浅谈露天采矿技术分析

浅谈露天采矿技术分析

朱建华1, ,包虞2, ,蔡志3

云南小龙潭矿务局有限责任公司 云南开远661600

摘要：随着经济飞速发展，社会对矿产资源消耗日益增大，对采矿行业提出了更高的要求，促使采矿行业的不断发展。随着生态文明建设的不断深入，国家及人民越来越重视环境保护，采矿行业作为对环境污染较为严重的行业，需要不断学习先进技术并进行创新，在满足日益增长的矿产资源需求的前提下，提升采矿工程的质量和效率，保护生态环境，提高采矿企业的经济效益。

关键词：露天采矿；技术分析

1露天采矿分类

露天采矿按照其作业的连续性可以划分为间断式、半连续式及连续式等。所谓间断式就是利用大型机械设备对矿产进行开采，然后再利用汽车进行运输，这种开采方式由于采用较多功率较大的机械设备，导致整个开采过程中对于汽、柴油等油耗较高，使得成本较高，且易造成环境污染。随着生态文明建设的深入，相关行业对采矿过程中减少油耗、保护环境等问题投入了大量成本，当前比较常用的是卡车辅助架线技术，通过对发动机供电使其处于怠速状态，可以显著降低尾气排放量及油耗，新能源的采用也为采矿过程中对于生态环境的保护起到了重要作用。当前露天开采常用的方式是半连续式及连续式开采，此方法运输成本及污染程度低，符合绿色、低碳、环保理念。但其对矿场地质及实际工作环境有着较高要求[3]。一旦现场地质使得施工难度较大，爆破时将比较难以控制，使爆破很难达到开采所需效果，使得需要额外进行爆破而导致开采成本增加。

2露天采矿技术应用分析

2.1胶结充填采矿技术

胶结充填采矿技术相较于其他几种开采技术拥有较高的普及度，该种开采技术可以极大程度的提高矿石企业的开采效率，保障开采质量。同时也能够在开采的过程中，减少对土质以及周遭环境的破坏，这种开采技术相较于其他的开采模式，拥有明显的优势，但是，胶结充填采矿技术存在一定的操作难度，在实际的采矿工作中开采难度较高，无法良好的运用到所有的矿石开采工作中。其中，在开采的过程中，如何调配充填和开采的比例是胶结充填采矿技术的难点之一。在开采的过程中，需要工作人员做好开采现场的勘验工作，并且根据现场的环境，设计相应的开采方案，但是充填和开采的比例设计一直是当下矿产开采的难点之一，在开采的过程中，往往会因为充填与开采不能做好平衡，导致矿洞坍塌或者矿石受损等情况，严重影响了矿产开采质量以及效率。但是，当下我国科研技术的发展，已经逐渐改善了这个问题，通过设备的更迭，为开采工作提供保障，并且加强设备的操控性，让设备操控更加简单，不但如此，胶结充填采矿技术逐渐展现出智能化发展趋势，让该技术的操作愈发简便，开采质量得到保障：（1）盘区高分层充填采矿技术。盘区高分层充填采矿技术具备着明显的优点以及缺点，在开采的过程中，该开采技术具备较大的开采范围，能够适应大型矿场的开采工作，并且能够为大型采矿设备的正常运行提供保障，并提高大型矿产的开采效率。在大型矿场的开采工作中，标准采矿量高达每天840吨，可以极大程度的保障整个矿产企业的经济效益以及矿产开采产量。其缺点也有其明显，该种采矿技术不的分层高度过小，仅能承受三米以内的分层开采，严重影响了矿产开采的效率。目前，各矿产企业经过盘区高分层充填采矿技术与爆炸技术相结合，有效改善了这个问题，在开采的过程中，将各个盘区进行细分，并且将整个矿区的设备进行合理的布置，在大型矿场中布置矿房以及矿柱采场，将爆破技术结合到其中，以此弥补盘区高分层充填采矿技术存在的弊端。（2）分段充填采矿技术。充填采矿法通常采用分层回采方式，但下向分层法的充填成本高，而上向分层法要求矿体稳固性较好。分段充填法将暴露面积较大的分层采场转变为椭圆状多边形断面结构大幅度缩小了采场暴露面积，因而可以在矿体不太稳固的条件下实行高效率充填采矿。该工艺可以实现无矿柱连续开采，可以在难采矿体条件下实现安全、高效、低耗采矿。分段充填采矿法将采矿中段划分成分段，在各分段布置采场单元进行采、出、充作业。分段采场垂直矿体走向布置可在中段内呈梯状多分段布置采场。回采与充填作业在分段采场内按采矿步距交替进行。在巷道内进行凿岩、出矿和充填作业；上向中深孔挤压充填体爆破，形成采空区后立即进行胶结充填。台车凿岩、铲运机出矿和运料充填，推卸式铲运机充填接顶，实现采、出、充作业全盘无轨机械化。

2.2高台阶采矿技术

随着露天采矿技术的不断普及以及相关仪器设备的发展，高台阶采矿技术逐渐被国际广泛应用。国内对于此项技术的研究起步较晚，国内采用此方式进行露天采矿施工数目有限且台阶高度也较低，台阶高度最高仅为15m。采用此方式进行采矿需要对巷道的具体位置进行详细分析，以此制定开采参数和相应计划，通过在施工区域开设平行巷道，将露天矿外部与斜坡道进行连接，使台阶高度进一步提升，随着大型采矿设备的应用，使高台阶采矿技术得到进一步应用和普及，对于提高采矿作业的连续性，降低运输及开采成本及保护环境具有现实意义。

2.3陡帮开采技术

目前，露天采矿技术的使用领域越来越广，人们也逐渐发现，露天开采技术容易受到周边环境的影响，造成开采质量和效率的降低，比如在一些地理环境复杂，自然环境恶劣的区域使用露天开采技术，在开采的过程中，会受到周边环境多种因素的限制，而对露天开采技术的使用造成一定的难度，从而直接影响了开采的效率。按照我国地理位置的划分，矿产资源多数分布在自然环境恶劣的区域，所以，为了解决此问题，我国研究出了陡帮开采技术，该技术不仅能够克服恶劣环境，而且周期短，施工量少，从根本上解决了地质条件和环境条件对于矿产开采的影响，使露天开采技术更加广泛的应用于各种区域，更快的提升了露天开采技术的开采质量和开采效率，从而加速了矿产行业的快速发展。

2.4爆破新技术

矿产生产过程是离不开爆破作业的，这是一项非常重要的工序。爆破技术顾名思义就是利用炸药爆炸的威力来破坏物体的原本结构，其中涉及了数学、力学、物理学、化学、地质工程等多种学科，且具有一定的危险性，因此在运用中一定要掌握好其中的技术，并注意安全性。目前，最常用的爆破技术为微差爆破、二次破碎、预裂爆破等。近年来，微差爆破被称为实施爆破控制的最有效方法之一，原理就是将采矿过程中所需要的爆破炸药总量，分成若干个分量较少的小份炸药，相关技术人员要运用合理的方式，调整爆破顺序及其中的微差时间。这种方法与传统爆破方式相比的区别在于，前者将原本大量炸药产生的震动，变成了一连串小幅度的震动，同时利用微差时间让产生的小震动相互干涉，从而起到将岩石破碎均匀的同时，降低震动的效应。这种方式的特点就是可以提高爆破质量和机械作业效率;二次破碎则是在采矿作业中，经过第一次爆破工作后进行二次排查，部分矿产中大块产出率较低，集中实行二次破碎来方便作业;预裂爆破则被广泛应用在稳定性较差的软弱岩层中，在主爆区爆破前应先按照设计好的计划，爆出一条有一定宽度的裂缝，这样主爆区爆破后会降低对边坡的影响。为了更好体现减震作用，技术人员应该在现场多做一些实验，针对不同的地质来爆出预裂缝，其中一定要贯通并在地表上有肉眼可见的开裂，而裂缝宽度则要根据地质决定。

3结束语

随着矿产技术及机械设备的不断升级和改进，使得露天采矿技术得到不断完善，在采矿的作业效率、矿石质量及施工过程中的安全性方面有着显著的提升。对于露天采矿中穿孔、爆破、采装、排土等具体流程进行逐步升级和创新，并逐渐发展出一批新型的露天开采技术，如陡帮、高台、胶结充填采矿技术等，使采矿行业蓬勃发展，有利于采矿过程中对生态环境的保护、矿产资源的合理利用及采矿企业经济效益的提高。

参考文献

[1]李宏宇.露天采矿工程中的采矿技术与施工安全[J].当代化工研究,2020(10):77-78.

[2]夏飞.矿山露天采矿工程外包生产运营实践及管理的探讨[J].世界有色金属,2018(16):75+77.