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摘要：矿山开采是一项危险的工作，而矿山机械设备是矿山生产过程中不可缺少的关键部分。它影响矿井的正常运行。随着机械制造技术的不断发展矿山机械化程度逐步提高，对矿山机械设备也提出了更高的要求。本文就露天采矿技术及采矿设备的发展形势进行了探讨。
关键词：露天采矿技术；采矿设备；发展形势
前言
矿山机械设备是矿山生产过程中必不可少的关键组成，影响着矿山的正常运转。随着机械制造技术的不断发展，矿山机械化程度逐渐提高，这对矿山机械设备的维护保养工作提出了更高的要求。矿山生产过程中，作业环境比较恶劣，潮湿、高压、粉尘多、空间狭窄，各种因素影响之下，机械设备很容易发生故障，影响矿山正常生产的同时对现场作业人员的生命安全带来危害，通过科学合理的机械维护保养手段能有效降低机械的故障发生率，延长其使用寿命，最终提高矿山企业的经济效益。
1露天采矿技术研究
1.1胶结充填采矿技术
这种开采技术其实就是充填采矿工艺其中的一种，其不仅可以在很大程度上提高矿石的采收率，而且还可以降低对地面生态环境的破坏程度，其还可以具体分为以下几种技术。
1.1.1高分层充填采矿技术
分层充填采矿技术的分层间距通常都为两米到三米之间，该技术最初的开采效率相对比较低，但经过长期的不断改良已经取得了很大的进步，也得到了更加广泛的应用。这种充填技术采用后尾砂来实施充填，有效提上了开采效率，同时还节约了施工成本。
1.1.2分段充填采矿技术
在以往的充填采矿技术当中，主要分为上上向分层技术和下向分层技术两种，上向分层技术施工成本较小，但是却对狂体的稳定性具有非常高的要求；而下向分层技术的施工成本相对比较高。经过长期的研究与分析，分段填充技术应运而生，应用该项技术可以将露天采矿面积设计为多边形状或者是椭圆形状，从而大大减小了开采场的露天面积，这样即使矿体不够稳定，相关的工作人员也可以，高效率的实施采矿作业。除此之外，该项技术还实现了无矿柱开采，即使在高难度开采条件下也可以安全有效地实施开采。
1.1.3大直径充填采矿技术
这种采矿技术其实就是阶段充填技术和路况技术的有效融合，其不但具备了充填采矿技术。低成本和生态环境保护的优势，而且还可以实现大规模露天场的开采，从而大大提升了矿石开采的综合生产能力。
1.2陡帮开采技术
随着各种矿产资源开采力度的不断加大，开采长时间久远，开采条件也在不断的恶化，相关的开采设备也逐渐老化，这些因素都严重影响着采矿效率的提升。在此背景之下，只有应用新的采矿技术才能为企业创造出更大的经济效益，陡帮开采技术就是在此背景之下而产生的，其不仅很好地解决了采矿初期基建工程多和剥离量大的情况，而且大大缩短了矿场的建设周期，有效提升了采矿技术，为企业创造了更大的经济效益[4]。
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。
3采矿设备的发展
3.1大型化发展趋势
由于经济的发展，多年连续的开采，导致矿产资源不断减少，几近枯竭，矿产资源是不可再生的，因此，可利用的矿产资源逐年减少。为了满足对矿产资源的需求，已经开始开发边界品位矿体。为了提高矿体的利用率，需要不断扩大工作面尺寸，从而对开采设备要求更加严格。随着矿产开采规模的扩大，许多大型开采设备逐渐应用到矿产开采中。自20世纪90年代以来，采矿设备逐渐朝着大型化方向发展。开采设备大型化具体表现为：穿孔设备钻孔直径不断扩大。自20世纪50年代以来，露天煤矿的穿孔设备逐渐从以前的“磕头”钻、喷火钻、冲击钻发展到如今的牙轮钻，牙轮钻钻孔效率高、钻孔直径大。装载设备斗容不断增加。在开采露天煤矿过程中，常用的大型装载设备包括轮式装载机、电铲以及液压挖掘机等。电铲是露天煤矿开采中的主要设备，将轮式装载机和液压挖掘机应用在煤矿工程中，有助于提高装载效率。
3.2露天采矿设备的智能化发展
随着计算机技术和微电子技术的不断发展，露天采矿设备朝着智能化方向发展。智能化具体表现为：
车载监控设备的应用：车载监控系统是利用监控设备的状态，为使用者提供维护和运行信息，主要部件具备报警功能，利用无线通信装置，对开采设备实施严格监控，一旦出现故障则立即向维修人员报警，通知其处理。
GPS定位系统：加强GPS定位系统在露天采矿工程中的应用，能进行微型定位，精确度达到厘米级，在露天煤矿工程中得到广泛应用。
设备环保设计：随着工业的发展，矿产资源得到了大量开采和使用，从而产生了环境污染问题，并得到社会的广泛关注。而露天采矿设备是消耗矿产资源、造成环境污染的源头之一。因此，设计出能耗低、生命周期长的设备是实现露天采矿可持续发展的重要举措。
3.3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。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。
结束语
在采矿技术不断上升的今天，我们不仅要看到采矿带给现代社会的能源价值与经济效益，更为重要的是影响到采矿工人的人身安全的各种隐患，我们要将以人为本的精神延伸到矿产开采的工作中，无论进行采矿工作的哪一个阶段的工作，都将安全管理的诸多事项放在最前面，不断提升采矿的技术，落实安全采矿。矿山机械设备作业的环境比较恶劣，施工作业相对分散，维护保养工作的任务十分艰巨，一旦出现事故影响范围较大，必须加强维护保养工作。
参考文献：
[1]孙德强.采矿作业中常见采矿工艺技术及其应用[J].中国新技术新产品，2016，08：42.
[2]和继明.采矿设备制造企业合同实施创新管理研究[D].华北电力大学，2014.
论文作者:刘增
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/10
标签：设备论文; 技术论文; 露天论文; 作业论文; 矿山论文; 过程中论文; 矿产资源论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;