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發(fā)布時(shí)間： 2024-03-08

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建國(guó)以來(lái)，我國(guó)金屬礦山露天采礦技術(shù)取得很大的進(jìn)展，隨著發(fā)展，我國(guó)在露天礦陡幫開(kāi)采、高臺(tái)階開(kāi)采、穿爆技術(shù)方面發(fā)展迅速并具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，基本是跟隨國(guó)際研究趨勢(shì)，甚至部分技術(shù)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先。在露天礦山運(yùn)輸系統(tǒng)、設(shè)備大型化、自動(dòng)化方面已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平，在數(shù)字礦山、開(kāi)采監(jiān)控手段現(xiàn)代化以及礦山現(xiàn)代管理等方面較大。
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中國(guó)金屬礦山露天采礦技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)
遷困難、費(fèi)用高的缺點(diǎn)，大型移動(dòng)破碎機(jī)組的研發(fā)取得了快速發(fā)展。國(guó)外大型露天礦諸如澳大利亞的紐曼山鐵礦、加拿大的蘭德瓦利銅礦、美國(guó)的西雅里塔銅鉬礦等的間斷—連續(xù)開(kāi)采工藝也多采用可移式破碎站。我國(guó)鞍鋼齊大山鐵礦于1997年在國(guó)內(nèi)首次建成了采場(chǎng)內(nèi)礦、巖可移式破碎膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)自投產(chǎn)后一直運(yùn)轉(zhuǎn)正常，標(biāo)志著我國(guó)深凹露天礦間斷—連續(xù)開(kāi)采工藝達(dá)到了世界先進(jìn)水平。
【1.4 大型深凹露天礦陡坡鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)】露天礦山進(jìn)入深凹開(kāi)采階段后，采用30‰以下緩坡度鐵路運(yùn)輸和緩工作幫開(kāi)采方式，效率較低。隨著開(kāi)采深度增加，運(yùn)輸線路增長(zhǎng)，運(yùn)輸成本急劇上升，已成為制約礦山可持續(xù)發(fā)展的“瓶頸”。為此，我國(guó)在“十五”科技攻關(guān)期間，成功開(kāi)發(fā)出大型深凹露天礦陡坡鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)，在我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)了深凹露天礦陡坡鐵路運(yùn)輸開(kāi)采，有效解決了陡坡鐵路爬行、機(jī)車牽引力不足、網(wǎng)路安全供電的技術(shù)難題，成功打破了大型深凹露天礦陡坡鐵路運(yùn)輸?shù)摹捌款i”。該成果應(yīng)用到攀鋼集團(tuán)朱家包包鐵礦，延深鐵路運(yùn)輸深度45m，多采鐵礦石3000萬(wàn)噸，減少剝采比0.42噸/噸，鐵運(yùn)比提高20.72%，延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限15年，開(kāi)采成本降低25.33%，直接經(jīng)濟(jì)效益7.23億元。成果推廣到本溪鋼鐵集團(tuán)公司歪頭山露天鐵礦，延深鐵路運(yùn)輸深度72m，節(jié)省投資1.5億元，采礦成本降低30.43%，直接經(jīng)濟(jì)效益5.6億元。
【1.5 大型深凹露天礦安全高效開(kāi)采技術(shù)】大型深凹露天礦安全高效開(kāi)采技術(shù)是“十五”科技攻關(guān)成果。該成果針對(duì)深凹露天礦邊坡的穩(wěn)定性以及生產(chǎn)調(diào)度信息化管理方面開(kāi)展了研究，在國(guó)內(nèi)外首次采用基于現(xiàn)代三維數(shù)值模擬與三維極限平衡分析相結(jié)合的方法對(duì)露天邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析優(yōu)化，為深凹露天礦邊坡設(shè)計(jì)提供了科學(xué)的方法;開(kāi)發(fā)出基于GPS定位的實(shí)時(shí)自動(dòng)化生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)和管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的人員和設(shè)備的定位、跟蹤及調(diào)度，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的全過(guò)程控制，并使其始終處于優(yōu)化和高效運(yùn)行之中，生產(chǎn)效率大幅度提高。
【1.6 采場(chǎng)無(wú)(微)公害爆破技術(shù)】采場(chǎng)無(wú)(微)公害爆破技術(shù)針對(duì)礦山爆破的三大主要公害(爆破塵毒、爆破振動(dòng)和爆破飛石)，自主設(shè)計(jì)并建立了爆破塵毒收集及測(cè)試分析系統(tǒng)，首次研制出新型高效毒氣吸收劑，并確定了合理的微塵毒裝藥結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了礦山爆破無(wú)(低)公害化。同時(shí)發(fā)明出一種水力增壓裝藥結(jié)構(gòu)及合理編排起爆時(shí)序和時(shí)差、采取緩振軟塞墊層的綜合減振爆破工藝技術(shù)，大大降低了粉塵和爆破振動(dòng)，并明顯改善了爆破效果;首次研制了飛石柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)，爆破飛石拋擲距離降低50%，飛石塊度可控制在100mm以內(nèi)，形成了礦山爆破公害控制成套技術(shù)。技術(shù)整體上處于國(guó)際先進(jìn)水平。
【1.7 露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采平穩(wěn)過(guò)渡關(guān)鍵技術(shù)】“露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采平穩(wěn)過(guò)渡關(guān)鍵技術(shù)”是國(guó)家“十一五”科技攻關(guān)課題，該課題針對(duì)露天礦何時(shí)向地下礦過(guò)渡、礦山開(kāi)拓系統(tǒng)和露天地下產(chǎn)能怎么平穩(wěn)銜接、在高陡邊坡下如何實(shí)現(xiàn)地下高效采礦、露天轉(zhuǎn)地下采場(chǎng)如何防突水、如何建立采礦擾動(dòng)引起的露天邊坡滑坡和地下圍巖崩塌的預(yù)警機(jī)制等露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采過(guò)程中采礦與安全的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)展開(kāi)了研究，并取得了如下的成果:創(chuàng)建了露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采界線動(dòng)態(tài)關(guān)系函數(shù)，發(fā)明了露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采平穩(wěn)過(guò)渡合理時(shí)機(jī)的確定方法;為保證露天轉(zhuǎn)地下崩落法采礦安全，發(fā)明了露天轉(zhuǎn)地下崩落法覆蓋層厚度計(jì)算公式，首次提出了礦巖復(fù)合覆蓋層形成工藝技術(shù)，攻克了露天轉(zhuǎn)地下崩落采礦法安全技術(shù)難題;基于提高露天轉(zhuǎn)地下井下二步驟回采效能，發(fā)明了雙底部結(jié)構(gòu)及其工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了安全高效采礦;針對(duì)露天采場(chǎng)匯水瞬間量大且集中的特點(diǎn)，創(chuàng)造性地提出了建造應(yīng)急中段防范突水災(zāi)害的新思路，發(fā)明了應(yīng)急水倉(cāng)建設(shè)方法，提高了露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采的防突水災(zāi)害能力;在國(guó)內(nèi)首次建立了國(guó)內(nèi)30通道微震監(jiān)測(cè)網(wǎng)系統(tǒng)，構(gòu)建了露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采過(guò)程安全監(jiān)控和災(zāi)害預(yù)警體系，開(kāi)發(fā)出圍巖損傷劣化評(píng)價(jià)和巖體質(zhì)量軟件分析、微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和三維應(yīng)力場(chǎng)數(shù)據(jù)交融、礦山應(yīng)力場(chǎng)背景的預(yù)警預(yù)報(bào)可視數(shù)字化場(chǎng)景、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程傳輸與專家會(huì)診和礦井人員定位及應(yīng)急救援的全新功能，可靠預(yù)防了礦山災(zāi)害。
【1.8 特大型露天安全高效開(kāi)采技術(shù)】該課題是國(guó)家“十二五”科技攻關(guān)課題，針對(duì)我國(guó)以及我國(guó)在海外擁有的特大型露天鐵礦山礦床賦存特點(diǎn)，從高效、經(jīng)濟(jì)、安全的角度，開(kāi)發(fā)出急傾斜露天礦床剝離洪峰控制動(dòng)態(tài)優(yōu)化技術(shù)、基于經(jīng)濟(jì)動(dòng)態(tài)評(píng)估和采剝總量均衡的生產(chǎn)規(guī)模優(yōu)化技術(shù)、特大露天礦開(kāi)采多因素干擾下的礦石損失貧化控制自適應(yīng)技術(shù)、特大型露天礦新水平多區(qū)段開(kāi)拓技術(shù)，突破了特大型露天礦山高效、低成本開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，建立了特大型露天礦山開(kāi)采技術(shù)經(jīng)濟(jì)體系，技術(shù)整體處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
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露天采礦技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)水平比較
我國(guó)金屬礦山露天采礦技術(shù)己取得顯著成就，在露天礦陡幫開(kāi)采、高臺(tái)階開(kāi)采、穿爆技術(shù)方面發(fā)展迅速并具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，基本是跟隨國(guó)際研究趨勢(shì)，甚至部分技術(shù)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先。但在露天礦山運(yùn)輸系統(tǒng)、設(shè)備大型化、自動(dòng)化方面已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平，在數(shù)字礦山、開(kāi)采監(jiān)控手段現(xiàn)代化以及礦山現(xiàn)代管理等方面差距較大。
【開(kāi)采工藝連續(xù)化，運(yùn)輸方式多樣化、高效化】陡幫開(kāi)采方面，我國(guó)陡幫開(kāi)采的工作幫坡角在40°左右，而露天采礦技術(shù)較先進(jìn)的美國(guó)、加拿大、俄羅斯工作邊坡角已達(dá)45°左右。和國(guó)外一樣，我國(guó)大部分礦山的間斷—連續(xù)開(kāi)采工藝實(shí)現(xiàn)了采場(chǎng)內(nèi)可移動(dòng)式礦巖破碎—膠帶運(yùn)輸;陡坡鐵路可使鐵路運(yùn)輸延深至露天礦更深的階段，運(yùn)輸能力提高25%，運(yùn)輸成本降低20%，我國(guó)已實(shí)現(xiàn)了陡坡鐵路限坡45‰～50‰。高臺(tái)階采礦方面，我國(guó)在南芬鐵礦實(shí)現(xiàn)了18m的高臺(tái)階生產(chǎn)，降低了單位開(kāi)采成本;在露天開(kāi)采工藝方面，我國(guó)大部分都達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
【開(kāi)采設(shè)備大型化】鉆機(jī)方面，我國(guó)金屬露天礦山的穿孔設(shè)備包括牙輪鉆和潛孔鉆，大型礦山主要采用牙輪鉆，鉆孔直徑以250mm、310mm為主，中小型露天礦山主要采用潛孔鉆，鉆孔直徑多數(shù)為200mm;國(guó)外穿孔設(shè)備基本采用牙輪鉆，鉆孔直徑大多為311～381mm、445mm、559mm。鏟裝方面，國(guó)外以電動(dòng)鏟設(shè)備占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)(約占48%)，但液壓電鏟的應(yīng)用在不斷擴(kuò)大(約占26%)，斗容以21m3、38m3、43m3為主;國(guó)內(nèi)主要以電鏟為主，目前太原重工已研制出WK－75型礦用電鏟，斗容達(dá)到75m3，為世界最大級(jí)別的挖掘機(jī)。汽車運(yùn)輸方面，目前國(guó)外大型礦山使用的電動(dòng)輪汽車，其載質(zhì)量大多為240噸、320噸、150噸，最大可達(dá)到363噸，我國(guó)大型露天礦用汽車載質(zhì)量大多數(shù)為120噸、170噸。2015年11月，航天重工自主研制了H噸3363兩軸電動(dòng)輪礦用自卸車，載質(zhì)量達(dá)到363噸，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)露天礦用汽車裝備邁入世界先進(jìn)水平行列。
【爆破技術(shù)】國(guó)外露天礦廣泛采用大區(qū)多排微差爆破技術(shù)，以增加每次爆破的礦巖量，減少爆破次數(shù)，提高設(shè)備利用率，改善爆破質(zhì)量，這已是一般通用的形式。新型炸藥以及爆破器材不斷問(wèn)世對(duì)提高爆破精度、改善爆破質(zhì)量、加強(qiáng)爆破安全等都有重大的影響。
【生產(chǎn)管理自動(dòng)化】國(guó)外金屬露天礦在生產(chǎn)管理自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)在線控制和設(shè)計(jì)應(yīng)用等方面，開(kāi)發(fā)出多款軟件平臺(tái)，如Gemcom公司的surpac、mineshed、whi噸噸le，Micromine公司的micromine、fieldmarshal、gbis等已取得顯著成就。這些軟件平臺(tái)可以進(jìn)行露天礦境界優(yōu)化、設(shè)計(jì)，生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃編制，露天礦開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略性規(guī)劃，生產(chǎn)模擬分析，評(píng)價(jià)開(kāi)拓運(yùn)輸系統(tǒng)與選擇裝運(yùn)設(shè)備，編制汽車調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)采裝運(yùn)設(shè)備維修計(jì)劃管理，計(jì)劃備品配件存儲(chǔ)和供應(yīng)控制，模擬主要生產(chǎn)過(guò)程和優(yōu)化工作參數(shù)，進(jìn)行財(cái)務(wù)分析等。我國(guó)近年來(lái)也自主研發(fā)了相關(guān)軟件平臺(tái)，如中南大學(xué)數(shù)字礦山研究中心自主研發(fā)的dimine軟件、北京3DMINE礦業(yè)軟件公司研發(fā)的3Dmine軟件，但總體自動(dòng)化管理程度不高，需要經(jīng)一步加強(qiáng)。
【露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采工藝】國(guó)外露天轉(zhuǎn)地下礦山，大多采用露天采場(chǎng)內(nèi)外聯(lián)合開(kāi)拓系統(tǒng)銜接方式，在露天采場(chǎng)深部不設(shè)運(yùn)輸系統(tǒng)，統(tǒng)一利用地下巷道運(yùn)輸，共同使用井下破碎站和提升系統(tǒng)，這樣減少了露天剝離和地下開(kāi)采的基建投資，如瑞典基魯納礦、芬蘭皮哈薩爾米礦;而我國(guó)不少露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采的礦山大多采用的是露天采場(chǎng)外開(kāi)拓，較少考慮露天與地下開(kāi)采工藝系統(tǒng)的結(jié)合和相互利用問(wèn)題，造成了地下井巷工程量大，投資高，基建時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。“十一五”科技攻關(guān)期間，國(guó)內(nèi)有許多科研機(jī)構(gòu)針對(duì)國(guó)內(nèi)露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采的技術(shù)要求及今后的發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行了大量的研究，并取得了重要進(jìn)展。如中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院開(kāi)發(fā)出的露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采平穩(wěn)過(guò)渡技術(shù)在河北石人溝、馬鋼姑山等露天礦山進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，取得了很好的應(yīng)用效果，為國(guó)內(nèi)露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采的礦山提供了理論依據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。
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露天采礦技術(shù)發(fā)展主要方向
今后一個(gè)時(shí)期，露天礦山開(kāi)采技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾方面。
【開(kāi)采工藝向連續(xù)化、集約化發(fā)展】傳統(tǒng)的露天開(kāi)采是礦巖爆破后，在工作面用鏟裝設(shè)備裝載到運(yùn)輸工具(汽車或鐵路)，然后運(yùn)輸?shù)侥康牡?。幾十年?lái)，露天開(kāi)采技術(shù)不斷發(fā)展，開(kāi)采裝備日趨大型化，國(guó)內(nèi)露天礦山的挖掘設(shè)備斗容達(dá)到15m3以上，大型運(yùn)輸設(shè)備—電動(dòng)輪汽車載重噸位達(dá)到154噸以上，極大提高了礦山產(chǎn)能，但是，隨著石油等主要原材料價(jià)格的不斷上漲和CPI物價(jià)指數(shù)的高攀，礦山開(kāi)采成本直線上升;隨著露天礦山深凹開(kāi)采條件日益惡化，礦山運(yùn)輸距離增加，運(yùn)輸效率降低，運(yùn)輸能耗加大，礦場(chǎng)內(nèi)環(huán)境污染加劇等諸多問(wèn)題制約著我國(guó)露天開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展。因此，需要從露天采礦工藝源頭探尋新型采礦技術(shù)方法與配套裝備，解決礦山高成本、高污染、高能耗問(wèn)題。大型露天礦集約化、連續(xù)化開(kāi)采技術(shù)將轉(zhuǎn)變礦山運(yùn)輸理念，擯棄移動(dòng)式運(yùn)輸工具傳統(tǒng)觀念，發(fā)展露天開(kāi)采傳輸式物流新觀念，創(chuàng)新露天開(kāi)采技術(shù)理論，實(shí)踐建立露天采場(chǎng)工作面礦石裝載—破碎—輸送的集中化開(kāi)采系統(tǒng)。這將是一個(gè)全面提高礦山開(kāi)采技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)高效、環(huán)保、節(jié)能目標(biāo)的新型露天采礦方法，是未來(lái)大型露天礦山技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。
【裝備水平向大型化、智能化發(fā)展】回顧采礦歷史，露天采礦的發(fā)展主要就是通過(guò)采礦設(shè)備的進(jìn)步而實(shí)現(xiàn)的，在過(guò)去的20多年里，采礦設(shè)備大型化的趨勢(shì)十分明顯，特別是沒(méi)有作業(yè)空間限制的露天礦設(shè)備，工作質(zhì)量達(dá)數(shù)百上千噸乃至數(shù)千噸的設(shè)備種類繁多。采礦裝備水平的快速發(fā)展，極大地改變了采礦方法和工藝，推動(dòng)了采礦技術(shù)的發(fā)展。國(guó)外大型露天礦最高年產(chǎn)礦石量已達(dá)到4000萬(wàn)噸～5000萬(wàn)噸，普遍采用10m3以上斗容的電鏟和載重170噸以上的卡車，最大電鏟斗容達(dá)到43m3，卡車載重已達(dá)240噸，爆破炮孔直徑目前已普遍向400～440mm發(fā)展，每次爆破規(guī)模保持在60萬(wàn)噸～100萬(wàn)噸;臺(tái)階高度普遍達(dá)到15m以上，個(gè)別達(dá)到20m。而我國(guó)最大的露天礦(單一采場(chǎng))年產(chǎn)僅為800萬(wàn)噸～1200萬(wàn)噸鐵礦石，電鏟斗容多數(shù)為4～10m3，卡車載重大多在25～75噸。實(shí)踐證明，應(yīng)用大型裝備實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的礦山生產(chǎn)，必然會(huì)給企業(yè)帶來(lái)高的效益。
【大型極深部露天礦山開(kāi)采技術(shù)將得到發(fā)展】目前，我國(guó)已有部分露天礦山進(jìn)入極深部開(kāi)采階段，取得了一定經(jīng)驗(yàn)，也存在一定問(wèn)題:①進(jìn)行極深露天開(kāi)采時(shí)，開(kāi)采成本增加、運(yùn)距增加，運(yùn)輸條件惡化，生產(chǎn)產(chǎn)量進(jìn)入衰減期;②露天礦進(jìn)入極深部開(kāi)采時(shí)為解決高陡邊坡穩(wěn)定性和深層水對(duì)邊坡影響問(wèn)題，投資巨大;③對(duì)進(jìn)入極深露天礦開(kāi)采的礦山，由于采場(chǎng)爆破等有害氣體的擴(kuò)散緩慢，造成開(kāi)采效率下降和環(huán)境污染問(wèn)題。未來(lái)10年內(nèi)，國(guó)內(nèi)大部分露天礦山都將陸續(xù)進(jìn)入深部、極深部開(kāi)采階段，解決好極深部露天礦開(kāi)采的特殊技術(shù)問(wèn)題，以較小的投資、較短的時(shí)間、安全地實(shí)現(xiàn)礦山穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)，對(duì)實(shí)現(xiàn)礦山可持續(xù)發(fā)展具有重要理論價(jià)值和實(shí)用意義，是我國(guó)金屬采掘業(yè)發(fā)展面臨的迫切需要解決的綜合性技術(shù)問(wèn)題，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【露天數(shù)字化礦山技術(shù)將改變礦山傳統(tǒng)開(kāi)采技術(shù)和工藝，實(shí)現(xiàn)礦山作業(yè)的自動(dòng)控制和科學(xué)管理自動(dòng)化】我國(guó)露天數(shù)字化礦山技術(shù)在“十一五”及“十二五”國(guó)家科技計(jì)劃項(xiàng)目的支持下，已取得了一定成就，但總體而言，我國(guó)礦山采礦生產(chǎn)的信息化和智能化水平與國(guó)外礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在巨大差距，我國(guó)礦山的技術(shù)裝備水平、勞動(dòng)生產(chǎn)效率和安全保障能力遠(yuǎn)低于國(guó)外先進(jìn)水平，亟需進(jìn)一步發(fā)展自主的智能開(kāi)采技術(shù)與裝備，并促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化。其中，包括礦山虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)、礦山開(kāi)采過(guò)程智能化管控平臺(tái)、智能開(kāi)采軟件、礦山生產(chǎn)智能化系統(tǒng)、礦山物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)、礦山開(kāi)采過(guò)程智能化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)、智能開(kāi)采裝備及其智能操控技術(shù)、智能開(kāi)采標(biāo)準(zhǔn)體系、采礦環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)等。數(shù)字化礦山技術(shù)將從根本上提高我國(guó)礦山的本質(zhì)安全性，增強(qiáng)我國(guó)礦業(yè)行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)能力，使我國(guó)從礦業(yè)大國(guó)真正走向礦業(yè)強(qiáng)國(guó)，同時(shí)，將有力促進(jìn)智能礦山儀器與裝備這一新興產(chǎn)業(yè)的興起與發(fā)展。
【重視環(huán)境保護(hù)的研究和成果的應(yīng)用，是未來(lái)10年建設(shè)現(xiàn)代化露天礦山不可缺少的】21世紀(jì)是以環(huán)境保護(hù)為前提的工業(yè)發(fā)展的新時(shí)期。露天礦是一個(gè)破壞生態(tài)環(huán)境的行業(yè)，為實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型的礦山企業(yè)發(fā)展前景，必須對(duì)礦山的開(kāi)采中和開(kāi)采后的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行綜合治理，土地復(fù)墾。
據(jù)某礦統(tǒng)計(jì)，由于大氣嚴(yán)重污染而被迫停產(chǎn)時(shí)間達(dá)10%～12%，即年累計(jì)1個(gè)月以上。為了改善作業(yè)環(huán)境，礦山應(yīng)用了固定式、移動(dòng)式除塵裝置及自動(dòng)控制系統(tǒng)，以及各種有效的單機(jī)抑塵防護(hù)措施和綜合防塵方法，有效地控制了毒塵危害。我國(guó)露天礦的通風(fēng)防塵，隨著深凹露天礦的出現(xiàn)，已經(jīng)引起重視，露天礦鉆機(jī)防塵、爆破降塵，路面防塵已取得了良好效果。
國(guó)外一些礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家十分注重土地復(fù)墾技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。前蘇聯(lián)列別金采選聯(lián)合公司露天礦占用最肥沃的黑土地，投產(chǎn)以來(lái)已剝離巖石和土10億m3，破壞的土地超過(guò)4000hm2，9個(gè)排土場(chǎng)、尾礦庫(kù)、露天采場(chǎng)、工業(yè)場(chǎng)地、水庫(kù)和其他建筑物總計(jì)占地1萬(wàn)hm2，其中55%為可耕地，在國(guó)家有關(guān)部門指導(dǎo)下，吸收科技力量共同治理，進(jìn)行復(fù)田或種樹(shù)，投產(chǎn)以來(lái)累計(jì)復(fù)墾面積也達(dá)到1萬(wàn)hm2，成績(jī)顯著。我國(guó)露天礦山排土場(chǎng)是礦山土地復(fù)墾的最主要對(duì)象。例如:大冶鐵礦解放后近40年共采出鐵礦石8000萬(wàn)噸，采剝總量達(dá)3.9億噸，同時(shí)由于采掘挖損、壓占、塌陷廢棄共占用土地達(dá)1121hm2(16815畝)。經(jīng)過(guò)幾年的研究開(kāi)發(fā)和綜合治理使硬巖排土場(chǎng)的復(fù)墾已成為現(xiàn)實(shí)，但速度較慢?？梢钥闯觯覈?guó)與國(guó)外相比還有一定差距，當(dāng)務(wù)之急是如何將國(guó)內(nèi)外已有的先進(jìn)環(huán)保技術(shù)與裝備工程化，在礦山推廣應(yīng)用，盡快改善礦山環(huán)保存在的種種問(wèn)題。
【無(wú)(低)廢開(kāi)采技術(shù)將得到發(fā)展】在采礦過(guò)程中，礦山不僅獲得了所需要的有用物質(zhì)，同時(shí)也產(chǎn)生大量的廢棄物和形成災(zāi)害，如廢石、尾礦在地表的堆置，地表塌陷和邊坡破壞等。廢石、尾礦堆置在地表，不僅占用大量寶貴的土地，而且產(chǎn)生嚴(yán)重的大氣與水體污染，同時(shí)也為形成泥石流、滑坡和尾礦壩垮塌事故提供了條件，地表塌陷、邊坡滑塌給人們的生命和財(cái)產(chǎn)造成了巨大損失。因此，國(guó)外近20年來(lái)對(duì)減廢開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行了大量研究。實(shí)現(xiàn)無(wú)廢開(kāi)采的途徑，一是采用產(chǎn)生廢棄物少的采礦方法和工藝技術(shù)，二是將采礦產(chǎn)生的廢棄物再返回到露天坑，即露天礦內(nèi)排。
要實(shí)現(xiàn)無(wú)廢采礦，不僅要在觀念上充分認(rèn)識(shí)其重要性，而且更要在采礦工程布置、開(kāi)采工藝技術(shù)、集運(yùn)裝備技術(shù)等方面進(jìn)行系統(tǒng)的研究。
4
主要存在問(wèn)題
同世界技術(shù)先進(jìn)國(guó)家相比，我國(guó)金屬礦山行業(yè)的發(fā)展長(zhǎng)期面臨著資源、能源緊缺和生態(tài)環(huán)境惡化的多重壓力，粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的模式?jīng)]有發(fā)生根本轉(zhuǎn)變。我國(guó)是鐵礦石資源人均占有量較低的國(guó)家，且貧礦多，富礦少，淺部易采鐵礦床開(kāi)采殆盡，大量深部貧鐵礦床與復(fù)雜難采礦床投入開(kāi)采。目前，我國(guó)露天采礦工藝整體處于國(guó)際先進(jìn)水平，但采礦裝備整體技術(shù)的適應(yīng)性同國(guó)際先進(jìn)水平相比還有較大差距，采選一體化節(jié)能降耗研究薄弱，致使礦山產(chǎn)能低，經(jīng)濟(jì)效益差。因此，加強(qiáng)采礦專業(yè)科學(xué)基礎(chǔ)研究，依靠科技進(jìn)步提高采礦技術(shù)與裝備水平，低成本高效率開(kāi)發(fā)利用有限資源，降低鐵礦石對(duì)外依賴度，成為冶金礦山求生存、謀發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要和保障我國(guó)鋼鐵行業(yè)安全運(yùn)行亟待解決的重大問(wèn)題。露天采礦方向重大科學(xué)問(wèn)題和技術(shù)難題歸結(jié)為采礦裝備、采礦自動(dòng)控制及信息管理技術(shù)問(wèn)題:我國(guó)大型礦山裝備仍以引進(jìn)、消化吸收再創(chuàng)新為主，新設(shè)備的自主研發(fā)、大型化與系統(tǒng)集成能力差，產(chǎn)業(yè)化制造力量弱。我國(guó)露天采礦在鑿、爆、轉(zhuǎn)、運(yùn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制及信息管理方面與發(fā)達(dá)國(guó)家仍有明顯的差距.
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