[摘要]我國作為世界上為數(shù)不多的礦石資源大國之一，各種礦產(chǎn)資源非常豐富，但是技術工藝和設備對于礦山的開采效率造成了很大的限制。加大對露天采礦工藝技術的研究力度，針對不同的礦山情況，正確選擇采礦工藝對于提高我國礦產(chǎn)資源的開采水平具有重要意義。因此，本文就露天采礦工藝技術、未來的發(fā)展方向，以及露天采礦工藝效果的評價展開了討論研究。

[關鍵詞]露天采礦；采礦工藝；工藝效果；能量消耗

我國經(jīng)濟正在迅猛發(fā)展，現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，中國的采礦技術以及采礦設備也隨之不斷提高，礦產(chǎn)量也得到了明顯的提高。良好的露天采礦技術對于采礦行業(yè)的發(fā)展有著重要的影響作用。

一、露天采礦工藝技術

1）開采工藝

（1）陡幫開采技術

陡幫開采技術的特點是開采初期剝離量相對較小、基礎設施的建設周期短、工程量小、邊坡暴露時間短等，對于我國現(xiàn)階段的露天礦區(qū)開采非常適用。

（2）高臺階采礦技術

由于我國在該技術方面的研究較晚，目前應用的露天礦區(qū)并不多，臺階高度最大也只有14m-15m，但隨著露天采掘設備的逐步向大型化發(fā)展，高臺階采礦技術的研究力度也在不斷加大。近幾年，斗容超過10m3以上的大型挖掘設備的增多，為高臺采礦技術提供了有利的技術保障。

（3）膠結充填采礦技術

膠結充填采礦技術的優(yōu)點是能夠顯著的提高礦產(chǎn)資源的回收率，并且可以有效的降低地表破壞率，同時可以實現(xiàn)露天礦山多次回采，因此一直是采礦行業(yè)優(yōu)先選用的方法。但是其缺點也十分明顯，該技術效率發(fā)揮受到礦床的生產(chǎn)條件的限制。而隨著高分層充填、分段充填以及階段深孔嗣后充填等技術的進展，膠結充填采礦技術也在不斷突破。

2）穿孔工藝

穿孔技術按能量或鉆進的利用方式來分，可以分為熱力破碎穿孔和機械破碎穿孔兩種方法，穿孔設備一般有鋼繩式?jīng)_擊鉆、火鉆、鑿巖臺車等。此外，超聲波穿孔、化學穿孔以及高壓水力穿孔新型鉆機也正在開發(fā)之中。

3）爆破技術

爆破技術是礦山生產(chǎn)過程中不可缺少的一部分。其中微孔爆破技術、孔內(nèi)微差爆破技術的推廣應用，很好的解決了露天采掘過程中難爆巖層的破碎塊度、爆破減震等問題?，F(xiàn)在各種新型的炸藥、爆破器材等也在不斷地提高爆破效率和質(zhì)量、以及作業(yè)的安全性等。微差爆破技術。目前我國很多露天礦區(qū)采用的爆破技術是塑料導爆管非電爆系統(tǒng)大區(qū)微差爆破技術。雖然受到作業(yè)條件的限制，通常進行的是小規(guī)模的爆破作業(yè)，但是也能滿足1臺電鏟大約2-3d的采剝量。預裂爆破技術。在臨近邊坡的位置應用預裂爆破技術可以很大程度減輕爆破時震動效應對邊坡的影響，保障每一個臺階坡面的平整度。二次破碎。二次破碎即是采用鑿巖機進行打眼，采用巖石炸藥進行爆破，為了提升礦的大塊產(chǎn)出率，就可以采用集中二次破碎的方式，利用電雷管進行瞬間的引爆。

4）排土技術

在進行露天采礦作業(yè)時，排土效率的高低直接影響生產(chǎn)規(guī)模，并且同時也會影響經(jīng)濟效益。一般情況來說，排土方式是根據(jù)開拓運輸方式來選擇的，而影響其使用時間的是排土場結構的穩(wěn)定性。汽車-排土機的排土方式以其機動靈活、爬坡能力強，適應地形豐富、成本低、易于維護等優(yōu)點被大部分礦山所選用。

5）防排水技術

因為露天采礦的生產(chǎn)作業(yè)均是在露天進行的，為了保證能夠在汛期也正常作業(yè)，相應的防排水技術非常重要。防排水除了能夠在汛期時保證作業(yè)的安全性，同時也能防止地表水的流入，降低排水量和礦石的含水量。該技術主要是通過設置截水溝、防洪堤，以及進行河流改道等措施來進行攔截和疏導。

二、露天采礦工藝的發(fā)展方向

目前我國的露天采礦工藝技術已經(jīng)日趨成熟，但是在設備上卻相對落后。因此，我國露天采礦的主要發(fā)展方向是加大在露天采礦設備方面的研發(fā)力度?，F(xiàn)在露天采礦設備的發(fā)展方向是，大型化、自動化和智能化。

1）車載監(jiān)控系統(tǒng)

車載監(jiān)控設備的功能是監(jiān)控設備的運行狀態(tài)，為設備維護提供相應的信息。對于大型露天采礦設備增設報警監(jiān)控功能，可以實現(xiàn)對設備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，在設備出現(xiàn)問題時第一時間通知維護人員進行維護處理，降低對設備的損耗，減少設備的維護成本。

2）高坡位移監(jiān)測

高坡位移監(jiān)測是通過GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)實現(xiàn)的，其可以連續(xù)通過無線通信網(wǎng)絡向采場辦公室的計算機傳送邊坡的移動數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行存儲和運算分析，幫助準確了解采場內(nèi)各處邊坡的穩(wěn)定情況，并提供報警功能。

3）加大設備的環(huán)保力度

對于能源短缺和環(huán)境問題嚴峻的當下，采礦設備的能耗和對環(huán)境的污染情況越來越受到設備設計人員的重視。在未來的露天采礦設備的設計中，長壽命、低能耗、低環(huán)境負荷材料等都是應該遵循的設計原則。

三、露天采礦工藝效果的評價

在目前這個能源短缺日益嚴重的當下，露天礦生產(chǎn)能量的評估根本上是對能量消耗的評估。其中能量消耗包括有生產(chǎn)能量消耗和非生產(chǎn)能量消耗。生產(chǎn)能量消耗是指產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中消耗的自有能量；非生產(chǎn)能量消耗則是包括有人的勞動能力、材料設備中的能力、以及環(huán)境的損失和消耗等?？梢园凑漳苋萘縼碓u價露天采礦工藝及組織效果，其中露天礦生產(chǎn)能容量的計算公式可以表示為：

（1）

式中：Es——一定時期內(nèi)主要生產(chǎn)過程消耗的自有能量

Em——同一時期內(nèi)消耗的材料與設備中的物化能量；

Ep——同一時期內(nèi)消耗的人的能量值；

Ew——由于利用土地和污染環(huán)境所造成消耗與損失的當量能量；

Dt——同一時期內(nèi)生產(chǎn)的成品數(shù)量。

能量在一段時期內(nèi)都是由極限價格決定的，可以依據(jù)價格將一種形式的能量換算成極限價格的當量。而為了露天礦生產(chǎn)的目的而進行的工作過程就是載能體以消耗能量為代價實現(xiàn)的。對于自有能量的消耗，在露天礦生產(chǎn)過程中，是不存在的。其中對于人消耗的能量是難以測定，甚至是不可能測定的，所以這里可以以貨幣標準來獲得人消耗勞動能量的相對值。材料和設備中的物化能量和購買材料和設備的價格是一樣的，可以直接通過折舊率和消耗率轉(zhuǎn)移到單位產(chǎn)品中，也可以通過貨幣標準得到物化能量的當量。

用貨幣標準表示單位成品的能耗費用，可以用下面的公式得到：

C=vp（2）

式中：C——單位成品能耗費用；

V——單位能容量；

P——單位能耗價格。

露天礦工藝及組織的選擇可以分為以下幾個步驟進行：首先是在考慮影響工作能耗的各項因素的基礎上提出若干工藝及組織方案；然后得到所有工藝環(huán)節(jié)的全部單位換算耗能費用；接著確定一個工藝系統(tǒng)的總能耗單位經(jīng)費；最后根據(jù)露天采礦效果的整體指標進行比較篩選。

四、結束語

隨著我國經(jīng)濟的飛速增長，采礦業(yè)也在突飛猛進的發(fā)展。就目前的情況來看，我國的采礦技術已經(jīng)接近世界先進水平，但是我國的采礦業(yè)機械化程度較低，設備發(fā)展還是相對落后，在一定程度上，存在著一定的安全隱患。

參考文獻

[1]池洪斌.露天采礦技術及發(fā)展方向探討[J].中國新技術新產(chǎn)品，2011（04）.

[2]黃埋堅.露天采礦技術的現(xiàn)狀研究[J].科技資訊，2008（18）.

作者簡介

龍繼云（1963——）性別：男籍貫：云南省個舊市，工作單位：云錫元江鎳業(yè)有限責任公司安定鎳礦，學歷：大專，職稱：采礦工程師