露天采礦技術(shù)及其采礦設(shè)備的發(fā)展探究

周 舟，劉 權(quán)

（浙江華坤地質(zhì)發(fā)展有限公司，浙江 溫州 325006）

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展，我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平也邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，在此背景上，露天采礦業(yè)得到了良好的發(fā)展契機(jī)。同時(shí)隨著全球化的不斷推進(jìn)，我國(guó)也逐漸加強(qiáng)了對(duì)國(guó)外先進(jìn)采礦技術(shù)及采礦設(shè)備的研究和力度，這也使得西方大量的現(xiàn)代化采礦技術(shù)和先進(jìn)的采礦設(shè)備也逐漸引進(jìn)國(guó)內(nèi)[1]。我國(guó)有著廣袤的疆土，且如東北等部分地區(qū)蘊(yùn)含著豐富的礦產(chǎn)資源，但是我國(guó)也是世界人口最多的國(guó)家，能源消耗巨大，人均礦產(chǎn)能源呈現(xiàn)極大的匱乏狀態(tài)，基于此特點(diǎn)，也對(duì)露天采礦技術(shù)和采礦設(shè)備提出了更高的要求，如何借助于現(xiàn)代科技提高我國(guó)能源產(chǎn)量是擺在當(dāng)下我國(guó)礦業(yè)部門所面對(duì)的重要課題，也逐漸成為我國(guó)社會(huì)各界人士所關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，針對(duì)于有關(guān)露天采礦技術(shù)和采礦設(shè)備來(lái)開展研究則具有重要意義。

1 露天采礦技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 陡幫開采技術(shù)

現(xiàn)階段，露天采礦技術(shù)逐步應(yīng)用于礦產(chǎn)開采中，其應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也愈加顯著，這也導(dǎo)致人們對(duì)其依賴性日益增加，在此背景下，露天采礦技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，這也導(dǎo)致其應(yīng)用過程中的弊端逐漸凸顯[2]。例如，將其應(yīng)用于地理環(huán)境較為惡劣的地區(qū)，則會(huì)大大降低礦產(chǎn)開采效率和質(zhì)量，鑒于此，不斷優(yōu)化和改進(jìn)露天采礦技術(shù)是當(dāng)下礦業(yè)工作者所要面對(duì)的重點(diǎn)課題。基于此情況，陡幫開采技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其有著明顯優(yōu)勢(shì)，如施工周期短、建設(shè)效率高等等，且能夠有效解決惡劣條件下礦產(chǎn)開采的難題，并使得露天采礦技術(shù)的優(yōu)勢(shì)能夠得到充分發(fā)揮。

1.2 爆破技術(shù)

不管是傳統(tǒng)的礦產(chǎn)開采還是露天礦產(chǎn)開采，大多都會(huì)將爆破技術(shù)中的微差爆破、擠壓和孔內(nèi)微差爆破工藝應(yīng)用到礦產(chǎn)開采工作中。這些工藝的使用極大程度上規(guī)避了礦產(chǎn)開采過程中礦巖難以爆破等難題。且基于礦產(chǎn)爆破工作具有一定的特殊性和較強(qiáng)的危險(xiǎn)性，因此，在實(shí)際使用過程中應(yīng)該高度重視爆破技術(shù)的安全性問題[3]。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的逐步優(yōu)化和升級(jí)，我國(guó)傳統(tǒng)的爆破材料和爆破設(shè)備也得到了一定的創(chuàng)新和優(yōu)化，并且逐步向著危險(xiǎn)系數(shù)低的方向發(fā)展。將這些新型的爆破材料和爆破設(shè)備應(yīng)用于礦產(chǎn)開采過程中，能夠促進(jìn)礦產(chǎn)爆破作業(yè)的安全性大大提升。

1.3 膠結(jié)充填采礦技術(shù)

相較于陡幫開采技術(shù)以及爆破技術(shù)來(lái)說(shuō)，膠結(jié)充填采礦技術(shù)的使用頻率更為顯著，運(yùn)用此技術(shù)不僅僅能夠促進(jìn)采礦效率和質(zhì)量的有效提升，還能夠最大程度上規(guī)避采礦過程中破壞周圍環(huán)境的不良情況。相較于前兩種采礦技術(shù)來(lái)說(shuō)，膠結(jié)充填采礦技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)非常顯著，但是在具體實(shí)踐中也會(huì)暴露出一定問題，進(jìn)而也極大程度上干擾著礦產(chǎn)開采工作的順利開展。其中，如何科學(xué)且合理的調(diào)配充填和開采的比例數(shù)量是應(yīng)用膠結(jié)充填采礦技術(shù)的一個(gè)難點(diǎn)，若沒有科學(xué)且合理的調(diào)配填充和開采的比例，則會(huì)給開采工作帶來(lái)極大程度的困難。只有保證兩者能夠進(jìn)行最優(yōu)調(diào)配，并達(dá)到最佳比例狀態(tài)，才能夠?yàn)榈V產(chǎn)開采工作的穩(wěn)步推進(jìn)提供有效保證，并最大程度上保證礦產(chǎn)開采的質(zhì)量。近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平也邁入一個(gè)新的臺(tái)階，這一難題也得到了有效解決，并在此基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)和完善，使其不會(huì)在對(duì)露天采礦技術(shù)的有序?qū)嵤?lái)不利影響。且隨著我國(guó)露天采礦設(shè)備普及率和覆蓋率的不斷提升，露天采礦設(shè)備的先進(jìn)性和便利性也得到進(jìn)一步凸顯，這也極為有利的推動(dòng)著膠結(jié)充填采礦技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化，也為其朝著標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

1.4 間斷開采技術(shù)

間斷開采技術(shù)具有極強(qiáng)的適用性，且廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外露天開采中，其中最為常見的施工工藝則為單斗挖掘機(jī)-卡車。由于礦山卡車發(fā)動(dòng)機(jī)具機(jī)械設(shè)備的維護(hù)成本有較大的功率，運(yùn)行過程中造成大量燃油的消耗，而且也會(huì)帶來(lái)了環(huán)境污染等較為嚴(yán)峻的問題[4]。近年來(lái)，我隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展，我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平也邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，在此背景上，露天采礦業(yè)得到了良好的發(fā)展契機(jī)，間斷開采技術(shù)得到了有效改進(jìn)和優(yōu)化，相關(guān)部門逐級(jí)強(qiáng)化了度新技術(shù)的探索力度，以此來(lái)最大程度上降低設(shè)備怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，降低尾氣排放對(duì)環(huán)境的污染。

2 露天采礦設(shè)備的發(fā)展形勢(shì)

2.1 露天采礦設(shè)備向大型化發(fā)展

眾所周知，礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源，近年來(lái)，隨著工業(yè)建設(shè)進(jìn)程的逐步加快，礦山開采也愈加頻繁，這也一定程度上加劇著礦產(chǎn)資源的枯竭程度。與此同時(shí)，社會(huì)的發(fā)展對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求也日益加大，為了滿足于社會(huì)的發(fā)展需求，同時(shí)也為了保證礦產(chǎn)企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，人們除了需要關(guān)注礦產(chǎn)開采技術(shù)之外，還需要加大對(duì)露天采礦設(shè)備的創(chuàng)新發(fā)展，并對(duì)如何提升礦產(chǎn)資源的開采規(guī)模予以重點(diǎn)關(guān)注，以此來(lái)有效提升礦產(chǎn)資源開采效率及開采質(zhì)量。通過對(duì)近年來(lái)采礦設(shè)備展開研究，能夠發(fā)現(xiàn)露天采礦設(shè)備逐漸向大型化發(fā)展，具體表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：

第一，露天穿孔設(shè)備的鉆孔直徑得到了一定的增大。最近一些年來(lái)，露天采礦的穿孔設(shè)備逐漸發(fā)展，在發(fā)展過程中逐漸衍生出了磕頭鉆、噴火鉆、沖擊鉆以及牙輪鉆，其中牙輪鉆具有較大直徑以及較高的穿孔效率，在較多大型露天礦開采中發(fā)揮著良好的應(yīng)用價(jià)值。

第二，露天裝載設(shè)備的斗容不斷增大。作為大型露天裝載的主要裝備，電鏟具有較高的投入成本以及較低的使用成本。而相比于電鏟來(lái)說(shuō)，液壓挖掘機(jī)和輪式裝載機(jī)也有著投資少、作業(yè)靈活以及設(shè)備更新快等等優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，隨著全球化的不斷推進(jìn)，我國(guó)也逐漸加強(qiáng)了對(duì)國(guó)外先進(jìn)采礦技術(shù)及采礦設(shè)備的研究和力度，這也使得西方大量的現(xiàn)代化采礦技術(shù)和先進(jìn)的采礦設(shè)備也逐漸引進(jìn)國(guó)內(nèi)。液壓挖掘機(jī)和輪式裝載機(jī)也加強(qiáng)了大斗容產(chǎn)品的應(yīng)用，以此來(lái)有效滿足大型和特大型露天煤礦施工的要求。

第三，露天采礦運(yùn)輸設(shè)備的噸位在不斷增加。針對(duì)于露天采礦而言，其多是將汽車作為主要的運(yùn)輸設(shè)備，且基于汽車在從事礦產(chǎn)運(yùn)輸過程中具有較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性上以及較大的爬坡能力，因此也逐漸發(fā)展成露天礦區(qū)主要使用的運(yùn)輸設(shè)備。

2.2 露天采礦設(shè)備發(fā)展的智能化

隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)各種科技信息手段也逐步完善和提升，在此背景下，我國(guó)露天礦區(qū)采礦設(shè)備也逐步升級(jí)和優(yōu)化?，F(xiàn)階段，智能化手段的采礦設(shè)備在露天礦區(qū)中得到了廣泛應(yīng)用，這也極大程度上促進(jìn)露天礦區(qū)采購(gòu)效率的提升。

第一，在車載監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用智能化技術(shù)。針對(duì)于車載監(jiān)控系統(tǒng)而言，其主要功能是監(jiān)督采礦設(shè)備，并及時(shí)向有關(guān)部門反應(yīng)采礦設(shè)備存在的問題，以此來(lái)為采礦作業(yè)的有序?qū)嵤┨峁﹫?jiān)實(shí)保證。目前來(lái)看，大多數(shù)車載監(jiān)控系統(tǒng)都安裝在露天采礦設(shè)備中，并借助于無(wú)線通訊技術(shù)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)督設(shè)備的運(yùn)行情況和使用狀態(tài)，這樣有助于設(shè)備使用效率的進(jìn)一步提升。

第二，在GPS定位系統(tǒng)中應(yīng)用智能化技術(shù)。GPS定位系統(tǒng)可以測(cè)量一些極為特殊的地質(zhì)，例如像露天礦山地表。且GPS定位系統(tǒng)具有較強(qiáng)的精確性，能夠精確到米，甚至是厘米。將智能化技術(shù)被應(yīng)用于GPS定位系統(tǒng)能夠?qū)y(cè)量結(jié)果的精確性提供有效支持，并最大程度上優(yōu)化露天采礦設(shè)備的使用效果。

2.3 露天采礦設(shè)備向人性化方向發(fā)展

露天采礦設(shè)備發(fā)展的人性化主要表現(xiàn)在采礦設(shè)備設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)備使用的安全性和舒適性予以充分考慮，并落實(shí)到“以人為本”的設(shè)計(jì)理念，以此來(lái)最大程度上規(guī)避由于采礦設(shè)備設(shè)計(jì)出現(xiàn)的問題而給采礦人員造成生命安全，同時(shí)還能夠優(yōu)化采礦設(shè)備的使用性能，為采礦操作人員科學(xué)、有效的開展采礦作業(yè)提供有效保證，進(jìn)而來(lái)最大程度上提升采礦工作質(zhì)量和效率。此外，設(shè)計(jì)人員還會(huì)對(duì)采礦設(shè)備的美觀性予以關(guān)注，并借助于多種手段來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)采礦設(shè)備的外觀造型，以此來(lái)為采礦設(shè)備和采礦環(huán)境之間的協(xié)調(diào)、統(tǒng)一提供有效保證，增加采礦作業(yè)人員的視覺舒適感。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，礦產(chǎn)資源是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的重要支柱，是推動(dòng)我國(guó)工業(yè)化建設(shè)以及社會(huì)發(fā)展的重要資源支持，只有不斷優(yōu)化露天采礦技術(shù)和采礦設(shè)備的性能，才能夠?yàn)槁短觳傻V行業(yè)的有序?qū)嵤┨峁┯行ПＷC。基于此，相關(guān)礦業(yè)部門需要加大露天采礦技術(shù)的創(chuàng)新力度，并不斷完善礦山開采設(shè)備的養(yǎng)護(hù)維修工作，以此來(lái)最大程度上提升采礦質(zhì)量和效率。與此同時(shí)，國(guó)家和政府也需要加強(qiáng)對(duì)研發(fā)露天采礦技術(shù)的資金投入力度，并積極引進(jìn)西方現(xiàn)代化采礦設(shè)備，以此來(lái)帶動(dòng)礦山開采產(chǎn)量的有效提升，并為礦山企業(yè)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展奠定提供有效支持。