露天開采的采礦方法范文

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[關鍵字]露天 礦山開采設備 設備選型

[中圖分類號] TD613 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-5-48-2

要在金屬資源緊缺的今天加大開采力度，提高開采效率，降低開采成本就需要在開采設備中做出合理選擇。硬巖露天礦山開采工程中設備的選擇成為提高開采效率的關鍵。但是礦山開采設備種類繁多，我們要在學習各露天開采設備的先進技術基礎上，深入研究各露天開采設備的特點，為不同露天礦山開采環境提供適宜的開采設備。

1露天礦山開采工程特點

露天開采工程是在開放的環境中，在采礦、掘進和運輸設備的幫助下，從地表向下采取地殼中有用礦物的一項工程。露天開采工程中開采設備主要用于穿孔、爆破、采裝、運輸這四項工作。開采設備的損耗及油耗決定了露天開采的成本，為獲取最大利益，露天開采工程一般以最大限度降低作業成本，因此露天開采設備的選擇將對露天開采工程的工藝過程、開采成本起著支配性作用。

2設備選型

2.1意義

采礦工程的環境決定開采工藝。而開采工藝與開采設備的選擇息息相關，相輔相成。具體說來即是開采工藝又決定開采設備的選擇，與此同時，開采設備又反過來影響開采工藝的開采成本、技術參數等。為有效的降低開采成本且讓采礦工程有條不紊的順利進行，就需要我們在開采工程施工之前根據相應的開采環境，因地制宜，量身定制合理的開采設備。

2.2總順序

露天開采設備選型的過程一般是首先選擇合理的主體設備，然后根據主體設備的選擇而選定合適的輔助設備。其中包括鏟裝設備、運輸設備及穿孔設備。在主體設備的選擇過程中，運輸設備是根據鏟裝設備而配置的。

2.3裝載設備的選型

（1）挖掘機的選擇

選擇合理的挖掘機是一個較為復雜的過程，在此過程中，礦巖物理機械性質、礦山采剝總量、開采工藝和設備性能是確定挖掘機的選型的主要條件。合理型號的挖掘機保證每個工藝環節的生產設備間配套，保證生產設備的工作效率。可供選擇的挖掘機有電鏟挖掘機和液壓挖掘機。這兩種挖掘機的選型都要根據相應的環境來確定。從挖掘機斗容來看，需要斗容大于10m3時適合選擇電鏟；需要斗容小于10 m3時適合選擇液壓鏟。從電力條件、礦石種類來看，電力條件好，礦石種類少時選擇電鏟挖掘機。在其他情況下，若設備價格與生產效率產生沖突時，我們應當綜合考慮，從整體衡量選擇犧牲一定生產效率的低價位的生產設備，這種情況一般出現在進口設備與本土設備選擇之間。但是，當我們設計的大型礦山在選擇使用液壓鏟的情況下，就不會面臨這樣的問題，因為國內大于等于10 m3 大斗容的液壓鏟技術可靠性有待進一步的驗證，其技術可靠性需要加強。

整體來說，提升機常見故障主要有硬故障以及軟故障兩種，其中，硬故障指的是由于特定參數超限表現所導致的故障，保護裝置負責解決此種故障；軟故障涉及到一系列的變量，診斷軟件故障需要測量一系列的工況參數，并進行數據推理，準確率相對較低。但需要對軟故障予以足夠關注，因為很多硬故障前期都具有軟故障表現。為最大限度的保障提升機運行的安全性，相關部門投入了極大精力致力于提升機檢測診斷研究，并取得了一定的研究成果。其中比較具有影響力的有中國礦業大學研發的KJ46 型礦井提升機狀態監護系統以及ASCC 型全數字提升機控制系統等，這兩大系統中均含有檢測提升機運行參數以及進行故障診斷等相關功能，此外還可以實現制動失靈保護、過卷保護以及超速保護等，效果十分顯著。在煤礦生產實踐中經常會遇到礦井雙筒提升機松繩現象，并且松繩現象極容易導致較為嚴重的后果。

（2）前裝機的選擇

在選擇前裝機時，首先要考慮的主要技術性能包括額定載重及牽引力，并認真檢測其對開采環境的適應性，其次要考慮作業項目的零散性對裝載機效率的影響。當我們有配礦要求的時候，裝載機要完成將配好的礦石運送至破碎站的運輸，此時前裝機的型號由運輸距離和配礦量的數量決定。

3運輸設備的選擇

運輸成本占總成本的比例約40%～60%，因此運輸設備的選擇在礦石開采項目中占有重要位置。

開拓運輸方式決定露天礦采場運輸設備的選擇。礦山自然條件復雜多樣，開采技術的靈活多變以及經濟條件的影響了開拓運輸方式的選擇。運輸方式主要有單一汽車運輸方案及聯合開拓運輸兩種方式。運輸方式由運輸距離確定，運輸距離較短時，首先考慮采用單一汽車運輸方案；礦巖運輸距離較長，是采用單一汽車運輸還是聯合開拓運輸，必須通過技術經濟比較綜合確定。

為降低生產成本，運輸設備的選擇應與挖掘相匹配，如采用汽車運輸時，由運距決定挖掘機裝載的斗數：1km的運距裝載2斗～4斗，2km的運距裝載3斗～5斗，3km～5km的運距裝載4斗～6斗。

4鉆機的選擇

鉆機成本在總生產成本中占有較小的比例，因此這種設備最容易被忽視，但是鉆機的功能卻是不容忽視的，由于它的存在實現了自動化的露天開采。

鉆機主要有兩種可供選擇的類型，一種是牙輪鉆機，另一種是潛孔鉆機。鉆機的選擇也需要根據相應的開采環境來選擇。在各種硬度的大中型礦巖的作業中，首先要考慮選用牙輪鉆機。在礦巖中硬的中小型礦山以及有特殊要求，如打邊坡欲裂孔、錨索孔，放水孔等選用潛孔鉆機更為合適。另外，在面對進口牙輪鉆機的選擇時，要綜合考慮鉆機使用壽命、工作可靠性、價格及零部件的供貨周期等條件，充分與國產鉆機做出對比后做出決定。

國產牙輪鉆YZ-35，孔徑250mm，設備可靠、價格實惠，在國內礦山使用成功，因此國內大型礦山設計選用牙輪鉆時，我們可優先選擇該型號設備，國內大型礦山的邊坡鉆一般選用國產165mm孔徑潛孔鉆機。

5輔助設備的選擇

輔助設備的規格選擇由主要生產設備決定，輔助設備的規格要與主要設備的規模相匹配。下面我們簡單說說平地機的選擇情況。

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關鍵詞：采礦 礦床 地質

1 礦體埋藏條件分析研究

埋藏深度（覆蓋巖層厚度）和礦區地形等是決定開采方式的重要因素。礦床開采的方式可以分為礦床開采方法、礦床地下開采開拓方式和地下開采方法三大部分。此外，包括運輸、通風、排水、供水、供風、供電等系統，組成一個完整的開采系統，只有通過這一完整的生產系統，才能將埋藏于地下的礦產資源開采出來為人們所利用，到這時礦產資源才具有工業價值。

1.1 礦床開采方法

礦床開采方法是根據礦床地質條件（主要是礦體分布、形態、產狀、埋藏條件等）和規模大小，通過技術經濟分析而確定的。簡單地說，礦體規模比較大，直接出露地表或埋藏于淺部的礦體，因為需要剝離的廢石少，宜采用露天開采；反之，宜采用地下開采。總之，這是一項很重要工作，必須認真分析各方面影響因素才能確定下來。隨著科學技術的不斷進步和不斷改進生產組織，采用露天開采方法將越來越多。據統計，在美國和加拿大，露天開采的鐵礦石占90%，英國為85.9%，前蘇聯為80%。露天開采，廢石剝離量（泥石流量），或剝采比系數，這是統計開采礦石單位體積的廢石剝離量的比例。它是影響開采技術復雜程度和成本高低的主要因素。統常使采用的剝采比有分層剝采比、平均剝采比、境界剝采比與經濟剝采比。經濟剝采比又稱極限剝采比，它是衡量露天開采經濟效益的主要指標，如果該礦床實際計算出來的平均剝采比小于根據類似礦山所確定的經濟剝采比，則認為露天開采在經濟上是合理的，大于這一比值，露天開采在經濟上就不合理了。確定經濟剝采比的原則是露天開采費用應低于或等于地下開采費用。其計算公式如下：η經=■

式中：η經――經濟剝采比；a――地下開采1m3礦石的成本（元/m3；）；b――露天開采1m3礦石的成本（不包括剝離廢石的費用）（元/m3；）；c――露天開采1m3礦石的成本。

1.2 礦床地下開拓方式

簡單地說，地下開拓是開辟礦面的所有綜合工程項目礦體組成。這使礦床開采過程中提高了運輸，通風，排水和其他關鍵的系統是合理的。因此，必須根據礦床儲量分布探索地質條件，礦產資源儲量大小，表面形貌，生產規模，技術和其他工業用地和采礦多方案比較，選擇最好的方式來開拓。

1.3 地下開采方法

可分為空場采礦法、留礦采礦法、崩落采礦法、充填采礦法四類，而且各類中又可分成幾種采礦方法。例如空廠采礦法可分為全面采廠、分段采礦、階段礦房采礦法；充填采礦法可分為水、砂充填采礦法，膠結充填采礦法，尾礦充填采礦法。

一般來說，在各種采礦方法的適用條件，礦體厚度及圍巖穩定起著主導作用，最好的選擇通過比較回采率和高勞動生產率高，基礎設施投資少，生產成本低，符合要求生產規模與安全的開采方法。礦山可行性研究的建設往往是通過選定的采礦方法和確定的技術和經濟指標，這樣就可以計算經濟利益。

2 露天開采邊坡工程地質條件分析研究

此項分析研究一般是在地質勘查期間所提供的礦床地質構造和巖性等資料的基礎上進行專門的邊坡工程地質勘察和邊坡穩固性研究，提出既經濟又安全的邊坡角。影響邊坡穩固性的因素很多，不僅是巖塊的極限抗壓強度，而更重要的是各種地質不連續面和巖石的抗剪強度、地下水和地震力等。

3 礦體（層）及其頂、底板巖石的穩固性分析研究

在露天開采礦床的頂板和底板巖石的穩定性要特別注意。礦石或巖石的穩定性是指礦石，巖石暴露在空間的面積允許的大小和持續時間的曝光，通常需要確定通過一個地下坑道才能予以測定。礦體頂板和底板巖石物質組成，結構，風化蝕變程度，風化帶，蝕變帶深度分銷，各種軟弱夾層巖性，厚度及變化等。水文地質，工程地質條件，礦石粉塵，老洞穴，洞穴，泥石流，山體滑坡，塌陷，地面沉降和其分布范圍等。對巖溶或斷裂發育的礦區，要研究并預測由于礦床疏干可能引起的巖溶塌陷情況、地面沉陷程度，在可能情況下圈定其界限。

4 礦石和圍巖的物理力學性質分析研究

礦石和圍巖的物理力學性質一般包括礦石密度，礦石和巖石的體重，礦石的濕度、孔隙度，含水性礦體頂、底板巖石的抗拉、抗壓、抗剪強度、變形參數（硬度），礦石和巖石的松散系數（碎脹），礦石塊度，礦石和巖石的安息角和表面摩擦角等。它們決定著礦井崩落和加固的方法，對于確定開采時的支護方式、支柱密度、爆破效率、運輸量、露天采場的邊坡角、地下開采的回采方法、機械設備的選擇、勞動生產率、材料消耗及采礦成本等都有較大影響。如體重、濕度測定不準確，將會影響裝運、提升設備的選定。松散系數測定不準確將會影響礦車、吊車、礦倉等的容積和運輸量等。抗壓強度資料不可靠將影響鑿巖設備的選擇和采礦場的生產效率等。

5 礦床水文地質條件分析研究

礦床水文地質也是影響礦床開采的重要因素，從工業利用方面考慮可以分為簡單和復雜兩類。在生產過程中需要采取特別措施來處理正常的排水模式。頂層板巖層含水豐富，且連通性好，礦床地質構造比較發育，坑礦涌水因素較為復雜，是涌水量較大的礦床。除了地質勘探工作進行了水文地質工作中的勘探，同時也為專門的水文地質勘探，礦井水流入預測等，取得明確的地下水可以疏干處理的結論后，才能進行可行性研究。

無論礦床水文地質條件簡單或復雜，通過分析研究必須掌握礦區地層或構造的含水性及分布情況、地下水位標高、滲透性影響范圍、地表水體（河流、湖塘）及地下水含水層或構造的水力聯系，礦體開采對水文地質條件的影響、老窿條件及含水情況等，并預測礦坑涌水量，以作為礦床開采建設規劃的依據。

參考文獻：

[1]古志宏，廖小華，肖光銘.廣東省銅礦類型劃分及成礦特征[J].華南地質與礦產，2011年02期.

[2]郭曉東，王治華，王梁，閻家盼，楊玉霞，陳曉吾.滇西馬廠箐斑巖型銅-鉬-金礦集區成巖成礦時代探討[J].地質論評，2011年05期.

[3]朱鳳麗，張強.河北省安妥嶺斑巖型鉬礦床圍巖蝕變特征[J].吉林地質，2011年02期.

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【關鍵詞】采礦；工藝技術；改造

1.對采礦業的分析

在當前經濟形勢不斷發展的今天，采礦業的發展也愈發的重要。隨著科學技術的不斷發展，采礦工藝向著科學化的方向發展也才成了當前的潮流趨勢。采礦主要是將地殼內以及地表上進行礦產資源開發的一門技術和科學，它對于當前人們的生產、生活也有著極其重要的影響。

采礦主要包括了礦藏以及石油等的開采。采礦工業它是一種非常重要的原材料工業，冶煉工業的主要原料就是金屬礦石。采礦主要是進行采準和切割，并為回采時準備生產條件。將礦石崩落和破碎，裝入運輸容器。地下回采分為落礦和出礦作業；露天回采分為穿孔、爆破及采裝作業，將裝進運輸容器的各種礦石運到選礦廠或礦倉。在礦石運輸的過程中，經過礦倉和堆棧，將礦石混勻，同時保證生產礦石的質量穩定。并把巷道掘進、剝離產出的廢石等排棄至廢石場。由于礦床的地質條件以及礦山技術條件不盡不同，采礦方法的種類也繁多，不同的方法采礦，其工藝流程、機械設備、采區巷道的布置和開采的順序也不相同。若采礦的方法選擇不當，將會長期影響礦山的生產技術指標及經濟效益。各主要的生產過程都必須選用正確合適的機械設備，才能獲取最大的經濟效益。

采礦所獨具的生產環境和過程和其他工業相比具有很大的差異性，其主要表現在以下幾個方面：

（1）采掘加工的原料主要是自然存在的礦體。礦址是不能自由選擇的，礦床的工業儲量也不能輸入，不可再生。

（2）采礦人員及設備常常要隨著采礦的進程同加工對象一起轉移，基本上沒有固定用來加工的車間。同時開拓、采準以及回采工作要互相協調，才能夠保證礦山的正常生產。相反就會造成采剝或采掘失調，迫使礦山減產，增加損失。

（3）對于開采工作來說，它總的趨勢是采掘條件越來越差，采出來的礦石品位逐漸降低，成本也有可能隨之增高。因為巖石的混入會使得礦石貧化，降低質量，還有部分礦石難以采出，而被迫損失于地下。

（4）礦體的賦存條件、形狀復雜，品位也分布不均。工業儲量在整個開采的過程中可能存在較大的變化，使采礦的設計工作很難標準化，加上建礦周期長，基建投資相對較大，所以投資的風險性也會隨之增大。

（5）采礦工作一般是在露天或者地下采場。勞動量相當大，工作條件比較差，安全性難以得到有效保障，同時對于綜合機械化及自動化很難實現，因此需要特別的重視對工人勞動條件和工作環境的改善。

（6）更為關鍵的一點在于：整個礦山所實現的經濟效益并非完全取決于礦山管理水平的高低，其在很大程度上與采礦石市場價值高低及供求問題是密切相關的。

2.采礦運用的技術方法

幾千年來，我國就一直致力于礦產的開發，其方法大多是依靠人力，基本上沒有什么技術含量。現如今，隨著科學技術的不斷發展，采礦方法也得到不斷的更新。而采礦方法的選擇往往并不是從現有的方法中選取出一種相對較好的方法。有時還需要結合礦床地質條件及要求，而創造性地應用當前已有采礦方法工藝和結構知識，提出更能符合大眾要求的新方法。采礦的方法大致有以下幾種：

（1）普通機械化的開采方式。我們常常看見的大多數礦床都是用普通機械化方法開采。機械化開采又常常分為露天及地下開采兩個大類。露天開采是將礦體上覆著的巖層剝離，然后自上而下進行開采作業。

（2）特殊采礦法。特殊采礦法分為地下物理化學和海洋采礦。物理化學采礦法是浸取、溶解或者熔融有用的成分，把溶液或者熔融體從地下舉升到地面進行提取。這類方法的好處主要是“投資省、見效快、工作條件好”，但它只適用于銅、鈾和一些金屬的礦物和鹽、堿及自然硫等。海洋采礦主要是對濱海大陸架及洋底蘊藏的大量有用礦藏的開采，而洋底的錳結核還尚處于試開采階段。

（3）空場法和填充法。這兩種方法主要是為了提高對礦床的地質資料的準確性和完整性的要求，它的特點是在回采的過程中，采空區主要是靠暫留或者永久殘留的礦柱去進行支撐，整個過程采空區始終都是空著的。

3.采礦工藝技術改造

現代科技的迅猛發展，人們對于采礦工藝的改造也愈發看重。當前，我國現有的采礦工藝其主要是依據各不相同的礦石條件選取采礦，而工藝對于堅硬的礦石，大多數都是用鑿巖爆破的方式來進行開采；而對于松軟的礦層，則可以采用機械切割或者挖掘的方式來進行開采；相對于松軟的砂礦床，更多是采用水力進行沖采；對于裂隙發育較好的礦體，則可以采用自然崩落的方法進行開采。“礦床開拓、掘溝工程、穿孔、爆破、采裝、運輸、排土”是露天礦山的主要開采工藝；相較于露天開采，地下礦山的開采就相對復雜一些，它主要包含了“礦床開拓、井巷掘進和支護、礦塊采準和切割、回采工作面鑿巖爆破、礦石運搬、采場支護和地壓管理、礦柱回采和空區處理等等”。

如今，隨著科學技術的不斷提升和采礦工藝的不斷改進，而且在爆破的方法上也進行了一些探索。比如運用“增大炮孔臨近系數”與“藥壺爆破等爆破”法，在地質條件較為復雜的環境下，取得了較好的效果，經濟效益也隨之明顯提高。特別是刨煤機裝置能實現3m/s以上的切割速度且切割功率達到了2×400kW以上。這也就是是說，刨煤機的每刀切深提高到了250mm，這對于煤炭開采工作效率的提升而言是極為關鍵的。其次，改變開采過程中的不合理的部分，盡量最大程度的進行露天開采，從而提高經濟效益。再次，進行排土方式的改進，采用更為經濟有效的排土方式。再次，對供電系統進行改進，合理布局，減少電路損耗。最后，進行采掘設備的改進，讓整體設備向數字化、智能化轉變，對露天操作設備，井下電機車，和井下照明設備等等進行改進提升。同時還應注意的是，井下安全作業的改進，提高安全作業率。

【參考文獻】

[1]邱忠明.試探采礦工藝技術改造[J].中國集體經濟，2011，（12）：187.

[2]宋茂陽.試探采礦工藝技術改造[J].民營科技，2011，（9）：17-17.

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【關鍵詞】礦體特征；開采條件；開采方法

1.概述

拉爾瑪礦區在地理分區上屬秦嶺山脈西段，海拔3600―3900米，拉爾瑪主峰高4059.4米，山勢西低東高，地形坡度大都在20°―30°之間，地形較平緩，切割深度不大，在地貌上屬于高山侵蝕地形和剝蝕堆積地形，并形成大小不等的高原沼澤。

礦區位于青藏高原的東北部，屬大陸性高寒氣候，總的特點是寒冷潮濕，氣溫變化大，年平均氣溫-1.1℃，最高氣溫（7月份）17.4℃，最低（元月份）-17.6℃；9月份開始降雪，10月至次年5月為冰凍期，凍土層厚1.0―3.0米；年平均降水量為810毫米，降水集中在7―8月，一年四季多有西北風，最大風力達8級。

2.礦床地質特征

2.1 含礦斷層地質特征

礦區位于甘川交界的西緣，碌曲縣貢巴的東北側，東起拉爾瑪主峰，西至納卜加索迪，東西長4.0公里，南北寬1.0公里范圍內，礦體嚴格受斷裂構造控制，產出于F1上盤的F7―F8斷裂間上震旦統拉爾瑪組和下寒武統俄都組黑色含炭碎屑巖系的碎裂巖帶和角礫巖帶中，礦體展布方向70°―80°，與區域總體構造方向基本一致。

研究區內已發現4 條規模較大的含礦斷裂帶。含礦斷裂帶長度在400-1500m不等間,寬幾米到十幾米不等左右,走向北東70～90°,傾向北東,傾角70°～85°。

2.2 礦體地質特征

2.2.1礦體分布特征

研究區礦體具如下特點：

a.礦體主要受斷裂向西收斂，向東撒開控制，在斷裂向西收斂部位，礦體規模大，礦化集中；在斷裂向東撒開部位，礦體規模小，且分散。

b.礦體受一組壓扭性斷裂控制，反映有明顯膨大收縮現象，厚度較薄礦體，延伸較大；膨大或厚度大的礦體，延伸不大，可能與斷層性質和傾角有關。

c.表內礦體賦存在表外礦體之中，表外礦體賦存在礦化之中，其特點是貧礦包富礦，礦化包貧礦，兩者界線不清，是逐漸過渡的；以表內礦體為中心，組成表內礦體（高品位）―表外礦體（低品位）―礦化巖石―圍巖過渡礦化序列。

d.金礦化主要在硅巖與含硅質團塊條帶狀粉砂質板巖，粉砂質板巖的巖相過渡帶上，是礦化最富集的部位，而出現厚層塊狀硅質巖的巖石組合時，礦化減弱或消失，硅質巖經構造作用和熱液作用，形成較厚的碎斑巖（或角礫巖）和硅化硅質巖，是富礦體主要賦存部位。

e.本礦床最大的特點是礦石品位低，規模大，埋藏淺，絕大部分為表露礦體，開采條件好.

2.2.2 礦體形態、規模、產狀

本礦床共賦存70個金礦體, 主要集中分布在礦區中西部（95―111線），組成一個很大的礦體群，礦體形態很復雜，時有膨大、收縮和分枝，復合、尖滅、再現的特征（圖25），出露標高3450―3780米。對其中33個礦體統計，有3個礦體一般長180―466.0米，平均厚度2.01―6.30米，平均品位為3.36―7.90g/t，礦體呈串珠狀透鏡狀、似層狀、長條狀，礦體在空間分布上彼此平行或大致平行于斷層面上，呈斜列式排列，其產狀受斷裂破碎帶控制，礦體展布方向北東東，傾向NW，傾角60°―70°，與斷裂破碎帶基本一致。其余30個金礦體礦體一般長81.0―220.0米，最長達435.0米，寬1.5―6.0米，最寬達18.0米，品位1.0―1.7g/t，礦體呈長條狀，似層狀，礦體規模小，且分散。

3.開采條件

3.1 工程地質條件

礦區地層出露巖性為灰色千枚狀絹云母板巖、絹云母粉砂質板巖、炭質板巖、粉砂質板巖、薄層狀鈣質粉砂巖、含鐵千枚巖、含炭絹云母粉砂質板巖、千枚狀絹云母泥質板巖、凝灰質板巖、紫紅色含鐵板巖及中厚層硅質巖等，巖石節理、裂隙發育，構造擠壓強烈，風化帶厚度在構造破碎帶中可達100米以上，一般達20―30米，礦床的地質構造屬于斷裂褶皺型。礦床總體構造線方向北東東呈近東西向，褶曲以線型緊密褶曲為主，斷裂以走向斷裂為多見。該區地層強度不均，工程地質條件較差。

3.2 水文地質條件

碌曲縣每年7―9月為雨季，最大日降水量為44.9mm，最大蒸發量為9.4mm，區內所見地下水，地表水體不多。

礦床內地表水、地下水主要靠大氣降水補給，礦床位于當地侵蝕基準面以上，高出66米之多，儲水地層主要為第四系地層，其它地層除構造破碎帶微含水外，基本不含水，所以礦床水文地應屬簡單到中等類型。

4.采礦方法選擇

結合礦體賦存特點，從開采技術條件看，拉爾瑪金礦首采范圍內實施露天開采無論在技術還是在生產管理上均明顯優越于地下開采，本次設計確定露天開采為礦山開采方案。深部開采方法將視將根據礦體延伸特征再確定。

4.1 露天開采境界的確定

4.1.1 境界圈定原則

⑴ 以境界剝采比小于或等于經濟合理剝采比初定露天采場境界。

⑵ 以平均剝采比小于經濟合理剝采比來校核露天采場境界。

⑶ 在減少剝巖量的前提下，盡可能把頂底盤及兩端的礦體圈定在境界內，減少采礦損失率。

4.1.2 經濟合理剝采比確定

經濟合理剝采比是露天開采的重要依據。在計算經濟合理剝采比時，采用原礦成本法計算，確定拉爾瑪金礦的經濟合理剝采比，計算所用參數見下表，利用公式nJH=γ(CD-a)/b計算經濟合理剝采比為5.98m3/m3。

經濟合理剝采比計算的基礎數據

指標名稱 符 號 單 位 露天開采 地下開采

露天剝離成本 b 元/米 3 45 ―

露天開采成本 a 元/噸 18 ―

地下開采成本 CD 元/噸 ― 120

礦石容重 γ t/m 3 2.64 2.64

4.1.3 露天邊坡參數的選取

拉爾瑪金礦露天開采的優點是很明顯的，最重要的是要減少基建剝巖量，基于安全和效益兩個因素，依據資料并類比其他相似礦山資料，確定邊坡參數如下：

臺階坡面角：原生礦巖層600，臺階高度10m。

4.1.4 露天境界圈定及分層礦巖量計算

選擇95～113號勘探線間較厚大部位的礦體圈定露天境界。在保證境界剝采比不大于經濟合理剝采比的前提下，合理縮小露天境界以減小剝巖量。通過分層進行境界剝采比計算，其境界剝采比均小于經濟合理剝采比。最終確定露天境界：

采場境界尺寸810×282m2（長×寬），露天頂部標高3784m，

露天底部標高 3714m，臺階高度10m，最小工作平臺寬40m，段溝最小底寬18m，段溝最小頂寬26m，清掃平臺寬度7m，安全平臺寬度4m臺階坡面角原生礦巖層600，露天最終邊坡角44025′34″，境界內礦巖總量832萬米3，其中巖石量549萬米3，礦石量720萬噸，礦山平均剝采比為2.2m3/m3。

4.2 開拓運輸

開拓運輸方案的選擇：礦區山勢西低東高，地形坡度大都在15°―30°之間，地形較平緩，露天采場距選礦廠0.5km。上述條件決定了該礦山較適宜的開拓運輸方案為單一的公路開拓，汽車運輸。

該礦為山坡露天礦，礦山剝采比小，運輸線路對剝巖工程量和邊坡擴幫量影響較小，結合地表運輸方向，在露天境界下盤修折返線路，礦石由汽車運至破碎。廢石運輸從各水平分層直接由汽車運至廢石場。

4.3 采剝作業

4.3.1.采剝工藝選擇

礦區地勢東高西低，采用水平分層采礦，每個水平都沿地形由西向東偏南方向開溝，工作線沿東西偏南方向布置，由南向北偏西方向推進。

4.3.2.爆破作業

根據礦巖物理力學性質及確定的采礦規模，礦巖均采用中深孔爆破，采礦臺階高10m，礦石大塊產出率8%，并采用二次破碎。礦山中深孔爆破在靠近端幫時，必須減少一次起爆孔數和一次爆破的裝藥量。在靠近采場邊界時，須采用控制爆破。

4.3.3.鏟裝作業

根據采場條件，采用液壓挖掘機鏟裝，并配前裝機輔助裝礦。邊剝離邊采礦，臺階間超前40m以上，以保證一個臺階最小工作平臺寬度，這樣既可以最大限度地滿足礦山二級礦量要求，又能充分發揮設備效率。

4.4 露天防排水

地表排水采用自然排水，在露天采場周圍約20米處挖溝，在礦體上盤采場邊界沿礦體走向掘溝，采場端部邊界沿垂直礦體走向掘溝，將雨水引到礦區外。排水溝底寬0.6～1m，上口寬1.0～1.5m。

礦山采用露天開采，礦體賦存在3714m標高以上的山脊上，開采過程中具有很好的自然排水條件。不需要機械排水即可保證生產。

5.開采中主要安全因素

⑴作業現場產生的粉塵、有害尾氣對環境有一定的影響。

⑵產生設備產生的噪音對操作人員健康有一定影響。

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【關鍵詞】金屬礦；開采技術；發展趨勢

0.前言

我國礦產資源具有富礦少、貧礦多、大礦少及小礦多等特點。在近代，我國金屬礦的開采技術處于長期處于落后狀態，基本依靠手工作業，使得礦產資源浪費極其嚴重。而自改革開放后，金屬礦的開采強度大幅提高，開采技術不斷進步。現階段我國部分礦山采礦工藝實現連續或半連續化，采掘設備實現了大型化、自動化和智能化，金屬礦的開采技術得到加強，有效地提高了我國金屬礦資源的產量。今后隨著科學技術的突飛猛進，采礦技術將向設備更加可靠，生產率再次提高，采礦系統更加完善，生產更加安全，礦產資源開采更加注重生態環境和諧的方向發展。本文將簡單介紹幾種金屬礦的開采方法。

1.金屬礦開采的方法

1.1深井高溫開采

礦產資源是經濟發展和社會進步的重要物質基礎，隨著全球經濟的高速推進，淺部礦產資源逐漸枯竭，礦床開采將向深部發展。隨開采深度的下降，采礦作業環境趨于惡劣，深井開采面臨高地壓、高溫和高井深三大問題，然而深井開采又是目前解決礦產資源短缺問題最有效的途徑，所以深井開采技術成為礦業學者研究的重點，安全高效的深井采礦技術的重要性將顯突出。

深井開采是一個復雜的系統工程，不只是地下采礦技術的簡單延伸。面臨高應力、高溫、高井深的“三高”特殊條件，就高溫來說，井下高溫會導致礦石自燃、炸藥自爆，使工作環境惡化，人的正常生理活動受到限制，作業效率下降，事故發生率升高，嚴重阻礙生產的進行。除了要面對淺部開采的所有問題外，還需解決諸多關鍵技術問題：采場地壓的控制、沖擊地壓的防治、深井提升運輸、熱害治理和深井的通風排水等。所以分析深井高溫開采的技術革沿與發展趨向，結合國外某金銅礦的開采條件確定其深井降溫開采方案，為國內礦山企業選擇井下降溫方案提供參考與建議就成為了專家們重要的戰略任務。他們提出采用地面制冷進風與水冷卻系統相結合的方式治理井下熱害，用地面冷卻進風方式處理巷道余熱，該方式是處理井下余熱的主要措施。其工藝技術較簡單，管理、維護也較容易，可行性強。采用水冷卻系統消除局部工作面的熱害，該種方式承擔的除熱量較少，從一定程度上降低了實施難度，也是在金屬礦山使用較為先進的熱害控制技術的一次嘗試。

1.2金屬礦濱海基巖開采

隨著淺部資源的日益減少，開采海底資源已成為國內外礦產資源開采的必然趨勢。我國海岸線總長度約 3.2×10^4km，其中大陸海岸線 1.8×10^4km，島嶼海岸線 1.4×10^4km，海島6500 多個，開展海底基巖開采的巖石力學研究具有重大的意義。因此我們在總結國內外濱海礦床開采經驗的基礎上，開發了海下開采模擬試驗平臺，確定了海底開采安全隔層厚度，采用數值計算方法得出了濱海基巖開采合理結構參數和最佳回采順序，提出了濱海基巖低沉降安全開采方案，建立了海下開采的安全監測系統，實現了我國第一個濱海金屬礦床安全開采。海濱基巖金屬礦床是埋藏在海濱基巖中的巖脈或層狀固體礦床，礦石和圍巖的物理力學性質、賦存狀態等與陸地同類礦床有相似之處，因而海濱基巖金屬礦床可借用陸地礦產的某些開拓方法和采礦方法開采。但是海基金屬礦床開采具有很大的難度，其具體體現在沒有很多成功經驗可供借鑒，目前世界范圍內只有 4 個國家進行過海基金屬礦床開采，分別是英國、澳大利亞、芬蘭和中國，常用的開拓方法按照礦體距離海岸線的長度分為海岸豎井開拓法、人工島豎井開拓法和海濱預制隧道–封閉井筒開拓法。

1.3復雜難采礦體開采

礦產資源中品位高、開采條件好的礦床大多已經或正在被利用，今后將面對的水文地質條件復雜、難采的礦床越來越多。這部分資源數量十分巨大，對于這類礦床采用什么樣的采礦方法、開拓方式，如何經濟有效地做好巖層變形控制、巷道維護、排水疏干、采空區處理以及地表設施保護等，將是該類礦床能否實現安全、經濟、高效開采的關鍵。

松散破碎礦體綜合開采技術研究。該類礦床在形成過程中或形成之后經歷了劇烈地質構造運動，造成了礦體和其周圍巖體或礦體和其周圍礦體的嚴重破碎構造。因此應加強該類礦區的工程地質研究評價，研究礦、巖體破碎狀態及在開采過程中的破壞模式及其可能產生的影響；研究該類礦巖的采準巷道總體開采布局的優化；研究支護加固最優方案、與其相適應的采礦工藝配套技術；研究、引進消化國外先進高效采礦設備，并使其國產化；研究礦床開采經濟效果，尋求高效開發利用方案。

富含水層礦體或大水層體覆蓋下礦體開采綜合技術研究。這類礦床應首先弄清楚水體或水系與礦體之間尤其是礦體在開采過程中的兩者之間的動態關系。加強礦、巖體能量集聚與消散規律及其控制理論研究；加強巖層變形破壞和涌水狀況監測方法及預報系統研究；加強研究不同的采礦順序、開拓和采準工程布置、采場結構參數、回采工藝技術等對采場穩定性的影響狀況和巖層移動控制技術；加強研究全尾礦充填體快速脫水技術以及低廉、高效的全尾礦漿料制備、貯存、輸送與充填方法和技術。

殘留礦體開采技術研究。開發利用這類資源必須進一步加強殘留礦體合理開采方法和采場結構參數的優化研究；加強采空區及殘留礦體的探測技術研究；加強殘留礦體開采過程中的損失貧化控制技術研究；加強殘留礦體開采過程中地壓控制技術研究；加強境界外礦體開采的工藝技術研究；加強開采境界外礦體對采場邊坡穩定性影響的研究；加強露天礦邊坡和殘留礦體開采過程中的巖層變形監測預報系統研究，確保露天邊坡的穩定性和該類礦體開采的安全性。

1.4露天開采及露天地下聯合開采

我國現階段金屬露天礦山雖不多，但露天采礦產量較大，其中約80%的礦石為露天開采。露天開采工藝與裝備技術也得到了迅速發展。采礦工藝實現了連續化或半連續化，可移式破碎站的應用，使汽車運輸始終處于最佳運距，陡坡鐵路運輸的研究應用也取得了相當進展，高陡邊坡加固技術已得到成功應用。深部礦體露天轉地下開采技術在國外有較系統的研究，并且積累了較為豐富的實踐經驗，而國內無論是在基礎理論上還是在技術內涵、適應條件的研究上均不太成熟，還處于不斷的探索之中。目前國內正在或即將要露天轉地下開采的礦山較多。因此，針對這些礦山開展全面系統的研究，尋找露天轉地下開采的合理方法和途徑，將是我國采礦工作者今后一段時間工作的重點之一。這方面的研究主要涉及露天地下聯合開采工藝系統研究、露天與地下合理開采范圍與條件的界定、聯合開采運輸系統的銜接、保持采場穩定的開采隔離層厚度、露天與地下采場爆破的影響關系、巖移的分析和預報、以及露天一地下開采的排水、通風防塵等技術問題。

2.結語

自動化、智能化及數字化已成為現代知識經濟重要標志，這對金屬礦開采產生了深刻影響，因此我國礦山正朝著自動化調度、采礦設備自動控制及智能全球定位等現代技術應用發展，我國的金屬礦開采技術也在向連續開采、無廢開采、化學開采及地下露天相聯合的開采技術發展，雖然如此，但還是需要不斷完善開采技術，以促進發展。

【參考文獻】（下轉第271頁）

（上接第133頁）[1]李樹忱，馮現大，李術才，等.新型固流耦合相似材料的研制及其應用[J].巖石力學與工程學報，2010，29（2）：281-289.（LIShuchen，FENG Xianda，LI Shucai，et al.Research and developmentof a new similar material for solid-fluid coupling and its application[J].ChineseJournal of Rock Mechanics and Engineering，2010，29（2）：281-289.（in Chinese）.

篇6

關鍵詞：寬采礦專業人才；課程體系；模塊化教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）36-0147-03

目前我國采礦工程專業的培養模式仍沿用上世紀50年代前蘇聯培養模式，將采礦工程專業分為煤礦開采（露采、地采）、金屬礦床開采（露采、地采）、非金屬礦床開采專業，以學生畢業后能勝任某一采礦專業方向的工程技術管理為目的，專業知識面相對狹窄；美國、加拿大等國采用重基礎、寬口徑的采礦人才培養模式，培養方式靈活、教學內容綜合和學科交叉，使學生成為一專多能的復合型人才。在現行的就業、用人制度下，培養專業知識面窄的學生已難以適應科學技術發展和礦山企業“多元化”經營的需要。

新疆發現礦產有138種，占全國探明礦種的82%，其中煤炭資源預測儲量（2.19萬億噸）居于全國之首，金、銅、鐵等10種金屬礦床儲量居全國前列，已成為我國十分重要的資源基地接替區和戰略資源儲備區，隨著礦業開發現代化、數字化水平的不斷提高，急需高素質復合型采礦專業人才。因此，新疆大學采礦工程專業在以金屬礦開采方向為主的2008版培養方案基礎上，制訂了以培養“寬采礦”專業人才為目標的2012版培養方案，培養具有露天開采、煤炭地下開采、金屬礦地下開采和礦山安全四個方面的專業能力，主要培養基礎寬、能力強、素質高，具有創新意識和初步創新能力，能在固體礦床開采和礦山安全領域從事生產、管理、設計等方面工作的高級工程技術人才。“寬采礦”人才培養核心主要體現在《采礦學》課程體系的建立和實踐上。隨著教學改革和《采礦學》精品課程建設深入開展，如何保證“寬采礦”課程教學質量、培養實踐創新人才，科學、系統地建立課程體系是亟待解決的問題。

一、“寬采礦”《采礦學》課程的性質與特點

《采礦學》是高等學校采礦工程專業的“標志”與“招牌”課程，是培養目標中“具有專業素質與技能、理論知識、實踐能力與創新意識”的核心專業課程，也是采礦本科生就業的“看家本領”課程。通過“寬采礦”課程的學習，使學生具備固體礦床（煤礦、金屬礦）開采（露天、井工）的基本知識、原理和掌握基本技能，了解學科的現狀及發展趨勢，具備根據礦床地質條件選擇及設計合理的開拓方法、開采方法和開采工藝的能力，為從事礦業工作打下堅實基礎。

《采礦學》是一門較為抽象又具體的、課程內容多又偏重實踐的課程。“寬采礦”課程的明顯特點為：（1）課程領域覆蓋面廣，其涵蓋礦床開采、爆破工程、井巷工程等多課程知識。（2）專業性強，可能一個概念、工藝、方法，需要歷經很長時間講授、學習，且初學者不易入門和接受。（3）學科知識交叉性、綜合性強，需應用多學科知識綜合分析、解決采礦問題。（4）實踐性強，采礦理論依托采礦工程實踐。（5）時空關系強，在時間上，采掘工序相互依存，周而復始；在空間上，工作場所不斷移動，以致形成錯綜復雜的生產系統。（6）學科發展變化快，設備、技術、采礦方法、工藝和理論不斷更新。授課內容多而課時有限，因此，《采礦學》課程特點決定講授及學習具有相當難度性。

二、“寬采礦”采礦學課程體系面臨的挑戰

基于新疆礦產資源優勢、發展需求以及高等工科教育發展要求，培養高起點、高素質且具有創新能力的采礦專業人才，課程體系建設主要面臨四大挑戰。

1.面向“寬采礦”教材建設的挑戰。目前采礦教材內容已落后于新技術的發展，而有關新疆采礦的教材很少，更沒有體現出新疆采礦技術的特質內容，如巨厚煤層高效開采（世界上最大的整裝煤田――準東煤田單層厚度可達80m，平均厚度為43m）、急傾斜厚煤層安全開采（小紅溝煤礦煤層平均65m，傾角83°～87°）；生態環境保護性開采（新疆煤田，金屬礦全部處于干旱半干旱地區）；高海拔、嚴寒地區和嚴重干旱條件下開采等。

2.“寬采礦”課程教學銜接的挑戰。我校《采礦學》課程是將資源開采（煤、金屬）及開采方式（地下、露天）融合在一起教學，因此面臨課程內容“寬”、“精”，教學內容銜接緊密，課程體系系統、科學，并滿足寬口徑專業人才的學習需求的挑戰。

3.面向“寬采礦”教學方法的挑戰。學生對礦山工程了解甚少，主觀的感性認識缺乏而實際工程較為復雜，傳統的單向灌輸“填鴨式”的教學方法敘述性枯燥，易使學生失去學習興趣，導致教學效果差。因此，為提高學生學習興趣，需對教學方法進行革新的挑戰。

4.先進開采技術與面向“大學生實踐創新能力”培養的挑戰。近年來，神華、博地和紫金等60多家國內外大型企業集團來疆開發礦產資源，帶來了先進的開采技術與裝備，技術的消化吸收，以及集成應用與再創新，對大學生的實踐與創新能力培養帶來了挑戰。

三、面向“寬采礦”采礦學課程教學改革與實踐

根據自治區對采礦專業人才的需求和學校新的目標定位，以“基礎扎實、知識面寬、素質高、能力強”為原則，著力培養專業人才，初步構建了具有新疆特色的“寬采礦”《采礦學》課程體系（見圖1），以促進學生知識、能力和素質全面發展。

（一）引入模塊化教學，聯合備課，強化教學銜接，初步構建“寬采礦”人才培養的課程體系

1.根據教學教改實踐，以“寬采礦”為目標，以“寬”、“精”為核心，調整采礦學課程教學內容。將目前礦業類高校多選用杜計平主編的《采礦學》、解世俊主編的《金屬礦床地下開采》和高永濤主編的露天采礦學內容綜合，保留教材主干部分，避免各章節內容前后之間重復，對教材中專業術語進行取舍、統一，對教材的科學性、銜接性和邏輯性進行調整；及時補充新型采礦技術和方法，如礦床連續開采、階段充填采礦法等。教學內容進行拓寬、充實和精練，落后和現場應用較少的陳舊知識進行刪減和精練，并精簡《井巷工程》、《鑿巖爆破》、《采掘機械》和《礦井提升與運輸》等相應課程的內容。為此，不僅需要補充或更新教材內容，往往還要打亂教材現有結構，梳理講授內容，重新形成條理清楚、邏輯性強的系統化知識并傳授給學生。

2.合理分配課時，建立模塊化教學方法。原培養計劃將《采礦學》分為金屬地下開采、煤礦井工開采結合露天開采三門課程講授，學時分別為84學時、84學時、42學時；新版計劃將課程調整為一門課，84學時講授，為了更好地講授將課程分為三大模塊：煤礦井工開采模塊，金屬礦床地下開采模塊，露天（煤、非煤）礦床開采模塊。知識模塊順序及對應的學時。

3.聯合備課，加強課程銜接。備課是教學的首要環節，對教學質量有很大影響。目前課程教師是從原各類采礦工程方向專業畢業的，本身的知識面能勝任專業模塊教育，但相關模塊教學能力有一定的局限性，為了適應課程知識面拓寬的需要，按模塊聯合備課很好地彌補了該方面的不足，拓寬課程教師的知識面。備課的重點是將知識交叉部分綜合講授，減少重復講授，加強銜接。綜合講授內容主要包括：開拓、回采巷道布置、礦床劃分、井底車場及硐室等。

根據授課總學時數、教料，將內容重新組合，分模塊講授，從而突出了教學的重點、難點、熱點，教學實踐表明，取得了很好的教學效果。

（二）引入案例式教學，培養學生自主學習能力、綜合運用知識能力和工程意識

課程涉及的內容繁雜、枯燥，易使學生感覺知識空洞，較難深入理解，不易與實際融會貫通，與工程實踐脫節等突出問題，將典型工程案例應用到教學中，結合課堂傳授與自學指導，能實現課程的理論與實踐相結合，培養綜合運用知識能力和工程意識。

1.課堂上將重難點的內容引入國內外典型開采案例教學。針對本課程強實踐特點及課堂教學進展狀況，選擇有代表性的礦山案例，如贊比亞謙比希銅礦、國內神東大柳塔煤礦、神新五彩灣露天礦、喀拉通克銅鎳礦等多個案例為典型教學案例應用到教學中，適時邀請企業礦業工程師對工程案例進行詳細講解。案例教學重點講授各類開拓方法、金屬礦山多種采礦方法綜合應用、露天開采轉地下開采、急傾斜厚煤層開采等。將課堂教學與實際工程案例緊密結合，增強課程學習的針對性，提高學生分析和解決實際工程問題的能力。

2.以疆內典型礦床案例為作業，引導學生提高自主學習能力、綜合運用知識能力。作業案例教學在組織和實施過程，首先精心準備新疆典型的煤礦地采礦山（小紅溝煤礦）、金屬礦山（阿舍勒銅礦）、露天開采礦山（五彩灣露天煤礦區）等多個案例，使學生充分了解案例的內容和要求，分組交流、討論、啟發，調動學習主動性提出完善的開采方案，推薦2名同學參加集體討論；課堂集體討論分析中，老師對小組間差異的地方要深入討論和講解；老師以總結的形式對小組設計方案進行分析評價，以提升案例式教學效果。

兩種案例式教學法的應用，突出了學生的主體地位，引導學生主動參與教學活動，是提高學習效率、培養學生工程素養和實踐能力的良好途徑。

3.采用互動教學方法，激發學習興趣，有助于提高學生的認知能力。互動教學法指在教學過程中充分發揮學生和教師雙方的主觀能動性，從而形成師生之間相互對話、交流并促進的一種教學方法。

在教學實踐中，課程采用兩種互動式教學模式：（1）以開拓方式為例，學習基本的概念及方法，采用“個人自學―教師講授―問題驅動―討論學習”模式。課前，教師針對教學任務、目標，精心備課、準備講義，講義分發給學生，讓學生有充足時間自學、小組討論學習內容，教師進行講授，雙方以問題驅動的方式學習、交流，進而深層次把握課程內容的關鍵所在。（2）學習類似開拓方式時，采用“個人自學―小組討論―學生主講―教師點評”模式。老師將開拓方式分成若干知識點，學生分成若干學習小組。老師將有關專題資料發給各個小組，要求各小組利用各種途徑查閱相關資料，制作課件，課堂上各小組講述各自開拓專題，教師根據講述內容進行補充、點評，進一步完善學生知識體系。

依據課程特點采用兩種相結合的互動教學方法，有效解決了互動模式單一、互動深度不夠的問題。教師由單邊互動向多邊互動轉變，構建多樣化的互動形式，并積極引導學生由教材向學科拓展，形成開闊的互動內容；突出了學生的主體地位。

4.通過實驗課程學習，加深對知識實踐性的訓練及理解。采礦學是一門實踐性很強的課程，為增強學生對知識的理解和掌握，實驗課教學是必不可少的環節。我院的實驗平臺有自治區級“地質與礦業工程實驗教學示范中心”、采礦工程模型實驗室、多功能數字礦山實驗室和采礦工藝實驗室，應用虛擬操作軟件、多樣化的實驗方法與手段，使實驗教學向“以學生為主體、教師為主導”的教學模式轉變。為了切實提高實驗教學水平，將教師的科研經驗應用到實驗教學上，豐富實驗內容，活躍實驗氣氛，提高學生做實驗的積極性，鍛煉學生科學的思維方式，加強了對知識實踐性的訓練。

5.以“寬采礦”為基礎，結合啟發式教學，將科技競賽、創新訓練計劃項目等作為課程延伸，建立大學生創新精神培養途徑。以啟發式教學結合老師自身風采來感染、激發學生的創新思維，消化吸收國內外礦業企業先進的開采技術與裝備，使“寬采礦”授課極具創新優勢，如三大類開采結合創新，可將煤礦的連續開采工藝應用到金屬礦開采；露天開采工藝應用到地下采場；充填工藝應用到煤礦的綠色開采中；煤礦的巷道支護技術應用到金屬礦山；液壓支架應用到金屬礦山開采和充填法法應用到煤礦的開采中等。通過課程的學習，以科技競賽、創新訓練計劃項目等作為課程延伸，在提升學生的創新能力方面已取得了一些成果，獲得與課程直接相關的國家級、校級“大學生創新訓練計劃項目”1項和4項，及各類學術競賽獲獎18項等。

四、結語

為全面適應新疆礦山企業“多元化”經營的用人需求，培養具有新疆礦業特色的新型人才，形成了以“寬采礦”為培養目標，以教學內容改革與特色教學方法為手段，建立了《采礦學》課程體系，為我校采礦學生的厚基礎、高水平、寬技能和強實踐的綜合素質提供強有力的支持，是采礦專業學生專業知識、就業競爭力增強的有效保障。

參考文獻：

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并且大多數分布在偏遠的山區。全省共有9對煤與瓦斯突出井，市礦山企業點多、面廣、分布復雜。市就有3對；監管的礦山企業涉及到煤礦、井采礦、尾礦庫等6大行業。而我局礦山科科室僅有3名工作人員，做為礦山科的科長，深知自已擔負著全市76個礦山企業的監管工作，任務非常繁重。為了更好地完成監管任務，與科室成員在工作中深入貫徹落科學發展觀思想，并緊密結合我市礦山企業實際情況，通過實踐調研，反復研究，制定了周密的工作計劃，并開展了有關的工作措施，工作中取得了另人矚目的工作成績。現將我工作進行以下總結。

一、認真謀劃。

把76個礦山按照安全生產環境和危險程度分為三類，企業監管時間安排上。有針對性地開展了監管檢查。規定，對于煤礦、井峒開采非煤礦的山檢查每月不少于一次；對于露天開采的采石場、石煤礦、膨潤土礦和尾礦庫的檢查每兩月不少于一次；對于輪窯廠和砂場的檢查每三月不少于一次。突出了對重點行業、重點企業和重點部位的檢查督導，有效地緩解了人手不足監管困難的問題；監管對象的安排上，突出了煤礦和井峒開采的礦山企業的監管檢查，優先考慮、優先組織，確保及時、有效；監管內容的安排上，突出了對煤礦企業的瓦斯治理、井采礦山的防冒頂、露采礦山的防邊坡垮塌和使用火工品企業的爆破安全，確保把主要精力放在重點位置上。

二、夯實基礎。

一抓制度建設。根據國家安全監管總局《關于加強金屬非金屬礦山安全基礎管理的指導意見》要求，重點做了以下四項工作。年初我督促企業修改完善了十四項安全管理制度，督促煤礦企業按照《小煤礦安全基礎工作指導意見》按時按質的配備“七大員”并制定落實相應的工作職責；二抓礦山安全技術基礎管理，市非煤礦山安全技術管理力量相對薄弱，安全技術資料缺乏，大部分礦山企業均沒有安全技術管理人員，采礦無序現象較為嚴重，針對這一問題，局于年初召開了非煤礦山行業工作會議，明確規定，非煤礦山企業無安全技術管理人員，不予復產，各礦對這一問題也高度重視，年初均聘請、配備了專職或兼職安全技術管理人員，通過大半年來時間努力，礦山安全技術基礎資料正逐一完善，井峒開采礦山采掘布局不合理的現象得到根本扭轉，采掘失調問題得到有效遏制，生產礦山消除了無作業規程和施工技術措施施工作業現象；三抓礦山硬件及設備設施建設，嚴格按照各級規定的安全生產基本條件要求抓好日常督查，地下開采礦山重點抓安全出口、采礦、通風及機電安全管理，露天開采礦山重點抓臺階開采和邊坡安全管理，煤礦重點抓好瓦斯抽放和治理，對不符合安全生產基本條件的礦山，堅決予以停產整頓，對安全生產許可證到期的不予延期換證；四抓安全現場管理，露天開采礦山均配備了2名以上安全管理人員，地下開采礦山配備了3名以上安全管理人員，各礦山企業今年以來安全管理人員配備足夠，現場安全管理工作得到根本加強，做到安全員班班跟班，落實了礦山主要領導安全現場檢查制度，安全工作做到靠前指揮、現場解決問題，最大程度上扼殺了事故苗頭，及時消除了事故隱患。

三、嚴格執法。

不能一蹴而就。除了要考慮人和物的因素之處，礦山企業監管是個動態的連續的管理過程。還要考慮地質條件、作業環境等因素。科嚴格按照年初制定的工作計劃，經常占用雙休日的時間，完成了既定的工作目標。今年110月份，共對企業檢查178次（下井檢查64次）共查出安全隱患493條，督促企業及時進行了整改。對于發現隱患未及時整改的企業，立即責令其停產并依照相關法規予以處罰，決不姑息遷就。為更好地查找、消除安全隱患，日常監管過程中，注重抓好三個環節，一抓企業自查，二抓現場督查，三抓隱患跟蹤復查，對各礦山企業每月上報的安全隱患自查和安全隱患整改反饋報表及時按月匯總分析，及時掌握了解情況，發現和解決問題，隱患排查治理工作穩步推進，取得的成效顯著。

篇8

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

一、我國金屬礦山采礦的發展現狀

近 20 ～30 年以來，采礦技術突飛猛進的發展，它使礦業開發的運營和投資等理念發生了巨大變化，為提高礦山效益和活力發揮了積極作用，但該模式受傳統采礦模式的影響，在我國還處于發展中，加之我國礦產資源賦存一般比較復雜，組織生產、技術管理等還比較復雜、困難，特別是安全生產問題還比較突出。經過筆者調查研究，礦山采礦公司主要存在以下幾方面問題:

( 1) 施工資質掛靠現象多，機械裝備水平普遍較差。小型施工隊伍基本都是掛靠，其工程施工技術無法到位，現場常有安全隱患，施工隊老板僅就派遣監工管理現場民工，既無專業工程技術人員，也無法進行礦山專用設備資本投資，因而一般都缺乏企業管理方法、對資源綜合利用與安全生產的考慮。

( 2) 企業安全生產主體責任落實不到位，現場采掘施工和井建作業安全管理混亂監管失控等問題。由于采礦作業是一個龐大的系統工程，其中包括的很多作業工序都必須協調和平衡，而礦山采礦生產組織作業工序之間的協調難度大，安全生產隱患多。

( 3) 采礦生產人員流動性大。礦山采礦單位盡管在用工制度上采用靈活的用工制度，如長期合同制、輪換制、短期合同制等，但有一定技能的操作工及工程技術人員流動頻繁，大部分工人為附近或邊遠貧困地區的農民工，安全和職業健康防護意識差。

( 4) 地下采礦承包商大多缺乏核心競爭力。地下采礦承包難度相比露天開采大的多，礦山采礦承包商缺少工程技術人員、先進設備和現場管理創新，僅靠低成本人力資源來盈利將會越來越舉步維艱。

( 5) 合同管理難度大。主要存在合同采礦的進場、日常考核、結算、合同變更及退場等細節問題，業主必須有專業工程團隊來管理、指揮調度，實現。如果礦山管理機制、體制、制度不夠健全，業務部門之間沒有相互制約，合同管理將很是混亂，甚至導致行賄受賄等腐敗現象發生。

( 6) 超強度、超負荷生產嚴重。由于礦山采礦是計量結算，井下工人超強度、超負荷生產是普遍存在現象，井下生產交叉影響大，人員、設備、作業點多，潛伏著諸多不安全因素。

二、當前采用的主要采礦技術

（1）陡幫的開采。這種開采技術在初期時的剝離量比較小，基建的工程量也比較少，最終邊坡的暴露時間以及建設周期都十分短。所以，很早以前我國就將陡幫的開采納入到國家科技攻關項目中，在露天礦中進行了大規模工業試驗的開展，這給大中型露天礦技術的新建、改造以及擴建提供了相關的實踐經驗。

（2）鏟運機和松土機所進行的露天開采。這種開采技術主要適用于對鋁土礦進行開采，其主要技術特點為采用松土機對礦巖進行松散和破碎，從而來代替鑿巖爆破方式，而鏟運機則主要進行運輸、裝載、卸載。這種采礦工藝十分簡單，能夠實現一機多用的效果，通過進行分層鏟裝來實現分層排土、分層開采，最終達到排土和復墾一體化的效果。

（3）間斷和連續相結合的開采技術。這種采礦技術是指在工作面上用電鏟對礦石加以裝載，經過破碎機破碎和汽車運輸以后，將礦石通過膠帶運輸機運出采場。這種采礦工藝能夠使得膠帶機和汽車的優點得到充分發揮，使用于開采那些深凹的露天礦。

（4）地下金屬采礦的連續化。連續開采地下金屬礦山主要是指：連續回采礦房、連續開采礦體（床）、連續運送礦石以及連續的全工藝過程。也就是說在開采的過程中實現一步到位；在回采的過程中實現出礦、落礦、搬運礦石工藝的連續性作業；實現井下礦石的運輸、轉載、提升等環節的連續化；落礦、掘進、運搬、出礦、運輸等工藝過程連續化。

（5）無底柱的分段崩落方法。我國當前的無底柱分段崩落采礦技術面臨著怎樣對結構參數進行加大和優化的問題。優化結構參數的主要方向為使得進路間距不斷增大。通過進路間距的增大能夠實現采掘工程量的大幅減少，此外還能使得一次崩礦量增大，從而使得采礦強度得以增加，降低礦石的成本，大大提高礦山經濟和社會效益。

（6）自然崩落的技術和方法。自然崩落的技術和方法主要是指通過巖石自然應力的應用實現落礦的技術，其具有采礦成本低、生產能力大等方面的優點，尤其適用于那些礦化均勻、礦體厚大、易于自然崩落的礦床開采過程。

三、我國地下金屬礦山采掘技術的發展現狀

空場采礦法，充填采礦法和崩落采礦法是現階段主要的地下金屬礦山采掘方法。崩落采礦法是地下鐵礦的主要采掘方法，充填采礦法和空場采礦法是黃金礦山的主要采掘方法，以下是介紹了幾種主要的金屬礦山的采掘方法：深孔，階段出礦，空場，大孔和大采場是如今地下空場采礦法的主要的發展特點，地下空場采礦法提高了地下金屬礦山的采掘效率，減少了地下金屬礦山的采掘成本；崩落采礦法這種金屬礦山采掘方法是十分安全的，而且這種采掘的采掘效率非常的高；設備大型化和各工序實現機械化是充填采礦法的主要的發展特點，充填采礦法這種采掘方法不僅安全，采掘成本低而且采掘的效率較高；原地溶浸采礦法，原地溶浸采礦是把冶，采和選這三個技術結合在一起的一種開采工藝，原地溶浸采礦法的特點是可以直接從地下提取金屬。

四、我國地下金屬礦山采掘技術的發展趨勢

（1）深井開采。隨著淺部資源的逐漸消耗和枯竭，我國已開始向地下深部獲取資源，預計在今后10～20 a內，我國礦山將進入1000～2000 m深度開采。20世紀60～70年代建設的部分礦山相繼進入深部開采，一些新建礦山采礦深度也很大。

（2）大型極深露天礦采礦技術。目前，我國已有部分礦山進入大型極深露天礦山開采。隨著開采深度的增加，采場空間作業尺寸逐漸縮小，開拓運輸和新水平準備困難增加，采礦強度降低，運輸距離增長，重車上坡長距離運行，設備效率降低，生產能力下降。目前我國已形成了較為成熟的系統研究方法，初步形成了大型極深露天礦開采的工藝、設備配套工藝、爆破控制技術、防災變控制和環境控制等。

（3）露天礦境界外駐留礦開采技術。我國許多大型冶金露天礦山逐漸步入晚期開采，但由于受技術經濟條件約束，露天礦境界外遺留大量礦產資源。如果擴大境界，可能造成礦山經濟指標的惡化，并且征用大量土地，破壞生態環境。這些儲量已無法通過擴大露天境界回收。為了減少損失我國已通過對蝕變巖型礦巖特性的研究，采用灰色系統方法選擇采礦方法，控制了復雜條件下的采場頂板；運用聲發射與地壓、位移監測相結合的方法，掌握非煤礦山礦巖體的地壓活動特征。初步形成了駐留礦體開采與原開采的耦合方法、礦山開采對礦巖層損傷的數值分析方法、頂板巖層變形監測措施、巖層變形監測及預報方法、低擾動爆破技術等。

（4）復雜富水礦床開采技術。今后應在復雜水體礦床安全高效采礦方法、全尾砂濃縮充填材料、工藝設備及自控技術研究以及水患和地壓突變規律及監測預報控制技術方面開展研究工作。特別是復雜水體礦床突水機理及防治技術，井下充填的新型廉價尾砂膠結材料，微細粒尾砂高效濃縮泵送充填及自控技術，巖層變形―應力―滲流三場耦合分析技術，低能耗沉密脫水臥式倉造漿工藝與技術方面重點開展研究工作。

（5）復雜難采地下殘留礦體開采技術。我國地下金屬礦山長時間的開采，由于當時技術水平的制約以及亂采亂挖的影響，采區內仍殘留有大量的礦石資源。這些殘留礦石資源回采技術復雜，安全條件差，遺留的大量空區和礦柱長期不能得到有效處理。回收這些殘留資源的主要難點是復雜空區殘留資源探測技術、大參數大步距整體崩落技術、殘留資源開采條件再造技術、復雜充填體下礦柱回收技術以及復雜殘留礦體安全回采監測預警等技術。這些技術難題的解決，必將對提高礦產資源利用水平、推進我國采礦技術進步具有重要意義。

（6）無人采礦、自動采礦、數字礦山。隨著無人采礦技術、可視化技術、3S(RS，GPS，GIS)技術和虛擬現實技術的發展，系統數字化勢如破竹，把礦山及其他相關信息、計算技術和工業控制技術進行整合，優化設計礦床開采方案、合理配置資源、最佳控制工藝及其支撐系統，已成為全面、動態、準確地掌握我國礦產資源的存量及變化、進而科學合理地開發利用和保護資源、實現礦產資源可持續發展提供手段。

（7）無廢開采。無廢開采與可持續發展有著密不可分的關系。一方面在礦區開發和發展過程中往往聚集和形成了相當數量人口的社區或一定規模的城市，其環境保護有著重要的意義；另一方面，如果忽視無廢開采，不注重環境與資源的利用和保護，過早地開采完資源，勢必會對礦山與國民經濟造成很大的損失。所以，必須從長遠的眼光來規劃礦山的開采，確保礦山長期可持續發展。

結束語：

隨著世界經濟水平的提高和科學技術的發展，智能化，信息化，自動化和高效化金屬礦山的采掘設備，環保化和合理化金屬金屬礦山已經成為我國地下金屬礦山采掘技術的發展趨勢。

參考文獻：

[1] 吳愛祥，王洪江，楊保華，尹升華．溶浸采礦技術的進展與展望[J]．采礦技術，2006，6(3)：39―48．

篇9

【關鍵詞】露天采礦；地質環境；治理

一、前言

露天開采是指先將覆蓋在礦體上面的土石剝掉（剝離），自上而下把礦體分為若干梯段，直接在露天進行采礦的方法。在對礦產資源的開發和利用的過程中，很多地質條件變化是由于人類活動誘發的，大規模無序開采，使自然環境遭到嚴重破壞，地質環境問題異常突出，對人民生命和財產安全造成危害處處可見。滑坡、崩塌、泥石流等地質災害的在礦山附近很常見，露天礦山是先將覆蓋在礦體上面的土石剝掉（剝離），自上而下把礦體分為若干梯段，直接在露天進行采礦的方法。地質災害的主要表現在：一是使邊坡改變原有的天然平衡狀態、地面及邊坡開挖影響山體及斜坡穩定，最終導致巖（土）體變形，誘發崩塌和滑坡等地質災害；二是礦山礦渣的隨意堆放，造成超負荷，以致引起滑坡；三是部分礦山礦渣順溝隨意堆放，一旦遭遇下雨等惡劣天氣，就會形成泥石流。

二、露天采礦礦山地質環境治理的原則

在礦山地質環境治理工作中，應本著“宜耕則耕，宜綠則綠，宜景則景，宜用則用”的思路，因地制宜，多渠道恢復治理。

1、以人為本，排險防災。礦山地質環境治理首先要對礦區易誘發地質災害的隱患進行排查、整治，達到防災減災的目的。

2、因地制宜、綜合整治。礦山地質環境治理應因害設防、因地制宜，針對礦山地質環境破壞的特點、方式、分布及危害程度，分別采取攔、排、護、整、填、植等方式進行綜合治理。

3、科學規劃，注重效益。礦山地質環境治理應根據礦山實際情況，本著生態社會效益優先的原則，科學制定治理規劃，根據礦山地質環境問題的危害程度、輕重緩急，以及資金情況，分期、分階段進行治理。

4、多措并舉，合理配置。充分利用工程措施能防治地質災害，生物措施能改善小氣候的特點，針對工程措施投資大，生物措施投資小的特點，搞好合理配置，實現礦山環境治理的綜合效益最大化。

三、露天采礦礦山地質環境治理及恢復對策

1、完善法律法規，依法保護礦山環境。

首先，礦產開發過程中，規定選擇恰當的措施，將對環境的影響減小到盡可能小的程度； 在開發結束后，選擇合理的恢復措施，恢復到規定的程度。露天開采過程中，排土、爆破、采裝、修路過程都會造成環境問題，對所有造成環境問題的環節，明確規定降低環境影響的技術標準； 對破獲后的環境恢復，對采礦期間所使用的臨時設施也應作出技術規定。其次，根據礦山具體情況，確定合適的環境保護與恢復的技術標準。我國大多數礦區在進行環境恢復時，未對表土實行單獨剝離，出現表土資源不足的情況。因此，可根據當時剝離物的肥力情況，作出規范，進行植物種植或借土覆蓋后種植。根據當地的氣候環境，合理改變規范標準。例如，由于依降水量不同，干旱區植被恢復時間應長一些，因此恢復標準應做恰當變動。最后，完善相關法規，保障標準實施。完善采礦許可制度，在采礦許可證申請時，必須包含如何開發礦產資源以及以后的恢復方案； 制定違反礦產開發的處罰辦法與執行方案； 建立環境保護與開發相關的保證金制度，未完成者，根據環境污染與恢復程度確定返還保證金比例。

2、嚴格實施規劃，規范礦山管理

一是嚴格新建礦山的地質環境治理。新建、改擴建礦山必須嚴格執行地質災害危險性評估、地質環境影響評價制度。開采礦產資源必須堅持經濟、社會、環境效益相統一的原則，選用先進的生產技術、采礦方法和選礦工藝，以最大限度的保護礦產資源，方案中必須包括地質環境影響評估報告、生態環境保護和恢復治理方案，并經有關主管部門審查審批。礦山地質災害防治費用、地質環境治理費用一并列入礦山開采成本，對費用不落實、沒有地質災害防治和地質環境治理能力的礦山企業，不予發放采礦許可證。二是加強對生產中礦山地質環境治理。對已經批準的現有礦山企業加大監督管理力度，嚴肅查處開采生產過程中的違法違規行為，鼓勵礦山企業在礦山環境保護和污染防治方面加大研究與開發、技術改造的投入，采用先進適用的工藝、技術和設備，改進管理措施，堅持邊開采、邊治理，對開采生產中發生的礦山地質環境問題，及時組織進行恢復治理。督促礦山企業建立健全地質環境管理機構，建立健全地質環境和地質災害監測網絡，切實做好礦山地質環境保護和地質災害防治工作。采取有效措施不斷提高“三廢”綜合利用水平，確保“三廢”達標排放。對不符合法律、法規及國家有關政策要求，大礦小開、一證多礦、亂采濫挖、存在嚴重安全隱患和破壞、污染環境的企業，責令限期整改，仍達不到標準的，吊銷其采礦許可證。

3、提高資源利用水平

積極開展礦山地質環境基礎研究和技術創新，加強礦產資源勘查評價、開發利用與保護、礦山地質環境恢復與治理的新理論、新技術、新工藝、新方法的研究，并推廣應用，為提高礦產資源利用水平和保護礦山地質環境提供科技支撐。研究制定符合實際的礦山地質環境恢復治理和影響評價技術標準，基于現有礦山地質環境評估技術要求的基礎上，融合相關學科技術方法并進行優化創新。積極鼓勵和引導礦山企業加大科技投入，結合礦山企業實際，引進應用和研究開發開采加工新技術，把鞏固提高現有生產技術成果與探索新技術、新工藝相結合，實現工藝技術改造與挖潛、降耗、增效相結合，提高資源利用率和經濟效益。積極發展環境監測、保護和恢復治理技術，逐步建立以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的礦產資源開發科技創新體系。

4、加大礦山生態恢復和復墾種植力度

一是規范礦業開采方式。把礦山地質環境治理與采礦權市場建設相結合，采取財政政策、貨幣政策等經濟調控手段，督促礦山企業對礦產資源開發利用中破壞的礦山地質環境及時進行治理恢復，實現資源開發和礦山環境的雙贏。二是加強礦山地質環境保護的監督管理。嚴格執行環境影響評價制度、“三同時”制度，建立 GPS 動態監測管理體系，對礦山地質環境實行有效的監控，增強礦山企業進行礦山地質環境保護、土地復墾的自覺性和責任感。三是健全完善監督管理制度。進一步建立完善礦山地質環境準入制度、環境恢復治理書面承諾與擔保制度。由政府向采礦權人或相應的擔保機構收取質量保證金，按照“企業所有、政府監管、專款專用”的原則管理，礦山關停時由政府指令專門委員會或機構評審合格后，方可退還這筆資金及利息。如果評審不合格，則從企業繳存的保證金中扣除治理費用，用于礦山地質環境治理工作。四是提高礦山地質環境的生態治理率。積極引進和開發適用于礦山損毀土地復墾和生態恢復的新技術，開展礦山生態恢復工程研究，加大關停礦山土地復墾力度，選擇不同地區、不同類型的礦業基地，以可持續發展的觀點，組織實施礦區的復墾種植，增加耕地數量，確保轄區內耕地占補平衡。

5、創新投資機制，拓寬投融資渠道

針對歷史遺留礦山多，地質環境治理資金無著落的情況下，研究建立礦山地質環境治理基金為主體，以其他市場化籌資方式為輔的治理辦法，從收繳的礦產資源價款、資源稅等涉礦科目中提取一定比例，對以往關停礦山開采造成的環境欠帳進行恢復治理。二是出臺優惠扶持政策。從財政補貼、信貸支持、土地使用等方面研究制定礦山地質環境治理的優惠政策，以廢舊礦山二次資源利用、復墾礦山土地使用權等作為回報，體現誰恢復、誰使用、誰受益的原則，大力鼓勵社會法人或自然人參與礦山地質環境治理，進行產業化經營。三是實施企業化運作。研究創建專業的礦山地質環境治理投資公司，具體承擔礦山地質環境治理的資金籌措、運行和管理。鼓勵支持企業上市融資，或以發行債券等形式從資本市場融通資金，幫助企業從銀行或財團融資，籌集礦山地質環境治理資金，建立礦山地質環境治理的多元化市場融資機制。

總之，礦山地質環境治理是一項有著高度經濟、社會、生態環境效益的事業，需要全社會的共同努力才能達到預期效果。

參考文獻：

[1]王永生，我國礦山環境治理的現狀、問題與對策，西部資源，2006-10-30.

[2]徐曙光，國外礦山環境立法綜述，國土資源情報，2009-08-20.

篇10

地下開采和露天開采是采礦業較為常見的的兩種采礦形式，與地下開采相比，露天開采在開采空間、采礦安全、勞動生產率、生產成本、設備運用等方面都存在一定的優勢，因此在這些年來的發展和應用都呈現加速化和普及化的趨勢。這種形勢令我國在露天采礦的技術與設備兩方面都得到了很大的提高，逐漸具備了與國際接軌的實力。技術的發展能夠令采礦的效率獲得提升，進而得到更好的發展基礎與發展資本，有了發展的資本，采礦設備的大型化與智能化研究就更容易實現，優秀的設備又能有效促進技術的進步，最終形成一個相互促進、相互提高的良性循環。

1 露天采礦的技術發展

1.1充填采礦技術的發展

采礦技術往往面臨著礦產資源回采率低與地表資源破壞嚴重兩大難題，膠結充填技術正是解決這兩大難題的有效手段。不過，最初的充填工藝與采礦技術本身存在一定的脫節，二者在匹配后的效率與產能上都存在一定的問題，這些問題長期制約著我國的露天采礦技術。不過，近幾年的科技進步令我們擁有了分段充填、高分層充填、嗣后充填（配合階段深孔技術）等先進充填工藝，這些工藝與現有的露天采礦技術具有很高的配合度，能極大地提升生產效率，同時有效確保資源回采率與環境保護。

1.1.1分段充填

露天礦應用充填采礦技術時需要進行分層回采，而分層的朝向不同，產生的結果也會有所區別。但只要使用分段填充，分層中原本曝露出的大面積就會變成一種多斷面結構，而且在形狀上會很不規則，最終達到減小露天礦場曝露面的目的。

1.1.2高分層充填

該技術優缺點并存，雖然能夠擴大開采面與開采范圍，便于使用各種大型機械來提高工作效率。但分層高度上有很大的限制，最高到3米就是極限了，這對生產效率有一定的負面影響。

1.1.3嗣后充填（配合階段深孔技術）

結合了以上兩種技術的技術優勢，具有很高的適應性、特殊性與生產效率。具體體現為可以應用于各種不同的特殊工段，而且在性能上較為獨特，這種通用的技術極大提升了工作效率與管理的便捷性。

1.2陡幫采礦技術的發展

隨著開采深度的增加，我國許多大型的露天礦都不得不處于深凹開采的惡劣作業條件下。這種復雜的開采環境對開采條件與開采設備都有很大影響，進而會引起開采效率的低下。這種嚴峻的形式迫使人們開始研究和發展陡幫開采技術，具體來說就是對部分的剝巖量加以推遲，這樣一來就能令剝采比在整個生產期得到均衡，因為露天礦在初期需要大量的剝巖量，其剝采比是比平均剝采比要高的。陡幫開采技術不僅能令基建投資得到有效控制，而且由于其令最終邊幫在暴露時間上得到了有效縮短，所以可以使邊坡更加穩定。

1.3爆破采礦技術的發展

露天采礦中，經常需要使用爆破進行作業，具體的環節包括微差爆破與孔內微差爆破、擠壓等。這些技術能有效解決爆破減震與難爆礦巖兩大問題。爆破技術的提升主要依靠的是各種新型爆破器材與炸藥，這些新型器材與炸藥的應用極大地提高了爆破精度，令爆破采礦獲得了更高的質量與安全性。

2.露天采礦的設備發展

2.1采礦設備的大型化發展

任何工程的設備和技術都是在依循自身的特點而不斷進步的，對采礦業來說，其自身就具有工程龐大的特點。尤其是露天采礦，其大的特點不僅體現在工作區域、礦產所在區域、工作量和資源量上，而且體現在對設備的需求上。巨大的工作面令露天采礦不得不需要數量極大的人力與物力，這種低效率的采礦方法可以說是對資源的一種浪費，因此采礦所需的機械設備也必須向大型化的方向發展才行。這種大型化的發展趨勢體現在三方面.

2.1.1穿孔設備的大型化

穿孔設備的大型化主要體現在可鉆孔直徑上，能夠在鉆孔時直接鉆出更大的鉆孔直徑，令開采效率得到提升。該設備的發展包括四個階段，第一階段為磕頭鉆，第二階段為噴火鉆，第三階段為沖擊鉆，第四階段為目前的牙輪鉆。牙輪鉆現在的最大孔徑可達559毫米，鉆孔效率非常之高，對露天采礦的高效化進程有極大的促進作用。

2.1.2裝載設備的大型化

裝載設備的大型化具體體現為各種開采設備的斗容得到了大幅度的提升，提高了單次的開采量。該種設備主要包括液壓挖掘機、輪式裝載機、電鏟三種，其中采礦過程以電鏟為主導。國外通用的電鏟最大斗容可達53.5立方米，而我國隨著科技的發展，所生產的電鏟在斗容上已經超過了這個數值，wK 55型號的電鏟斗容可達55立方米。這種先進設備的制造技術是我國在露天采礦技術上已經達到國際先進水平的證明。另外，輪式裝載機、液壓挖掘機則應用于礦產裝載工作，這種設備的先進化不只體現在斗容的增加上，還體現在動作的靈活與操作的便捷上，三方面的提高令這兩種設備獲得了更高的作業率，進而提升了裝載效率。

2.1.3運輸設備的大型化

運輸設備的大型化具體體現在運輸工具噸位的進化上，包括汽車在內的各種礦產運輸工具在噸位上都不斷增長，令開采出的礦產資源都能迅速、高效地運輸出去，避免了礦石的積壓，擴大了作業空間與作業環境。其中汽車是最主要的運輸設備，具有活動靈活、易于轉彎、擅于爬坡等多方面的優點。汽車的噸位是伴隨著露天礦整體的大型化而增長的，目前較為先進的載礦用汽車的載重噸位都超過了300噸，比如Cat797型有效載重為326噸，T282型有效載重則能達到327噸。

2.2采礦設備的智能化發展

采礦設備雖然在形體和開采量上始終在向大型化發展，但在操作和控制上，迎合目前的信息發展趨勢，體現出了極強的智能化特征。這種發展融合了計算機技術、微電子技術、遠程數控技術、遙感技術等多重技術，具體表現在以下三個方面。 2.2.1智能化車載監控系統 車載監控系統被廣泛應用于各個采礦機械上，時刻監視機械設備的運作與維護情況，結合報警功能和無線通信功能就能將設備的問題與故障及時反饋給維修人員，令他們及時針對狀況進行維修和處理。具體來說就是在主要的部件上設置監控系統和報警系統，監視這些部件的參數，一旦參數出現問題，監控系統就會發現，繼而報警系統以無線通訊的方式連接中央計算機，對中央計算機的操作人員提出警告。這種監控方法具有很高的便捷性和即時性。

2.2.2智能化GPS定位系統

CPS定位系統的定位勘測功能令礦產資源的位置得到更好的確定，避免了更多的無意義作業。由于其定位精度能夠被控制在1米之內甚至厘米級，所以能令露天采礦實現高精度化、高效率化。其具體應用包括如下兩個方面。

（1）對露天礦的地表進行精確測量

CPS系統應用在地表測量上可以不受儀器、地形、人員、能見度、氣候、位置等因素的限制，大大節省了人力物力。而且因為GPS采用衛星定位，相比傳統測量，消除了大量的人為誤差，令測量精度得到了有效的提升。GPS系統測出的精確地表定位圖對優化作業面和采礦區域整體布置有很大幫助。

（2）對露天礦的開采進行精確定位

利用GPS系統測定出最適合鉆機打孔的位置，能令現場的測量作業負擔得到減輕，令鉆機的操作者得以在最短的時間內以最高的精度完成鉆孔的準備。而且將CPS系統與鉆機結合就能更進一步促進智能化的發展，令超鉆現象或欠鉆現象大幅減少。

2.2.3智能化環保系統

礦業開采一直是環保工作的重點與難點，因此在設備上加入環保設計不只是目前的主流發展設計，更是我國可持續發展戰略的必要要求。但由于露天采礦的環保系統受到工作環境和工作技術的約束，所以想令其實現有效化和智能化必須從技術的角度入手。舉例來說，可以設置自動的環境質量監測系統，一旦采礦工作引起某項環境指標超標，立刻停止作業，檢討降低該指標的方法。

3.結語

科技的進步是露天采礦技術得以發展的基礎，科技進步了，更安全、高效的采礦技術才能得到應用，更大型、智能的采礦設備才能開發出來。在這個科技日新月異的發展背景下，相關的技術人員不能停止研究創新的腳步，只有時刻關注新科學、新技術的出現，才能第一時間將相關技術應用于露天采礦工程和露天采礦設備，令我國在露天礦方面的生產力與生產效率都獲得持續而長期的發展，確保經濟發展所必須的那大量能源，為我國的社會主義建設做出應有的貢獻。

參考文獻：

[1]秦繼生.露天采礦技術及采礦設備發展趨勢的分析[J].建材發展導向，2011（8）.

[2]張征.露天采礦的技術及發展方向探討[J].內蒙古煤炭經濟，2013（2）.