露天采矿技术及其采矿设备的发展思考论文_李静林

露天采矿技术及其采矿设备的发展思考论文_李静林

国家能源投资有限公司哈尔乌素露天煤矿设备维修中心 010300

摘要:随着社会经济的快速发展,我国露天采矿技术也取得了很大的进步与发展,得到了更加广泛的应用。由于我国是一个能源消耗大国,但是各种矿产资源的储存量却非常有限,相应的开采技术以及开采设备都比较落后,所以严重影响了开采效率。另外,传统的开采方法还存在很多的施工缺陷,比如很容易受到开采空间的限制,相关的开采设备作用也得不到充分的发挥。而露天开采模式不仅开采效率高、开采设备的运用空间大,而且安全性能也相对比较高,所以其被广泛用到我国矿产资源的开采过程当中。

关键词:露天采矿;技术;设备

1 露天开采工艺

以煤矿薄煤层为例

1.1小型液压挖掘机直接采掘工艺

在以往的露天煤矿开采中,液压挖掘机很少出现。在中小型露天煤矿不断发展的过程中,很多煤矿都引入了小型液压挖掘机,有效地改善了作业效率。小型液压挖掘机的设备投资成本较低,大部分的煤矿企业都能够承受。当前,小型液压挖掘机在露天煤矿中得到广泛应用,成为最主要的采剥设备。这种设备的优势明显,具体包括:一是易于调整,灵动性非常强;二是具有极强的适用性,能够满足不同作业环境的需要;三是其挖掘力非常大。煤矿企业在确定好薄煤层后,不需要进行爆破,可以借助小型液压挖掘机直接进行开采。但是小型液压挖掘机也存在诸多不足之处,我们应加以正视,具体表现为:一是小型液压挖掘机规模小,其生产能力与生产效率都无法与大型设备相提并论;二是在实际操作中,其作业模式为机械化的间断模式,给设备操作人员带来了巨大的挑战。在开采中,由于作业难度太大,很容易出现人为失误所导致的煤质贫化或煤炭损失。

1.2 大马力前装机直接采掘工艺

在煤炭行业中,前装机最早是被当作辅助设备引入的,其承担起采、排、道路维护等诸多方面的工作。在中小型露天煤矿发展的过程中,前装机开始被人们所重视,从辅助设备逐步发展为主要设备。前装机的主要优点为:一是具有极强的机动灵活性;二是具有极强的适用性;三是其生产效率非常高。尽管前装机在露天煤矿薄煤层开采中发挥着巨大作用,但是很多情况下,无法直接进行采煤作业,如薄煤层厚度大时、煤层硬时。为了确保前装机能够顺利完成开采作业,煤矿企业应从现实状况出发,在前置机前安置大马力装置。这样一来,在开采的过程中将不再进行爆破,能够直接展开

采掘。当然,前装机也有不足之处,与小型液压挖掘机一样,都是机械化间断式的作业模式,都容易产生人为失误而导致的煤质贫化与煤炭损失。

1.3 推土机(加装松土犁)与前装机联合采掘工艺

在早期的煤矿作业中,推土机与前装机都是作为辅助设备被引入的,主要承担的是采、排、道路维护等工作。在中小型露天煤矿发展的过程中,推土机开始在薄煤层的开采中发挥巨大作业。推土机的主要优势有:一是马力大;二是拥有极强的破碎力。对于那些硬度比较低的薄煤层,推土机能够直接对其实施采土推堆,装载机配合做好装车工作;针对那些硬度非常大的薄煤层,推土机可以借助其前端安置的松土犁而先做好松动处理,不需要进行爆破,从而有效地解决了薄煤层松动爆破难的问题。针对已经经过松动处理的薄煤层,推土机可以先推堆,再由装载车开展装车作业。当然,推土机也有不足之处,也是机械化间断式的作业模式,也容易产生人为失误而导致的煤质贫化与煤炭损失。

2当前露天采矿设备发展的趋势

2.1设备发展大型化

矿产资源多数为不可再生资源,经济的发展造成开采的加剧,矿产资源频临枯竭,质量也在不断下降,为了提升矿产资源的利用效率,需要在矿业开采中应用大型设备,扩大开采面积和规模,从而提升矿产资源的质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先是设备钻孔的直径不断增大,从露天设备开采的发展上看,穿孔设备已经从“喷火钻、冲击钻”进展为“牙轮钻”,具有钻孔效率高、钻孔直径大的特点,是露天开采设备中的主要应用设备,现阶段我国应用于开采的牙轮钻设备型号为YZ-55。其次是设备的斗容量不断提升,从施工应用上看,大型设备主要包括液压挖掘机、电铲和轮式装载机三种,电铲是主导装作设备,属于大型和特大型的露天矿产设备,我国太原重工生产设备集团生产型号为WK-55的电铲斗容量高达55m3。轮式装载机和液压挖掘机也是矿业开采中应用较多的大型设备,具有动作灵活、重量轻、更新快等特点,在操作中易于控制,可实现无极调速功能。随着现代科技的发展,轮式装载机和液压挖掘机也在不断扩大容量,从而适应大规模的矿厂开采,例如小松公司所生产的型号为PC8000的挖掘机容量已达48m3。

2.2设备发展智能化

无线卫星通讯技术和微电子技术的发展也促进了矿产设备也转向智能化发展,自动化和智能化技术的应用,已经在实际施工中取得了非常好的效果。

(1)车载监控。车载监控系统是智能化设备的基础,应用于监控设备的运行状态,提供给完善的维护数据,当前的大型设备生产上在设备中加入了监控报警系统,通过无线设备与中央监控系统相连接,从而对施工中的设备实施监控,及时发现设备故障问题并报警通知维修人员,让维护人员及时的处理设备故障。

(2)卡车调度系统。在露天矿厂的运输过程中,开车调度系统发挥了较好的价值,其从最初的汽车运输调度,发展为对汽车的实施监控和数据传输,发挥实施监控的作用,提升汽车运输的安全性。

3露天采矿设备更新对采矿技术提高的促进

当下露天采矿设备的发展趋势正不断的朝着大型化与智能化方向发展,因此针对相应的采矿技术也有了很大的提升与促进,与此同时,还有效推动了既有矿山的运输系统改造。应用深凹露天矿开发技术实现新矿山建设。对露天矿的最终边坡角进行相应加大,在工艺方面多采用并段或多段的靠帮工艺,在开采方式上采用竖分条或高台阶从而有效实现工作帮坡角的提升,对生产剥采比进行相应降低,从而有效实现了建设成本的节约。采用大区域微差爆破技术。当下大型智能化的钻机在露天矿山中的广泛运用,从而有效提升了钻孔的精度与效率,因此大区域微差爆破这一先进技术也得到了广泛的应用,从而有效实现了矿山生产效率的迅猛提升。提升了露天矿山开采的安全系数。随着许多大型的露天矿山设备被投入使用,从而使得设备的投入总量得以相对减少,有效实现了采场设备密度的降低,自然相应的操作人员也在不断减少,再加上当下露天矿山设备的智能化越来越强,因此有效的降低了人工费用的同时,还进一步改善了相应矿山设备的安全性,使其安全性能更加的可靠,从而有效实现了露天矿山开采的安全系数的提升。

对造既有凹陷矿山的运输系统进行了改造与完善。结合当下既有矿山的实际及采矿设备的大型化及智能化趋势,可以将矿山铁路的优势充分发挥出来,可以针对机车车辆与铁路进行相应改造,使用汽车及铁路共同运输,建立汽车—胶带运输系统,从而有效降低了采矿生产及运输成本,对凹陷矿山的深度可以进一步实现更加经济有效的开采,经过对运输系统的改造与完善,甚至在矿山露天开采后期也可以进行相应使用。

4结语

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。

参考文献:

[1]段鹏.露天采矿技术及其采矿设备的发展思考[J].企业技术开发,2015,34(36):175+177.

[2]白冰.露天采矿技术及其采矿设备的发展思考[J].内蒙古煤炭经济,2016(12):8-9.

[3]宗玉良.露天采矿设备的发展趋势及对采矿技术的推进作用[J].河北企业,2010(08):39-40.

论文作者:李静林

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/6/19

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