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【摘要】通过对露天矿开采工艺影响因素分析，预测了露天开采工艺将呈现出新的特点和发展方向。对先进露天开采工艺中关键因素和设备的发展不断追踪，进行深入、系统地研究探讨，无论是对露天开采学科建设，还是对露天采矿设计理论、开采技术和生产实践都具有重要的意义。
【关键词】露天矿；开采工艺；技术
导言
随着工业对能源的不断需求，我国对新资源的开发也上升到了战略高度，对矿业的资源开采技术也进行了充分细致的研究。通过不断创新与探索，目前已经取得了不错的成绩，但目前随着成本不断增加，效率保持不变，已经不再满足当前日益增长的社会市场需求，急需进行改革创新，对采矿的技术进行升级。
1露天生产工艺系统
露天采矿指从敞露的矿场地表采出有用的矿物的过程。当矿体地表露头或埋藏较浅时,露天开采最为有利。与地下开采相比,有以下特点:回采率高、充分利用资源、贫化率低、建矿快、适于大型机械施工、成本低、产量大、劳动生产率高、生产安全、劳动条件好。露天挖掘关键包含采装、穿孔、爆破、排土和运输。
1.1穿孔爆破
所谓穿孔爆破是指在露天矿场的矿岩内钻凿相对一定深度和直径的定向爆炸孔,用炸药爆炸,破碎和松动矿岩。穿孔爆破是影响露天采矿生产的重要环节。穿孔技术按能量或钻进的利用方式来分,可分成热力穿孔和机械穿孔两类。除了火力钻机是热力穿孔以外,其它类型钻机均为机械穿孔。在机械钻孔中,有潜孔钻机、牙轮钻机、凿岩台车钻机以及钢绳冲击式之分,此外,超声波穿孔、化学穿孔以及高压水力穿孔新式钻机尚在开发当中。露天开采常用的爆炸办法包含:浅眼爆炸法、深孔爆炸法和大爆炸法等。在露天采矿生产中,穿孔爆炸的费用占总费用的近20-30%,对采矿成本影响较大。因此,改进穿孔爆炸技术,加强安排管理,提高穿孔爆炸的效率,为后序技术准备良好的条件,对降低矿本,强化露天挖掘,提高露天采矿经济效益,具有重要意义。
1.2采装技术
采装技术指的是用某种办法和设备在露天采场中把处在经爆炸破碎后或原始状态的矿岩掘挖出来的过程,并直接倒卸或装入运输设备到固定点的工作。采装技术是露天矿场生产的中心环节。采装技术依据的理论是岩石具有可挖性。改进采装工艺技术的关键在于采装设备选型与工作面参数彼此能适应,使主机和辅机设备达到良好匹配。露天的采掘设备,依照功能可区分为采运设备和采装设备。推土机和铲运机是采运设备,单斗挖掘机是采装设备,前装机既是采运又是采装设备。各种设备技术上的利用率和适用性取决于岩石的矿床贮存、可挖性特点、露天采矿的生产规模、设备的生产能力、相邻工序工作设备、挖掘的办法、采场气候以及其他要素。
1.3露天矿运输
在露天挖掘中,矿山运输十分重要,其基建额占总费用的40%～60%。工时和运输成本各占总工时和总成本50%或以上。露天矿运输的关键使命是:移运基本物料(矿石与剥离物)到矿场选矿厂、废石场或贮矿场;运输辅助物料如生产人员、线路工程资料、爆炸器件以及采掘机械有关零部件到工作地点。完工后的运输网路,便构成了露天矿场的运输系统。露天矿运输系统可分红内部和外部的运输系统。露天矿运输的特点如下:矿物料运量汇集;线路车辆的周转快;矿岩密度大、强度、磨蚀性大、斜度陡、与其他技术过程关系紧密、线路场所狭窄等。
1.4排岩技术
排岩工作指剥离掩盖在矿床及周围的岩石和表土,并将其运到专门场所进行排弃堆放的工作。排岩工作作为露天矿关键生产过程之一,包含排岩工作的方法；建造与开展废石场、安定与防护废石场的办法、控制与复垦废石场的污染等内容。排石技术不只涉及到矿山企业的生产效益和能力,还关系农业生产的环境保障问题。按露天采场与废石场相对的方位,可分红内部和外部废石场。因为金属矿床大多数有倾斜,且深度较大,难以及时的的构成采空区排岩,故多半利用外部废石场排弃岩土。废石场的挑选要考虑废石场的总容积要适应露天矿场得总剥岩量;废石场的承受功能应达到露天采矿剥采的方案需求;要保证废石场应具有良好的工作状况,保障废石场作工作的安全与复垦。
2采矿工业技术的存在的问题
主要存在问题同世界技术先进国家相比，我国金属矿山行业的发展长期面临着资源、能源紧缺和生态环境恶化的多重压力，粗放型经济增长的模式没有发生根本转变。我国是铁矿石资源人均占有量较低的国家，且贫矿多，富矿少，浅部易采铁矿床开采殆尽，大量深部贫铁矿床与复杂难采矿床投入开采。目前，我国露天采矿工艺整体处于国际先进水平，但采矿装备整体技术的适应性同国际先进水平相比还有较大差距，采选一体化节能降耗研究薄弱，致使矿山产能低，经济效益差。因此，加强采矿专业科学基础研究，依靠科技进步提高采矿技术与装备水平，低成本高效率开发利用有限资源，降低铁矿石对外依赖度，成为冶金矿山求生存、谋发展的现实需要和保障我国钢铁行业安全运行亟待解决的重大问题。露天采矿方向重大科学问题和技术难题归结为采矿装备、采矿自动控制及信息管理技术问题:我国大型矿山装备仍以引进、消化吸收再创新为主，新设备的自主研发、大型化与系统集成能力差，产业化制造力量弱。我国露天采矿在凿、爆、
转、运整个生产过程自动控制及信息管理方面与发达国家仍有明显的差距。
3GIS组件技术
GIS是一门集信息学、计算机科学、地理学等学科为一体的新式学科,它在计算机硬件和软件的支持下,运用信息科学和系统工程的理论,归纳分析和科学管理具备空间内涵的区域数据,以对空间信息系统提出管理、计划、研究和决议计划所需的信息。将GIS引用到露天矿山挖掘系统将工作流程简化、工作效率、资源利用率得到明显提高,对开发矿产资源以及经济的可继续开展具有重大意义。GIS组件技术包含COM与DCOM和ActiveX与ActiveX控件。组件式GIS的特点有:价格便宜、细巧灵敏;无须专门的GIS开发言语,直接就可嵌入MIS开发东西、开发简捷以及大众化的特点。组件式GIS的开发让GIS不只变成专家的专业的分析东西,同时还协助普通用户对区域的相关数据能够进行进行可视化管理的东西。
结束语
随着装备制造业的发展，未来露天采矿技术也必将沿着大型化，综合化，智能化的发展方向不断更新完善，原先的露天开采工艺主要影响因素在工艺选择中的影响权重也将逐步降低，新的影响因素会逐渐涌现出来。
参考文献：
［1］骆中洲．露天采矿学（上册）［M］．徐州：中国矿业学院出版社，2013.
［2］杨荣新．露天采矿学（下册）［M］．徐州：中国矿业大学出版社，2013.
［3］仲信．国内外露天采煤设备的发展（二）露天煤矿的工艺与设备［J］．机电产品市场，2013（10）：14-15