露天煤矿开采工艺与设备现状及发展趋势 王童

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:王童
[导读] 摘要:处于新时期发展背景下,在我国露天煤矿企业长期发展过程中,要想能够尽快走上可持续发展道路,那么身为企业内部相关管理工作人员,就应该紧跟时代发展步伐,积极调整传统的安全管理模式。
        中煤华利哈密市和翔工贸有限责任公司  新疆哈密  839200
        摘要:处于新时期发展背景下,在我国露天煤矿企业长期发展过程中,要想能够尽快走上可持续发展道路,那么身为企业内部相关管理工作人员,就应该紧跟时代发展步伐,积极调整传统的安全管理模式。基于此,本文主要分析了露天煤矿开采工艺与设备现状及发展趋势。
        关键词:露天采矿工艺;采矿设备;发展
        引言
        随着时代的进步发展,我国煤矿企业经过了较长时间的发展,目前所处的市场竞争环境越发的严峻。鉴于新时期发展基础上,我国煤矿企业要想能够保持可持续发展态势,那么就必须要做到紧跟时代发展步伐,积极调整过去落后的生产方式,尤其是煤矿机电设备和开采工艺。
        1露天开采概述
        露天开采指将矿体上存在的覆盖物移除,得到所需矿物的开采技术,基本的作业流程包括了穿孔、爆破、采装、运输以及排土等。依照作业是否连续,可以将露天开采分为间断式、半连续式和连续式。对比地下开采,露天开采的有着非常明显的优势,如回采率高、资源利用率高、贫化率低、适合大型机械作业、建矿速度快、生产率较高等。而依照矿床的分布情况,可以将露天开采划分为平缓矿床开采和倾斜矿床开采,前者比较常用的采矿方法包括横运采矿法、纵运采矿法以及倒堆采矿法等,后者常用的采矿方法包括组合台阶法、横采掘带以及分区分期开采等。露天开采具备几个非常显著的特征,一是资源综合利用率高,回采率可以达到95%以上;二是安全性强,在连续开采的情况下,安全可控;三是对环境破坏影响小,露天采矿能够实现与生态环境的和谐相处,均衡发展;四是生产规模大,可以通过机械化、智能化进行多区域、多平台同步大量开采,实现规模较大的年开采量目标;五是生产效率较高,机械设备和人员的科学合理安排,能够为企业创造较高利润[1]。
        2露天矿山采矿技术发展现状
        我国矿山露天开采的规模较大,自80年代以来,采矿业的发展受到国家重视,不断更新采矿设备,发展更加先进、现代化的采矿技术。自动化、信息技术为采矿业的开采技术和采矿设备注入新的活力,例如大型深凹露天矿陡坡铁路系统、无公害爆破技术等系统建设和技术应用。采矿技术水平的提升,使得采矿设备操作难易程度和功能实用性显著提高,为工作人员增加安全保障,减少人工开采,提高露天开采质量。但同时,与国际先进发达的露天采矿技术相比,中国的露天采矿技术仍然存在着生产规模小,露天开采比重小,开采设备落后的问题。
        3露天煤矿开采工艺
        3.1陡帮开采技术
        陡帮开采技术是针对凹陷露天矿初期剥岩量比较大,均衡整个生产期的剥采比,加陡露天矿剥岩工作帮所采用的技术措施。缓帮开采的工作帮坡脚一般为8°~15°,陡帮的工作帮坡角则可达到25°~35°,可以利用挖掘机等机械横向采掘,也能实行纵向爆破。陡帮开采技术基建工程周期短,基建工程量少,有利于节约基建投资,利于边坡稳定。同时,陡坡开采技术推迟部分剥岩量,比分期开采更加有效灵活,提高露天采矿效率,为企业创造更大的经济效益。
        3.2爆破作业技术
        在露天矿作业过程中,爆破作业属于非常重要的工作内容,在具体的工作过程中,常用的爆破作业技术可分为以下几种:(1)微差爆破作业技术,借助塑料导爆管非电起爆系统来完成爆破作业,这种作业模式通常在每周进行一次即可满足后续的开采要求,而平时只需要利用一些小规模爆破即可。

(2)预裂爆破作业,为了降低爆破后振动对于周围边坡结构的负面影响,在实际应用中也需要确保台阶坡面的平整性,并在坡底线所在位置进行垂直孔台阶高度的设置,同时将孔距控制在2.5m到3.5m,随后向其中添加炸药,起爆后得到稳定的工作层[3]。
        4露天煤矿开采工艺与设备发展趋势
        4.1高效化、智能化发展
        随着露天开采技术的不断进步,露天开采已经从传统的矿岩爆破后用铲装设备装载运输转变为集约化的开采运输。采矿设备针对大工作量也要具有更大的载荷量和功率,开采装备水平提高,日趋大型化,如矿用汽车、大倾角运输系统等,不仅增加运输承重量,还能提高矿山产能,降低运输成本。大型露天矿集约化、连续化的开采技术将转变矿山运输理念,摒弃移动式运输工具传统观念,发展露天开采传输式物流新观念,创新露天开采技术理论,实践建立露天采场工作面矿石装载—破碎—输送的集中化开采体系。同时矿山开采过程中,运用信息技术推进采矿设备的智能化、数字化,实现矿山作业的自动控制和科学管理自动化[4]。
        4.2变频节能技术
        经过较长时间的应用观察可以看出,企业合理的应用变频节能技术,能够保证设备更具良好的使用性能。特别是与之前传统中所使用的交流电进行比较,更能够保证交流电固定频率得以很好的转换,煤矿机电设备应用变频节能技术,也能够摆脱过去理论知识的制约,保证后压频比控制模式得以转变,融合矢量控制方式下,做到转矩控制结果的基础上,将变频节能技术广泛的应用在日常生产环节当中。最后,整合人工神经网络、模拟自动化控制等方式,有效提高变频技术集成系统的良好性能,在更大范围内集中集成系统。最后,伴随着不断扩大的使用范围下,变频节能技术更具综合性的优势。煤矿企业借助变频节能技术进行生产工作,在妥善管理好机电设备的基础上,而且也能够对过程中各项数据信息加以全面的监管[5]。
        4.3自动化集中控制技术
        如今,随着人们生活水平的提升和经济社会的发展,对煤矿资源需求不断增多,此时传统的煤矿开采模式无法满足经济社会发展需求,进而需要对其进行改革和创新,而在煤矿开采中自动化集中控制技术就会成为大势所趋,其不仅可以弥补人力开采模式的缺陷和不足,而且还可以提高煤矿开采的效率。在煤矿开采过程中,提升设备是不可或缺的组成部分,其重量和体积比较大,加之开采人员素质水平参差不齐,也会在一定程度上影响提升设备的运行。然而,自动化集中控制技术在煤矿开采工作中被广泛应用后,不仅确保了提升设备的准确度、精确度,而且还可以提高提升设备应用的安全性、稳固性,有效提高了提升设备的运行效率。
        结束语
        随着动力挖掘机等现代采矿工艺和技术的发展,对露天采矿技术的应用使得采矿规模逐渐扩大,使我国的矿产量得到明显提升。因此,先进的露天采矿技术对于我国采矿技术水平的提升和矿产业发展具有重要意义。
        参考文献:
        [1]邢虎虎.露天矿高效开采新技术与设备分析[J].世界有色金属,2019,(02):27-28.
        [2]贾美青.露天煤矿高效开采新技术装备应用研究[J].机械管理开发,2019,34(03):230-231.
        [3]张洪.露天煤矿开采理论及工艺技术发展趋势[J].露天采矿技术,2018,33(06):1-3+7.
        [4]王晓明.煤矿机电设备安全管理措施探索[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(12):92-93.
        [5]李强,王晗.浅谈新时期露天煤矿机电设备科学管理措施提升设备效率[J].科技风,2018(01):155.
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