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浅议露天采矿设备的发展趋势及对采矿技术的推进作用摘要：本文首先分析了露天采矿设备的发展趋势，然后对露天采矿设备的发展对采矿技术的推进作用进行了分析，具有一定的理论意义和现实意义。中图分类号：TD854文献标识码：A文章编号：露天开采具有受开采空间限制小，资源回收率和劳动生产率较高，开采条件好等特点。技术创新是企业进步、发展的源泉和重要途径。近几年，采矿场通过加快对大型进口采矿液压设备的引进，备件国产化的改造，部分部件、结构、系统的技术改造等一系列技术创新工作，使得露天采矿设备朝向大型化、智能化等方向发展，采矿设备的效率得到了大幅度提高，经济效益十分明显，既满足了采矿生产不断发展的需要，又推动了采矿技术的发展。一、露天采矿设备的大型化发展近年来，采矿设备一直朝向大型化方向发展。1.露天装载设备的斗容不断增大。大型露天矿山装载设备主要包括：电铲、液压挖掘机和轮式装载机。电铲一直是大型和特大型露天矿山的主导装载设备，哈尼希费格公司生产的PH5700型电铲的斗容量为53.5m3，我国太原重机生产的具有自主知识产权的电铲WK-55的斗容量达到55m3。液压挖掘机和轮式装载机具有很多优点，如投资少、设备更新快、易于实现无级调速和控制等。随着科技的进步，液压挖掘机和轮式装载机也在不断推出大斗容的产品，进入大型露天矿山的施工现场。小松公司生产的PC8000挖掘机斗容量达到48m3，卡特彼勒公司生产的Cat994轮式装载机斗容量最大达到31m3。2.露天运输设备的吨位不断增大。汽车具有爬坡能力大、转弯半径小的优点。汽车运输机动灵活，特别适合需要均衡配矿和多点作业的矿山，成为现代露天矿山的主要运输方式。为适应露天矿山大型化发展的需要，矿用汽车的有效载重也在不断提高，卡特彼勒公司生产的Cat797矿用汽车有效载重达到326t，利渤海尔公司生产的T282电动轮矿用汽车有效载重达到327t。二、露天采矿设备的智能化发展1.车载监控系统。主要用于监控设备的完好状态和提供相关的维护信息。现在，大型露天采矿设备的制造商，对设备的主要部件的重要参数都增设了监控和报警功能，可以通过无线通讯与中央计算机连接，对设备进行实时监控，对故障进行报警，及时通知维修人员进行处理。2.卡车调度系统。主要应用于露天矿山的优化运输生产中，从最初的应用于运输汽车的调度，发展成为全面提供实时数据和相关生产数据，进行实时设备监控，也是最基本的系统。3.GPS定位系统。由于GPS技术在露天矿开采中应用的主要障碍得到了很好的克服，GPS系统利用全球卫星定位系统进行卫星定位，精度可达1米以内，还有精度达到厘米级的高精度系统，在露天矿山的应用领域越来越广。露天矿山地表测量。采用GPS系统可以完全取代传统的测量手段来进行露天矿地表测量工作，可以大大提高测量效率，主要表现在：仪器安装方面。传统的测量仪器安装时间取决于地形、能见度和测量人员的工作熟练程度，而采用GPS系统只需简单打开设备，测量定位很快就会完成。应用方面。GPS系统不受传统测量仪器在良好通视条件下才能正常工作的限制，不受气候和光线条件的限制，在大多数气候条件下都能工作。灵活性。使用GPS系统进行测量，测量人员不需要步行到测量区把仪器安置在固定点上，可以在排土场、车辆上进行满足精度的测量。可利用性。传统的测量仪器不仅结构不够紧凑，带有大量活动附件，而且时间久了容易损坏，维修也不方便，费时费力。GPS系统没有活动部件，是一个固定的整体，不易损坏。露天开采设备作业优化和控制。钻机精确定位与作业控制。可以实现钻机的精确定位，大幅度减少现场测量工作量，炮孔布置精度高、时间短，大幅减少超钻和欠钻现象，为制定出更好的爆破设计方案创造了更好的条件。装载设备作业优化控制。通过无线传输系统，工程技术人员可以把生产计划从控制中心发送到装载设备上的GPS系统，系统可以实时记录装载设备的工作进程，及时把信息反馈给控制中心，进行存储和分析。由于操作人员可以通过机载显示屏清楚地了解装载设备周围障碍物的位置，大大减少了发生各种危险的可能性，可以在恶劣天气下工作，还可以与卡车实现良好地配合，提高生产效率。卡车跟踪系统与优化调度。露天矿运输卡车上安装的GPS系统在获得卡车的定位信息以后，将信息通过无线电通信系统发送到矿山控制中心的计算机上，控制中心优化确定每台卡车的卸载点和下一个装载地点，为卡车设计最佳运输线路，并将信息发送到卡车，实现对卡车的跟踪和调度，确保卡车运输废石和矿石的准确。系统自动记录卡车的运行速度、堵塞地点、循环时间、装载点和卸载点，通过分析数据来确定最佳调度方案，以提高运输效率。系统还可以把运输途中的路况信息反馈给控制中心，以便进行路况改进。推土机优化作业控制。安装在推土机上的机载系统能够准确跟踪推土机的精确位置和所处地点的高程，向操作人员显示出需要推掉和填平的高程，以达到设计要求。GPS系统还可以为推土机提供需要维护的道路的信息，提高道路维修质量。露天矿卡车运输安全预警。GPS系统能够自动实现对卡车进行定位跟踪，在卡车接近公路边缘或卸矿场、排土场的边缘时，以及卡车相互靠近到危险距离时，能及时地发出预警信号。露天矿高边坡位移监测。基于GPS系统的高边坡自动监测技术具有独特的优越性，这是一套基于无线数据通讯的系统，能够连续收集边坡移动的数据，输送到采场办公室的计算机进行数据存储和运算，根据数据分析可以得知采场各处边坡的稳定情况，并及时进行报警，克服了传统测量方法的诸多缺陷。4.露天采矿设备的人性化发展。露天采矿设备的人性化发展，主要体现在设备的设计和研发阶段。露天采矿设备在设计中贯彻“以人为本”的原则，充分考虑操作者、设备和环境的协调，采取先进有效的技术措施，增加设备操作的安全性，降低振动与噪声，改善作业环境，提高操纵者舒适性。设备的安全性。露天采矿设备的安全性，主要体现在设备的安全功能和相应安全功能的可靠性，是露天矿山安全生产与工作人员生命安全的保证。只有露天采矿设备具有齐全的安全功能与较高的安全可靠性，才能确保矿山生产正常进行，避免安全事故的发生。设备的舒适性。露天采矿设备的生产单位，在设计研发阶段要运用人机工程学设计原理，改善司机的工作环境。三、露天采矿设备的不断发展进步对采矿技术的推进作用随着露天采矿设备向着大型化和智能化的方向不断发展，对新的采矿技术的更新和既有矿山的运输系统改造起到了巨大的推进作用。1.采用大区域微差爆破。随着大型智能化钻机不断在大型露天矿山投入使用，使钻孔效率、精度不断提高，大区域微差爆破技术得到广泛应用，大大提高了生产效率。2.应用深凹露天矿高效开发技术建设新矿山。加大露天矿的最终边坡角，采用并段或多级并段的靠帮工艺，采用高台阶或竖分条开采以提高工作帮的坡角，降低生产剥采比，节约建设成本。3.改造既有凹陷矿山的运输系统。根据既有矿山的实际，充分发挥既有矿山铁路的优势，对铁路和机车车辆进行改造，使用汽车铁路联合运输、汽车胶带运输系统、汽车提升机运输系统，降低生产成本，可以加大凹陷矿山的经济合理开采深度，甚至可以使用到露天开采的后期。4.增加露天矿山开采的安全性。大量的大型露天采矿设备的投入和使用，大大减少了设备的投入总量，降低采场内的设备密度，减少操作人员，人工费降低20%以上。同时，随着设备的安全功能和相应安全功能的可靠性的不断改善，使采场开采的安全性不断提高。四.结语科技的不断进步，推动露天采矿设备向着大型化、智能化和人性化方向迅猛发展，同时又积极推进采矿技术的更新进步，提高了矿山的生产力，节约了投资，降低了成本，对我国低品位、边界品位大型露天矿的开发有了乐观的开发前景。在不远的将来，我们甚至