东北大学采矿学馆 21世纪采矿科学与高新技术讲座 孙豁然 国内外采矿发展趋势 1.国外采矿技术发展趋势 为提高劳动生产力、降低成本，采矿设备大型化、大型无轨设备和辅助设备自动化将是21世纪金属采矿发展的目标，非炸药爆破方式破碎矿岩的连续化开采将取代各种半连续开采，采矿工艺将逐渐适应各矿体特点，岩石力学将进一步发展，信息等高新技术将在采矿过程中得到迅速应用，矿山采矿系统将向自动化、智能化发展。 国内外采矿发展趋势 近年来，发达国家的采矿装备发展迅猛，新产品、新技术不断涌现，地下采矿装备发展尤其迅速，正朝着以下四大方向发展： 1）装备无轨化、液压化、自动化程度高 国外目前先进的采矿装备已完全实现了无轨化、液压化，在自动化方面，已成功地引进了无人驾驶、机器人作业等新技术。芬兰山特维克—汤姆洛克公司实现了在危险地区的机器自主方式工作为特征的机器人(自动化)采矿，该公司的铲运机自动化控制系统已投入市场。从1999年末起开始，瑞典的ＬＫＡＢ公司基律纳铁矿的使用第一套真正的自动生产铲运系统Ｔｏｒｏ2500型铲运机，在山特维克—汤姆洛克公司的新产品中使用了导航软件包。ＬＫＡＢ公司使用的铲运机是用布置在巷道上的反射条为其自身定位的。 国内外采矿发展趋势 2）装备技术性能成熟，可靠性高 国外矿山企业往往选用全球知名采矿设备专业厂家的产品，如采用世界有名的采矿设备厂家阿特拉斯公司、瓦格纳公司、GHH公司、艾姆科公司产品，这些全球知名厂家产品技术性能成熟，可靠性高，技术服务周到。 3）装备成龙配套，机械化程度高 国外先进地下采矿装备从凿岩、装药到装运全部实现了机械化配套作业，各道工序无手工操作，无繁重体力劳动。各种类型的液压钻车、液压凿岩机、柴油或电动及遥控铲运机是极普通的基本装备。为了适应机械化的成龙配套，装备大型化、微型化、系列化、标准化、通用化程度高。 国内外采矿发展趋势 4）基本实现集中化、强化开采和规模化经营 目前以铲运机为核心的无轨采矿设备及其工艺、连续出矿设备及其工艺是当今地下采矿技术发展的主流。连续采矿技术方面研制了移动式采矿机；针对薄脉矿开采开发了联合凿岩台车；针对深井开采，南非开发应用了利用充填、水力支柱、水射流清理、水力凿岩、水力提升、无轨采矿设备和某种通风循环的综合开采系统；为凿岩爆破适应大规模分段崩落法和空场采矿法要求，英格索-兰德公司推出了装配有水力潜孔冲击式凿岩机的自动遥控钻机。国外地下开采矿业发达国家为提高开采强度、加强安全生产、降低成本，采用大结构参数、先进开采设备及长锚索支护等综合技术措施取得了较好效果，大幅度地提高了采矿生产能力，并充分地回收了有用矿物。 国内外采矿发展趋势 2.国内采矿技术发展趋势 我国地下开采铁矿石产量日益增多已占25~30%，且开采深度和难度也在逐渐增大，如大水矿体、深部地压、矿岩破碎、岩爆、富水高温等技术难题，特别是在环保和安全的压力下，地下开采中。能空则不崩、能崩则不充。的理念，已发生了变化，使用充填法的铁矿山也在逐渐增多。另外连续开采技术、自动化开采技术乃至智能开采技术也在矿山得到应用。 随着地下矿山开采规模的不断扩大，开采深度的不断增加，会带来一系列的技术难题。连续开采技术工艺、自动化开采技术乃至智能开采技术是解决这些难题的有效途径之一。它可以改善井下工人的作业环境和工作条件；可以实现矿山机械化连续作业，提高采场的综合生产能力；可以缩短采场的回采周期，有利于深部地压的控制和管理；可以实现大规模、高强度的集中强化开采，降低矿石的开采成本，提高开采的经济效益等等。 国内外采矿发展趋势 因此，连续开采、自动化开采乃至智能开采技术具有明显的技术经济优势。连续开采、自动化开采乃至智能开采技术已成为当今世界各国研究的热点和焦点问题。它们在21世纪矿山向开采深部化、规模大型化、设备机械化、操作自动化、生产连续化、管理现代化方向发展具有重大意义。 金属矿山地下连续开采是指在矿体、阶段或矿块的回采过程中，穿孔、落矿、出矿、运矿、运输和提升等全工艺过程或部分工艺环节的不间断连续平行作业。自动化开采则是在机械化的前提下，进行自动控制，而智能开采则是在自动化开采的基础上，加入了人工智能，它能根据开采对象和开采条件，采用更节能、更合理的参数和最优对策，在不同的空间平行作业，由此组成高效率的采矿机械化连续作业系统。 目前，冬瓜山铜矿进行了地下连续开采技术和工艺的研究，自动化开采和智能开采技术也在穿孔等环节得到应用。 国内外采矿发展趋势