中国非金属材料南京矿山工程有限公司 江苏南京 271100
摘要：无爆破采矿技术是从筑路施工领域和井下综合采煤技术发展的一种新型露天开采工艺，该工艺无需穿孔、爆破、初级破碎并具有良好的选采性能，目前广泛用于露天煤矿、非金属及金属露天矿山的开采。经国内外露天煤矿生产实践证明，其能有效地开采薄煤层，避免爆破引起的煤岩混杂，选择性地进行煤矸分采，减少矸石混入量，能最大限度地提高薄煤层回采率。无爆破采矿技术典型的设备即露天采矿机，露天采矿机工艺可以完全避免使用传统的穿孔、爆破、一级破碎等生产环节，提高矿山开采的生产效率。本文分析了无爆破采矿技术及设备的应用。
关键词：无爆破采矿技术；设备；应用
随着我国采矿行业的发展，无爆破采矿技术逐渐的发展起来，其不仅加快了采矿行业的发展，更是提高了采矿的效率。无爆破采矿技术的典型的技术是露天采矿机，它是由公路施工工程和地下采矿工程联合演变而来，不仅可以避免传统采矿过程中的穿孔难、爆破危险等问题，还可以提高矿山开采的效率。
一、主要优点
1.选采的性能较好，可减少毛料的加工费用。在露天采矿的作业过程中，无爆破采矿技术可以从矿体的表面一层一层的向下进行开采，还可以有选择的、多角度的进行开采，开采的深度也可以根据要求进行调整，不仅可以加快开采效率，还可以提高开采质量。
2.开采能力大，开采速度快。在传统的采矿中一般先进行炸药爆破，然后进行开孔、打隧道开采，这样不仅影响开采速度、降低了采矿质量，还影响了开采的安全性。而在无爆破的采矿过程中可以以较高的行走速度和快速的切割速度进行采矿，不仅可以在实际的生产中加快工作效率，还可以提高操作的安全性，具有良好的开采能力。
3.开采的工序比较简单，操作便捷。在实际的开采过程中，露天采矿机可以进行破碎开采，将破碎与开采相结合，既省了打孔、爆破、破碎的繁杂步骤，又可以提高开采的机动性，加快开采效率。同时由于其开采步骤较少，开采操作简单，从而有利于开采的管理。
4.对开采的要求低，对开采的物料适应性强。现在的无爆破开采技术一般是采用露天采矿机进行开采，而露天采矿机一般装有大功率的发动机，其采矿过程中不仅可以挖掘坚硬的岩层和硬质的煤层，和可以对矿层进行破碎，加快采矿进程。在目前的露天采矿机采矿中，其切割岩层的硬度通常可以达到80MPa，可以对于绝大多数的岩层进行破碎，所以无爆破采矿技术具有良好的适应性。
二、无爆破采矿技术及设备的应用
1.在实际的采矿中，无爆破采矿技术由于其灵活性与精确性，在开采生产中占有非常重要的位置。就目前无爆破采矿技术的发展现状，露天采矿机是其主要的采矿手段。露天采矿机工艺自上个世纪80 年代开始，已经在露天的矿产中使用，其发展至今既可以作为大型的露天矿开采，也可以作为辅助工艺处理薄煤层和薄夹石层。目前发展较好的无爆破露天采矿设备公司有许多家，世界上比较知名的生产企业有多家，我国在无爆破露天设备的生产上一直处于相对落后的阶段，所以我国要加大对无爆破采矿设备的投入与发展。露天采矿机工艺已在世界范围的上百座矿山中使用，并且还在以每年递增15% 的速度上涨，所以发展无爆破露天采矿技术与设备是非常重要的。在一些矿山，一些无爆破采矿技术相关的设备也先后开始试生产。利用这些设备基本可以实现矿山稳定粒度、高回采率和低成本生产。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.采矿法的应用。划分好开采条块后，从第一个条块开始，首先用推土机清除地表杂物，整理采场。然后用采矿机逐层剥离覆盖岩层，自卸汽车跟随装车并运至排土区卸载。当覆盖岩层剥离完成后，同样用采矿机逐层开采矿体，自卸汽车跟随装车并运至破碎站卸载具体开采顺序为，当第一个条块剥离完成后即进入采矿作业，第二个条块紧接着进行剥离；当第一个条块采矿完毕后即进入第二个条块采矿，同时第三个条块开始剥离，以此循环作业。第一、二条块的剥离岩土需要临时堆排于采场附近，以后当采空区容积足够的时候再倒运至采空区堆排。从第三个条块开始，便可将剥离岩土堆排于已经开采完毕的采空区内。按此顺序开采作业，可以实现剥离岩土零外排，并且覆土植被可与采矿剥离平行推进。
3.液压破碎锤开采。随着液压破碎锤的更新换代、破碎性能参数的不断改进，特别是重型破碎锤的出现，液压破碎锤开始应用于全新的领域。采石作业中，液压破碎锤在某些特殊限制条件下的应用，呈现出独特的优势，尤其是在选择性采矿及无爆破采矿作业中优势更加明显。一是台阶高度和台阶坡面角。破碎锤开采时，台阶高度取决于破碎锤所能达到的高度，选用的液压挖掘机挖掘高度超过10m，同时考虑到最大工作效率的发挥，确定生产台阶高度为7．5m，故每个台阶划分为2个7.5m的工作台阶进行生产，开采终了时进行并段。台阶坡面角d≤900。最小工作平台宽度、工作线长度。根据破碎锤工作平台宽度以及装运设备的布置，最小工作平台初始宽度确定为20～30m，正常工作为30m以上。l台破碎锤采用的工作线长度最小为40m。临时运输道路。破碎锤开采时，各台阶之间的衔接采用临时道路，自采准平台一侧修筑运输道路，运输道路宽8 m，长度93．75m，平均坡度8％。同时工作的台阶数。每个工作线上同时工作2个台阶，采用上下分台阶同时作业。二是挖掘机配液压破碎锤生产平均采矿率很大程度上取决于矿床连续性及岩石的断裂、破碎特征，本矿矿石为中厚层灰岩，岩石坚硬质脆，适合于碎石锤开采。该技术主要对上部完整矿体采用密集排炮束孔进行切割，在区域下部拉底放矿，上部破坏后的矿体在重力作用下冒落。需要在底部拉开较大的临空面，为上部矿石冒落创造条件，因此，主要适用于厚大矿体的开采。
三、应用前景
一直以来，国内外露天煤矿的煤、矸选采技术为一大难题，尤其是多煤层、比较坚硬的煤、矸互跌层的复合煤层的处理，传统的开采工艺往往需预先爆破，造成爆破后煤、矸混杂，在选采时不但损失了煤炭资源，也提高了含矸率，降低了煤质。露天采矿机工艺不经穿孔爆破，就可以进行煤、矸选采工作，同时也可省去一级破碎环节；另外，当煤层较薄时，露天采矿机可以通过控制开采深度来保持煤层底板的完整性，从而降低毛煤的含矸率，很大程度上解决了选采和爆破的难题，应用前景广阔。对于国内的露天煤矿，多煤层结构比较复杂的有霍林河露天煤矿、准格尔黑岱沟露天煤矿、胜利露天煤矿等，应用露天采矿机可对煤层中多达十几层的煤、矸互层进行选采作业；另外，霍林河露天煤矿、安家岭露天煤矿、武家塔露天煤矿等煤硬度较大的矿山，有时为了保护煤层底板避免穿孔爆破情况下的破坏，都可采用露天采矿机工艺来进行作业。
无爆破采矿技术由于其具有连续持久的作业能力，简单的操作程序，低廉的开采成本，安全的施工环境，已经在矿产的开采中占有了十分重要的位置。但是，就目前的技术而言，在许多的地方还存在难以解决的问题。在实际的开采中，能否做到更大的提高生产率，能否更高效地切割高硬度岩石，能否有更经济的动力方案等，是目前急需解决问题。无爆破采矿技术的发展还需要我们的共同努力，才能拥有更好地发展趋势，让我们用时间去见证它的发展吧。
参考文献
[1]周富福,付三元.解析爆破采矿技术的发展与应用[J].民营科技,2016,01:214-215.
[2]袁瑜.无爆破采矿前景几何?[J].矿业装备,2016,08:30-31+17.
[3]肖明,杨振凯.无爆破采矿技术及设备的应用研究[J].矿业装备,2016,08:32-33.
[4]樊启.爆破采矿技术的发展与应用[J].科技风,2016,17:128+130.
论文作者:周波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/18
标签：露天论文; 煤层论文; 技术论文; 作业论文; 条块论文; 台阶论文; 设备论文; 《基层建设》2018年第2期论文;