淺談露天采礦技術(shù)分析

吳廣巍 孫繼磊

摘要：進(jìn)入新時(shí)期以來，我國各項(xiàng)事業(yè)均快速發(fā)展，取得了十分理想的成績，特別是采礦行業(yè)以驚人的速度向前發(fā)展。目前，我國在礦山開采深度增加的背景下，始終致力于借助技術(shù)的改良與礦山規(guī)模的擴(kuò)大，不斷優(yōu)化勞動(dòng)生產(chǎn)率，使采礦成本不斷下降。由此可見，深入研究并分析露天礦開采技術(shù)有一定的現(xiàn)實(shí)意義。只有結(jié)合露天礦的實(shí)際開采狀況采取相應(yīng)的開采技術(shù)，才能提高其開采的質(zhì)量與效率，為現(xiàn)代礦業(yè)的全面可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。文章對露天礦開采技術(shù)進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：露天;采礦技術(shù)

引言

露天礦工作線長度是影響露天礦生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益以及采區(qū)劃分的一個(gè)重要因素，在推進(jìn)度變化不大的情況下，工作線長度便成為決定露天礦產(chǎn)量的重要因素之一。對于分區(qū)開采的露天礦，工作線長度的確定意味著采區(qū)寬度的確定，該項(xiàng)工藝參數(shù)從建設(shè)初期開始就影響著露天礦的方方面面，最終在經(jīng)濟(jì)效益上體現(xiàn)出來。

1陡幫開采技術(shù)

目前，露天采礦技術(shù)的使用領(lǐng)域越來越廣，人們也逐漸發(fā)現(xiàn)，露天開采技術(shù)容易受到周邊環(huán)境的影響，造成開采質(zhì)量和效率的降低，比如在一些地理環(huán)境復(fù)雜，自然環(huán)境惡劣的區(qū)域使用露天開采技術(shù)，在開采的過程中，會(huì)受到周邊環(huán)境多種因素的限制，而對露天開采技術(shù)的使用造成一定的難度，從而直接影響了開采的效率。按照我國地理位置的劃分，礦產(chǎn)資源多數(shù)分布在自然環(huán)境惡劣的區(qū)域，所以，為了解決此問題，我國研究出了陡幫開采技術(shù)，該技術(shù)不僅能夠克服惡劣環(huán)境，而且周期短，施工量少，從根本上解決了地質(zhì)條件和環(huán)境條件對于礦產(chǎn)開采的影響，使露天開采技術(shù)更加廣泛的應(yīng)用于各種區(qū)域，更快的提升了露天開采技術(shù)的開采質(zhì)量和開采效率，從而加速了礦產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展。

2協(xié)調(diào)和轉(zhuǎn)向開采技術(shù)

根據(jù)相關(guān)研究說明，對臨近的多個(gè)露天煤礦進(jìn)行協(xié)同采掘和單個(gè)規(guī)模較大的露天煤礦改變采掘工藝，能夠充分提升露天煤礦采掘的高效性和安全性。對臨近的多個(gè)露天煤礦進(jìn)行綜合布控，對運(yùn)送程序與排土方案進(jìn)行完善，縮減運(yùn)送距離，降低生產(chǎn)工作中的剝采比，有效提升煤炭的回采率與經(jīng)濟(jì)收益。例如對哈爾烏素露天礦和黑岱溝煤礦進(jìn)行協(xié)調(diào)開采技術(shù)，制定了臨近露天礦“Z”型追蹤協(xié)調(diào)采掘的方式，建立出了臨近端幫輸送設(shè)備的動(dòng)態(tài)完善模型，提取到了最佳的壓幫高度與最低追蹤長距等重要信息，對臨近端幫壓煤進(jìn)行了充分回收，排除了回收壓煤中的不安全因素。采掘區(qū)域中使用的轉(zhuǎn)向技術(shù)被劃分成間斷與連續(xù)兩種，現(xiàn)階段運(yùn)用最多的為連續(xù)式，可以通過已有開采場地的空間對新的采掘區(qū)域進(jìn)行開采上的設(shè)計(jì)施工，不用單獨(dú)開展拉溝工作，可再次分成扇形推進(jìn)連續(xù)式與留溝緩幫連續(xù)式兩大開采形式。

3數(shù)字開采技術(shù)

數(shù)字開采技術(shù)應(yīng)用推進(jìn)了露天礦山的科學(xué)發(fā)展，依托于數(shù)字化技術(shù)和智能化技術(shù)的進(jìn)步。通過數(shù)字開采技術(shù)應(yīng)用工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的收集與分析，結(jié)合開采系統(tǒng)設(shè)定較為完善的開采方案，工作人員能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操作，保障了露天礦開采的高效與安全。目前，應(yīng)用最為廣泛的數(shù)字開采技術(shù)有兩種，包括工程應(yīng)用技術(shù)以及數(shù)字地球技術(shù)，在開采過程中實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)、智能操作系統(tǒng)、地質(zhì)模型等的充分融合，讓開采過程彰顯了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。在實(shí)際開采中利用數(shù)字開采技術(shù)對工作人員的技能要求相對較高，必須要熟練操作各類系統(tǒng)，同時(shí)能夠以數(shù)字信息的方式進(jìn)行開采中信息表達(dá)，掌握更多的數(shù)據(jù)和信息處理知識。除此之外，在利用數(shù)字開采技術(shù)時(shí)，企業(yè)需要結(jié)合開采要求建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，滿足了露天礦開采效率提升，更有利于開采過程中技術(shù)的優(yōu)化與更新。

4液壓劈裂機(jī)+液壓破碎錘

經(jīng)調(diào)研，液壓劈裂機(jī)在國內(nèi)廣泛應(yīng)用于石材開采，其具有操作簡單、安全性高、環(huán)保經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。液壓劈裂機(jī)破巖過程：根據(jù)巖石硬度、自由面、破巖塊度及破巖方向等條件，用鉆機(jī)施工劈裂孔;后將楔形壓頭侵入巖石，加壓破碎巖石。液壓劈裂機(jī)主要是利用巖石的抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度小的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。由于液壓劈裂機(jī)孔排距、裂隙發(fā)育方向等一系列原因極易產(chǎn)生大塊巖石無法直接進(jìn)行下一工序———鏟裝運(yùn)輸工作，此時(shí)需要輔助液壓破碎錘進(jìn)行二次破碎，形成符合要求的巖塊大小。在國內(nèi)液

壓劈裂機(jī)生產(chǎn)廠商較多，應(yīng)用也較成熟，設(shè)備采購價(jià)格較為合理;液壓破碎錘為礦山已有設(shè)備無需二次采購，該組合破巖方式需再次投資的費(fèi)用較少，較為符合礦山生產(chǎn)實(shí)際。

5爆破

鉆孔和填塞作業(yè)完成后，即正式進(jìn)入爆破環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的操作需滿足以下四個(gè)關(guān)鍵要求：①準(zhǔn)確控制藥量。結(jié)合露天采礦的實(shí)際需求以及巖石情況，選擇炸藥類型，在選擇過程中需以藥量上限為基礎(chǔ)，對藥量進(jìn)行合理把控，避免出現(xiàn)二次或多次爆破，以控制炸藥成本。②反復(fù)確認(rèn)藥包結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)一步保證深孔爆破技術(shù)在露天采礦中的應(yīng)用效果，爆破人員需對礦區(qū)的土石方類型進(jìn)行檢測，并在此基礎(chǔ)上確定藥包結(jié)構(gòu)，確保所設(shè)計(jì)的藥包成分能對土石方巖石產(chǎn)生爆破效果。③合理規(guī)劃起爆流程。傳統(tǒng)的深孔爆破流程并不能適用于所有的采礦作業(yè)中，需結(jié)合露天采礦的地質(zhì)條件和爆破需求，對起爆流程進(jìn)行合理優(yōu)化和改善，并根據(jù)現(xiàn)場情況選擇順序爆破或交叉起爆。④確定延期時(shí)間。深孔爆破作業(yè)中，為了保證爆破效果，需在各個(gè)孔洞之間確定好爆破延期時(shí)間，盡量避免同時(shí)爆破，確保各個(gè)炮孔能夠自由崩落。通常情況下，兩個(gè)孔洞之間的延期時(shí)間在15s左右，這一操作有利于提高爆破現(xiàn)場的安全性，避免發(fā)生飛石傷人的事件。另外，為了改善爆堆的問題，還可以采用排空微差爆破的方式，促使后排巖石能夠自由向前水平移動(dòng)，減少后排巖石爆破出現(xiàn)飛石或大塊的概率。

6移動(dòng)式破碎站開采技術(shù)

移動(dòng)式破碎站開采技術(shù)屬于新型開采工藝，在開采過程中主要的設(shè)備包含篩分履帶式移動(dòng)破碎裝置和反擊履帶式移動(dòng)破碎裝置，另外，在開采過程中存在一些大型的開采裝置，包含履帶式移動(dòng)破碎裝置和圓錐履帶式移動(dòng)破碎裝置。在露天礦開采中通過此方法應(yīng)用能夠大幅度降低在開采過程中對運(yùn)輸機(jī)械的依賴，所以降低了露天礦開采的成本投入，同時(shí)也減少了運(yùn)輸過程中出現(xiàn)的環(huán)境破壞，實(shí)現(xiàn)了礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的增長。在露天礦開采中應(yīng)用該工藝具備非常明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，尤其在一些地形條件和開采工藝要求較高的情況下，具備非常強(qiáng)的適用性，可以結(jié)合現(xiàn)有的礦山條件進(jìn)行優(yōu)化與組合，讓開采更加靈活。比如說，根據(jù)開采區(qū)域、地質(zhì)特點(diǎn)以及開采對象不同，結(jié)合開采等級開采模式等進(jìn)行選擇，最為常見的有三種模式，分別是一級、二級和三級破碎開采模式，相比于以往傳統(tǒng)型的開采技術(shù)，該技術(shù)具備的耐久性更高，破碎率也更高。除此之外，在開采過程中利用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，滿足對粗料和細(xì)料篩分，很好的實(shí)現(xiàn)了礦山開采效率提升，減少在開采過程中出現(xiàn)的粉塵與尾氣。

結(jié)語

綜上所述。盡管露天礦的開采條件不是很復(fù)雜，但想要確保具有良好的開采效果，需要具有科學(xué)的開采工藝作為支撐。隨著對相關(guān)技術(shù)的不斷研究，主要新型工藝逐漸投入到了露天礦的開采中，且有效促進(jìn)了露天礦的高效開采發(fā)展。

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