[摘 要]近年來,隨著科學技術的不斷進步,冶金礦山開采技術水平也有了很大的提高,逐漸向智能化和實用化的方向發(fā)展。本文將結合冶金礦山采礦技術發(fā)展的實際情況,具體介紹未來冶金礦山開采技術的發(fā)展趨勢,希望對以后相關的研究能有所幫助。
[關鍵詞]冶金礦山;采礦技術;發(fā)展趨勢
中圖分陳類號:F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)05-0259-01
采礦業(yè)是我國的重要產業(yè),對于國民經濟的發(fā)展具有重要的意義。目前,國內外的采礦技術仍處于飛速發(fā)展的階段,而科技則是促進采礦技術發(fā)展的源動力。鑒于此,進行有關冶金礦山采礦技術發(fā)展趨勢及科技發(fā)展的研究十分必要。本文將從介紹國內外采礦技術的發(fā)展現狀和發(fā)展趨勢入手,探討我國冶金礦山開發(fā)利用的模式,從而促進我國冶金礦山采礦技術的進一步發(fā)展。
1 國內外采礦技術的發(fā)展現狀和趨勢
1.1 設備大型化
礦山主要分成兩種類型,一種是露天礦,另一種是地下礦。在開采的過程中,這兩種類型的礦山所使用的機械設備是不同的。首先,介紹露天礦開采過程中使用的設備。第一,是鉆機。礦山穿孔設備有兩種類型,一種是潛孔鉆,一種是牙輪鉆。在國外一般都使用的是直徑在310毫米到380毫米之間的牙輪鉆,這種鉆孔設備穿孔的孔深可以達到73米。在我國則是根據礦山的實際情況進行選擇,使用潛孔鉆和牙輪鉆的情況都存在,但是牙輪鉆的使用頻率比較高。如果是進行中型礦山穿孔則一般會選用潛孔鉆;第二,是礦用電鏟。礦用電鏟有兩種類型,一種是液壓電鏟,另一種是電動鏟。目前,在國外使用電動鏟的概率比較高,但是液壓電鏟的發(fā)展勢頭比較猛,應用范圍在不斷擴大。在我國則主要使用的是斗容為16.8立方米的電動鏟;第三,是露天礦用汽車。國外使用的露天礦用汽車有液力機械傳動的,也有交流驅動的。但是無論哪一種類型的礦用汽車,其載重一般都是固定的。例如,有240噸的,有320噸的。而我國使用的礦用汽車載重量要遠遠低于國外發(fā)達國家,我國礦用汽車載重一般是120噸或者是170噸;第四,是礦用電機車。國外采用的電機車一般都是交流電機和直流電機聯合驅動的,我國使用的電機車則大多是直流驅動的。其次,介紹地下礦開采過程中使用的設備。第一,是地下鏟運機。國外使用的鏟運機效率比較高,性能比較好,載重量大。國內使用的鏟運機大多是從國外進口的,而且大多是都是以柴油機作為動力源;第二,是井下礦用自卸汽車。國外采礦業(yè)發(fā)展比較成熟的國家現在已經開始使用無軌化采礦技術,井下礦用自卸汽車在國外的應用比較普遍。但在國內,相關的技術還不成熟,使用井下礦用自卸汽車的情況還比較少。但這也是我國未來采礦業(yè)發(fā)展的一個重要方向;第三,是井下鉆機。國外使用的井下鉆機自動化程度比較高,可以對操作過程進行遙控控制,工作效率比較高。在國內,除了一些大型礦產以外,大部分的地下礦山仍使用的是普通的鉆孔設備。
總體來看,目前采礦設備正逐漸向無軌化、自動化、大型化方向發(fā)展,采礦技術也愈加成熟,采礦安全性有了一定的保障。
1.2 采礦技術高效化和實用化
國內外采礦工藝發(fā)展的方向大致相同,逐漸向連續(xù)化方向發(fā)展。采用連續(xù)化開采的方式可以大大提高采礦的效率。一些比較先進的采礦設備被應用于采礦作業(yè)中,例如,可移式破碎機、陡坡鐵路運輸等。這些先進設備的出現彌補了傳統礦山開采設備的缺陷和不足,對于實現連續(xù)化開采具有一定的幫助。此外,地下礦采礦方法結構參數逐漸向大型化方向發(fā)展,從而大大提高了采礦作業(yè)的效率。而采礦工藝和采礦技術的不斷發(fā)展又帶動了采礦運輸設備的發(fā)展,一些較為先進的運輸設備被廣泛地應用于采礦作業(yè)中,從而提高了礦山開采的效率。
1.3 無(低)廢開采技術
無(低)廢開采技術就是指在礦山開采的過程中最大限度地降低廢物產出率,如果不能避免產出廢物,則應有合理的措施將這些廢物進行回收利用。通過一系列的調研和實踐,相關領域的專家學者給出了實現無(低)廢開采的三種方法。第一,就是要盡量減少廢物的產生。為了實現這一目標,在開采的過程中應盡量使用地下溶侵、熔煉等開采方法;第二,就是要將生產的廢物進行回收利用。例如,可以將產生的廢物轉化為建筑材料或者是礦物化肥等;第三,就是先將開采過程中產生的廢物存儲在井下礦房中,以后再考慮如何將這些廢物進行合理利用。國外的一些發(fā)達國家已經開始使用無廢料工藝技術,我國在相關方面的研究相對而言還是比較落后的,但在一些大型礦山中也已經開始使用無廢料工藝技術。
1.4 礦山的數字化、智能化和無人化采礦
進入21世紀以后,科學技術一直處于飛速發(fā)展的階段,智能化、數字化技術已經成為人們研究的重點,并且也取得了一定的成果。在礦山開采領域中,數字化和智能化開采是未來科學技術發(fā)展的必然結果。在美國、加拿大等國家已經出現了無人礦井,全部利用智能化和數字化技術完成開采任務。美國利用全球衛(wèi)星定位系統進行礦山開采,從而實現了無人化開采。加拿大研發(fā)了完整的遙控操作系統,可以對整個礦山開采過程進行遙控操作,從而實現無人化開采。目前,我國也在進行相關方面的研究,一些智能化的技術已經被應用于礦山開采中,從而大大提高了礦山開采的自動化程度,進而提高了礦山開采的效率。但想要實現無人化開采則還需要一定的時間。
2 總結
總之,目前我國冶金礦山開采技術正處于飛速發(fā)展階段,相關的技術水平已經逐漸追趕上了國際先進水平。但我國現有的一些采礦技術還停留在理論層面,并沒有應用于實踐過程中,從而影響了我國采礦技術的進一步發(fā)展。此外,我國與國外發(fā)達國家在采礦設備上還是存在一定差距的,我國現在使用的先進采礦設備大多是從國外引進的。鑒于此,我國必須要加強對采礦科技的重視,提高我國自主研發(fā)采礦設備的能力。
參考文獻
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作者簡介
張功春,漢族,貴州工程應用技術學院礦業(yè)工程學院學生;指導老師:王洪波,講師。
中國科技博覽2016年5期