国内采矿设备发展现状及趋势

1、国内采矿设备发展现状及趋势【摘要】 论述了矿物原料需求日益增长的原因。指出了在过去 40年内采矿技术的主要发展趋势是不断加大采矿设备和生产设备的规格和尺寸。举例说明了 最主要类型采矿设备的发展趋势。凿岩和爆破将继续是块状硬岩矿床岩石破碎 的最主要方法。机械破碎将成为板状矿床岩石更重要的破碎方法。采矿自动化 和米矿设备的遥控将成为米矿的标准特点。【关键词】采矿机械设备发展趋势Abstract discussed the demandf mineral raw material growing reason. Pointed out that in the past 40 years the ma

2、indevelopmentrend of mining technology is increasing mining equipment and production equipment specifications and dimensions. Examples the types of the developmenttrend of mining equipment. Drilling and blasting will continue to be a massive hard rock deposit is the main methodof rock fragmentation.

3、 Mechanicalcrushing plate deposits will becomenoreimportant methodfor breaking rock. Mining mining equipment automation and remote control will become the standard features of mining.1引言矿山机械产品届于小批量、多品种、使用面广的机械设备，按用途可分为采 掘设备、提升设备、矿用车辆、破碎粉磨设备、筛分设备、洗选设备及焙烧设备 等七大类？。矿山机械为重机装备，是为基础原材工业服务的，是我国机械工业 中的一个重要分支

4、。而采矿设备作为矿山机械中的一个重要分支，近年来我国依靠“引进、消化、吸收”和自主研制相结合，开发国产化的采矿设备，取得了较 大的成绩。2发展现状采矿工业是全球经济发展的支柱， 我国是世界采矿大国之一，金届矿石产量 居世界前列。矿业资源的开发利用依赖于采矿工业的科技进步，采矿工业的科技 进步乂主要取决于采矿装备的发展。 新中国成立以来，通过几个五年计划对重大 采矿装备的技术攻关和对国外先进技术装备的引进消化， 我国采矿装备得到了很 大发展,具备了一定的规模和水准，我国已能制造各种主要采矿设备， 可成套装 备年产1000万t露天矿及100万t地下矿。2. 1露天矿山从装备水平看，我国露天矿山装备

5、大致可分为二种类型：小型矿山装备单一、 小型、不配套，一些工序至今采用手工体力劳动。 中型及个别大型矿山机械化程 度较高，但设备陈旧落后，效率不高。少数大型矿山采用进口或国产的现代装备， 如牙轮钻机、电动轮汽车、大斗容掘机、大功率推土机等，组成成套作业线，效 率较高。我国已基本定型的露天矿成套设备有两个等级， 一个是以4m3电铲为主， 配用200m讷孔钻机,250mnff轮钻机,60t、108t翻斗车,100t、150t电机车， 20t、27t、32t自卸汽车，132. 3kw、161. 7kw推土机。二是以10m3电铲为主， 配用310m”轮钻机，60t自卸汽车，100t、154t电动轮汽车

6、，235. 2kw推土 机，5m我载机，15t装药车和40t压路机等。2. 2地下矿山穿孔机械：矿山仍普遍使用气动凿岩机和潜孔钻架。 国外广泛使用的高效液 压凿岩机在我国尚未得到大量推广，进口液压米矿或掘进凿岩钻车在国内少数矿 山开始使用，国内自行研制的产品使用不多。气动凿岩机和低气压的潜孔钻架在 我国地下矿山使用较为普遍，高气压潜孔钻机已开始推广。装运机械：电耙仍是 一些矿山的主要出矿设备；大部分矿山目前已使用上了柴油或电动铲运机和地下 卡车；有的矿山仍在采用早期的风动或电动扬斗式装岩机装岩、电机车牵引普通矿车运输；有的矿山使用铲插机、立爪式装载机装岩，梭式矿车运输。掘进机械：大多数中小型矿

7、山平巷掘进主要还是采用气动凿岩机凿眼，高效液压凿岩机在我国尚未得到大量推广； 天井掘进以常规的吊罐法较为普遍， 劳动 强度大的普通法也占较大比重，而以天井钻机为主要设备的钻进法有发展但不普 遍，只在松软岩石矿山得到了较好应用。3存在问题经过分析总结可知，现阶段国内采矿设备的发展主要存在以下两个方面的问 题：(1) 由于采矿设备的一些现有标准体系和现行标准基本上是按计划经济管理 模式和政策制定的，随着我国的经济体制由计划经济逐步向市场经济转变，采矿设备机械标准现状己较难适应现有的发展水平。(2) 有些采矿设备产品质量差，技术落后，配套件发展滞后；设计、开发能 力差，好的设备多是仿制或与国外合作制

8、造； 产品结构不合理，管理机制存在弊 端，尚无真正的以矿山机械为主的实力强劲的大型集团公司，彳艮难参与国际市场竞争。4解决措施针对国内矿山机械发展存在的上述问题，可米取的解决措施如下0(1) 转变现有的不合理标准。国家标准和行业标准应由生产型向贸易型转变， 同时将生产型的产品标准作 为企业标准，并应以反映产品整机性能参数、交换功能的产品订货要求和验收规 范等技术内容为主，便于产品的流通和国内外贸易。(2) 对米矿设备设计进行创新。具体来说，可以从以下两个方面着手：在采矿设备设计上采用现代设计理 念。现代设计的理念源于对市场需求演化趋势的前瞻性把握20世纪90年代，美国首先提出了 “为竞争的优势

9、而设计”的理念，他们认为科技先进不一定等于产 品有优势，必须通过创新设计才能实现科技优势向产品优势的跳跃。现代设计在设计理念上与传统设计己有了很大的区别，现代设计讲究以人为本，面向市场， 面向对象，面向产品开发的全性能、全生命周期，注重环保。设计手段和设计 方法的创新。充分利用现代的、高科技的创新设计手段和技术来改造传统的产品 设计方法，是提高设计效率和设计质量，提升产品竞争力的必然趋势。创新设计 的方法是实现创新设计理念的通道， 如数字化技术、并行设计、虚拟设计、网络 化设计为产品创新设计提供了有效的方法和手段。对这些设计方法的组合运用， 将大大降低设计成本，缩短产品开发周期，提高产品质量和

10、市场竞争能力。(3) 对产品开发模式进行变革。产品的快速响应制造、绿色制造和超精密工程在21世纪对加工工艺和装备提出了新的要求，精确成形技术和计算机的模拟仿真是现代成形技术两个最突出 的发展方向。因此，多产品开发模式进行变革，形成可靠、优质、高效、精密、 特种、创新的加工工艺及装备技术，对发展我国制造技术、提高采矿设备的制造 质量具有重要意义。(4) 国家要政策扶持，采取倾斜政策。国有大中型企业要抓住国企改革政策扶持的机遇，立足高起点，依靠高科技， 把我国大型采矿设备搞上去。5发展趋势采矿设备的发展是与人类的技术进步、现代科学技术和整体工业水平息息相 关的，特别是与机械工程科学和采矿工程学科的

11、发展紧密相连。随着科学技术的发展和矿山现代化生产的需要，采矿设备产品需要大幅度的技术进步， 技术创新 是目前矿山机械所面临的新挑战。我国采矿设备的发展趋势只能立足我国市场， 从我国的现实出发，加大企业改革力度、加大投入力度、加大宏观调控力度走自 己的可持续发展的道路。以市场为导向，调整产品结构和产品类型，拓宽产品。总的来说，采矿机械工程科学发展的总趋势将是交义、 综合化数字、智能化； 微型、精密化；高效、活洁化；柔性、集成化。采矿设备重点发展方向应为无轨 米矿设备、连续米矿设备、特殊米矿设备、遥控米矿设备等四个方向：(1) 无轨采矿设备。以铲运机为核心的无轨采矿设备的成功使用，促进了地下采矿工

12、艺的变革，是当今地下采矿技术的发展趋势。 未来地下矿山设备的发展 趋势是无轨化、液压化、自动化和微机控制化、辅助设备的通用化和多功能化。 已从加大设备规格转向优化性能，提高适应能力、运转可靠性、安全性和舒适性， 增设微机控制和设备故障预测与诊断； 纯水及内燃机泵等新型传动系统， 将降低 设备运转对环境的污染和提高作业人员护卫能力，向着环境友好的生态化目标发展。(2) 连续采矿设备。连续出矿设备及其工艺的成功应用，可实现采矿从问断 到连续的工艺变革，矿山开采的连续化是提高采矿效率的最佳途径。未来硬岩连 续采矿机、机械化全断面掘进技术、地下移动式破碎机、连续出矿、 连续运搬设 备的研制也将成为地下

13、矿山装备的主攻方向。(3) 特殊采矿设备。随着矿产资源的不断开发，浅表矿床、富矿床和开采条件较好的矿床不断消失，迫使矿山转入深部矿床、贫矿床、薄矿脉和难采矿床的 开采，与之相适应的深井开采技术及装备、薄矿脉开采技术及装备、硬岩开采技 术及装备、高压水射流技术、地下溶浸技术、海洋采矿技术及装备的开发和应用， 将受到各国矿业工作者的极大重视。(4) 遥控采矿设备。通过实时控制系统将给采矿方法带来实质性的变革。世界上一些采矿发达国家正在极力利用遥控、无线电通讯仿真、计算机管理信息系 统、实时监控等先进技术来控制采矿设备和系统， 如遥控凿岩台车、自动化铲运 机、遥控装载机、遥控装药和爆破设备、遥控混凝

14、土喷射设备、程控巷道掘进机、矿山机器人等。遥控米矿设备代表了 21世纪米矿设备的发展方向。6米矿设备发展的建议目前我国矿山机械的发展远远落后于其他工程机械的发展，要想彻底改变目前的现状。必须借鉴其他工程机械的发展经验，解决以下几个问题：（1） 重点攻克米矿设备发展的技术瓶颈。1）开发研制重型液压凿岩机，推进液压凿岩技术的发展；2）研制开发重型液压履带底盘，加快全液压牙轮钻进的开发；3）开发研制高气压潜孔冲击器和钻具，加快潜孔钻机高气压花进程；4）开发研制硬岩滚刀，扩大我国天井钻机使用范围；5）研究引入露天装载设备的动力和传动部件，推进地下装运设备的发展；6）研究开发适合矿山设备的数控技术，为我

15、国的数字矿山作准备。（2）更新矿山机械产品开发理念。1）配套全球化。配套件的采购只重性能不限国界， 提倡它为我用，洋为中用，确保产品的可 靠性。2）功能模块化。首先开发产品的标准功能模块，再根据用户的不同需要选择合适的模块组合 成产品，将矿山机械的非标生产转变为模块的批量生产，快速满足矿山客户的多样性要求。3）控制自动化。自动在线监测实时优化控制，确保节能高效安全。4）操作人性化。（3）加强矿山机械开发人才的培养。上个世纪60、70年代国家矿山机械联合攻关培养出的一大批优秀专家现已退 休，乂在上个世纪末矿业的不景气造成一批中宵年专家的流失，由此带来当今矿山机械开发人才的严重不足。随着国家经济实力的提升，有国家政策上的扶持， 矿山用户对民族产品的支持和厚爱， 在加之广大科技工作者的努力，矿山机械产 品的振兴:一定不远。7结语21世纪，我国采矿设备的研究开发面临巨大的机遇和严峻的挑战。采矿设备的发展应紧跟时代发展的步伐， 更新设计理念，采用创新的设计方法和手段，变 革产品开发模式，发挥组织、团队和个人的潜力；不断积蓄