現(xiàn)階段金屬礦山露天采礦技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)

張 溢，徐 敏

（江西銅業(yè)民爆礦服有限公司，江西 德興 334200）

我國(guó)金屬礦山露天開(kāi)采的規(guī)模較大，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時(shí)間段，機(jī)械自動(dòng)化程度較高，作業(yè)條件好等特征，在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)期間，只要礦產(chǎn)資源的賦存條件比較適合，通常都是優(yōu)先的去使用露天開(kāi)采的方式進(jìn)行作業(yè)[1]。當(dāng)前我國(guó)大多數(shù)的礦山比如獅子山銅礦以及廣東大寶山礦等都是存在或多或少的采空區(qū)安全問(wèn)題，這種問(wèn)題嚴(yán)重限制了露天開(kāi)采的正常作業(yè)。還有部分有色金屬礦山利用了采轉(zhuǎn)露采的方式進(jìn)行了隱患資源的開(kāi)采，伴隨著露天開(kāi)采層面不斷下降，資源開(kāi)采場(chǎng)地距離原地采遺留的采空區(qū)越來(lái)越近，施工安全問(wèn)題也不斷出現(xiàn)。針對(duì)這些問(wèn)題就要露天采礦行業(yè)的技術(shù)和裝備有所提升，只有采礦技術(shù)水平有了提升，才能夠促進(jìn)采礦行業(yè)的發(fā)展。

1 金屬礦山采礦技術(shù)現(xiàn)狀分析

隨著全球?qū)τ诃h(huán)境保護(hù)的要求不斷提高，國(guó)外在科學(xué)合理的利用礦產(chǎn)資源，重視環(huán)保方面做出了大量的研究工作，當(dāng)前對(duì)于尾礦的實(shí)際處理方式除去采用以往的建筑材料和工程建設(shè)以及土壤改良劑之外，還包含了下面幾種技術(shù)：第一是把尾礦用于填充采空區(qū)域；第二是采用無(wú)廢料的開(kāi)采技術(shù)；第三是采用露天采坑排放尾礦等方式。上面兩種方式在一定程度上不僅是能夠去利用礦產(chǎn)資源，并節(jié)約成本的投資，提升企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)系哦阿姨，并且還不會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成相應(yīng)的污染[2]。正因?yàn)槿绱耍?dāng)前在全世界各國(guó)都有著較多的實(shí)際應(yīng)用。在地下金屬礦山無(wú)廢開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用中是目前研究出來(lái)的一項(xiàng)科技成果，相對(duì)符合我國(guó)產(chǎn)業(yè)的實(shí)際發(fā)展方向與產(chǎn)業(yè)政策的發(fā)展方向。其主要包含了高濃度尾礦料以及全尾礦填充技術(shù)的制備和采礦工藝方法等等，所以在實(shí)際使用全尾礦是有較低的礦產(chǎn)出產(chǎn)效率的，所以必須要對(duì)其進(jìn)行相關(guān)保護(hù)措施。基于此，相關(guān)人員推出了全新的采切上程布置的形式，然后通過(guò)抵押的數(shù)值模擬以及地壓的監(jiān)測(cè)與物力模擬等多種方式所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究，然后針對(duì)采空區(qū)和采場(chǎng)的圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行詳細(xì)的判斷，并且保障采礦區(qū)域的安全。

露天轉(zhuǎn)地下聯(lián)合采礦方法是在露天地下聯(lián)合開(kāi)采過(guò)程中所出現(xiàn)的一種新的地下采礦方法。在切割、采準(zhǔn)和回采過(guò)程中，把露天采礦技術(shù)與地下采礦技術(shù)相互結(jié)合。通過(guò)相關(guān)實(shí)踐證明，這種采礦方式比較適合聯(lián)合開(kāi)采在實(shí)際工藝技術(shù)結(jié)合方面也會(huì)顯得尤其緊密。露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采活動(dòng)中，其主要是結(jié)合礦體的賦存特點(diǎn)和露天邊坡地壓的情況與露天坑底所留設(shè)的境界框柱等情況。

2 露天采礦技術(shù)的發(fā)展前景及其趨勢(shì)分析

在一定程度上露天開(kāi)采是具有開(kāi)采規(guī)模較大，機(jī)械化程度較高、基礎(chǔ)建設(shè)時(shí)間較短以及生產(chǎn)效率較高等多方面的特征，在礦產(chǎn)資源開(kāi)采活動(dòng)中，只要是礦產(chǎn)的賦存條件良好，通常情況下優(yōu)先采用露天開(kāi)采的方式進(jìn)行作業(yè)。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有很大部分露天礦山進(jìn)入到了入極深部實(shí)際開(kāi)采階段，并且也取得了極大的效果，有關(guān)開(kāi)采團(tuán)隊(duì)也累積了很多的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也存在較多的問(wèn)題。下面筆者針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的分析。首先是，在開(kāi)采工藝向集約化和連續(xù)化發(fā)展。以往的露天開(kāi)采是礦巖在被爆破之后，工作面采用鏟裝設(shè)備的方式裝載到汽車(chē)或者是鐵路中，然后將其運(yùn)輸?shù)侥康牡亍Ｗ罱鼛啄陙?lái)，礦山露天開(kāi)采技術(shù)得到了較大的發(fā)展，在開(kāi)采裝備中也不斷趨于大型化和全機(jī)械化，我國(guó)露天礦山的開(kāi)采設(shè)備容量也在不斷增大。大型的運(yùn)輸設(shè)備，比如電動(dòng)輪汽車(chē)的自身載重噸位就高達(dá)了一百五十四噸以上，這樣的大容量是在一定程度上提升了礦山的產(chǎn)能，但是伴隨著我國(guó)石油等多種原料的價(jià)格也有所提高以及物價(jià)指數(shù)的增加，礦山開(kāi)采的成本也的得到了極大的提高。

隨著露天礦山的深度以及下挖的深度和開(kāi)采條件的不斷惡化，礦山資源在運(yùn)輸方面的距離也在不斷拉大，這種情況的出現(xiàn)也會(huì)導(dǎo)致在運(yùn)輸成本方面的價(jià)格不斷上漲，運(yùn)輸對(duì)于能耗的消耗相對(duì)較大，礦場(chǎng)內(nèi)部的環(huán)境也會(huì)不污染等諸多問(wèn)題也都是限制著我國(guó)露天開(kāi)采技術(shù)的實(shí)際發(fā)展。

所以，相關(guān)人員從露天采礦工藝的源頭去找到解決新型采礦技術(shù)方式的配套設(shè)備，然后去解決礦山高污染、高成本以及高能耗等方面的問(wèn)題。大型的露天礦產(chǎn)集約化以及連續(xù)化和機(jī)械化的開(kāi)采技術(shù)的出現(xiàn)也會(huì)逐漸改變當(dāng)前礦山運(yùn)輸?shù)乃枷肜砟睿艞壱苿?dòng)式的運(yùn)輸工具觀念，發(fā)展傳輸式的物流觀念，從而去創(chuàng)新當(dāng)前露天開(kāi)采相關(guān)技術(shù)的理論，建立完善的露天開(kāi)采工作面的礦石裝載到破碎再到輸送的集中化、一體化的礦山開(kāi)采系統(tǒng)。這樣的方式是能夠全面提升礦山開(kāi)采整體水平，并且還能夠起到提高環(huán)保、高校的新型露天采礦方法，這也是未來(lái)露天采礦技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)之一。

其次就是，采礦裝備水平向智能化和大型化發(fā)展。傳統(tǒng)的采礦裝備主要是通過(guò)了采礦設(shè)備的進(jìn)步所實(shí)現(xiàn)的，在以往的二十多年時(shí)間里，采礦設(shè)備智能化和大型化的趨勢(shì)也是相對(duì)明顯，尤其是沒(méi)有作業(yè)空間制約的露天采礦設(shè)備，在工作質(zhì)量數(shù)量達(dá)到上千噸時(shí)，露天采礦設(shè)備的種類(lèi)也呈現(xiàn)多樣化。露天采礦裝備的發(fā)展水平不斷加快，在某種層面上也改變了當(dāng)前露天采礦的方式和工藝，并推動(dòng)了采礦技術(shù)的實(shí)際發(fā)展。西方發(fā)達(dá)國(guó)家的露天礦資源最大的產(chǎn)量也就在四千萬(wàn)噸到五千萬(wàn)噸之內(nèi)，普通的礦產(chǎn)所采用的是10立方米以上的電鏟和載重在170噸以上的開(kāi)車(chē)，最大電鏟斗容是在五十立方米，爆破的炮孔直徑在四百毫米左右，每一次的爆破規(guī)模也在60萬(wàn)噸到80萬(wàn)噸之內(nèi)；在采礦場(chǎng)地中的臺(tái)階高度通常都在十五米左右。然而國(guó)內(nèi)的最大露天礦的年產(chǎn)量在八百萬(wàn)噸到一千四百萬(wàn)噸之內(nèi)，電鏟斗容大多數(shù)的容量是在四到十立方米，運(yùn)輸卡車(chē)的自身載重也都在二十五到八十噸之內(nèi)，通過(guò)相關(guān)實(shí)踐證明，在露天采礦中的設(shè)備還是需要采用大型裝備，只有大型裝備才能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的礦產(chǎn)開(kāi)采，并且也會(huì)給采礦企業(yè)帶來(lái)最大的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求量也在增加，特別是近幾年來(lái)，我國(guó)開(kāi)采條件較好，質(zhì)量較高的礦產(chǎn)資源也都投入了開(kāi)采中，然而那些質(zhì)量比較低下，水文條件比較差、礦產(chǎn)的主礦體開(kāi)采之后的殘留物等比較難開(kāi)才的礦產(chǎn)開(kāi)采也會(huì)因?yàn)闀r(shí)間的推移而被引起重視。就當(dāng)前來(lái)說(shuō)，因?yàn)闆](méi)有找到適合的綜合采礦技術(shù)，加之這種類(lèi)型的礦山開(kāi)采成本是相對(duì)較大的，對(duì)于人力、物力和財(cái)力的需求量也都是巨大的，并且就算是花費(fèi)了大量的精力，所開(kāi)采出來(lái)的礦產(chǎn)資源并不一定能夠滿足需求；久而久之，就會(huì)導(dǎo)致這種類(lèi)型的礦產(chǎn)資源被稱(chēng)為盲空區(qū)，在今后要想開(kāi)采也會(huì)需要采用先進(jìn)的設(shè)備儀器進(jìn)行探測(cè)才能夠進(jìn)行，只有通過(guò)先進(jìn)技術(shù)的物探進(jìn)鉆探確定，并對(duì)盲空區(qū)的形狀和位置進(jìn)行處理，才能夠在一定程度上去保障后續(xù)礦產(chǎn)開(kāi)采的施工安全等問(wèn)題。