淺析幾種先進的采礦技術(shù)及其應用

[摘 要]近年來，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，生產(chǎn)、生活對能源的需要量越來越大，進而促進了采礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。尤其是最近這幾年，隨著科學技術(shù)的不斷進步，采礦工藝和采礦技術(shù)也有了很大的進步，一些先進的采礦技術(shù)開始出現(xiàn)在人們的視野中，將這些先進的采礦技術(shù)應用于實踐過程中對于擴大采礦產(chǎn)業(yè)規(guī)模、提高采礦效率具有重要的意義。本文將結(jié)合采礦技術(shù)發(fā)展的實際情況，介紹幾種比較先進的采礦技術(shù)。

[關(guān)鍵詞]采礦產(chǎn)業(yè)；采礦技術(shù)；應用

中圖分類號：O434 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）05-0260-01

在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，能源消耗量越來越大，對能源的需求也越來越高。鑒于此，如何合理利用有限的能源成為國家實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重點。在采礦產(chǎn)業(yè)中，不僅要關(guān)注礦山的產(chǎn)礦問題，同時也應關(guān)注采礦過程所消耗的能源以及采礦的經(jīng)濟成本。為了實現(xiàn)低能耗、高效率的目標，在采礦過程中必須使用先進性的技術(shù)。目前，我國關(guān)于采礦技術(shù)的研究還遠遠落后于國外發(fā)達國家。因此，本文將主要介紹幾種國外先進的采礦技術(shù)，希望可以為我國采礦技術(shù)的發(fā)展提供一些借鑒。

1 等離子爆破、自動操縱及遙控技術(shù)

本節(jié)所介紹的三種采礦技術(shù)均是由加拿大諾蘭達公司研發(fā)出來的。從20世紀90年代開始，諾蘭達公司就成立了專門的研發(fā)小組進行采礦技術(shù)的研究，并取得了很好的成績。諾蘭達公司研發(fā)出的這些采礦技術(shù)不僅大大提高了采礦的效率，同時還可以提高采礦過程的安全性，對于采礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的作用。本文主要介紹該公司研發(fā)的三項采礦技術(shù)。

第一，是等離子爆破技術(shù)。所謂等離子爆破技術(shù)是一種集鑿巖、爆破、裝載于一體的技術(shù)，采用該種采礦技術(shù)可以徹底改變傳統(tǒng)的礦體開采方式。在實踐過程中使用時則應控制好經(jīng)濟成本，這樣才能確保該種技術(shù)的經(jīng)濟性。研究人員經(jīng)過一系列的實驗發(fā)現(xiàn)，完成一次等離子爆破所消耗的電能和家庭用電5分鐘消耗的電能相同，證明這種采礦技術(shù)是比較符合采礦企業(yè)經(jīng)濟效益要求的。后來，諾蘭達技術(shù)中心通過和制造商進行溝通，制造出一種可以同時具備爆破與鑿巖功能的機械設備，希望可以將其應用于地面筑路工程中。但是，諾蘭達技術(shù)中心的研究腳步并沒有停止，又開始設想制造出一種連續(xù)采礦機可以進行鑿巖、爆破、裝巖等操作。雖然，這種機器的研制時間比較長，但是一旦研制成功則可以大大降低采礦的成本，同時還能保證采礦的安全性。目前，諾蘭達技術(shù)中心關(guān)于等離子爆破技術(shù)的研究還沒有停止，他們希望能研發(fā)出更加精準的炮孔定位裝置；

第二，是自動操縱技術(shù)。為了提高地下礦山開采的安全性，降低開采成本，必須要做好地下礦產(chǎn)重型開采設備的自動化設計工作。在1990年，諾蘭達公司通過和其它公司的合作研制出了一種計算機系統(tǒng)，通過使用該種系統(tǒng)可以讓一名工人同時對多臺裝載機進行操縱。而且，工人只要待在操控室就可以完成操縱任務，所處的工作環(huán)境沒有噪音、灰塵污染。后來，諾蘭達技術(shù)中心又在原有的計算機系統(tǒng)上進行了改進，提高了裝載機控制系統(tǒng)的自動化程度；

第三，是遙感控制技術(shù)。遙感控制技術(shù)早就已經(jīng)應用于采礦過程中，主要是用來遠程控制采礦作業(yè)。諾蘭達公司是以原有的遙感控制技術(shù)為基礎進行地改進，希望可以研制出一種能應用于各種礦山類型的遙感控制程序。為了實現(xiàn)這一目標，諾蘭達公司組建了專業(yè)的研究小組，分析在采礦過程控制中需要注意的信息，并進行了可行性研究。隨后，諾蘭達公司在斯特拉斯康納礦進行了相關(guān)實驗，并最終將這些研發(fā)出的程序應用于采礦實踐過程中。經(jīng)過多年的實踐和研究，現(xiàn)在遙感控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應用于采礦作業(yè)過程中，成為采礦過程中的一項核心技術(shù)。

2 瑞典冶金礦山采礦技術(shù)及其應用

瑞典關(guān)于采礦技術(shù)的研究主要集中在冶金礦山開采方面，希望通過使用先進的技術(shù)以提高采礦的效率。從1992年起，瑞典就比較關(guān)注自動操縱技術(shù)和遙感控制技術(shù)。這主要是因為當時瑞典很多采礦企業(yè)都面臨著采礦成本的壓力，希望通過提高采礦效率來降低采礦成本。而自動化技術(shù)和遙感控制技術(shù)對于提高采礦效率具有積極的作用。如果在礦產(chǎn)開采過程中應用自動化技術(shù)則不會因工人的原因出現(xiàn)機器停止運行的現(xiàn)象。例如，一個工人在使用自動鉆機進行鑿巖作業(yè)時，如果工人想要離開，不會影響自動鉆機的工作，自動鉆機仍會按照預期的目標進行自動化作業(yè)。瑞典的阿特拉斯柯普科公司研制出的RHS鉆機控制系統(tǒng)就應用了遙感控制技術(shù)，這樣在鑿巖作業(yè)時就可以進行遠程控制，改善工人的工作環(huán)境。

3 生物采礦技術(shù)及其應用

生物采礦技術(shù)是由澳大利亞提出的來的，就是指徹底改變礦山開采的思路，不使用機械開采方式，而是利用微生物將所需的礦物質(zhì)從礦石中提煉出來。生物采礦技術(shù)可以避免機械開采過程中出現(xiàn)的安全性問題，還可以有效保護礦山周邊的生態(tài)環(huán)境，如果這種技術(shù)能被應用于實踐過程中則將會使得采礦業(yè)的發(fā)展進入一個新的局面?，F(xiàn)階段，已經(jīng)可以利用生物技術(shù)來提取出礦石中的金、銅等礦物質(zhì)，但這還遠遠沒有達到應用生物采礦技術(shù)所預期的效果?？梢杂糜谏锊傻V的微生物是一種古老的生命，在地球上存在的時間已經(jīng)超過了人類，這種微生物通常都能適應比較惡劣的環(huán)境，同時還可以將礦石中的一些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為維持生命的物質(zhì)。就目前的研究結(jié)果來看，符合這種標準的微生物大多存在于火山周圍。國際上一些大型采礦企業(yè)已經(jīng)開始將生物技術(shù)應用于實踐過程，但想要在世界范圍內(nèi)普及這種采礦技術(shù)還需要很長的時間。

4 總結(jié)

總之，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展以及人們對能源需求量的不斷增加，會出現(xiàn)越來越多的采礦技術(shù)，這些先進的采礦技術(shù)對于提高礦產(chǎn)開采效率以及促進采礦業(yè)的進一步發(fā)展都是具有重要意義的。我國應積極借鑒國外先進的采礦技術(shù)，加強對采礦技術(shù)研發(fā)的重視，從而追趕上國際先進水平。

參考文獻

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作者簡介

郭俊宏，穿青族，貴州工程應用技術(shù)學院礦業(yè)工程學院學生；指導老師：溫良霞，副教授。