论文部分内容阅读
摘要:我国的矿石资源丰富，但是可以开发的储存量少。这就需要先进的采矿技术与工艺的支持。世界经济在迅猛发展，中国的采矿技术也在不断提高。本文主要阐述了露天采矿技术工艺的现状和发展前景。
关键词：露天采矿；采矿技术；采矿工艺；
中图分类号： TD804 文献标识码： A 文章编号：
一、露天开采技术与装备
露天开采是人类开采矿物最早的方式，最开始是开采矿床的露头和浅部富矿，自从19世纪末使用动力挖掘机以来,露天开采技术就得到迅速发展,露天矿的规模逐渐增大。在最近几年出现了大型的剥离倒堆设备,索斗铲和机械铲的最大铲斗容积(斗容)已分别达到168m和3137.5m3，排土桥理论装运的能力高达25600m3/h。这些成就促进了露天采矿技术的发展。
目前国内的一些先进采矿技术已经达到国际水准，使得国家的矿产量得到了明显提高，因此拥有良好的露天采矿技术能够使得国家的采矿业得到更好的发展。
（一）高台阶开采
这种技术很少被使用，并且台阶的最大高度也不超过15m左右。由于大型设备的逐渐增多，高台阶开采技术也越来越受到企业的青睐。
（二）陡帮采矿
当下，我国的大型露天矿已进入深部进行开采，矿场作业逐渐不得力，设备也变得老化，为了改变当前的状况，需要新技术，新工艺来提高产矿率，提高企业的能力，使得企业能更好、更快的发展。陡帮开采技术基建工程周期短，并且基建工程量少。
（三）胶结充填采矿技术
利用胶结充填采矿这项技术，可以达到保护地球环境的目的，并且可以使资源更有效的被利用。但是如何使采矿技术和开采的条件有效的结合，限制了此采矿技术大范围应用。由于高分層充填采矿、分段充填采矿在技术上取得很大的进步，促进了充填采矿法的大范围应用。
（四）矿用电铲
国外电动铲为主要电铲。斗容以１６．８、２１、３０、３８、４３ｍ３为主。国内重点露天矿主要以电铲为主，斗容最大为１６．８ｍ３。
（五）钻机
冶金矿山穿孔设备是潜孔钻和共存牙轮钻是我国主要使用的设备，钻孔的直径大多为２５０、３１０ｍｍ，中型矿山主要为潜孔钻为，钻孔直径大多是２００ｍｍ；国外大多采用牙轮钻，直径普遍为３１０ｍｍ～３８０ｍｍ，孔深可达７３ｍ。
（六）矿用电机车
原独联体的一些国家的露天采矿大多采用运用电机车运输矿石，这些国家深凹露天矿电机车大约是驱动直流电机的联动机组或交流电机，粘重大约在３００ｔ以上。国内电机车一般为直流电机驱动，粘重大致为１５０ｔ左右。
（七）露天矿用汽车
交流驱动的电动轮汽车和液力机械传动的矿用汽车在我国应用广泛， 它的载重量大致在150t和320t。我国大型露天矿山汽车的最大载重量也达到170、120t。因此我国的矿用汽车的载重量还有待提高。
（八）大倾角运输
大倾角运输技术在露天采矿中具有很多优点。前苏联、美国、瑞典、英国等都在这方面有研究。前南斯拉夫麦依丹佩克铜矿使用了大陆公司的大倾角运输系统，让采场内的汽车使用用量减少，减少了运输成本。
二、露天开采工艺的分类
（一）穿孔工艺
穿孔的方法可以分为热力破碎穿孔和机械破碎穿孔两种方法，穿孔设备一般有钢绳式冲击钻、火钻、凿岩台车等。当前应用设备有牙轮钻、凿岩台车、潜孔钻等。
（二）爆破工艺
爆破是露天矿开采的第二个工艺环节，通过爆破作业，将整体矿岩进行破碎及松动，形成一定形状的爆堆，为后续采装作业提供工作条件。爆破成本约占15~20%。 爆破要有一定的工程储备量，使得挖掘机能够连续的工作。要使得一次的爆破产量能够供给5-10天的运输量。有合理的矿岩块度，以提高后续工序的作业效率，是开采总成本最低。并且爆堆堆积形态好，前冲量小，无上翻，无根底，无爆破危害。
1微差爆破
露天矿目前采用塑料导爆管非电起爆系统大区微差爆破技术。满足剥离和采矿的需要很简单，大区微差爆破大约只要１星期爆破１次，但作业条件的不同会影响到爆破的频次，平时搞小规模的爆破，只要满足１台电铲2~4天的采剥量就可以。
2二次破碎
二次破碎即是采用凿岩机进行打眼，采用岩石炸药进行爆破，为了提升矿的大块产出率，就要采用集中二次破碎的方式，利用电雷管进行瞬时的引爆。
（三）采装与运输
由于采装和运输的关系是密切相连的，两者相互制约，相互影响。当前来看采装运输工艺的发展方向主要表现在采装采和运输设备的大型化，运输与采装方面的连续化与一体化，以及计算机自动化。
（四）排岩工艺
排岩工艺就是在废石场把剥离下的废石进行排弃。为了加强排岩的强度，增高堆置的高度，因此露天排岩技术的发展方向是利用先进的的排岩设备和高效率的排岩工艺，也要保证及时的复垦。
（五） 采场防排水
采场防排水是确保采场正常生产和人安全的重要工作。其目的是防止地表水流进采场，为减少采场排水量，降低矿石的含水量，提高采矿效率，并且保证安全。可以通过河流改道，截水沟，防洪堤等将采场以外的汇水等拦截或者导出矿区。
三、露天采矿技术的发展前景
国内外的露天采矿技术发展的总趋势是开采规模扩大化、生产的连续化、装备的现代化。智能矿山的探索将成为露天采矿的主要目标，采矿技术正逐步向液压化、联动化、自动化的方向发展。
（一）选用大型高效耐用的采矿工艺设备
采矿的设备不但在向大型高效耐用的方向发展，更加注重节能，自动，程式化。黑色和有色金属矿山为提高开采强度，提高设备利用效率，一般采用连续工作制。采用大型化采矿设备不但可以提高采矿效率，还能够提高企业的竞争力。
（二）矿山生产不断溶入新科技
优化矿山生产，提高采矿工艺环节中高科技比重。应用电子信息技术、自动控制技术、网络技术等从总体上提高设备的技术功能，提高生产阶段自动化的综合水平，提高生产方面的信息化成都，实现连续生产过程自动化、控制智能化、管理信息化和系统化的目标。
（三）开采技术的综合化、高效化
随着露天开采高度集约化，露天开采范围趋于扩大，开采深度增加，境界内地质条件复杂多变，单一开采工艺方式往往不能与之相适应，开采成本高，效率低。多种开采工艺应用在同一露天矿产已成为大型露天采矿的新的工艺技术方式。俄罗斯、印度、美国等国家，在大型露天矿开采技术中都的用了这种方式。在一个露天矿的各个部位，按照不同的地质条件，利用不同的采矿工艺，获得最大的经济收益。
（四）注重科技攻关
在露天开采成就大的国家，露天开采设计和理论科研方面已经是完整的体系，促使了了露天矿工艺系统向高效、简单、效益好投入少的方向发展。像俄罗斯埃的基巴斯图兹露天矿区的迅速发展的主要原因是开发前进行了很多年大量的科研工作，所以我国在露天采矿的科技攻关上要下一番苦工。
（五）利用信息技术、数字技术建设管理矿山
由于计算机技术的飞速发展，全球卫星系统的技术的快速提高，露天采矿越来越信息化，自动化，节能化。数字矿床模型与计算机辅助设计系统，宽带高速双向通信系统，各项监控系统技术已成为露天矿开采的重要方式。
结语
随着地球浅部资源的消耗，矿床开采正逐步加深，高安全高效率的深井采矿技术就显得愈为重要，信息技术的高速发展将会采矿工艺和技术的发展带来新的突破智能的采矿装备将成为当今世纪提高竞争能力和劳动生产率所追求的目标。采矿导致的环境破坏已成为不容小视的严重问题，因此无废开采技术也已经纳入我国中长期科技发展规划。促进采矿技术的不断创新以及各方面的集成化配合，将成为我国矿产业的总体目标。
参考文献：
[1]梁雪勤.左秀峰.徐金海.张东升.张吉雄. 提高《采矿概论》课程教学质量探讨[J]煤炭高等教育1999年02期
[2]《采矿学》课程教学大纲（184学时）[J]煤炭高等教育1999年04期
[3]卢清国.张腾.王大海.采矿专业生产实习改革的尝试[J]中国冶金教育1997年02期
关键词：露天采矿；采矿技术；采矿工艺；
中图分类号： TD804 文献标识码： A 文章编号：
一、露天开采技术与装备
露天开采是人类开采矿物最早的方式，最开始是开采矿床的露头和浅部富矿，自从19世纪末使用动力挖掘机以来,露天开采技术就得到迅速发展,露天矿的规模逐渐增大。在最近几年出现了大型的剥离倒堆设备,索斗铲和机械铲的最大铲斗容积(斗容)已分别达到168m和3137.5m3，排土桥理论装运的能力高达25600m3/h。这些成就促进了露天采矿技术的发展。
目前国内的一些先进采矿技术已经达到国际水准，使得国家的矿产量得到了明显提高，因此拥有良好的露天采矿技术能够使得国家的采矿业得到更好的发展。
（一）高台阶开采
这种技术很少被使用，并且台阶的最大高度也不超过15m左右。由于大型设备的逐渐增多，高台阶开采技术也越来越受到企业的青睐。
（二）陡帮采矿
当下，我国的大型露天矿已进入深部进行开采，矿场作业逐渐不得力，设备也变得老化，为了改变当前的状况，需要新技术，新工艺来提高产矿率，提高企业的能力，使得企业能更好、更快的发展。陡帮开采技术基建工程周期短，并且基建工程量少。
（三）胶结充填采矿技术
利用胶结充填采矿这项技术，可以达到保护地球环境的目的，并且可以使资源更有效的被利用。但是如何使采矿技术和开采的条件有效的结合，限制了此采矿技术大范围应用。由于高分層充填采矿、分段充填采矿在技术上取得很大的进步，促进了充填采矿法的大范围应用。
（四）矿用电铲
国外电动铲为主要电铲。斗容以１６．８、２１、３０、３８、４３ｍ３为主。国内重点露天矿主要以电铲为主，斗容最大为１６．８ｍ３。
（五）钻机
冶金矿山穿孔设备是潜孔钻和共存牙轮钻是我国主要使用的设备，钻孔的直径大多为２５０、３１０ｍｍ，中型矿山主要为潜孔钻为，钻孔直径大多是２００ｍｍ；国外大多采用牙轮钻，直径普遍为３１０ｍｍ～３８０ｍｍ，孔深可达７３ｍ。
（六）矿用电机车
原独联体的一些国家的露天采矿大多采用运用电机车运输矿石，这些国家深凹露天矿电机车大约是驱动直流电机的联动机组或交流电机，粘重大约在３００ｔ以上。国内电机车一般为直流电机驱动，粘重大致为１５０ｔ左右。
（七）露天矿用汽车
交流驱动的电动轮汽车和液力机械传动的矿用汽车在我国应用广泛， 它的载重量大致在150t和320t。我国大型露天矿山汽车的最大载重量也达到170、120t。因此我国的矿用汽车的载重量还有待提高。
（八）大倾角运输
大倾角运输技术在露天采矿中具有很多优点。前苏联、美国、瑞典、英国等都在这方面有研究。前南斯拉夫麦依丹佩克铜矿使用了大陆公司的大倾角运输系统，让采场内的汽车使用用量减少，减少了运输成本。
二、露天开采工艺的分类
（一）穿孔工艺
穿孔的方法可以分为热力破碎穿孔和机械破碎穿孔两种方法，穿孔设备一般有钢绳式冲击钻、火钻、凿岩台车等。当前应用设备有牙轮钻、凿岩台车、潜孔钻等。
（二）爆破工艺
爆破是露天矿开采的第二个工艺环节，通过爆破作业，将整体矿岩进行破碎及松动，形成一定形状的爆堆，为后续采装作业提供工作条件。爆破成本约占15~20%。 爆破要有一定的工程储备量，使得挖掘机能够连续的工作。要使得一次的爆破产量能够供给5-10天的运输量。有合理的矿岩块度，以提高后续工序的作业效率，是开采总成本最低。并且爆堆堆积形态好，前冲量小，无上翻，无根底，无爆破危害。
1微差爆破
露天矿目前采用塑料导爆管非电起爆系统大区微差爆破技术。满足剥离和采矿的需要很简单，大区微差爆破大约只要１星期爆破１次，但作业条件的不同会影响到爆破的频次，平时搞小规模的爆破，只要满足１台电铲2~4天的采剥量就可以。
2二次破碎
二次破碎即是采用凿岩机进行打眼，采用岩石炸药进行爆破，为了提升矿的大块产出率，就要采用集中二次破碎的方式，利用电雷管进行瞬时的引爆。
（三）采装与运输
由于采装和运输的关系是密切相连的，两者相互制约，相互影响。当前来看采装运输工艺的发展方向主要表现在采装采和运输设备的大型化，运输与采装方面的连续化与一体化，以及计算机自动化。
（四）排岩工艺
排岩工艺就是在废石场把剥离下的废石进行排弃。为了加强排岩的强度，增高堆置的高度，因此露天排岩技术的发展方向是利用先进的的排岩设备和高效率的排岩工艺，也要保证及时的复垦。
（五） 采场防排水
采场防排水是确保采场正常生产和人安全的重要工作。其目的是防止地表水流进采场，为减少采场排水量，降低矿石的含水量，提高采矿效率，并且保证安全。可以通过河流改道，截水沟，防洪堤等将采场以外的汇水等拦截或者导出矿区。
三、露天采矿技术的发展前景
国内外的露天采矿技术发展的总趋势是开采规模扩大化、生产的连续化、装备的现代化。智能矿山的探索将成为露天采矿的主要目标，采矿技术正逐步向液压化、联动化、自动化的方向发展。
（一）选用大型高效耐用的采矿工艺设备
采矿的设备不但在向大型高效耐用的方向发展，更加注重节能，自动，程式化。黑色和有色金属矿山为提高开采强度，提高设备利用效率，一般采用连续工作制。采用大型化采矿设备不但可以提高采矿效率，还能够提高企业的竞争力。
（二）矿山生产不断溶入新科技
优化矿山生产，提高采矿工艺环节中高科技比重。应用电子信息技术、自动控制技术、网络技术等从总体上提高设备的技术功能，提高生产阶段自动化的综合水平，提高生产方面的信息化成都，实现连续生产过程自动化、控制智能化、管理信息化和系统化的目标。
（三）开采技术的综合化、高效化
随着露天开采高度集约化，露天开采范围趋于扩大，开采深度增加，境界内地质条件复杂多变，单一开采工艺方式往往不能与之相适应，开采成本高，效率低。多种开采工艺应用在同一露天矿产已成为大型露天采矿的新的工艺技术方式。俄罗斯、印度、美国等国家，在大型露天矿开采技术中都的用了这种方式。在一个露天矿的各个部位，按照不同的地质条件，利用不同的采矿工艺，获得最大的经济收益。
（四）注重科技攻关
在露天开采成就大的国家，露天开采设计和理论科研方面已经是完整的体系，促使了了露天矿工艺系统向高效、简单、效益好投入少的方向发展。像俄罗斯埃的基巴斯图兹露天矿区的迅速发展的主要原因是开发前进行了很多年大量的科研工作，所以我国在露天采矿的科技攻关上要下一番苦工。
（五）利用信息技术、数字技术建设管理矿山
由于计算机技术的飞速发展，全球卫星系统的技术的快速提高，露天采矿越来越信息化，自动化，节能化。数字矿床模型与计算机辅助设计系统，宽带高速双向通信系统，各项监控系统技术已成为露天矿开采的重要方式。
结语
随着地球浅部资源的消耗，矿床开采正逐步加深，高安全高效率的深井采矿技术就显得愈为重要，信息技术的高速发展将会采矿工艺和技术的发展带来新的突破智能的采矿装备将成为当今世纪提高竞争能力和劳动生产率所追求的目标。采矿导致的环境破坏已成为不容小视的严重问题，因此无废开采技术也已经纳入我国中长期科技发展规划。促进采矿技术的不断创新以及各方面的集成化配合，将成为我国矿产业的总体目标。
参考文献：
[1]梁雪勤.左秀峰.徐金海.张东升.张吉雄. 提高《采矿概论》课程教学质量探讨[J]煤炭高等教育1999年02期
[2]《采矿学》课程教学大纲（184学时）[J]煤炭高等教育1999年04期
[3]卢清国.张腾.王大海.采矿专业生产实习改革的尝试[J]中国冶金教育1997年02期