露天采矿技术及其采矿设备的发展思考

＊李 弘

（山西忻州神达朝凯煤业有限公司 山西 036700）

在我国社会生产水平全面提高背景下，社会整体对于矿产资源的需求量显著增加。但是在露天矿山开采过程中，往往会产生众多不安全性因素，并且因为施工问题引发的安全隐患层出不穷，这也意味着露天采矿工作的开展受到了前所未有的关注，是当前矿产行业运营管理的重要基础。基于近年来露天采矿设备的不断发展和优化，在采矿行业发展中，对于机械设备的依赖程度显著提升，因此为保证开采工作的平稳运行，全方位延长专业设备的使用寿命，工作人员就需要在日常维护和保养中定期排查安全隐患，在积极开展采矿工作的过程中，强化对设备的管理与保养，只有这样才能确保露天采矿技术的稳定运行，保证专业设备在运行期间始终处于安全状态。基于此，下文将详细分析露天采矿技术及其采矿设备的发展问题。

1.露天开采技术现状概述

近年来我国采矿技术的发展呈明显上升趋势，特别是当前理论知识和专业技术的成熟发展，使得采矿技术进入到了高速发展的全新阶段。虽然当前出现了多种类型的采矿技术，但是很多实用的采矿技术并没有在行业发展中得到有效推进，这也严重影响了采矿行业的现代化发展。目前采矿工作中主要应用了三种采矿技术，下文将着重分析现有的三种采矿技术。

(1)胶结充填采矿技术

在采矿行业发展中胶结充填采矿技术能发挥更为显著的技术特点，是目前我国露天开采环节中应用相对广泛的技术手段之一。此种技术能够实现采矿质量和效率的提升，同时在技术运行过程中，可以有效控制对周围环境的负面影响，是满足可持续发展战略的重要技术手段。但是在采矿工作推进期间，该技术手段同样存在明显弊端，很可能造成矿业开采难度的增加。比如开采期间，工作人员很难实现对填充和开采比例的明确，如果无法保证填充比例的合理性，很可能引发严重的开采安全隐患，所以在技术应用期间需要保证科学配比，才能确保开采质量和效率的提升[1]。基于胶结充填采矿技术的广泛发展和应用，当前这一难题已经逐渐得到解决，因此该技术水平也呈现出明显发展趋势。在现代化采矿行业发展过程中专业设备水平明显提升，因此在胶结充填采矿技术和专业设备融合下，能够全方位带动采矿效率的提升，是我国采矿事业向着科学化与专业化发展的重要基础。

(2)爆破技术

作为基础性矿产开采技术，爆破技术在开采过程中的应用范围更加广泛，因为无论是传统的地下开采还是露天开采都和爆破技术存在密切关联。在技术水平不断发展过程中，爆破技术在精准度方面已经实现了明显发展。特别是微差爆破技术的出现大大降低了爆破运行期间对环境引发的负面影响，实现了爆破整体安全性的提升。并且随着技术的优化和发展，还衍生出了挤压爆破和孔内微差爆破技术[2]。作为一项高危技术工作，在爆破过程中，企业人员更需要加强对安全问题的全面关注。由于爆破技术不断推进和发展，因此越来越多的安全爆破技术得以发展，实现了对爆破人员安全性的稳定提高。比如雷管爆炸或铵、油炸药等技术手段的应用，不仅能最大程度上确保施工爆破效果，同时还能显著提升技术应用的安全性。

(3)陡帮开采技术

在实际应用过程中，露天开采技术可以发挥出稳定的开采优势。由于该技术潜力可以得到明显展现，因此露天开采方式也能得到更稳定的推广和发展。随着当前露天开采规模的不断扩大，所在技术应用期间，人们也逐渐意识到了各种因素对技术应用的负面影响。对于一些地形环境复杂或气候条件恶劣的区域，露天开采技术的使用往往会受到较大影响，特别是我国矿产资源的分布存在明显的分散性特点，因此为有效应对环境因素对露天开采的影响，相关人员在传统开采技术上提出了陡帮开采技术手段，此种技术可以有效适应各种环境的影响。同时在施工过程中可以有效控制工程量，不需要开展大规模的建设工作。可以说该技术手段的出现能够有效解决环境与地质条件带来的负面影响，能够实现露天开采技术适用性的稳定提升，对我国矿产行业的长远发展具备深远影响。当前陡帮开采技术在恶劣开采环境下已经得到了越发广泛的发展和应用，因此逐渐受到了企业和工作人员的关注[3]。

2.露天采矿技术应用的主要问题

(1)环境隐患突出

图1 露天采矿作业施工现场

受到传统生产理念的影响，我国生态环境已经遭受了较为严重的影响和打击。基于目前我国生态环境保护意识不断提升，因此对矿产资源的合理利用也成为了现有工作的重点研究方向。在矿山露天开采过程中，应加强对传统技术和新型技术的融合使用，在全面提升矿产资源利用效率的同时，合理控制资源成本，只有这样才能最大程度降低环境污染的程度。在当前技术和发展理念推进过程中，我国产业政策也在不断进行优化和调整，因此高效的采矿工作和环保性采矿工作也将成为今后露天采矿的重要发展趋势。在露天开采工作推进期间，往往会对土地资源造成大量占用，并且地下工作也会受到明显影响。所以长期在此种环境下，生态环境必然会遭受严重影响。由于引发了明显的水土流失问题，因此怎样进行生态环境保护也成为了现有工作研究的重点内容。研究发现，我国主要矿区大部分位于北方地区，而北方地区水土资源优势并不显著，一旦过分开采很可能造成粉尘或雾霾等污染问题加重情况，严重影响了群众的生产生活[4]。故此，为降低对生态环境的负面影响，在今后工作中各个部门也要积极调整工作方向，进一步加强对环境问题的关注度。

(2)监督效果不佳

众所周知，我国是典型的人口大国，因此对于矿产资源的需求量极大。虽然近年来矿产企业在开采工作中不断提升产量，但仍然缺乏对管理领域的关注，这也使得在生产和开采期间难以推进和落实安全生产工作制度，施工领域的安全措施无法发挥必要优势。由于安全管理和监督工作落实效果不佳，因此很可能引发不同程度的安全隐患，严重影响和制约了行业的健康发展。部分企业为了缩短露天开采的周期，在工作开展前并没有开展必要的实地监督或考察，一味的按照原有开采方案进行工作。此种情况的出现不仅会引发严重的资源浪费问题，还可能引发非法施工问题。

(3)半连续与连续开采技术的挖掘

在露天开采工作中半连续与连续开采技术是相对常见的技术手段，这一技术的应用可以有效改善开采工作对施工环境的负面影响，是满足绿色可持续发展理念的关键技术手段。而该技术应用期间，爆破难度较高，由于爆破效果和岩石块度的差异显著，因此往往会对半连续与连续开采工艺造成显著的负面影响。当前，在该技术应用期间，施工人员需要选择更为恰当的自动破碎剥离机器，只有这样才能在提升施工效果的基础上，有效控制运输成本。在爆破技术不断优化发展背景下，当前已经衍生出了减震爆破技术、大区间微差爆破技术等。所以在后续露天采矿工作中，施工人员也要充分加强对工作设备现状和工作场地的分析，在有效选择爆破技术的基础上，合理应对施工难题，实现工作质量和效率的全面提升。

3.露天采矿设备的运行现状

(1)大型化趋势

我国具备着极为丰富的矿产资源储备量，但由于人口众多，人均资源量十分有限，特别是当前社会发展水平不断提升，对矿产资源的消耗量明显加快。因此在全新的社会领域发展下，更需要加强对矿产开采技术和设备的深入研究，从而实现开采质量和效率的全面提高[5]。在我国矿产行业的专业设备研究可知，当前大部分采矿设备正逐渐向着大型化趋势进行发展，比如露天穿孔设备的钻孔直径明显增加，和初始的磕头钻相比，当前钻孔直径明显增加，由于设备运行效率和质量不断提高，所以在相同单位时间内钻孔直径增加意味着钻取空间越大，因此能保证钻孔效率的全面提升。此外，露天开采过程中，装载设备的容量明显增加。由于露天开采中需要应用众多装载设备，因此设备体积越大，意味着装载的矿产资源或废料资源更多，比如对重型卡车的应用在有效提升工作效率的同时，大大缩短了工作周期，能有效节省人力资源和物力资源。

图2 重型矿用卡车

(2)智能化趋势

在我国信息技术飞速发展过程中，相关行业得到了更为显著的成熟化发展，其中露天开采的智能化水平和现代化水平更是显著提升。特别是车载监控系统中，通过有效融合智能技术，可以精准实现对矿产设备的监督管控，在实时传输设备数据的过程中，有效分析数据运行中出现的异常情况，一旦发生异常可以随时发出报警预告，从而确保专业人员及时对设备进行检修处理。目前我国露天采矿设备中均已配备了智能化监督系统，这也极大程度上提高了设备维修和保养水平同时。此外，在矿区车辆调动过程中，智能化技术也能凸显更为优势的作用和影响。在智能化系统帮助下，工作人员可以通过计算机技术的有效帮助，对矿区内的车辆进行远程操控，此种智能化技术的推进不仅能帮助其精准掌握矿区内车辆的运行情况，还能全方位实现运输工作效率的提升[6]。

4.露天开采技术与采矿设备的发展对策

(1)构建健全的安全管理制度

在全新社会发展形势下，为推动露天开采工作的顺利发展，采矿企业也要构建起以矿区为核心的施工管理机制，从而在健全的安全管理制度引导下，推动制度的落实与开展。严格来说，露天开采工作的安全管理制度直接影响着行业运行与发展，所以制度的落实应始终将国家制度和法律要求作为基础，在联系矿区生产条件的基础上，对矿区各部门工作人员的具体职责予以明确，确保安全管理效率和质量稳定提升。在条件允许的基础上，矿产企业还应该制定健全的绩效考核制度和工作激励措施，从而在安全管理制度的监督过程中，有效集中工作力量，在全面解决现有问题的基础上，利用安全管理制度的优势特点，构建更为高效的工作局面。

(2)加强设备创新与技术优化

在露天采矿工作中，应用的开采设备往往会对开采质量和开采效率产生直接影响。所以企业和工作人员也要加强对此类问题的有效关注，严格根据使用规范加强对专业设备的操作与管理。比如，在对铲车进行施工作业的过程中，应该严格根据规定要求进行报警器的安装，从而在报警系统运行下保证工作推进的有效性。在此期间，相关技术设备的优化也是目前采矿企业需要关注的重点环节。在我国技术手段不断推进和发展过程中，采矿行业也衍生出了多种类型的专业设备，这部分设备在投入使用后，不仅实现了对工作环境的优化，还能全方位提升开采质量和效率。所以企业在后续发展中也要严格按照生产特点和发展需求进行设备与技术引进，从而在不断创新的过程中，为采矿工作的安全与高效发展奠定良好基础。

(3)推进采矿设备的人性化设计与开发

近年来部分行业为提升企业竞争力，在工作过程中不断进行先进设备的开发和使用，同时在专业设备开发与设计过程中，明显融合了人性化内容，为行业发展和技术使用提供了明显帮助。在采矿行业发展中同样如此，在采矿设备设计过程中，通过对人性化理念的融合，可以全方位实现设备安全性和有效性的提升。此种工作理念的应用在降低施工风险的基础上，能有效提升设备运行效率，降低工作人员的工作量，是工作效率得到提升的重要保障。

5.结束语

综上所述，在目前我国露天采矿技术稳定发展背景下，采矿行业也将向着更为稳定的方向发展，所以在今后工作中，为确保工作效率和开采质量的提升，更应该加强对采矿技术的研究，在充分认识到现有设备问题和技术问题的基础上，制定合理应对方案，在不断学习和探索过程中，实现露天开采技术的健全发展，实现我国经济水平的全面提升。