當代采礦技術發展趨勢及未來采礦技術探討

【摘 要】隨著經濟建設和工業發展的需要，對礦產資源的需求越來越多，但由于資源的稀缺性，礦產資源是不可再生資源，就構成了礦產資源的供需矛盾。就目前而言，優質礦已瀕臨耗竭，為了滿足社會的需要，對低品位礦和深處礦的開采力度不斷加大。然而，隨著礦產開采種類的轉變，對采礦技術的要求越來越嚴格，需要提高采礦技術，實現采礦技術的標準化與高效化，以提高礦產資源的采出率，從而滿足工業發展的需求。

【關鍵詞】采礦技術；礦產資源；發展趨勢；露天開采；地下開采

0.引言

要解決礦產資源的供需矛盾，如何提高礦產資源的合理開采和有效利用顯得至關重要，同時，開采技術的發展對于促進礦產產業的可持續發展具有重要的意義。就我國目前的采礦行業而言，發展迅速，已經掌握了較為豐富的采礦技術，有效促進了煤礦開采效率、質量與安全性的提高。本文主要對當代采礦技術的發展趨勢進行分析，并對未來采礦技術展開探討。

1.采礦產業的現狀及采礦技術的發展趨勢

眾所周知，新一輪全球經濟的大幅上漲帶來了全球性的資源價格的猛速上升，這對全球各個國家的資源發展都提出了嚴峻的挑戰，也不禁使人們開始擔憂不可再生資源能否持續供給，能否滿足人類發展的需要。從全球范圍來看，對資源的需求依然很旺盛，其中中國、印度、巴西等經濟的持續發展使對資源的需求的增長是巨大的。就我國而言，根據我國社會經濟發展目標，到2020年，要再實現GDP翻兩番，這也就意味著資源的使用量要隨著翻兩番，這不僅對我國的資源形成很大的挑戰，也給全球的資源造成巨大的壓力。

對礦產產業來說，資源需求的增加就意味著礦石開采的增加，但現實的情況是，隨著社會的發展，優質礦已無法滿足生產的需要，因此要進一步開采那些低品質的、難開采的礦產資源。以銅為例，在過去70年中銅的品質持續下降，導致要萃取1t的銅所需的礦石2003年是1950年的5倍。

掘進更深的勘探方法的產生，使得發現更富更深新礦體的概率增加。從某種程度而言，這一發現抵消了礦石質量下降的問題。但總體來說，陸地上的礦產資源日益枯竭將成為不可逆轉的必然趨勢。

綜上，向陸地低品位礦開采和向深處礦開采已成為當前采礦業發展的方向，到海洋采礦，到太空采礦，已被未來學家預測為在21世紀將要開展的采礦技術。

2.采礦設備的介紹

研究新型的生產效率更高的設備是采礦技術進步的重要標志之一，采礦設備的技術進步是采礦技術進步的支撐條件，今后新型化、大型化、液態化、智能化采礦設備的研制仍然是采礦設備發展的趨勢。

根據采礦地點的不同，可以將其分為露天采礦和地下采礦，相應的，就有了露天采礦的設備和地下采礦設備之分，下面具體展開介紹：

2.1露天采礦設備

（1）開采設備大型化是優勢資源集中化開采的必然要求，也是簡化剝采工程并降低開采成本、提高經濟效益的有效途徑。實踐證明，采用大型的開采設備更有益于提高開采率，從而促進經濟效益的提高。

（2）液壓設備越來越受歡迎。在設備大型化的同時，鉆孔、鏟裝設備向著液壓化方向發展，國外的液壓挖掘機使用率已達到26%，例如，德國OK公司RH400液壓挖掘機的斗容達到42立方米，除此之外，液壓鉆機、液壓電鏟、液壓破巖設備也都在提高使用比例。

（3）提高運輸設備的連續化是提高運輸效率的有效手段。采用連續、半連續開采工藝進行露天開采時國際化的發展趨勢。在不同類型的礦山開采中，陡坡鐵路、大傾角運輸機、礦用汽車整車提升運輸系統等都得到充分的利用和完善。其中，露天礦礦用汽車整車提升運輸系統將會成為未來的發展方向。

2.2地下采礦設備

地下采礦設備向無軌化、大型化、微型化、液壓化、自動化方向發展。

（1）地下采礦無軌化設備向著大型化、微型化、液壓化、自動化方向發展。目前，最大的井下載重汽車載重量達80t，遙控鏟運機應用于采礦生產則實現了設備的自動化，此外，無人駕駛、機器人作業將會成為以后井下開采設備的發展方向。

（2）實現全液壓化是鑿巖設備的發展趨勢。鑿巖設備還會向自動化和遙控方向發展。無論是哪種方式都有利于提高鑿巖的精確度、爆破破碎的質量和鑿巖工作的安全性。

（3）裝備配套、機械化程度高將是地下采礦設備的要求。地下采礦設備從鑿巖、裝藥到裝運全過程都是高度機械化作業。

隨著智能采礦技術的突破與發展，遙控采礦技術設備將成為采礦設備的發展趨勢和研究方向。

3.未來采礦技術前景展望

露天采礦技術和地下采礦技術是現階段所有的也是運用最廣泛的技術，隨著技術的發展，溶浸采礦技術、智能化采礦、深海采礦以及太空采礦都將成為未來的采礦技術。

3.1溶浸采礦技術

這一技術對回收利用發雜低品位礦石，甚至是對現在堆存的廢石、礦尾中的礦物進行回收再利用，在未來會迅速發展。

3.2智能化采礦

智能化技術意味著新技術的應用和新設備的改進。例如：數字化礦山技術、定位和導航、還有機器人工作等等，智能化的實現是技術的一種巨大的飛躍。

3.3深海采礦技術

深海開采技術是深海金屬礦產資源開發的核心，對于緩解當前資源緊張的狀況具有重要意義。

3.4太空采礦技術

英國電信公司的未來學家伊恩.尼爾德和伊恩.皮爾遜合寫的《未來技術發展時間表》中對太空采礦的預測為：

2011-2015年開展探測行星的民間太空之旅以便進入太空采礦。

2015-2016年在月球上開采氦3。

2040年以后到小行星采礦。

綜上所述，未來采礦技術將會越來越先進，越來越有利于提高采礦的效率，越來越有利于經濟的快速發展。

4.結論

鑒于優質礦面臨枯竭，我國礦產資源的開采將向貧礦、難采礦方向發展，隨之面臨的技術難題會越來越多，近年來采礦技術研究投入不斷加大，經過采礦技術研究人員的科技鉆研，采礦技術得到飛速發展，在未來可能會發展得更快，采礦產業將迎來美好的春天。同時采礦技術人員也任重而道遠，因為今后采礦技術將借助高新技術的潛在力量來發展，特別是采礦科技向著高新技術應用方面的趨勢日益明顯，這就要求技術人員必須與時俱進，適應時代的要求。

【參考文獻】

[1]戴培森.我國煤礦開采技術發展方向的探討[J].商華，2007-05-17.

[2]王相懷.井下采礦生產技術及采煤方法的選擇[J].中國高新技術企業，2011-04-12.

[3]張幼蒂.現代露天開采技術國際發展與我國露天采煤前景[J].露天采礦技術，2005-03-04.

[4]吳愛祥，王洪江，楊保華，尹升華.溶浸采礦技術的進展與展望[J].采礦技術，2006-06-08.

[5]中國大洋協會.深海采礦技術發展戰略概述[J].國際海底開發動態，2004-08-12.