金屬礦山露天采礦技術(shù)進(jìn)展與發(fā)展研究

張仙沖

（太鋼（集團(tuán)）嵐縣礦業(yè)有限公司，山西 呂梁 033500）

目前我國(guó)的露天開(kāi)采具有開(kāi)采規(guī)模的基建時(shí)間短，機(jī)械化程度高等相應(yīng)的特點(diǎn)，而且在礦產(chǎn)資源大力開(kāi)發(fā)的過(guò)程中。而且在露天開(kāi)采的發(fā)展過(guò)程中，各種現(xiàn)代化自動(dòng)化的設(shè)備不斷應(yīng)用開(kāi)采監(jiān)控技術(shù)手段，數(shù)字礦山管理系統(tǒng)等現(xiàn)代化的管理方式也不斷應(yīng)用這樣也能夠促進(jìn)我國(guó)金屬礦山露天開(kāi)采技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展未來(lái)露天開(kāi)采技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)集中化，智能化大型化開(kāi)采，甚至達(dá)到無(wú)廢開(kāi)采，數(shù)字化開(kāi)采的，由此可見(jiàn)我國(guó)未來(lái)金屬礦山露天開(kāi)采還具有比較廣闊的發(fā)展前景[1]。

1 露天開(kāi)采技術(shù)的主要成就

在露天采礦技術(shù)快速發(fā)展的過(guò)程中，各種現(xiàn)代化的技術(shù)不斷出現(xiàn)，例如高臺(tái)階采礦工藝、大型深凹露天礦陡坡鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)、露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采、無(wú)公害爆破等相關(guān)的技術(shù)，能夠促進(jìn)我國(guó)露天采礦的整體質(zhì)量和整體效率得到大幅度增強(qiáng)，也能夠提高金屬礦山開(kāi)采的整體效果[2]。

1.1 陡幫開(kāi)采新工藝

在露天采礦的過(guò)程中，由于前期的延播量比較大，而且整體的采礦強(qiáng)度非常低，這樣就很容易導(dǎo)致露天采礦的施工質(zhì)量受到影響，可以通過(guò)工作幫坡陡坡開(kāi)采技術(shù)，不僅可以減少波原諒，而且也能夠提高采出礦量，避免基建的工程量過(guò)高，而且基建周期和邊坡暴露時(shí)間也比較短。陡幫開(kāi)采技術(shù)的快速研究，能夠通過(guò)不同深度的工作奔波和其他參數(shù)為整個(gè)露天開(kāi)采工作提供重要的參考也能夠有效減少露天礦前期波仔比的損耗，保證采礦強(qiáng)度得到大幅度提升，目前陡幫開(kāi)采已經(jīng)逐漸成為礦山生產(chǎn)建設(shè)開(kāi)采的主要手段之一。

1.2 高臺(tái)階采礦工藝

高臺(tái)階露天采礦技術(shù)能夠確保整個(gè)露天礦臺(tái)階高度的結(jié)構(gòu)參數(shù)得到有效設(shè)計(jì)，保證鉆孔的效率，增強(qiáng)整個(gè)露天礦開(kāi)采的技術(shù)效果。

1.3 階段連續(xù)開(kāi)采工藝

通過(guò)間斷連續(xù)的開(kāi)采運(yùn)輸工藝，能夠確保整個(gè)礦山開(kāi)采通過(guò)鏟車運(yùn)輸至汽車站有汽車運(yùn)輸?shù)狡扑檎?，然后破碎站中膠帶運(yùn)輸機(jī)將礦運(yùn)輸出采石場(chǎng)這樣的一系列流程可以促進(jìn)整個(gè)金屬礦產(chǎn)的開(kāi)采運(yùn)輸更加的靈活，而且能夠大幅度減少訴訟成本，非常適合深凹型露天礦，其中間斷連續(xù)開(kāi)采工藝的核心技術(shù)就是可移動(dòng)式的破碎站伴隨著礦山開(kāi)采深度不斷提高，為了能夠確保汽車運(yùn)輸?shù)淖罴丫嚯x，減少運(yùn)輸?shù)某杀?，必須要確保破碎機(jī)能夠隨時(shí)的與礦山進(jìn)行移動(dòng)，確保整個(gè)礦山運(yùn)輸?shù)男Ч怯捎诠潭ㄊ狡扑闄C(jī)造價(jià)比較高，而且移動(dòng)拆裝量非常大，需要后期維護(hù)等特點(diǎn)所以必須通過(guò)移動(dòng)式破碎站來(lái)取代固定式破碎機(jī)，通過(guò)可移動(dòng)式破碎站的應(yīng)用，也能夠確保整個(gè)深凹露天礦間斷連續(xù)開(kāi)采的效果得到大幅度強(qiáng)化。

1.4 大型深凹露天礦陡坡鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)

露天礦在進(jìn)入到深?yuàn)W開(kāi)采階段后，大部分的坡度都會(huì)明顯的減緩，這樣就使得。緩坡開(kāi)采的效率比較低，而且隨著開(kāi)采深度不斷增加，運(yùn)輸線路也會(huì)不斷延長(zhǎng)造成露天礦買的運(yùn)輸成本不斷擴(kuò)大，嚴(yán)重影響了礦產(chǎn)資源開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益，通過(guò)運(yùn)用大型深凹露天礦陡坡鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)地研制，可以實(shí)現(xiàn)陡坡鐵路爬行，機(jī)車動(dòng)力牽引等技術(shù)突破也能夠解決大型深凹露天礦陡坡開(kāi)采存在的各種問(wèn)題，不僅能夠減少運(yùn)輸成本，而且也能夠確保整個(gè)深凹型露天礦陡坡開(kāi)采的質(zhì)量水平。

1.5 大型深凹露天礦安全高效開(kāi)采技術(shù)

在露天礦開(kāi)采的過(guò)程中，通過(guò)利用安全高效開(kāi)采技術(shù)，可以通過(guò)GPS定位實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)化生產(chǎn)調(diào)度，并且在生產(chǎn)的過(guò)程中還能夠?qū)C(jī)械設(shè)備人員以及相關(guān)的生產(chǎn)要素進(jìn)行跟蹤調(diào)查，確保整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到大幅度提升保證露天礦產(chǎn)的整體實(shí)效性。

1.6 采場(chǎng)無(wú)公害爆破技術(shù)

在礦山爆破現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)劇烈震動(dòng)、煙塵、噪音等各種各樣的環(huán)境污染，所以通過(guò)無(wú)公害爆破技術(shù)可以有效預(yù)防爆破塵毒爆破震動(dòng)和爆破飛石。通過(guò)運(yùn)用，包括塵毒收集測(cè)試分析系統(tǒng)以及高效毒氣吸收劑能夠?qū)ΦV山在爆破過(guò)程中產(chǎn)生的大量毒氣進(jìn)行吸收，并且減少爆破的振動(dòng)強(qiáng)度。

1.7 露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采平穩(wěn)過(guò)渡關(guān)鍵技術(shù)

隨著露天礦山開(kāi)采深度不斷下降，必須要積極加強(qiáng)對(duì)露天轉(zhuǎn)，地下開(kāi)采平穩(wěn)過(guò)渡，關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，通過(guò)構(gòu)建露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采界限動(dòng)態(tài)的關(guān)系函數(shù)并且運(yùn)用。露天轉(zhuǎn)地下崩落法對(duì)整個(gè)覆蓋層的厚度進(jìn)行全面的判斷，能夠通過(guò)礦鹽復(fù)合覆蓋層的工藝技術(shù)來(lái)保證露天轉(zhuǎn)地下崩落，采礦安全的順利施工，確保整個(gè)露天采場(chǎng)水量進(jìn)行集中處理，并且也能夠制定緊急應(yīng)急處理預(yù)案，通過(guò)構(gòu)建露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采全過(guò)程安全監(jiān)控和災(zāi)害預(yù)警體系，能夠及時(shí)針對(duì)礦山周邊的巖石巖體質(zhì)量，振動(dòng)指數(shù)和三維效應(yīng)數(shù)據(jù)等進(jìn)行深入的分析，保證對(duì)礦山災(zāi)害的有效預(yù)防。

2 露天開(kāi)采技術(shù)未來(lái)的主要發(fā)展方向

2.1 開(kāi)采工藝連續(xù)化、集約化發(fā)展

在礦山開(kāi)采的過(guò)程中必須要實(shí)現(xiàn)開(kāi)采工藝連續(xù)化集約化的發(fā)展，通過(guò)在露天采礦工藝源頭，尋找新型采礦技術(shù)和配套方法，能夠有效減少礦山開(kāi)采成本高污染高的問(wèn)題，而且也能夠?qū)鹘y(tǒng)的運(yùn)輸方式進(jìn)行改變，開(kāi)發(fā)出適合露天開(kāi)采，傳輸是物流的全新技術(shù)，通過(guò)建立統(tǒng)一的露天開(kāi)采工作面，將礦石裝載破碎運(yùn)輸集成統(tǒng)一平臺(tái)，能夠有效提高礦山開(kāi)采的整體技術(shù)水平，確保高效節(jié)能環(huán)保的新型露天開(kāi)采方式不斷發(fā)展。

2.2 裝備水平朝向大型化，智能化發(fā)展

在過(guò)去的20多年，采礦設(shè)備大型化的發(fā)展趨勢(shì)非常明顯，各種現(xiàn)代化的大型機(jī)械也能夠提高露天礦山開(kāi)采的整體效率，促進(jìn)了采礦技術(shù)的不斷發(fā)展，目前我國(guó)最大的露天礦場(chǎng)產(chǎn)能2200萬(wàn)噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外的大型露天礦產(chǎn)，產(chǎn)量4000萬(wàn)噸至5000萬(wàn)噸，所以未來(lái)我國(guó)的露天采礦設(shè)備必須要實(shí)現(xiàn)突破。轉(zhuǎn)變過(guò)去的采礦方法和采礦工藝，促進(jìn)采礦技術(shù)水平不斷提升。

2.3 大型極深露天礦山開(kāi)采技術(shù)

在未來(lái)露天礦山開(kāi)采的過(guò)程中，必須要加大對(duì)極深部露天礦山開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行分析通過(guò)減少投資，減少開(kāi)采時(shí)間的方式確保開(kāi)采的效果，并且也能夠促進(jìn)礦山的可持續(xù)發(fā)展。

2.4 露天數(shù)字礦山開(kāi)采技術(shù)

現(xiàn)在數(shù)字技術(shù)的快速應(yīng)用，能夠?qū)ιa(chǎn)的效率和生產(chǎn)質(zhì)量有著全面的提升，目前我國(guó)的礦山技術(shù)裝備生產(chǎn)水平，勞動(dòng)生產(chǎn)效率和安全保障遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方先進(jìn)水平，所以必須要加強(qiáng)對(duì)礦山智能開(kāi)采技術(shù)和裝備進(jìn)行數(shù)字化發(fā)展，包括虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)，集中管控平臺(tái)，智能開(kāi)采軟件等現(xiàn)代化的管理方式，促進(jìn)礦山的管理效果和管理水平得到大幅度增強(qiáng)。

3 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)金屬礦山露天采礦技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，能夠促進(jìn)我國(guó)礦山發(fā)展的質(zhì)量水平，保證對(duì)礦產(chǎn)資源的合理利用，促進(jìn)我國(guó)的綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。