王永军
内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 内蒙古 呼和浩特 010010
摘要：伴随着经济全球化的不断加强，我国各个行业的发展都得到了很大程度的释放，特别是露天采矿行业的进步尤其明显。并顺应了时代发展的潮流，不断的引进了领先的采矿技术和先进的采矿设备，使得全国的露天采矿企业受益匪浅。我国是一个发展中国家，所以对于能源的需求较大，对于矿产这个不可再生资源的供给要求就高。矿产生产效率和生产质量受到采矿技术和采矿设备的左右，所以，要深入研究我国矿产能源的开采技术，推动我国经济的快速发展。
关键词：露天采矿技术；采矿设备；发展；形势
导言
能源开采经历了漫长的演变，因为人类在不同发展阶段需求的不同，人们在不同阶段的开采技术发展程度也不同。为顺应时代发展的需要，露天采矿技术在不断地向前发展，相关的采矿设备也在不断地更新和完善，在人类能源开采史上创造出一个又一个里程碑。本文着重介绍露天采矿技术和设备的现状，并分析其发展趋势。
1.露天采矿技术及设备发展历程
从露天能源开采以来，采矿技术的不断更新也随时跟上时代发展的脚步。对与每个不同的历史时期都会出现各种不同的采矿技术，这是科技发展的象征也是技术发展的必然结果。
（一）穿孔爆破技术
这种传统的工艺技术被使用在上个世纪美国等国家的采矿作业中，这种技术运用的设备较简单且价格便宜，因此被广泛应用在中小型的露天开采矿山中。技术的核心部分已经逐渐向自动化功能不断延伸和发展。钻孔可以通过自动的定位和置位以实现在爆破时反复分析的操作要求。在控制爆破的技术发展中，清渣和挤压微差爆破等能一次增加爆破量，对提高采矿设备利用率有非常大的促进作用。在新的微差爆破中新的采剥工艺能更好的发挥作用。随着时代的进步发展，爆破器材也在不断更新发展，在这样的爆破器中安装一切爆破燃料使整个爆破系统能安全有效的进行操作，在提高精确度和改善爆破质量上起到很大的推动作用。
（二）装运工艺技术
装运工程技术的发展是在设备化连续发展的基础之上进行的，在电铲和液压铲的共同施工下，对露天矿山进行开采工作，这种设备的性能特点使其具有很大的产能和可靠性。运用在矿山地质软、硬两种土岩中，同时这种设备的灵活性比较好且价格低廉，受到广大矿山开采商的青睐。
在软岩中还有一种经常用到的设备就是吊斗铲，这种工艺比较适用于水平矿体的倒推开采工艺操作中。近年来在运输方式上一般选用卡车作为重要的运输模式，对每辆车的运输都有明确的要求，必须严格按照规定的条例执行，同时还要考虑汽车的维修和养护工作。
电动论卡机械的传动卡车相比其他的运输设施有更大的经济承载力。它具有双能源卡车辅作为架线牵引，这种特殊的设备在能源比较缺乏的国家使用，也大大促进了这些地方的经济建设和发展。
胶带运输是软岩运输设备中的一种，它的使用已经有非常长的历史。在运输功效上可以与斗轮挖掘机结合使用，使其独有的特征表现出来，我国东北较偏远的地区还在使用，但因为效果较差而没有进一步发展和延续使用。
2.露天采矿设备
2.1露天采矿设备的特征
2.1.1大型化设备为主
露天采矿设备逐渐向大型化发展，无论是在开采、运输还是工程应用机械方面，都呈现这一发展趋势。就我国目前而言，大部分露天煤矿采用的自卸卡车载重量都在200吨级，但是随着机械化的进程不断加快，承载力300吨级的自卸卡车也逐渐投入应用，如某公司的930E卡车。从采剥设备来看，使用的一般是电铲，斗容量在25m3～60m3之间。如PH4100XPC电铲，斗容60m3。穿孔设备一般采用孔径为150mm～300ram的牙轮钻机，如阿特拉斯的CDM75E钻机。工程机械如履带推土机，发动机达到900马力。
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2.1.2设备日益专业化
设备的日趋专业化对于露天采矿技术而言是极其重要的，尤其是就目前的开采结构及作业特征对于设备的使用也提出了较高的要求。在开采过程中，使用先进的技术仪器可以大大提高开采效率，降低成本。其运输过程中对于设备的使用也有着特殊的要求，所以针对设备的使用情况必须依据实际施工作业要求选择合理的施工设备，从而提高工作效率。
2.1.3设备移动性强
受开采作业的特殊环境要求，在整个作业实施过程中对于设备的移动有着较强的技术要求，所以在实际开采过程中要根据开采情况适时调整设备，确保设备在使用过程中可以随时移动，如在半连续作业的情况下通常都是采取自移式的设备来实现对煤矿的开采。
2.2露天采矿设备的发展趋势
2.2.1向大型化发展
近年来国内装备制造业也不断制造出了各类大型露天采矿设备，部分设备性能比肩国际品牌。如某公司生产的WK-55电铲，斗容已达55m3。某公司生产的NTE型卡车，载重量已达300吨级，制造的900马力履带推土机，在实际生产中都有良好表现。设备的大型化实现了高产高效，为企业带来了良好的经济效益，而且大型设备相对配置的人员较少，降低了管理风险。同样生产能力的设备，单台套能力越大，经济效益越好。但在生产过程中也存在相关问题。近年来，随着国家对小煤矿的整合，部分露天煤矿在开采过程中经常遇到采空区。而大型设备由于自重较重，如地面下有采空区，及易发生压塌地面的情形，对设备及人员造成极大隐患。这也为设备的大型化提出了挑战。也是今后设备大型化过程中不得不考虑的问题。
2.2.2向智能化发展
智能化技术的出现是为了更好地适应时代社会的发展需要，尤其是近年来各种信息技术的层出不穷，很大程度上推动了相关行业的建设与发展。露天开采技术相关设备的使用在实际中也获得了较好的成效。尤其是讲智能化技术应用于开采技术设备中，使得开采效率大大提高，并随时能够针对开采进程进行合理的实施监控，依据存在的不足可以准确判断出存在的一系列问题，并提出有效的解决方案，这是传统开采技术所无法比拟的。目前，大部分的采矿设备都配有车载监视系统，在无线电技术的帮助下可实现对设备的实时监控，提高设备的使用效率和使用周期。如在钻机上安装GPS定位系统用于钻孔的精确定位，以提升爆破质量。
2.2.3向人性化发展
露天采矿设备在设计阶段就开始注重人性化问题，全面、合理的考虑到设备使用的安全性和舒适性，不断地进行优化设计，做到“以人为本”。同时，采矿设备的安全性提高也可以减少安全事故的发生，保障施工人员的生命安全。如卡特彼勒的789卡车，驾驶室地板及平台较厚，以防止前轮爆胎对驾驶室的冲击和伤害。采矿设备舒适性的提高则有助于缓解操作人员的疲劳问题，提高工作效率。目前在国外很多大型制造上为了更好地提升产品的竞争力都在产品设计上及技术要求上有了较大的创新与改革，将相关设备融入人性化理念，减少设备作业过程中所产生的各种噪音问题，为其人员提供更加舒适的作业环境，不仅如此，还大大提高了工作效率。
结语
总而言之，随着社会经济和科学技术的不断发展，矿山开采过程中不断融入各种现代化元素，为了更好的适应开采技术的快速发展，开采设备也应该进行不断的更新与完善，不仅可以确保整个开采过程的安全性，而且还可以对生态环境起到更好的保护作用，为企业创造出更大的经济效益，实现了我国矿产领域的可持续发展。
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论文作者:王永军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/10
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