[摘 要]近年來,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,生產(chǎn)、生活對(duì)能源的需要量越來越大,進(jìn)而促進(jìn)了采礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。尤其是最近這幾年,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,采礦工藝和采礦技術(shù)也有了很大的進(jìn)步,一些先進(jìn)的采礦技術(shù)開始出現(xiàn)在人們的視野中,將這些先進(jìn)的采礦技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐過程中對(duì)于擴(kuò)大采礦產(chǎn)業(yè)規(guī)模、提高采礦效率具有重要的意義。本文將結(jié)合采礦技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況,介紹幾種比較先進(jìn)的采礦技術(shù)。
[關(guān)鍵詞]采礦產(chǎn)業(yè);采礦技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號(hào):O434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)05-0260-01
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下,能源消耗量越來越大,對(duì)能源的需求也越來越高。鑒于此,如何合理利用有限的能源成為國家實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)。在采礦產(chǎn)業(yè)中,不僅要關(guān)注礦山的產(chǎn)礦問題,同時(shí)也應(yīng)關(guān)注采礦過程所消耗的能源以及采礦的經(jīng)濟(jì)成本。為了實(shí)現(xiàn)低能耗、高效率的目標(biāo),在采礦過程中必須使用先進(jìn)性的技術(shù)。目前,我國關(guān)于采礦技術(shù)的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外發(fā)達(dá)國家。因此,本文將主要介紹幾種國外先進(jìn)的采礦技術(shù),希望可以為我國采礦技術(shù)的發(fā)展提供一些借鑒。
1 等離子爆破、自動(dòng)操縱及遙控技術(shù)
本節(jié)所介紹的三種采礦技術(shù)均是由加拿大諾蘭達(dá)公司研發(fā)出來的。從20世紀(jì)90年代開始,諾蘭達(dá)公司就成立了專門的研發(fā)小組進(jìn)行采礦技術(shù)的研究,并取得了很好的成績(jī)。諾蘭達(dá)公司研發(fā)出的這些采礦技術(shù)不僅大大提高了采礦的效率,同時(shí)還可以提高采礦過程的安全性,對(duì)于采礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的作用。本文主要介紹該公司研發(fā)的三項(xiàng)采礦技術(shù)。
第一,是等離子爆破技術(shù)。所謂等離子爆破技術(shù)是一種集鑿巖、爆破、裝載于一體的技術(shù),采用該種采礦技術(shù)可以徹底改變傳統(tǒng)的礦體開采方式。在實(shí)踐過程中使用時(shí)則應(yīng)控制好經(jīng)濟(jì)成本,這樣才能確保該種技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。研究人員經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),完成一次等離子爆破所消耗的電能和家庭用電5分鐘消耗的電能相同,證明這種采礦技術(shù)是比較符合采礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益要求的。后來,諾蘭達(dá)技術(shù)中心通過和制造商進(jìn)行溝通,制造出一種可以同時(shí)具備爆破與鑿巖功能的機(jī)械設(shè)備,希望可以將其應(yīng)用于地面筑路工程中。但是,諾蘭達(dá)技術(shù)中心的研究腳步并沒有停止,又開始設(shè)想制造出一種連續(xù)采礦機(jī)可以進(jìn)行鑿巖、爆破、裝巖等操作。雖然,這種機(jī)器的研制時(shí)間比較長,但是一旦研制成功則可以大大降低采礦的成本,同時(shí)還能保證采礦的安全性。目前,諾蘭達(dá)技術(shù)中心關(guān)于等離子爆破技術(shù)的研究還沒有停止,他們希望能研發(fā)出更加精準(zhǔn)的炮孔定位裝置;
第二,是自動(dòng)操縱技術(shù)。為了提高地下礦山開采的安全性,降低開采成本,必須要做好地下礦產(chǎn)重型開采設(shè)備的自動(dòng)化設(shè)計(jì)工作。在1990年,諾蘭達(dá)公司通過和其它公司的合作研制出了一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng),通過使用該種系統(tǒng)可以讓一名工人同時(shí)對(duì)多臺(tái)裝載機(jī)進(jìn)行操縱。而且,工人只要待在操控室就可以完成操縱任務(wù),所處的工作環(huán)境沒有噪音、灰塵污染。后來,諾蘭達(dá)技術(shù)中心又在原有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行了改進(jìn),提高了裝載機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化程度;
第三,是遙感控制技術(shù)。遙感控制技術(shù)早就已經(jīng)應(yīng)用于采礦過程中,主要是用來遠(yuǎn)程控制采礦作業(yè)。諾蘭達(dá)公司是以原有的遙感控制技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行地改進(jìn),希望可以研制出一種能應(yīng)用于各種礦山類型的遙感控制程序。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),諾蘭達(dá)公司組建了專業(yè)的研究小組,分析在采礦過程控制中需要注意的信息,并進(jìn)行了可行性研究。隨后,諾蘭達(dá)公司在斯特拉斯康納礦進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),并最終將這些研發(fā)出的程序應(yīng)用于采礦實(shí)踐過程中。經(jīng)過多年的實(shí)踐和研究,現(xiàn)在遙感控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于采礦作業(yè)過程中,成為采礦過程中的一項(xiàng)核心技術(shù)。
2 瑞典冶金礦山采礦技術(shù)及其應(yīng)用
瑞典關(guān)于采礦技術(shù)的研究主要集中在冶金礦山開采方面,希望通過使用先進(jìn)的技術(shù)以提高采礦的效率。從1992年起,瑞典就比較關(guān)注自動(dòng)操縱技術(shù)和遙感控制技術(shù)。這主要是因?yàn)楫?dāng)時(shí)瑞典很多采礦企業(yè)都面臨著采礦成本的壓力,希望通過提高采礦效率來降低采礦成本。而自動(dòng)化技術(shù)和遙感控制技術(shù)對(duì)于提高采礦效率具有積極的作用。如果在礦產(chǎn)開采過程中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)則不會(huì)因工人的原因出現(xiàn)機(jī)器停止運(yùn)行的現(xiàn)象。例如,一個(gè)工人在使用自動(dòng)鉆機(jī)進(jìn)行鑿巖作業(yè)時(shí),如果工人想要離開,不會(huì)影響自動(dòng)鉆機(jī)的工作,自動(dòng)鉆機(jī)仍會(huì)按照預(yù)期的目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)化作業(yè)。瑞典的阿特拉斯柯普科公司研制出的RHS鉆機(jī)控制系統(tǒng)就應(yīng)用了遙感控制技術(shù),這樣在鑿巖作業(yè)時(shí)就可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,改善工人的工作環(huán)境。
3 生物采礦技術(shù)及其應(yīng)用
生物采礦技術(shù)是由澳大利亞提出的來的,就是指徹底改變礦山開采的思路,不使用機(jī)械開采方式,而是利用微生物將所需的礦物質(zhì)從礦石中提煉出來。生物采礦技術(shù)可以避免機(jī)械開采過程中出現(xiàn)的安全性問題,還可以有效保護(hù)礦山周邊的生態(tài)環(huán)境,如果這種技術(shù)能被應(yīng)用于實(shí)踐過程中則將會(huì)使得采礦業(yè)的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的局面?,F(xiàn)階段,已經(jīng)可以利用生物技術(shù)來提取出礦石中的金、銅等礦物質(zhì),但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到應(yīng)用生物采礦技術(shù)所預(yù)期的效果。可以用于生物采礦的微生物是一種古老的生命,在地球上存在的時(shí)間已經(jīng)超過了人類,這種微生物通常都能適應(yīng)比較惡劣的環(huán)境,同時(shí)還可以將礦石中的一些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為維持生命的物質(zhì)。就目前的研究結(jié)果來看,符合這種標(biāo)準(zhǔn)的微生物大多存在于火山周圍。國際上一些大型采礦企業(yè)已經(jīng)開始將生物技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐過程,但想要在世界范圍內(nèi)普及這種采礦技術(shù)還需要很長的時(shí)間。
4 總結(jié)
總之,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及人們對(duì)能源需求量的不斷增加,會(huì)出現(xiàn)越來越多的采礦技術(shù),這些先進(jìn)的采礦技術(shù)對(duì)于提高礦產(chǎn)開采效率以及促進(jìn)采礦業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展都是具有重要意義的。我國應(yīng)積極借鑒國外先進(jìn)的采礦技術(shù),加強(qiáng)對(duì)采礦技術(shù)研發(fā)的重視,從而追趕上國際先進(jìn)水平。
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作者簡(jiǎn)介
郭俊宏,穿青族,貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院礦業(yè)工程學(xué)院學(xué)生;指導(dǎo)老師:溫良霞,副教授。