淺述露天采礦技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景

魏正大

（河鋼邯鋼礦業(yè)分公司，河北 邯鄲 056201）

礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因素之一，也是滿足社會(huì)基本需求的基礎(chǔ)。隨著資源的過(guò)渡開發(fā)利用，原來(lái)的露天開采場(chǎng)地逐漸進(jìn)入深凹開采階段，不僅使得作業(yè)環(huán)境進(jìn)一步惡化，還對(duì)開采技術(shù)等提出了更高的要求[1]。基于此，本文總結(jié)了當(dāng)前階段我國(guó)露天開采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，并對(duì)今后的前景作出了簡(jiǎn)要的分析。

1 露天采礦技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1 爆破技術(shù)

無(wú)論井下開采還是露天開采，爆破技術(shù)是眾多采礦工序中必不可少的環(huán)節(jié)，如擠壓爆破、微差爆破等工藝。爆破技術(shù)在露天采礦中的應(yīng)用極為普遍，伴隨著新的難題出現(xiàn)，如難爆破巖石的破碎問(wèn)題和爆破過(guò)程中的減震等問(wèn)題，是影響露天采礦作業(yè)安全進(jìn)行的基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷成熟，新型炸藥和爆破輔助器材應(yīng)用而生，使得爆破精度大大提高，不僅可以做到精準(zhǔn)爆破的效果，還可以有效的避免爆破過(guò)程中震動(dòng)劇烈而導(dǎo)致陡幫坍塌等新問(wèn)題出現(xiàn)，此外，新的爆破輔助器材和新型炸藥等的安全性也較之以前大有保障。總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)的爆破技術(shù)正處于高速發(fā)展階段，為露天采礦技術(shù)的提升起到了至關(guān)重要的推動(dòng)作用。

1.2 陡幫開采技術(shù)

如何處理好陡幫開采作業(yè)是露天采礦過(guò)程中常面臨的問(wèn)題，嚴(yán)重的制約著露天礦的采礦效益。自新中國(guó)建立以來(lái)，發(fā)展工業(yè)技術(shù)是亟待解決的社會(huì)現(xiàn)象之一，于是大規(guī)模的采礦工程普遍展開，導(dǎo)致我國(guó)大型露天采礦普遍進(jìn)入深凹開采階段[1]。深凹開采不僅使得工作環(huán)境繼續(xù)惡化，而且因環(huán)境因素等影響導(dǎo)致工作效率極為低下。近年來(lái)，隨著陡幫開采技術(shù)的不斷成熟，結(jié)合先進(jìn)的儀器設(shè)備，使得該技術(shù)逐漸應(yīng)用于露天采礦中，該技術(shù)因具有剝離量小、基建工程量小的特點(diǎn)，導(dǎo)致具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.3 排防水技術(shù)

露天采礦受天氣變化影響嚴(yán)重，因其采礦場(chǎng)地暴露于自然環(huán)境下，排水、防水問(wèn)題成為限制采礦效率的又一關(guān)鍵因素。露天采礦過(guò)程中，所有的采礦作業(yè)均處于自然暴露狀態(tài)下，受自然環(huán)境影響較大，如暴雨天氣、雨季等。為了避免雨水等給采礦作業(yè)帶來(lái)的威脅，在采礦過(guò)程中需做好相應(yīng)的防水、排水處理。現(xiàn)階段，常通過(guò)布設(shè)截水溝、防洪堤壩甚至是河流改道等措施防治地表徑流水體和地下水體，將地表徑流水體通過(guò)疏導(dǎo)的方式排出，不僅可以防治地表水體匯入采坑中，還可以避免汛期影響正常采礦作業(yè)。

2 露天采礦技術(shù)發(fā)展前景分析

2.1 加強(qiáng)采礦工藝的選擇

采礦工藝是制約露天采礦效率的因素之一，大型、高效、耐用的現(xiàn)代化采礦設(shè)備是確保采礦順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代化、自動(dòng)化建設(shè)的不斷推進(jìn)，更為先進(jìn)的、自動(dòng)化的采礦設(shè)備投入的實(shí)踐中，并根據(jù)新的設(shè)備特點(diǎn)，制定除了一系列新的采礦工藝，不僅實(shí)現(xiàn)了采礦作業(yè)的自動(dòng)化、程式化、節(jié)能化，還提高了采礦效益，為我國(guó)今后采礦企業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)[2]。

2.2 加強(qiáng)信息化礦山管理

數(shù)字化、信息化是在新的時(shí)代背景下企業(yè)的發(fā)展要求，也是礦山采礦作業(yè)中必不可少的。隨著定位技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，信息化、數(shù)字化管理在露天采礦中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，這也是順應(yīng)社會(huì)進(jìn)步的必經(jīng)歷程。

以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺(tái)，建設(shè)數(shù)字化礦山模型，結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦山露天采礦三維模型的建設(shè)，借助全方位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不僅可以提高采礦效益，而且可以有效的分析采礦過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種災(zāi)害，如崩塌、滑塌等現(xiàn)象。

2.3 更加注重環(huán)保和節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用

眾所周知，礦產(chǎn)資源的開采過(guò)程對(duì)礦區(qū)及周圍的生態(tài)環(huán)境有著一定的影響，尤其是露天開采場(chǎng)所，對(duì)環(huán)境的污染較井下開采更為嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為開采過(guò)程中粉塵隨著空氣漂浮的更遠(yuǎn)，導(dǎo)致對(duì)地表水體的污染范圍更為廣泛。隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境安全認(rèn)知程度的不斷深入，無(wú)論是國(guó)家層面、礦產(chǎn)企業(yè)還是礦山工作者個(gè)人，建設(shè)“青山綠水就是金山銀山”是當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題之一。因此，在今后露天礦產(chǎn)開采過(guò)程中，加強(qiáng)環(huán)保保護(hù)，使用環(huán)保和節(jié)能設(shè)備是今后礦山企業(yè)發(fā)展的目標(biāo)，而更為低能耗、環(huán)保的開采設(shè)備研發(fā)也是今后一段時(shí)間內(nèi)探索的主要方向。

2.4 智能化技術(shù)在露天采礦中的發(fā)展及應(yīng)用

智能化建設(shè)的基礎(chǔ)是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前階段，在露天采礦作業(yè)中已經(jīng)有車載視頻系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例，有效的降低了采礦安全事故的發(fā)生率，逐漸向智能化發(fā)展。隨著我國(guó)GPS等技術(shù)的不斷成熟和全面推廣使用，不僅提升了露天開采過(guò)程中測(cè)量精度，還提高了露天開采效率[3]。此外，露天采礦設(shè)備向自動(dòng)化方向發(fā)展，通過(guò)自動(dòng)控制技術(shù)、電子信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的融合使用，提升了露天采礦技術(shù)的自動(dòng)化水平，為實(shí)現(xiàn)智能化提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在地理信息系統(tǒng)的全面推廣使用下，三維礦山建設(shè)已基本實(shí)現(xiàn)，為提高礦山管理和勘查、開采等提供了便利。

2.5 更加重視科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用效果

雖然說(shuō)露天采礦技術(shù)已具備了較為完整的理論基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)理念，且在社會(huì)實(shí)踐中已取得了顯著的成效，且逐漸改善了投入資金多、效益低、采礦工藝復(fù)雜等弊端，向更加節(jié)能、高效的方向發(fā)展。但就目前的露天采礦工藝來(lái)說(shuō)，科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用度還不夠，仍有較大的空間值得進(jìn)一步探索，如如何在采礦過(guò)程中做好環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，如何預(yù)警安全隱患問(wèn)題等。因此，在今后露天采礦技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用力度，以最快的速度推進(jìn)自動(dòng)化、智能化采礦進(jìn)程。

3 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)，露天采礦技術(shù)主要應(yīng)用于非金屬礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用中，如石灰石礦的開發(fā)利用等；金屬礦產(chǎn)資源以井下開采為主，少量為露天開采。隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)的不斷改進(jìn)，不僅自發(fā)研制了更節(jié)能、更高效的采礦設(shè)備，還制定了相應(yīng)的采礦工藝流程，逐漸向自動(dòng)化、智能化發(fā)展。因此，在今后露天采礦技術(shù)研究過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)手段的應(yīng)用，為提高采礦智能化奠定基礎(chǔ)。