李眉林

(太原鋼鐵集團(tuán)公司礦業(yè)分公司尖山鐵礦設(shè)備能源科,山西太原 030304)

當(dāng)代采礦技術(shù)發(fā)展趨勢及未來采礦技術(shù)的探討

李眉林

(太原鋼鐵集團(tuán)公司礦業(yè)分公司尖山鐵礦設(shè)備能源科,山西太原 030304)

隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)的不斷進(jìn)步,對礦產(chǎn)資源的需求量不斷增加,只有不斷完善采礦設(shè)備、采礦工藝以及采礦技術(shù),才能滿足當(dāng)今社會對礦產(chǎn)的需求量。本文以太原鋼鐵集團(tuán)公司礦業(yè)分公司尖山鐵礦的采礦設(shè)備以及采礦工藝為例對當(dāng)今采礦技術(shù)與未來采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行全面的分析。

采礦設(shè)備 采礦技術(shù) 露天開采 地下開采

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、工業(yè)的進(jìn)步對礦產(chǎn)的需求量不斷增加，導(dǎo)致礦產(chǎn)資源的過度開采，鑒于礦產(chǎn)資源逐漸枯竭，采礦工作將由大陸礦產(chǎn)的開采轉(zhuǎn)向海洋、太空開采，采礦工藝、采礦技術(shù)將不斷完善，采礦設(shè)備的機(jī)械化、自動化、智能化水平不斷提高。本文以太鋼尖山鐵礦采礦設(shè)備以及工藝為例，分析了采礦技術(shù)未來發(fā)展趨勢。

1 太鋼尖山鐵礦的采礦設(shè)備以及采礦工藝

尖山鐵礦的開采工藝現(xiàn)為露天開采，采用的是平峒溜井開拓系統(tǒng)，根據(jù)尖山鐵礦的地形分布以及鐵礦類型，現(xiàn)在采用露天開采是十分優(yōu)越的。尖山鐵礦采礦生產(chǎn)工藝流程為穿孔-爆破-鏟裝-汽車運輸-膠帶排巖系統(tǒng)。利用牙輪鉆機(jī)進(jìn)行穿孔作業(yè)，隨后使用銨油、乳化炸藥進(jìn)行裝藥爆破，用電鏟、液壓挖掘機(jī)進(jìn)行裝車，將礦石和巖石分別倒入1#、2#、3#、4#溜井(3#、4#溜井正在進(jìn)行負(fù)荷試車，正常后將逐步停用1#、2#溜井)和膠帶排巖系統(tǒng)到排土場。隨著采場的不斷推進(jìn)，結(jié)合尖山鐵礦礦石的分布特點，現(xiàn)在已經(jīng)開始探索進(jìn)行地下采礦的方案?，F(xiàn)階段采礦設(shè)備情況如表1所示。

2 采礦設(shè)備

2.1 露天采礦設(shè)備

(1)采礦設(shè)備將向著大型化發(fā)展，大型化的開采設(shè)備可以實現(xiàn)資源集中開采的要求，同時降低了開采成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。實踐證明，開采設(shè)備的大型化提高了礦產(chǎn)資源的產(chǎn)量。(2)液壓設(shè)備將得到廣泛的應(yīng)用，鉆孔、鏟裝設(shè)備以及破巖設(shè)備將向著液壓化的方向發(fā)展。目前，國外的液壓設(shè)備在礦產(chǎn)開采中占有較大比例，今后我國液壓設(shè)備的使用比例也將逐步提高。(3)保證運輸設(shè)備的持續(xù)性有利于提高運輸效率，采用持續(xù)性運輸設(shè)備是今后采礦業(yè)的必然趨勢。露天開采采用汽車整車提升系統(tǒng)也是日后采礦業(yè)的發(fā)展方向之一。汽車整車提升系統(tǒng)可分為兩類：一類是借助外力進(jìn)行提升；另一類是利用自身的驅(qū)動力進(jìn)行整車提升。

2.2 地下采礦設(shè)備

(1)地下采礦設(shè)備逐步向無軌化、自動化、大型化、微型化方向發(fā)展。在目前應(yīng)用的地下采礦設(shè)備中，電動鏟運機(jī)最大載重量可以達(dá)到25噸，井下載重汽車最大載重量可以達(dá)到80噸；在設(shè)備的自動化方面，遙控采礦設(shè)備已經(jīng)得到應(yīng)用；微型化的采礦設(shè)備可以處理小空間以及小容量的地下開采。(2)在鑿巖和爆破領(lǐng)域，采礦設(shè)備的進(jìn)步主要表現(xiàn)在提高了鑿巖的速度與精度。鑿巖設(shè)備的完全液壓化、自動化是未來鑿巖設(shè)備的發(fā)展趨勢。使用自動化的鑿巖設(shè)備不僅可以提高鑿巖的速度，同時保證了鑿巖作業(yè)的安全。(3)采礦整套裝備實現(xiàn)機(jī)械化，地下采礦從鑿巖、裝巖到運輸全程實現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，這樣提高了開礦的速度，同時保證了井下采礦作業(yè)的安全。隨著智能化技術(shù)在采礦業(yè)中的應(yīng)用，自動化遙控設(shè)備將成為今后采礦業(yè)重要的發(fā)展趨勢和方向。

表1 尖山鐵礦采礦設(shè)備

3 采礦工藝

(1)露天采礦工藝。露天采礦是全球最主要的采礦方式，露天采礦同地下開采礦石產(chǎn)量之比為6：1，隨著淺部資源的逐步減少，地下開采量將逐步增加。開采工藝的綜合化成為當(dāng)今露天開采技術(shù)發(fā)展的趨勢，面對不同的礦區(qū)、不同深度、不同的礦產(chǎn)資源采用不同的開采工藝，實現(xiàn)最優(yōu)化的開采效果，組成的綜合開采工藝成為今后開采技術(shù)發(fā)展的方向。同時隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械化、智能化技術(shù)將逐步應(yīng)用在采礦業(yè)中，通過不斷研究使生產(chǎn)過程得到優(yōu)化。(2)地下開采工藝。隨著淺部礦產(chǎn)資源的減少，地下開采量將會逐漸增加，隨著地下開采量的增加，傳統(tǒng)的地下采礦方法需要不斷的改進(jìn)才能提高地下開采量的產(chǎn)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。因此對傳統(tǒng)采礦方法的改進(jìn)成為地下開采工藝的發(fā)展趨勢。易采資源不斷減少，導(dǎo)致開采深度加深，針對難采礦產(chǎn)資源、深井開采的地下開采工藝技術(shù)成為今后地下開采工藝的重點研究方向.深井開采所面臨的技術(shù)問題(礦震、巖爆、沖擊地壓等動力災(zāi)害)以及難采礦井所面臨的特殊技術(shù)難題都將會被一一解決，使地下開采在產(chǎn)量與效益上得到提高。(3)露天轉(zhuǎn)為地下開采以及露天與地下開采相結(jié)合的技術(shù)。隨著淺層資源的減少，地下開采量越來越多，大多數(shù)的礦產(chǎn)開采由露天開采轉(zhuǎn)為地下開采或者采用露天與地下開采相結(jié)合技術(shù)。在轉(zhuǎn)變過程中存在著許多的技術(shù)問題，比如：隔離層的開采問題以及露天地下相結(jié)合時產(chǎn)生的巖石力學(xué)問題。

4 采礦技術(shù)的發(fā)展前景

采礦技術(shù)的不斷創(chuàng)新促進(jìn)了采礦業(yè)的不斷進(jìn)步，隨著我國逐步加大對采礦技術(shù)研發(fā)的投入，采礦技術(shù)得到了快速的發(fā)展。溶浸采礦技術(shù)、智能化采礦技術(shù)、深海采礦技術(shù)以及太空采礦技術(shù)都在不斷研發(fā)與完善中。隨著科技的進(jìn)步，溶浸采礦技術(shù)以及智能化采礦技術(shù)已在采礦行業(yè)中得到應(yīng)用，但是在某些方面仍需要進(jìn)一步的完善與提高。深海采礦技術(shù)以及太空采礦技術(shù)將隨著我國在采礦技術(shù)的不斷研發(fā)中應(yīng)用于采礦行業(yè)，增強(qiáng)我國在國際中的競爭力。

5 結(jié)語

隨著淺層礦產(chǎn)資源的不斷減少，礦產(chǎn)資源的開采開始向著難采礦區(qū)、深層礦區(qū)的方向發(fā)展，在開采過程中所面臨的問題也越來越多，采礦設(shè)備、采礦工藝以及采礦技術(shù)需要不斷進(jìn)步，才能滿足今后采礦業(yè)的需求。隨著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)、智能化技術(shù)在采礦業(yè)中的應(yīng)用，采礦設(shè)備逐步向機(jī)械化、自動化、智能化方向發(fā)展，適應(yīng)了時代的要求，同時提高了礦產(chǎn)資源的開采量以及經(jīng)濟(jì)效益。

[1]王運敏.金屬礦產(chǎn)資源高效開發(fā)與合理利用技術(shù)的發(fā)展方向[C].中國冶金礦山產(chǎn)業(yè)高峰論壇演講文集.北京:中國冶金礦山企業(yè)協(xié)會,2006:169-180.

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(出生1968年07月1日),性別:男,民族:漢,籍貫:山西省代縣,學(xué)歷:大專,職稱:助理工程師,研究方向:采選技術(shù)。