摘要：露天开采工程是一个高层次、高风险的复杂系统工程，一个露天开采项目的成败以及可获得的投资收益率的高低，在很大程度上取决于规划设计阶段和生产过程中各类决策是否科学，生产方案是否最佳，应靠科技进步和技术创新、强化先进技术的开发，逐步形成适合我国矿山特点的、高效的、低成本的露天开采工艺和露天开采整体优化系统，保证露天矿山持续稳定发展。
关键词：露天矿石；开采；发展现状；趋势
引言：
目前，我国露天矿山开采条件越来越差，开采工艺落后、露天采场逐渐进入深凹、开采条件恶化、技术装备水平落后、矿山安全隐患增多、设备更新困难、生产成本较高，严重制约矿山持续发展。我国现有的大中型露天矿主要建于2O世纪5O- 60年代，大部分设备处于60-70年代的水平，能耗高，效率低，自动化水平低，生产成本高，经济效益差。露天矿开采工艺的一个重要特点是广泛采用全境界开采，这种开采方法的优点是生产组织简单，其缺点是由于最终境界的不确定性造成开采的盲目性。露天矿山寿命大都为几十年，最初设计确定的开采境界在开采过程中，随着技术条件和经济环境的不断变化，很可能不再适用，因此，一开始就将台阶推进到最终境界是盲目和不符合客观规律的，严重影响开采的总体经济效益。
1 我国露天矿山开采工艺的发展历程
新中国建立以来，我国露天矿山的发展大体经历了三个主要阶段：
第 1 阶段从建国到改革开放，开采工艺以单斗挖掘机 + 铁道运输占据绝对主导地位。当时建设投产的 12 座国有露天矿中，单斗挖掘机 + 铁道运输的比例占 83.33%。
第2阶段从改革开放到 2000 年，以五大露天煤矿为代表，伊敏河、霍林河、平朔安太堡、黑岱沟、元宝山露天煤矿相继投产，其中以 1987 年平朔安太堡露天煤矿建成投产为标志，国内露天矿开采工艺开始从单斗挖掘机 + 铁道运输为主转向以单斗挖掘机+ 汽车运输，进而转向单斗挖掘机 + 移动破碎站（汽车 + 半移动破碎站）+ 带式输送机的半连续开采工艺。
第3阶段从 2000 年至今，我国基本形成了以平朔矿区、准格尔矿区、胜利矿区、霍林河矿区、伊敏矿区、宝日希勒、白音华矿区和新疆矿区为第一梯队的露天矿山集群，这些矿区的年生产能力均在千万吨级以上，都采用了形式多样的半连续组合工艺，尤其是连续工艺部分基本实现了自动化。
2 我国露天矿山开采工艺的现状和特点
经过近 40 年的引进、吸收和发展，半连续开采工艺在我国的露天矿山得到了广泛的应用。根据实际应用归纳总结，主要表现出以下两大特点：
2.1 应用形式多样化
表 1 列举了我国部分露天煤矿应用半连续工艺的情况。可以看出，各矿山根据自身的开采运输条件多样化地组合应用不同的半连续工艺均较好地符合了各自的现实情况。
2.2 设备大型化和国产化。规模大、开采能力强是
露天矿的显著特点之一。与之相对应的半连续开采工艺设备也具有大型化的特点，目前矿山使用的破碎机能力在 3 000~7 000 t/h，有的甚至达到 10 000 t/h。带式输送机的带宽也从 1 000 mm 提高到 1 800 mm，有的甚至达到 2 200 mm。在半连续开采工艺中，单斗挖掘机及自卸卡车基本实现了国产化，大型破碎设备的国产化进程也在加快。
3 我国露天矿山持续发展的未来发展趋势
3.1露天矿山开采逐孔爆破技术的应用
爆破工程作为矿山开采成本主要构成之一，为降低开采成本，进行优化爆破参数，优选爆炸物品试验，对提高爆破质量，同时采取相应技术措施，应用高精度毫秒延期雷管，彻底解决了瞎炮的影响。应根据各矿段可爆性差异情况，适当调整各岩层的单位炸药消耗量，综合考虑岩石物理力学性质、应力波传播速度、岩体结构特征、抵抗线大小、爆破震动危害等因素，根据该矿的实际情况，采用奥瑞凯爆破器材有限公司提供的高精度雷管，逐孔起爆方式。地表采用17～65ms的微差时间，孔内选取400ms延期毫秒雷管。试验情况是共有3排6列孔，通过计算机模拟试验，在该段时间内同时起爆的炮孔为二个或者多个时，互相不影响，爆破后的矿石移动方向一致。减少了因多排微差爆破的后排空自由面条件较差、挤压作用较强、后冲裂隙塌落后形成的大块，或下次爆破台阶坡面处出现的大块。为了克服孔口部分产生较多的大块，同时减少根底，采用了分段装药结构：底部装70%的炸药，充填1.5～2m后再装置30%的炸药，最后进行孔口充填。合理的装药结构，使爆破能量分布更合理，在改善爆破效果的同时，降低了炸药成本。
3.2 加强露天矿山开采安排生产
矿山企业及其主管部门，必须贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产方针，逐步实现安全管理科学化、标准化；在计划、布置、检查、总结、评比生产建设工作的同时，必须计划、布置、检查、总结、评比安全工作，确保矿山开采安全及人员安全。认真开展矿山安全技术培训，制订相应政策和措施，积极推进企业加快技术改造的步伐。继续加强对矿山企业负责人和安全管理人员的培训考核，不断提高其安全意识和安全生产管理能力。
3.3 大力推广和应用已成熟的科学技术及设备
露天边坡、排土场稳定性评价方法和加固技术应用。该成果采用多种手段、方法和技术对边坡、排土场的稳定性进行全面分析评价，对有安全隐患的部位加固，为矿山安全生产提供了保证。露天与地下联合开采。随着露天开采的延深，对于一些埋藏很深的大型倾斜、急倾斜矿床，都要相继转为露天地下联合开采或地下开采，这是露天矿山发展的必然趋势。鉴于企业进行安全技术改造要有较大的资金投入和技术储备，为减轻企业负担，增强其实施安全技术改造的积极性，各级政府应适当性给予矿山企业技术改造投资财政资助，鼓励企业逐步走上规范化、科学化、正规化开采的轨道。
参考文献：
[1]王青等．露天开采整体优化一理论[J]．模型与算法，冶金工业出版社，2000．（07）．
[2]童光煦．高等硬岩采矿学[M]．冶金工业出版社，1995．
[3]王青．露天开采整体优化一理论、模型与算法[J]．冶金工业出版社，2000，（07）．
[4]郝全明．白云深凹露天矿汽车运输设备的优化及合理匹配[J]．矿业快报，2003（01）．
论文作者:熊万春
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/17
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