國內(nèi)外露天礦山開采技術(shù)發(fā)展趨勢

　　國內(nèi)外露天礦開采技術(shù)發(fā)展總的趨勢是開采規(guī)模大型化、生產(chǎn)連續(xù)化、裝備現(xiàn)代化。智能礦山的研究與開發(fā)，是露天礦科技進步的發(fā)展方向，采礦技術(shù)正向液壓化、聯(lián)動化、自動化發(fā)展。
　　1、水泥原料礦山開采規(guī)模大型化
　　建設大型礦山，可以采用大型設備，提高勞動生產(chǎn)，降低礦石開采成本。隨著預分解窯熟料生產(chǎn)線5000～10000t/d的投產(chǎn)，涌現(xiàn)一批年產(chǎn)100～500萬t級礦石的大型礦山，而年產(chǎn)50～100萬t礦石已屬中型礦山。目前，礦石年產(chǎn)量＞500萬t級的超大型礦山已開始顯現(xiàn)。
　　2、選用大型、高效、耐用的采礦工藝設備
　　水泥礦山在礦山設備大型化基礎(chǔ)上，向節(jié)能型、自動化、標準化方向發(fā)展。黑色和有色金屬礦山為提高開采強度，提高設備利用效率，一般采用連續(xù)工作制。
　　2.1鉆孔設備
　　水泥礦山應淘汰鉆速低、排渣難的低風壓潛孔鉆機；淘汰送風管道長、耗能高、效率低的低風壓固定式空壓機。
　　中、高風壓潛孔鉆機和全液壓露天鉆機將是水泥礦山未來的主力鉆機。固定式低風壓(0.5～0.7Mpa)空壓機正逐步淘汰，僅適應中硬以下巖石穿孔的切削回轉(zhuǎn)鉆機和穿鑿堅硬、極堅硬的牙輪鉆機也將逐步淡化出水泥礦山市場。
　　2.1.1 中、高風壓露天潛孔鉆機
　　鉆機使用中風壓(1.O～1.4MPa)和高風壓(1.7-2.4MPa)的壓縮空氣作動力，由壓縮空氣直接驅(qū)動沖擊器和鉆頭選行鉆孔作業(yè)，鉆具回轉(zhuǎn)采用液壓馬達，滑架起落應用液壓缸支撐。目前國內(nèi)外一些礦山采用鉆機和壓縮機分開的分體式配置，但一體化鉆機，即鉆機、柴油機風冷空壓機和柴油機液壓泵組三位一體，是鉆機配置的發(fā)展方向。
　　2.1.2全液壓露天鉆機
　　鉆機自動鑿巖系統(tǒng)能保持到貫穿孔底的最大鑿巖效率，通過自動調(diào)節(jié)沖擊力、推進力、旋轉(zhuǎn)和雙重緩沖器裝置，不斷適應不同巖層和巖性的變化，從而提高鑿巖性能，降低能耗并延長鉆具使用壽命，鑿巖能量得以充分傳遞，并使鉆進中的反射沖擊波降低到最小。
　　全液壓露天鉆機采用高排量的空氣壓縮機，增大了排塵風量，盡快地將鑿巖的粉塵顆粒分離出來，提高鉆孔速度，減少鉆頭磨損。使用高排量空氣壓縮機，也加大了鉆孔口徑。
　　2.2 裝載設備
　　液壓挖掘機在水泥礦山進一步得到推廣使用，并將在鏟裝設備中占據(jù)主導位置。
　　與機械挖掘機比較，液壓挖掘機自重輕，三維自由度賦于液壓挖掘機機動靈活，可在陡坡上挖掘，便于選別開采。
　　水泥礦山裝載設備，宜選用4～8m3液壓挖掘機和30～60t設的礦用汽車。
　　3、走礦產(chǎn)資源開發(fā)利用和地質(zhì)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的綠色礦業(yè)道路。
　　建立低生態(tài)危害的采礦工藝系統(tǒng)，做到無廢少廢、零排放，國外一些礦山注重自然景觀的保有度，在礦山開采中堅持低能耗、短流程、高效率、無廢、少污的原則，保持礦區(qū)周圍景觀的和諧度。
　　4、礦山生產(chǎn)不斷溶入新科技
　　優(yōu)化礦山生產(chǎn)，提高采礦工藝環(huán)節(jié)中高科技比重。應用自動控制技術(shù)、電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)，從整體上提高設備技術(shù)效能，提高生產(chǎn)過程中綜合自動化水平，提高生產(chǎn)信息化程度，實現(xiàn)控制智能化、連續(xù)生產(chǎn)過程自動化、管理信息化和系統(tǒng)化。
　　智能數(shù)字礦山，是信息技術(shù)在礦山應用的集中表現(xiàn)。以計算機及其網(wǎng)絡為手段，把礦山三維空間和有屬性數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)字化存儲、傳輸、表達和加工，建立全方位生產(chǎn)管理系統(tǒng)，隨著“數(shù)字化礦山”發(fā)展，礦山開采開始進入智能化控制時代。
　　5、開拓方式、采礦工藝多樣化
　　開采順序由單一的縱向布置向橫向布置方式發(fā)展，施行強化開采，提高工作線推進速度，為礦石均化搭配創(chuàng)造條件。采用組合臺階、分期開采、陡幫開采，以便均衡生產(chǎn)剝采比。
　　6、運用汽車一帶式半連續(xù)運輸系統(tǒng)，是近年來發(fā)展的高效運輸技術(shù)
　　該系統(tǒng)充分發(fā)揮汽車運輸適應性強、機動靈活、短途運輸經(jīng)濟的優(yōu)勢，有利于強化開采，同時又顯現(xiàn)帶式運輸機運力大、爬坡能力強、運營成本低的長處，汽車、膠帶兩種運輸優(yōu)勢互補。首鋼水廠鐵礦，1998～2003年，汽車一帶式運輸成本為0.65元/噸，僅為單一汽車運輸成本1.35元/t的48%，15年內(nèi)將創(chuàng)收經(jīng)濟效益16億元。
　　部份水泥礦山正在或行將進入露天凹陷開采，采用半移動式破碎機的汽車一半移動破碎機一膠帶運輸機的半連續(xù)開采工藝是一種行之有效采礦工藝系統(tǒng)。
　　7、礦山輔助作機械機化
　　目前，礦山輔助作業(yè)不配套、機械化程度低，是礦山生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)。隨著開采規(guī)模的擴大，為保證主機正常作業(yè)，提高設備效率，必須提高礦山輔助作業(yè)水平。在清理工作平臺、礦體內(nèi)夾石分采分運、鏟裝工作面的準備、運輸?shù)缆返木S護、邊坡整理，大塊的二次破碎、炮孔裝藥和炮孔填塞工作中，配備必要的前端式裝載機、推土機、平道機、壓路機、灑水車、裝載車，炮孔填塞機等輔助礦山機械，從整體上提高礦山裝備效能。
　　8、銑刨機采礦是一種有發(fā)展前途的采礦方法
　　應用銑刨機(又稱機械犁)采礦，代替?zhèn)鹘y(tǒng)穿孔爆破采礦方法，有以下優(yōu)點：
　　(1)無爆破地震、空氣沖擊波、飛石等危害；
　　(2)擴大開采境界，不受爆破安全境界的限制；
　　(3)連續(xù)作業(yè)，不受爆破干擾；
　　(4)要求作業(yè)場地相對?。?br /> 　　(5)可根據(jù)礦層和礦石不同品級，分采分運，可有效剔除有害夾層，可選別回采；
　　(6)采礦成本可降低20～50%；
　　(7)不需粗碎，可調(diào)整開采粒度，有利于帶式輸送機長距離運輸。
　　銑刨機采礦，集采、裝、碎為一體，有效簡化生產(chǎn)流程，作業(yè)工作平臺、釆場道路平整，減少輪胎消耗，刨銑礦石粒徑可控在30～80mm，可根據(jù)需要，生產(chǎn)＜30mm的粒徑的礦石，為振動放礦，豎井溜礦石，緩沖礦倉磨損創(chuàng)造條件。
　　銑刨采礦法，從根本上保證礦山邊坡的安全，從而增大邊坡安全角度，增加可采礦量，減少邊坡工程量和維護量。
　　德國維特根Wirtgen表采機，在南斯拉夫Serbia石灰石礦，應用SM-2600，切削(銑刨)、破碎裝料一次完成，礦石平均單軸抗壓強度為25MPa，產(chǎn)量在600t/h，約90%粒徑＜16mm，最大粒徑為150mm。
　　法國紐來寧根石灰石礦，美國、印度、巴西、墨西哥應用表采機開采石灰石取得一定效果。
　　維特根表采機在切削礦石中同時將礦石破碎?？蓳?jù)粒徑要求，選用不同切削刀具及切削轉(zhuǎn)子，清潔、平整穩(wěn)定作業(yè)表面，給裝載機平穩(wěn)行駛創(chuàng)最佳條件。