業(yè)機械的過程。在地下開采礦山，機械化水平得以發(fā)展，但是較之國外發(fā)展水平仍存在巨大的差距。所以，還需進一步研發(fā)，使我國礦山機械的運用真正實現(xiàn)自動化和智能化。

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作者簡介：

田運生，男，（1962.1.25--），遼寧營口大石橋人， 大專， 職稱：安全工程師 ，研究方向：安全管理。