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[關鍵字]露天 礦山開采設備 設備選型
[中圖分類號] TD613 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-5-48-2
要在金屬資源緊缺的今天加大開采力度，提高開采效率，降低開采成本就需要在開采設備中做出合理選擇。硬巖露天礦山開采工程中設備的選擇成為提高開采效率的關鍵。但是礦山開采設備種類繁多，我們要在學習各露天開采設備的先進技術基礎上，深入研究各露天開采設備的特點，為不同露天礦山開采環境提供適宜的開采設備。
1露天礦山開采工程特點
露天開采工程是在開放的環境中，在采礦、掘進和運輸設備的幫助下，從地表向下采取地殼中有用礦物的一項工程。露天開采工程中開采設備主要用于穿孔、爆破、采裝、運輸這四項工作。開采設備的損耗及油耗決定了露天開采的成本，為獲取最大利益，露天開采工程一般以最大限度降低作業成本，因此露天開采設備的選擇將對露天開采工程的工藝過程、開采成本起著支配性作用。
2設備選型
2.1意義
采礦工程的環境決定開采工藝。而開采工藝與開采設備的選擇息息相關，相輔相成。具體說來即是開采工藝又決定開采設備的選擇，與此同時，開采設備又反過來影響開采工藝的開采成本、技術參數等。為有效的降低開采成本且讓采礦工程有條不紊的順利進行，就需要我們在開采工程施工之前根據相應的開采環境，因地制宜，量身定制合理的開采設備。
2.2總順序
露天開采設備選型的過程一般是首先選擇合理的主體設備，然后根據主體設備的選擇而選定合適的輔助設備。其中包括鏟裝設備、運輸設備及穿孔設備。在主體設備的選擇過程中，運輸設備是根據鏟裝設備而配置的。
2.3裝載設備的選型
（1）挖掘機的選擇
選擇合理的挖掘機是一個較為復雜的過程，在此過程中，礦巖物理機械性質、礦山采剝總量、開采工藝和設備性能是確定挖掘機的選型的主要條件。合理型號的挖掘機保證每個工藝環節的生產設備間配套，保證生產設備的工作效率。可供選擇的挖掘機有電鏟挖掘機和液壓挖掘機。這兩種挖掘機的選型都要根據相應的環境來確定。從挖掘機斗容來看，需要斗容大于10m3時適合選擇電鏟；需要斗容小于10 m3時適合選擇液壓鏟。從電力條件、礦石種類來看，電力條件好，礦石種類少時選擇電鏟挖掘機。在其他情況下，若設備價格與生產效率產生沖突時，我們應當綜合考慮，從整體衡量選擇犧牲一定生產效率的低價位的生產設備，這種情況一般出現在進口設備與本土設備選擇之間。但是，當我們設計的大型礦山在選擇使用液壓鏟的情況下，就不會面臨這樣的問題，因為國內大于等于10 m3 大斗容的液壓鏟技術可靠性有待進一步的驗證，其技術可靠性需要加強。
整體來說，提升機常見故障主要有硬故障以及軟故障兩種，其中，硬故障指的是由于特定參數超限表現所導致的故障，保護裝置負責解決此種故障；軟故障涉及到一系列的變量，診斷軟件故障需要測量一系列的工況參數，并進行數據推理，準確率相對較低。但需要對軟故障予以足夠關注，因為很多硬故障前期都具有軟故障表現。為最大限度的保障提升機運行的安全性，相關部門投入了極大精力致力于提升機檢測診斷研究，并取得了一定的研究成果。其中比較具有影響力的有中國礦業大學研發的KJ46 型礦井提升機狀態監護系統以及ASCC 型全數字提升機控制系統等，這兩大系統中均含有檢測提升機運行參數以及進行故障診斷等相關功能，此外還可以實現制動失靈保護、過卷保護以及超速保護等，效果十分顯著。在煤礦生產實踐中經常會遇到礦井雙筒提升機松繩現象，并且松繩現象極容易導致較為嚴重的后果。
（2）前裝機的選擇
在選擇前裝機時，首先要考慮的主要技術性能包括額定載重及牽引力，并認真檢測其對開采環境的適應性，其次要考慮作業項目的零散性對裝載機效率的影響。當我們有配礦要求的時候，裝載機要完成將配好的礦石運送至破碎站的運輸，此時前裝機的型號由運輸距離和配礦量的數量決定。
3運輸設備的選擇
運輸成本占總成本的比例約40%～60%，因此運輸設備的選擇在礦石開采項目中占有重要位置。
開拓運輸方式決定露天礦采場運輸設備的選擇。礦山自然條件復雜多樣，開采技術的靈活多變以及經濟條件的影響了開拓運輸方式的選擇。運輸方式主要有單一汽車運輸方案及聯合開拓運輸兩種方式。運輸方式由運輸距離確定，運輸距離較短時，首先考慮采用單一汽車運輸方案；礦巖運輸距離較長，是采用單一汽車運輸還是聯合開拓運輸，必須通過技術經濟比較綜合確定。
為降低生產成本，運輸設備的選擇應與挖掘相匹配，如采用汽車運輸時，由運距決定挖掘機裝載的斗數：1km的運距裝載2斗～4斗，2km的運距裝載3斗～5斗，3km～5km的運距裝載4斗～6斗。
4鉆機的選擇
鉆機成本在總生產成本中占有較小的比例，因此這種設備最容易被忽視，但是鉆機的功能卻是不容忽視的，由于它的存在實現了自動化的露天開采。
鉆機主要有兩種可供選擇的類型，一種是牙輪鉆機，另一種是潛孔鉆機。鉆機的選擇也需要根據相應的開采環境來選擇。在各種硬度的大中型礦巖的作業中，首先要考慮選用牙輪鉆機。在礦巖中硬的中小型礦山以及有特殊要求，如打邊坡欲裂孔、錨索孔，放水孔等選用潛孔鉆機更為合適。另外，在面對進口牙輪鉆機的選擇時，要綜合考慮鉆機使用壽命、工作可靠性、價格及零部件的供貨周期等條件，充分與國產鉆機做出對比后做出決定。
國產牙輪鉆YZ-35，孔徑250mm，設備可靠、價格實惠，在國內礦山使用成功，因此國內大型礦山設計選用牙輪鉆時，我們可優先選擇該型號設備，國內大型礦山的邊坡鉆一般選用國產165mm孔徑潛孔鉆機。
5輔助設備的選擇
輔助設備的規格選擇由主要生產設備決定，輔助設備的規格要與主要設備的規模相匹配。下面我們簡單說說平地機的選擇情況。
主要分為地下開采和露天開采：
1、地下開采是指從地下礦床的礦塊里采出礦石的過程。它是通過礦塊的采準、切割和回采三個步驟實現的。地下采礦方法分類繁多，常用的以地壓管理方法為依據，分為自然支護采礦法、人工支護采礦法和崩落采礦法。選用采礦方法應考慮礦床地質條件、礦山技術條件和經濟因素，以滿足安全、經濟、高效和優質的要求；
2、露天開采是指從敞露地表的采礦場采出有用礦物的過程。當礦體埋藏較淺或地表有露頭時，應用露天開采最為優越。露天開采作業主要包括穿孔爆破、采裝、運輸和排土。與地下開采相比，優點是資源利用充分、回采率高、貧化率低，適于用大型機械施工，建礦快，產量大，勞動生產率高，成本低，勞動條件好，生產安全。但需要剝離巖土，排棄大量的巖石，尤其較深的露天礦，往往占用較多的農田，設備購置費用較高。但露天開采受氣候影響較大，對設備效率及勞動生產率都有一定影響。
（來源：文章屋網 ）
關鍵詞：露天轉地下，掛幫礦。
【分類號】：TF762.3
1引言
我國大中型金屬礦山大多建于上世紀50～60年代。經過幾十年的開采，目前，80%的鐵礦將進入中晚期開采階段，面臨閉坑壓力問題。針對礦山發展狀況，如何充分利用礦山現有的露天生產系統和設備在露天轉地下開采工作完成之前最大限度地回收掛幫礦資源，具有經濟效益和社會效益，且掛幫礦體不回收將造成礦產資源的損失。因此掛幫礦體回采是采礦業必須正視解決的問題。
2掛幫礦介紹
2.1掛幫礦體的特征
掛幫礦體是指露天底以上，露天境界內開采礦體在境界外延伸的部分礦體。露天開采的礦山一般均存在掛幫礦體，根據其賦存部位分為端部和上、下盤掛幫礦體3種。根據國內露天轉井下開采礦山的設計、施工和生產實踐，掛幫礦體具有如下特征：
①掛幫礦體的多樣性。由于礦體賦存條件和露天開采境界的不同，使掛幫礦體具有多樣性，有的只有端部掛幫礦體，如新疆八一鋼鐵集團的蒙庫和山西香玉鐵礦等；海南鐵礦只有上盤掛幫礦體；鞍鋼眼前山鐵礦露天采場兩端和上、下盤均有掛幫礦體。
②掛幫礦體礦量不等。不同露天開采的礦山掛幫礦量的多少是不同的：蒙庫鐵礦2355萬t、眼前山鐵礦達6332萬t、首鋼杏山鐵礦則只有400萬t左右。
③掛幫礦體開采過渡期的差異。掛幫礦體的開采時間，受其賦存狀況、開采方案、采礦方法及開采規模所決定，一般3～5年，多則8～10年。通鋼上青鐵礦為4年、眼前山鐵礦則為8年。
④掛幫礦體分層礦量的遞增性。露天境界外的掛幫礦體分層礦量一般是從上向下逐段遞增，因為掛幫礦體呈階梯形，從上向下各開采分層的礦體長度是逐漸加大，礦量隨之遞增，致使各分層的生產能力也在遞增。
2.2掛幫礦主要采礦方法介紹
選擇適合掛幫礦體賦存和開采技術條件的開采方法，必須考慮：1）采礦強度高，以確保掛幫礦體開采年下降速度；2）選取的采礦方法要適應采礦設備機械化和高效化的要求，確保掛幫礦體開采規模的實現；3）選擇的采礦方法要利于提前采準、出礦；4）作業安全。
掛幫礦開采方法根據礦體賦存條件和與其他工程的結合程度等因素的不同，主要分為3類：
①外擴境界露天開采：外擴境界露天開采是根據境界剝采比不大于經濟合理剝采比的原則，圈定邊幫外擴境界后在現有開采系統基礎上進行擴幫開采設計，以采出外擴境界內的掛幫礦。如國內的馬鋼凹山采場、齊大山鐵礦等，國外的烏克蘭的克里沃洛格礦、加拿大艾蘭銅礦、美國卡斯爾山金礦均采用這種開采方法。外擴境界露天開采方法具有露天開采的優點，生產連續性好，可充分利用原露天采場生產設備及運輸系統，一般不影響露天采場正常生產，可充分回收掛幫礦，并且周期短、費用低，經濟效益較好。但由于此法是在永久邊坡上進行的，在開采過程中需注意邊坡穩定和開采安全的問題。
②地下開采： 掛幫礦地下開采是完全采用井下開采的方式對掛幫礦進行開采和運出，通常適用于開采緩傾角、向露采邊坡內延伸較大的掛幫礦，或者掛幫礦體鄰近處有可利用的地下開采系統。如國內的大冶鐵礦的鐵門坎礦體，國外的烏克蘭奧爾忠尼礦掛幫礦均采用這種開采方式。地下開采方法將掛幫礦視為深埋地下的礦石，在采出其他地下礦石的過程中順便將其采出，既減少了井巷開拓量，又可避免露天開采的諸多問題，是一種安全易行的方法。但對臨近邊坡部分的掛幫礦，在開采中要特別注意安全。地下開采一般相對周期較長且費用較高。
③露天和地下聯合開采：露天和地下聯合開采是利用露天或地下已形成的工程系統，采用地下系統對掛幫礦進行開采，露天系統運出的開采方式；或運用露天開采將掛幫礦采出，用地下運輸系統將礦石運出。馬鋼南山礦業公司凹山采場北幫回采露天境界外的掛幫礦就是采用地下采出露天運出的聯合開采方法。露天和地下聯合開采綜合了前2種開采方法的優點，充分利用現有露天工程，發揮了地采的優點，避免了外擴境界露天開采的邊坡穩定和開采安全問題，但因為它需要開拓地下巷道，初期基建時間長，投資大，經濟效益較差，并且巷道開挖會引起應力的重新分布，安全問題須特別注意。
3我國礦山掛幫礦開采現狀
中國露天開采的鐵礦石產量占國內總量的87%～90%。但露天礦隨著開采深度的增加，剝采比超過經濟極限值，經濟效益明顯下降。由露天開采轉入地下開采的礦山將越來越多，如：南京鳳凰山鐵礦、江蘇冶山鐵礦、銅官山銅礦、湖北余華寺鐵礦、大廣山鐵礦、萊蕪礦山公司趙莊礦區等。總結和進一步研究、解決露天轉地下開采的規律和存在的問題，是采礦業的當務之急。我國在這方面起步較晚，技術還不是很成熟，在由露天礦向地下開采過渡中要解決一系列復雜的問題如：合露天坑盆底的頂柱與緩沖墊層問題；選擇理地確定露天開采極限深度；露天轉入地下開采期間的產量銜接；最優的開拓系統與地下采礦方法；露天邊坡管理與殘柱回采；坑內通風與防排水；露天生產與地下開采同時作業的安全問題等。
4掛幫礦開采中需要考慮的問題
（1）邊坡的穩定性
邊坡掛幫礦采動后，按照區域的不同邊坡有可能出現兩種情況；一種是礦石強度較好，邊坡沒有變化。另一種是礦體內部如果存在節理裂隙發育、斷層等結構，隨著下部礦體的開采導致邊坡失穩，可能造成滑坡。
（2）礦體賦存條件復雜
礦體的賦存條件比較復雜，受采礦工藝、施工人員的素質等因素的制約，使采礦技術工作難度增加，造成開采工藝的復雜化。
（3）圍巖的穩定性
在掘進、回采過程中，要考慮圍巖的穩定性，防止發生冒頂、片幫以及頂板垮冒。對不穩定區域采取支護措施，避免意外事故的發生。
（4）合理地確定露天開采極限深度
由于地下開采資金投入較大，而露天開采的后期礦量減少，剝巖量較大，需找到兩者平衡點，來確定合理的露天開采深度。
（5）露天生產與地下開采同時作業的安全問題
若地下、露天同時開采，要考慮露天開采的爆破會對地下的頂板、圍巖等產生安全影響。特別要避開地下的采空區，避免發生塌陷事故。
5采取的安全措施
（1）沿脈運輸巷道布置在穩定區。受露天開采穿孔爆破的影響，露天坑邊坡礦巖存在不同程度的裂隙、碎裂，并隨著縱深減小。因此，將沿脈運輸巷道布置在穩定區中，使巷道的安全系數增加。
（2）減小巷道斷面。在滿足人員、設備的進出及采礦工藝要求的前提下，巷道斷面按最小設計，提高巷道的穩定性。
（3）加強邊坡監測。建立邊坡觀測系統，對邊坡進行觀測，對指導坑內開采，指導安全生產都有好處。
（4）增加支護等級。對圍巖不穩定巷道，采用錨噴支護等對巷道進行維護，能有效防止頂板浮石冒落及片幫危害。
（5）縮短服務年限。通過加強計劃管理，實現強采，縮短礦山服務年限，使礦井、巷道、采空區、圍巖等保持相對穩定，保證施工環境安全。
6結論
我國很多大中型金屬礦山經過幾十年開采，將進入中晚期開采階段，面臨閉坑壓力問題。針對這些礦山發展現狀，最大限度地回收掛幫礦資源，對延長礦山服務年限、緩解礦山短時間內轉產及安排閑置職工的壓力等，具有一定的經濟效益和社會效益。如何在邊坡上對掛幫礦進行合理的開采成為掛幫礦回收開采亟待解決的問題。
參考文獻：
[1] 徐長佑著.露天轉地下開采.武漢：武漢工業大學出版社，1990：2～6.
[2] 韓波.淺析露天轉井下時掛幫礦體開采的技術問題. 礦業工程，2008，2.
關鍵詞：采礦 礦床 地質
1 礦體埋藏條件分析研究
埋藏深度（覆蓋巖層厚度）和礦區地形等是決定開采方式的重要因素。礦床開采的方式可以分為礦床開采方法、礦床地下開采開拓方式和地下開采方法三大部分。此外，包括運輸、通風、排水、供水、供風、供電等系統，組成一個完整的開采系統，只有通過這一完整的生產系統，才能將埋藏于地下的礦產資源開采出來為人們所利用，到這時礦產資源才具有工業價值。
1.1 礦床開采方法
礦床開采方法是根據礦床地質條件（主要是礦體分布、形態、產狀、埋藏條件等）和規模大小，通過技術經濟分析而確定的。簡單地說，礦體規模比較大，直接出露地表或埋藏于淺部的礦體，因為需要剝離的廢石少，宜采用露天開采；反之，宜采用地下開采。總之，這是一項很重要工作，必須認真分析各方面影響因素才能確定下來。隨著科學技術的不斷進步和不斷改進生產組織，采用露天開采方法將越來越多。據統計，在美國和加拿大，露天開采的鐵礦石占90%，英國為85.9%，前蘇聯為80%。露天開采，廢石剝離量（泥石流量），或剝采比系數，這是統計開采礦石單位體積的廢石剝離量的比例。它是影響開采技術復雜程度和成本高低的主要因素。統常使采用的剝采比有分層剝采比、平均剝采比、境界剝采比與經濟剝采比。經濟剝采比又稱極限剝采比，它是衡量露天開采經濟效益的主要指標，如果該礦床實際計算出來的平均剝采比小于根據類似礦山所確定的經濟剝采比，則認為露天開采在經濟上是合理的，大于這一比值，露天開采在經濟上就不合理了。確定經濟剝采比的原則是露天開采費用應低于或等于地下開采費用。其計算公式如下：η經=■
式中：η經――經濟剝采比；a――地下開采1m3礦石的成本（元/m3；）；b――露天開采1m3礦石的成本（不包括剝離廢石的費用）（元/m3；）；c――露天開采1m3礦石的成本。
1.2 礦床地下開拓方式
簡單地說，地下開拓是開辟礦面的所有綜合工程項目礦體組成。這使礦床開采過程中提高了運輸，通風，排水和其他關鍵的系統是合理的。因此，必須根據礦床儲量分布探索地質條件，礦產資源儲量大小，表面形貌，生產規模，技術和其他工業用地和采礦多方案比較，選擇最好的方式來開拓。
1.3 地下開采方法
可分為空場采礦法、留礦采礦法、崩落采礦法、充填采礦法四類，而且各類中又可分成幾種采礦方法。例如空廠采礦法可分為全面采廠、分段采礦、階段礦房采礦法；充填采礦法可分為水、砂充填采礦法，膠結充填采礦法，尾礦充填采礦法。
一般來說，在各種采礦方法的適用條件，礦體厚度及圍巖穩定起著主導作用，最好的選擇通過比較回采率和高勞動生產率高，基礎設施投資少，生產成本低，符合要求生產規模與安全的開采方法。礦山可行性研究的建設往往是通過選定的采礦方法和確定的技術和經濟指標，這樣就可以計算經濟利益。
2 露天開采邊坡工程地質條件分析研究
此項分析研究一般是在地質勘查期間所提供的礦床地質構造和巖性等資料的基礎上進行專門的邊坡工程地質勘察和邊坡穩固性研究，提出既經濟又安全的邊坡角。影響邊坡穩固性的因素很多，不僅是巖塊的極限抗壓強度，而更重要的是各種地質不連續面和巖石的抗剪強度、地下水和地震力等。
3 礦體（層）及其頂、底板巖石的穩固性分析研究
在露天開采礦床的頂板和底板巖石的穩定性要特別注意。礦石或巖石的穩定性是指礦石，巖石暴露在空間的面積允許的大小和持續時間的曝光，通常需要確定通過一個地下坑道才能予以測定。礦體頂板和底板巖石物質組成，結構，風化蝕變程度，風化帶，蝕變帶深度分銷，各種軟弱夾層巖性，厚度及變化等。水文地質，工程地質條件，礦石粉塵，老洞穴，洞穴，泥石流，山體滑坡，塌陷，地面沉降和其分布范圍等。對巖溶或斷裂發育的礦區，要研究并預測由于礦床疏干可能引起的巖溶塌陷情況、地面沉陷程度，在可能情況下圈定其界限。
4 礦石和圍巖的物理力學性質分析研究
礦石和圍巖的物理力學性質一般包括礦石密度，礦石和巖石的體重，礦石的濕度、孔隙度，含水性礦體頂、底板巖石的抗拉、抗壓、抗剪強度、變形參數（硬度），礦石和巖石的松散系數（碎脹），礦石塊度，礦石和巖石的安息角和表面摩擦角等。它們決定著礦井崩落和加固的方法，對于確定開采時的支護方式、支柱密度、爆破效率、運輸量、露天采場的邊坡角、地下開采的回采方法、機械設備的選擇、勞動生產率、材料消耗及采礦成本等都有較大影響。如體重、濕度測定不準確，將會影響裝運、提升設備的選定。松散系數測定不準確將會影響礦車、吊車、礦倉等的容積和運輸量等。抗壓強度資料不可靠將影響鑿巖設備的選擇和采礦場的生產效率等。
5 礦床水文地質條件分析研究
礦床水文地質也是影響礦床開采的重要因素，從工業利用方面考慮可以分為簡單和復雜兩類。在生產過程中需要采取特別措施來處理正常的排水模式。頂層板巖層含水豐富，且連通性好，礦床地質構造比較發育，坑礦涌水因素較為復雜，是涌水量較大的礦床。除了地質勘探工作進行了水文地質工作中的勘探，同時也為專門的水文地質勘探，礦井水流入預測等，取得明確的地下水可以疏干處理的結論后，才能進行可行性研究。
無論礦床水文地質條件簡單或復雜，通過分析研究必須掌握礦區地層或構造的含水性及分布情況、地下水位標高、滲透性影響范圍、地表水體（河流、湖塘）及地下水含水層或構造的水力聯系，礦體開采對水文地質條件的影響、老窿條件及含水情況等，并預測礦坑涌水量，以作為礦床開采建設規劃的依據。
參考文獻：
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[2]郭曉東，王治華，王梁，閻家盼，楊玉霞，陳曉吾.滇西馬廠箐斑巖型銅-鉬-金礦集區成巖成礦時代探討[J].地質論評，2011年05期.
[3]朱鳳麗，張強.河北省安妥嶺斑巖型鉬礦床圍巖蝕變特征[J].吉林地質，2011年02期.
【關鍵詞】地下金屬礦山；采礦技術；現狀分析；發展趨勢
引言
我國礦山總數的百分之九十左右是屬于地下金屬礦山，但是我國的鐵礦資源有百分之九十是露天開采的，面對越來越少的地面金屬礦產資源，我國應該加強向地下金屬礦山開采的發展。隨著我國社會經濟的不斷發展，我國的地下采礦技術在不斷的發展，出現了跟多的新技術和新工藝。在我國的地下金屬礦山采礦技術的發展歷程中，各種采礦方法和回采工藝技術有著很明顯的變化，采礦作業的效率和回采率逐漸的升高，正在朝著機械化和半自動化的方向發展。
一、地下金屬礦山采礦工藝技術發展
（一）主要采礦方法的進展
我國的地下金屬礦山的采礦工藝技術有很多，應用最廣泛的是充填采礦法、崩落采礦法和空城采礦法等等。由于各種原因得到廣泛應用的充填采礦法，各種新工藝技術和設備的發展和應用，充填采礦法的適用范圍也在逐漸增大，對我國地下金屬礦山采礦方法的應用比重的變化起到了不可忽視的影響。
在我國的眾多鐵礦山采礦作業中，主要的是采用崩落采礦法進行的；在黃金礦山的采礦作業中，主要采用的是空場采礦法和充填采礦法兩種，有色金屬礦山的采礦作業中，主要采用的崩落采礦法和空場采礦法，充填采礦發也有不少的比例，可以說較為均衡。近幾年我國的充填采礦技術在不斷的發展，而崩落采礦法和空場采礦法也在不斷的進行改進和完善。
（二）深部開采
我國不少的礦山正在朝著深部開采的方向發展，開采的深度和范圍也在不斷的發展，但是深度開采的地質條件及其他環境因素與淺層開發有很大的不同，應該對深層開發進行充分的研究，提高我國深部開發的作業質量，保證我國的深部開發的發展，提高礦產資源的出產量。
（三）原地溶浸采礦法
原地溶浸采礦是一項直接在地下提取金屬礦物的開采工藝，將開采、選礦和冶金技術進行結合。我國的很多金屬礦場都是可以進行原地溶浸采礦作業的，并且正在不斷的成功試驗。相對于常規的采礦方法工藝，采礦技術在進行采礦的時候不需要對地表進行挖掘，沒有廢石和尾礦的產出，保護礦場當地的地表植被和生態環境；因為沒有廢石和尾礦的產出，所以節省了運輸廢石和尾礦的費用，節省了作業成本；許多礦場會因為開采技術和經濟問題等方面的原因導致不適宜礦產資源開采，針對這種情況可以進行原地溶浸采礦技術進行作業，能夠保證礦產資源的利用率；在勞動量和勞動條件上進行了改變，能夠較為安全的進行采礦作業。
二、地下金屬礦山采礦技術研究方向
首先要做好對尾礦的處理，可以將尾礦進行處理之后作為充填材料對采空區進行充填，不但能夠廢物利用，還能在環境的治理上做出貢獻，正因為如此我國應該加強對尾礦造成的環境問題的處理研究。
要對采礦工藝的生產能力進行研究，采取措施來提高生產能力，對深孔階段充填采礦法和分段充填采礦法進行著重的研究和改進。對大直徑深孔階段礦房采礦法和自然崩落采礦法等方法記性改進，提高作業的效率，降低生產的成本和礦產資源的貧化。
需要加大對大型、高效的無軌化礦山設備的研制。通過對高效率打孔穿爆設備和井巷鉆進機械等裝運設備及相應的輔助配套機械設備的研制，最大化的實現礦場作業的無軌化、自動化和半自動化，提高作業效率。另外，還有利用激光設備進行采礦的側位、利用計算機來實現對鑿巖臺車和鏟運機的控制、對高效連續式裝載在和自卸式運輸設備的車廂內部粘連無的自動清除等方向的發展。通過歲大型全盤機械化的引進與應用，實現對礦場作業的控制和自動化。
對礦場的地質條件進行詳細的分析，不但能夠在進行采礦作業設計的時候合理的選用開采技術，還能夠根據不同的地質條件對資源的回收打好基礎。在不少的深井開采、礦巖軟松礦床的開采進行研究，對老礦山進行二次的礦產資源的回采等等。
我國的充填采礦技術有著不少的應用，雖然充填采礦具有一定的自身優勢，但是還是會受到充填材料質量和成本的影響，不少市場上的填充材料雖然性能良好，但是成本卻較為昂貴，而用較為低廉的充填材料則不能是充填料達到相應標準，這就要求我們應該加強對充填材料的研究，促進充填采礦技術的發展。某礦場研制的高壓風流態化造漿充填工藝，其生產的充填物濃度較高，而相應的充填系統的成本較小，能夠實現較大的自動化作業；還有塊石膠結充填也在試驗成功之后得到了相應的應用。
順應信息化的發展，利用電子計算機和無線電通訊、遠距離遙控和監控設備來實現對常產資源的儲量品位和邊界的存儲、快速的實現對礦場作業的檢測和調配，對各種風險也能很好的進行監測和預報。加強對新型采礦工藝技術的研發和應用，合理的結合運用各種采礦工藝技術，提高礦場的出礦量和出礦效率。
三、地下金屬礦山采礦技術發展趨勢
（一）采礦設備的研發
自從上世紀六十年代的后期推行了無軌采礦技術之后，在采礦技術上僅僅是進行完善而沒有進行充分的改革，在當今的社會形勢下，應該加強對開礦技術的改革程度的研究，為采礦作業的自動化和遙控技術打下基礎。
（二）監控系統的完善
根據長臂法采礦的具體實例，我們可以發現在進行礦場作業在線監控的重要性，然而這只是監控系統在礦場作業中的一個方向，還有很多方面也需要應用監控系統進行對礦產作業進行輔助，比如對作業環境和地質災害的監控等等，這些方向的應用逐漸的在不少的礦山作業中進行使用。
（三）數字化和智能化
數字化礦場作業是數字地球的一個應用，對礦場方方面面的數據進行信息化的處理，建立和完善礦山空間信息系統。通過對礦山信息系統、空間信息系統和虛擬現實系統等系統的多方向的聯系來建立完善的礦山信息系統體系。
（四）地下開采及運輸的露天化
相對與地下開采，露天開采能夠更好的進行礦產資源的開采，所以可以加強對地下開采向露天開采的轉化，應該在生產成本等方面進行控制。在運輸方面，進行地下開采的時候會出現較長時間的基礎建設，不但浪費的作業時間，還會帶來投資的增加。為了實現較為方面的開采運輸，可以利用原先的露天坑內的斜坡道進行基礎建設，實現地下開采和露天開采的運輸方式的結合，實現對作業設備的合理利用，降低采礦作業的投資。
結語
通過對我國地下金屬礦山采礦技術的現狀進行分析，對地下金屬礦山采礦技術的研究方向進行了論述，在不同方面探究了其將來的發展趨勢。
參考文獻
[1]郭金峰. 我國地下金屬礦山采礦技術現狀和發展趨勢[A]. 中國冶金礦山企業協會、中國金屬學會采礦分會、中鋼集團馬鞍山礦山研究院.2005年全國金屬礦山采礦學術研討與技術交流會論文集[C].中國冶金礦山企業協會、中國金屬學會采礦分會、中鋼集團馬鞍山礦山研究院：，2005：6.
關鍵詞：露天；采礦機；工0藝理論；應用
中圖分類號： D922 文獻標識碼： A
目前，國內露天礦開采技術的發展主要表現在以下以下幾個方面：大量的使用各種采礦方法、應用回采技術、機械化的程度加快、回采率提高、采場生產能力大大提高、勞動生產率的飛速猛進，損失以及貧化指標的大幅度降低。筆者在下文中主要對露天礦開采技術及發展方向進行分析和介紹。
露天采礦的新工藝技術方法
目前，國內露天采礦的新工藝技術方法主要表現在以下以下幾個方面：大量的使用各種采礦方法、應用回采技術、機械化的程度加快、回采率提高、采場生產能力大大提高、勞動生產率的飛速猛進，損失以及貧化指標的大幅度降低。
而崩落采礦法、充填采礦法以及空場采礦法使用的頻率則比較高。其中，充填法獲得了很大的改進，其使用范圍也在不斷的擴大，這主要是因為新技術和新工藝的引進，加上新設備的適應。
我國的鈦礦開采使用的方法主要是崩落采礦法，而空場采礦法以及充填采礦法則是有色礦山以及黃金礦山使用的主要方法。最近這些年，充填采礦法以及充填工藝技術在金屬礦山中的發展越來越迅速，這兩項技術也在不斷的改進和發展。
空場采礦法，該方法主要有：（1）大直徑深孔采礦法。（2）地下金屬礦山采礦連續化。
崩落采礦法，該方法包括：無底柱分段崩落法以及自然崩落法。
充填采礦法以及原地溶浸采礦法。原地溶浸采礦法是一種直接從地下提取金屬的方法，其技術將采、冶以及選有機的融合到一塊。
關于深部開采工藝。礦產資源的開采在不斷的加劇，因此表層的資源已經面臨枯竭的狀況，因此只能向縱深發展。我國在深部開采工藝方面也進行了一系列的探索，已經有許多金屬礦山進入深部開采的階段，也就是說垂直開采的深度大于600米。
2、露天采礦機的工藝系統設計理論與應用研究
目前，我國的許多煤礦已經開始使用露天采礦機。有的煤礦甚至將這種方法作為主要的設備來并進行開采。下面，筆者對露天采礦機的工藝系統設計理論以及應用進行介紹。
2.1露天采礦機的作業方式、特點以及挖掘的方法
關于開采方式。我們可以以推進的方向以及開采的臺階為依據來進行劃分，主要有以下幾種開采方式，可以在表1中看到。
表1 采礦機的開采方式
2.2露天采礦機的特征
露天采礦機的特征主要有以下幾個方面：（1）傳統的單斗挖掘機和輪斗的挖掘機的工作能力比較弱，采掘量比較低，而露天采礦機則彌補了這個空白，讓挖掘的能力大大提升，因此挖掘設備的隊伍得到了充實和壯大。這樣，當遇到不同種類的礦石時，也能進行高效的開采。（2）在應用的范圍上。露天采礦機可以在石灰石、石膏、鋁土、磷以以及其他的中硬礦石中進行開采。（3）作業方式上，使用的是一層一層進行刨采的方法，因此選采性能好，礦石貧化率低。（4）作業簡單，這是因為露天采礦機對多項的工序進行了整合。該機器可以對礦物進行采掘后，使用其尾部的膠帶機，因此礦物可以直接被運輸到卡車上去，有的則被運輸懂啊指定的地方。在這個過程中，采集到的礦物不會落到地面上。使用露天采礦機可以讓采集過程不間斷，而且是隨采隨破。因此，運營的成本就會降低，經濟效益自然就提高了。（5）生產的能力強，因此時間的利用率就會得到提高。
2.3 露天采礦機的采礦方法
一般在露天采礦機中使用到的采礦方法是分層銑削。該方法按照平行逐幅度的方法，當第一層開采完之后會進入到第二層，對煤以及巖體依次進行開采。物料在被開采出后，會被堆積到工作平盤上，之后會進行集中的處理。
3、露天礦開采技術的發展方向
煤炭作為一種重要的能源在經濟的發展中發揮著重要的作用。目前，我國的煤炭工業得到了迅速的發展，一些新的技術也被運用在其中，比如：機電一體化技術。各級的煤礦企業領導對機電一體化技術都非常的重視，因此這項技術得到了廣泛的應用和推廣。機電一體化是一種新的技術，這項技術融各種高科技技術于一體，包括：機械技術、微電子技術、自動控制技術、信息技術以及軟件編程技術等。在這些技術的支持下，機電一體化技術得到了迅速的發展。我國在上個世紀80年代組建了機電一體化的科技研究團隊，此外該技術也被列入“863”計劃項目中。目前，機電一體化正在朝著智能化、數字化、網絡化、集成化以及微型化的方向發展。由于該技術，我國煤炭系統的發展面臨著巨大的沖擊，可以說這項技術深刻的改變了煤炭行業的發展進程。使用機電一體化的產品不僅可以降低能耗，提高煤礦安全生產的系數，也可以將工人的勞動強度大大的降低。此外，工人的作業環境也會得到很大程度的改善。
露天煤礦綠色開采技術。露天煤礦在開采的過程中會遇到許多的環境問題，這些問題 不僅復雜、多變而且敏感。有關數據顯示，我國露天開采每年破壞的土地面積約為3.3萬畝，而這個速度也在不斷的增加之中。到了2020年，露天開采會造成228.9萬畝土地的破壞。因此，露天煤礦綠色開采技術是一個重要的趨勢，比如：三廢處理、復墾造田以及滑坡防治等。使用這些技術可以讓礦產資源得到合理的運用。而露天煤礦綠色開采技術體系則包括以下幾個方面：采礦和生態重建一體化、露天煤礦邊坡研究一起節能減排技術等。
結束語：
筆者露天礦開采技術進行了分析和介紹，在此基礎上探討了開采技術的發展趨勢，希望這些分析和見解對大家有一定的借鑒作用。
參考文獻：
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【關鍵詞】采礦；工藝技術；改造
1.對采礦業的分析
在當前經濟形勢不斷發展的今天，采礦業的發展也愈發的重要。隨著科學技術的不斷發展，采礦工藝向著科學化的方向發展也才成了當前的潮流趨勢。采礦主要是將地殼內以及地表上進行礦產資源開發的一門技術和科學，它對于當前人們的生產、生活也有著極其重要的影響。
采礦主要包括了礦藏以及石油等的開采。采礦工業它是一種非常重要的原材料工業，冶煉工業的主要原料就是金屬礦石。采礦主要是進行采準和切割，并為回采時準備生產條件。將礦石崩落和破碎，裝入運輸容器。地下回采分為落礦和出礦作業；露天回采分為穿孔、爆破及采裝作業，將裝進運輸容器的各種礦石運到選礦廠或礦倉。在礦石運輸的過程中，經過礦倉和堆棧，將礦石混勻，同時保證生產礦石的質量穩定。并把巷道掘進、剝離產出的廢石等排棄至廢石場。由于礦床的地質條件以及礦山技術條件不盡不同，采礦方法的種類也繁多，不同的方法采礦，其工藝流程、機械設備、采區巷道的布置和開采的順序也不相同。若采礦的方法選擇不當，將會長期影響礦山的生產技術指標及經濟效益。各主要的生產過程都必須選用正確合適的機械設備，才能獲取最大的經濟效益。
采礦所獨具的生產環境和過程和其他工業相比具有很大的差異性，其主要表現在以下幾個方面：
（1）采掘加工的原料主要是自然存在的礦體。礦址是不能自由選擇的，礦床的工業儲量也不能輸入，不可再生。
（2）采礦人員及設備常常要隨著采礦的進程同加工對象一起轉移，基本上沒有固定用來加工的車間。同時開拓、采準以及回采工作要互相協調，才能夠保證礦山的正常生產。相反就會造成采剝或采掘失調，迫使礦山減產，增加損失。
（3）對于開采工作來說，它總的趨勢是采掘條件越來越差，采出來的礦石品位逐漸降低，成本也有可能隨之增高。因為巖石的混入會使得礦石貧化，降低質量，還有部分礦石難以采出，而被迫損失于地下。
（4）礦體的賦存條件、形狀復雜，品位也分布不均。工業儲量在整個開采的過程中可能存在較大的變化，使采礦的設計工作很難標準化，加上建礦周期長，基建投資相對較大，所以投資的風險性也會隨之增大。
（5）采礦工作一般是在露天或者地下采場。勞動量相當大，工作條件比較差，安全性難以得到有效保障，同時對于綜合機械化及自動化很難實現，因此需要特別的重視對工人勞動條件和工作環境的改善。
（6）更為關鍵的一點在于：整個礦山所實現的經濟效益并非完全取決于礦山管理水平的高低，其在很大程度上與采礦石市場價值高低及供求問題是密切相關的。
2.采礦運用的技術方法
幾千年來，我國就一直致力于礦產的開發，其方法大多是依靠人力，基本上沒有什么技術含量。現如今，隨著科學技術的不斷發展，采礦方法也得到不斷的更新。而采礦方法的選擇往往并不是從現有的方法中選取出一種相對較好的方法。有時還需要結合礦床地質條件及要求，而創造性地應用當前已有采礦方法工藝和結構知識，提出更能符合大眾要求的新方法。采礦的方法大致有以下幾種：
（1）普通機械化的開采方式。我們常常看見的大多數礦床都是用普通機械化方法開采。機械化開采又常常分為露天及地下開采兩個大類。露天開采是將礦體上覆著的巖層剝離，然后自上而下進行開采作業。
（2）特殊采礦法。特殊采礦法分為地下物理化學和海洋采礦。物理化學采礦法是浸取、溶解或者熔融有用的成分，把溶液或者熔融體從地下舉升到地面進行提取。這類方法的好處主要是“投資省、見效快、工作條件好”，但它只適用于銅、鈾和一些金屬的礦物和鹽、堿及自然硫等。海洋采礦主要是對濱海大陸架及洋底蘊藏的大量有用礦藏的開采，而洋底的錳結核還尚處于試開采階段。
（3）空場法和填充法。這兩種方法主要是為了提高對礦床的地質資料的準確性和完整性的要求，它的特點是在回采的過程中，采空區主要是靠暫留或者永久殘留的礦柱去進行支撐，整個過程采空區始終都是空著的。
3.采礦工藝技術改造
現代科技的迅猛發展，人們對于采礦工藝的改造也愈發看重。當前，我國現有的采礦工藝其主要是依據各不相同的礦石條件選取采礦，而工藝對于堅硬的礦石，大多數都是用鑿巖爆破的方式來進行開采；而對于松軟的礦層，則可以采用機械切割或者挖掘的方式來進行開采；相對于松軟的砂礦床，更多是采用水力進行沖采；對于裂隙發育較好的礦體，則可以采用自然崩落的方法進行開采。“礦床開拓、掘溝工程、穿孔、爆破、采裝、運輸、排土”是露天礦山的主要開采工藝；相較于露天開采，地下礦山的開采就相對復雜一些，它主要包含了“礦床開拓、井巷掘進和支護、礦塊采準和切割、回采工作面鑿巖爆破、礦石運搬、采場支護和地壓管理、礦柱回采和空區處理等等”。
如今，隨著科學技術的不斷提升和采礦工藝的不斷改進，而且在爆破的方法上也進行了一些探索。比如運用“增大炮孔臨近系數”與“藥壺爆破等爆破”法，在地質條件較為復雜的環境下，取得了較好的效果，經濟效益也隨之明顯提高。特別是刨煤機裝置能實現3m/s以上的切割速度且切割功率達到了2×400kW以上。這也就是是說，刨煤機的每刀切深提高到了250mm，這對于煤炭開采工作效率的提升而言是極為關鍵的。其次，改變開采過程中的不合理的部分，盡量最大程度的進行露天開采，從而提高經濟效益。再次，進行排土方式的改進，采用更為經濟有效的排土方式。再次，對供電系統進行改進，合理布局，減少電路損耗。最后，進行采掘設備的改進，讓整體設備向數字化、智能化轉變，對露天操作設備，井下電機車，和井下照明設備等等進行改進提升。同時還應注意的是，井下安全作業的改進，提高安全作業率。
【參考文獻】
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[2]宋茂陽.試探采礦工藝技術改造[J].民營科技，2011，（9）：17-17.
【關鍵詞】有色金屬 資源狀況 開采方法
我國有色金屬礦山貧礦多，富礦少；小礦多，大型、特大型礦少，礦產資源缺口嚴重，金屬礦開采技術的高低直接影響到我國國防安全和全面小康社會的建設[1]。現階段我國部分礦山采掘設備實現了大型化、自動化和智能化，采礦工藝實現連續或半連續化，礦山生產與管理廣泛應用了計算機技術[2]，有力地促進了金屬礦開采工業的發展。
1 我國有色金屬礦山狀況
1.1我國有色金屬礦藏總況
我國的礦產資源豐富，在華夏大地上均能找到世界上已發現的礦產資源種類，已探明的礦種就有148種，大大小小共計一萬六千多處礦產地，是世界第三大礦產大國。相對于其他國家而言，我國的鉛、鋅、銻、鎳、錫、鎂、汞以及稀土等有色金屬在質量、產量上有相對優勢；部分有色金屬礦藏則處于劣勢，如銅鋁資源量不足、質不好，開采出的有色金屬不能滿足冶煉的需要，因此我國每年的有色金屬產品生產有四分之一需要依靠原材料的進口。
我國有色金屬礦山的分布不均衡，中小型居多、大型礦少；貧礦多、富礦少；邊遠山區多、沿海地區少；礦產資源共生礦多、單一礦產少，這些資源的分布特征使得我國的礦業開采難度大。
1.2我國有色金屬礦產資源儲備現狀
我國的采礦業主要發展在上世紀五六十年代，由于當時技術水平有限，我國大部分有色金屬礦山在經過長達幾十年的開采之后，資源大幅度減少甚至枯竭。現存的有色金屬礦山中，有大部分礦藏開采進入中、晚期成為末期礦山。近年來，我國有色金屬礦產品進口量逐年加大，而我國的工業化仍然處于迅速發展狀態，現代化經濟的發展伴隨著工業化的進一步發展，我國經濟對有色金屬的消費量仍然會大量的增加，本土礦產資源不足以維持經濟的發展。
其次，有色金屬礦山開采的品位下降，有些礦山經過幾十年的開采，資源品位下降迅速，加上上世紀五六十年代經濟體制的制約以及科技發展水平的限制，造成了以往礦山開采的資源浪費、規模小等問題。
1.3有色金屬礦山資源開采利用水平
國家在上世紀中后期對礦產資源消耗使用量大，由于我國礦產資源分布不均等情況，有的礦山因有色金屬采礦條件的惡化或受技術制約，開采者會采易棄難、采富棄貧，只采品質高的礦種而將其他礦產丟棄，加上礦區采礦準入要求不高，有些小企業或者集體，未經合理設計甚至沒有高水平的設備就進入礦區采礦，造成礦區管理失控、資源浪費以及有色金屬的采礦行業發展受限。
有色金屬的礦藏是不可再生資源，原來開采中造成的浪費以及開采之后深加工的利用率低等因素，不僅危害周邊的環境，帶來一系列的環境污染與破壞，也使得礦產開發利用水平未能提高。在已經開發的礦區中，由于技術水平受限，以及設備管理與工藝缺乏系統高效地研究，使得老礦區二次回采、多次回采水平亦較低。而有些有色金屬礦產需要在特定的環境或特定的工藝下才會分離開采出來，因而現有的科技水平下無法深度利用，對資源也是一種浪費。
1.4經濟效益低和污染破壞嚴重
由于礦山的投資周期長，礦山開采有時需要幾年甚至十幾年的時間，投資成本高，有色金屬開采的難度大，加上道路運輸成本費用的增加以及機器設備和人工成本，經濟效益低下。
在采礦生產中，固體廢棄物堆放不僅占用了大量的農田與耕地，也造成地表植被破壞，進而引發水土流失等后果。且空氣粉塵污染和酸性污水在有色金屬開采的整個過程中，會造成水資源與空氣的污染。以上因素危害到了當地居民的生產生活和農牧業的可持續發展。
2 有色金屬資源的開采方法
2.1 露天采礦
在我國的礦產資源開發過程中，露天采礦適用于有色金屬礦產資源地表埋藏淺的情形，也可以用于低品位的有色金屬礦產礦床和已經開采過的地下殘礦，依賴于礦床的基本賦存條件，通過物理爆破等方法來剝離地表巖土。露天采礦要求地質工作者做好地質勘探工作，設計最佳優化方案，結合道路運輸體系，綜合考慮地表狀況進行開采工作。其中，最主要的應用技術是穿孔爆破，在露天礦區內，根據最佳設計方案選取對應深度與直徑的定點進行定向爆破，再使用炸藥將附近巖壁破碎來達到剝離大量巖土的目的。
但是露天開采有色金屬礦產資源仍然存在著一系列的問題，更明顯的是表現在技術與管理的問題上，比如露天采礦境界的判定、邊坡結構穩定性、露天開采工藝、道路運輸系統管理以及資源的重復利用率和礦山區域土地復用問題。道路運輸系統的合理設計不僅能減少成本的投入，也可以提高采礦工作效率，縮短工期。綜合考慮礦區的地形地貌、開采時的氣候條件以及露天開采技術能力和圍巖的物理力學性質選擇經濟、合理的運輸方式。多通過鐵路、公路、輸送機將礦區的礦石及巖土分別運輸至不同的地方，并將設備及原材料運輸至礦區，在特殊的地形中也可能會用到水力或索道運輸。
露天開采會造成廢棄物堆放，因此排土工作顯得尤為重要。排土工作要將從礦床上剝離的表土與巖石配送到不同的場地，對礦石進行深加工，對廢土進行排棄工作。露天開采中盡量充分利用土地資源，提高資源的重復利用率，做好植被恢復工作，盡可能地還原生態平衡，減少因礦業開采帶來的環境破壞與污染，提高社會效益。
2.2地下開采
地下開采是我國有色金屬礦山開采的重要方法，占據較大的比重。這種方法是通過地下礦床的切割與回采工作采出礦石，但是地下開采工作量大，工作方法繁多，以下幾種方法使用較多。
2.2.1 采用自然支護的礦產采集方法
這種方法主要依賴于圍巖自身的穩固性和礦區礦柱的作用，通過支架作為臨時支護輔助來支撐在回采工作中造成的采空區。現階段在我國有色金屬開采行業中使用普遍，但是要求礦區的圍巖與礦石相對穩固。這是一種結構比較單一的采礦方法，簡單的回采工藝，機械化程度較高，采礦過程中各項成本低，適用于穩定性較好的礦體。如果要開采較厚大的礦體時，需要留大量的礦柱，回采率較低，所以在此種情況下應用較少。以敞空方式存在的回采礦房，必須依靠礦柱與圍巖的強度來維護支撐，礦房作業完成后要及時處理好后續工作，將礦房填滿再回到采礦柱的區域。
2.2.2 物理崩落采礦法
崩落采礦法是通過物理作用來管理地壓的采礦方法，通過崩落的礦石來填充控制采礦區域，這種方法多用在圍巖易崩落、地表允許塌陷的礦山礦體。通常，有色金屬開采過程中，物理崩落這一采礦方法可以按回采方式劃分為：壁式崩落法、無底柱分段式崩落法、分層分區崩落法、有底柱分段式崩落法以及階段崩落法。
2.2.3 礦區開采人工支護法
人工支護法是將需要充填的原材料或其他可以支撐的物體用來維護采空區的穩定。這種方法以充填為主，在礦區采礦作業中根據回采面的推進，將碎石水泥等填充原材料運輸至采空區用于充填，從而控制地表移動，預防圍巖崩落，實現地壓管理。
支護法按照充填方式的不同，有不同的分類。較為單一的單層次采礦充填法，按充填方向劃分的上向與下向的分層充填法，以及分采充填法。按照不同的充填料以及輸出的方式，又可分劃成干式充填法、水力充填法和膠結充填法。該方法可控制礦區圍巖的崩落和礦房地表下沉，為礦區回采工作提供了安全保障，同時也可用于自燃礦石的火災預防。因其開采適應性強，礦區礦石的回采率高，礦區作業比較安全，能高效利用礦產資源以及保護地表植被等優勢而被重視，但工藝要求高、成本投入大使得使用率不是很高。
3 結語
隨著科學技術的不斷進步以及經濟發展的深入，對有色金屬的需求量只增不減，因此，要進一步提高礦產資源的利用率，克服因采礦技術有限造成的礦體開采浪費現象。同時，要在采礦系統完善、采礦作業安全、采礦效益提高的基礎上，注重對環境的保護，不能以環境為代價片面發展經濟，從而打造生態和諧的礦山資源開采系統。
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采礦工程教學改革課程建設露天與金屬礦山開采中國礦業大學是一所具有百年辦學歷史、行業特點鮮明的教育部直屬重點大學。實施行業精英教育，培養能源工業精英人才，努力打造中國能源工業精英教育教學體系，是百年礦大在新歷史時期的辦學定位。作為國家級重點學科和國家級特色專業，如何把握研究型本科教育特色，推進本科教育教學研究性內涵建設，培養國家能源工業領軍人才，是新形勢下采礦工程專業教學改革與建設面臨的新挑戰。
然而，在我校構建能源工業精英教育教學體系過程中，傳統的教學模式、授課內容和教學方法已不能適應新形勢的要求。筆者結合《露天與金屬礦山開采》課程的特點和多年的教學實踐，分析了目前煤炭院校在露天與金屬礦山開采課程教學過程中存在的問題，并探討了該課程教學方法改革的思路。
一、課程特點
《露天與金屬礦山開采》是中國礦業大學（北京）采礦工程專業本科一門重要的專業核心課程。通過該課程的學習，使采礦工程專業的學生能夠掌握固態礦床露天開采的基本工藝與設計方法，以及金屬礦床地下開采的主要方法與參數設計，為今后從事露天礦山、地下金屬礦山開采方面的教學、科研、生產等工作奠定必要的理論與技術基礎。
《露天與金屬礦山開采》課程具有以下特點：
1.課程內容多且雜。該課程涵蓋固態礦床露天開采與金屬礦床地下開采兩部分內容，涉及上述領域的開拓方式、生產工藝、采礦方法和設備選擇，主要內容包括露天礦山的礦巖松碎、采裝、運輸、排巖、開采境界、礦床開拓、礦山生產能力與采掘進度計劃、露天礦邊坡穩定與控制，以及金屬礦床地下開拓方式、回采工藝、采礦方法選擇、礦柱回收與空區處理等，知識涵蓋面廣并且信息量大，課程系統性差，故教學難度大。
2.課程學時較少。《露天與金屬礦山開采》綜合了礦山地質學、礦山機械、爆破工程、巖土力學等多個學科的理論和知識，還需適時補充有關爆破作用機理、礦山公路鐵路線路設計等內容，故課程的綜合性和實踐性較強。然而，根據我校新版教學大綱（2011版），該課程的授課時間由原來的40學時調整至32學時，學時少而內容多，這給教師的“教”與學生的“學”均增加困難。
二、教學中存在的主要問題
由于《露天與金屬礦山開采》這一課程涉及固態礦床露天開采和金屬礦床地下開采兩部分內容，具有知識點多且雜、與工程實踐聯系緊密等特點，在課程教學過程中存在教學內容、教學方法、教材選擇、實踐教學等方面的問題。
1.教學內容與現代采礦工程技術發展之間的不適應
現代采礦工程技術發展日新月異，特別是露天煤礦以吊斗鏟為核心的剝離倒堆工藝以及地下深井硬巖礦山大規模安全高效開采理論與技術的飛速發展，對傳統的教學內容提出了極大的挑戰。傳統的教學內容已明顯滯后于采礦工程技術發展，不能及時反映礦業領域科技動態與最新發展，直接影響到新一代采礦高級技術人才的培養。
2.學時壓縮與知識量增長之間的矛盾
要實現“厚基礎、強實踐、重研究”的能源工業精英人才培養目標，就需要增加基礎課程的教學內容，在總學時不變的情況下，必將減少專業課程的學時。此外，隨著科學技術的發展，采礦工程領域中各種新技術、新理論、新方法不斷涌現，讓學生了解學科前沿動態、擴大視野是本科教育的重要任務之一。然而，根據我校新版教學大綱要求，該課程的課時由原來的40學時調整為32學時，這就形成了課程教學學時少與教學內容寬廣之間的矛盾。
3.教學方法和教學手段單一落后
現代教育的教學體系突出教學方法的交互式和教學手段的多樣化，而目前許多課程的教學仍然只停留在以傳授書本知識為主、以教師講授為中心的傳統教學模式上，教學方法和教學手段單一落后。例如，由于《露天與金屬礦山開采》課程的知識體系相對比較零散，往往只注重向學生傳授已有的知識而忽略了對學生創新能力的培養。
4.缺少合適的教材
《露天與金屬礦山開采》在教材選擇上存在以下問題：①課程內容涉及固態礦床露天開采和金屬礦山地下開采，橫跨兩大專業體系，無合適教材可選用；②曾選用教材是根據國家教育部1998年頒布的大采礦專業要求編寫的，不能充分滿足新版教學大綱的要求；③課程的知識體系相對比較零散，涉及礦山地質學、礦山機械、爆破工程、巖土力學等多個學科的理論和知識，還需適時補充有關爆破作用機理、礦山公路鐵路線路設計等內容。
5.實踐教學嚴重不足
科學實驗是自然科學最基本的研究手段之一，然而受到教育理念、教學經費、外部環境等因素的影響，我國高校普遍存在試驗設備陳舊落后、實驗場地嚴重不足，這使得許多高校學生對實驗的認識一般僅停留在書本階段，缺乏科研工作能力和實際應用能力的訓練。此外，采礦工程是一門操作性和實踐性很強的專業，而學生卻缺乏必要的露天礦山認識實習經歷，勢必會影響該課程的學習和理解。
三、課程建設與教學改革的思路
《露天與金屬礦山開采》課程教學改革的基本思路：以優化教學內容為中心，以豐富教學手段為保證，改革傳統教學方法，加強實踐教學與創新能力培養。針對當前課程教學中存在的問題，結合筆者所承擔的“中國礦業大學（北京）《露天與金屬礦山開采》課程建設”項目，談談煤炭院校采礦工程專業《露天與金屬礦山開采》課程建設與教學改革的思路。
1.修訂教學大綱
課程教學大綱是指導教學工作的依據，是課程內容、教學體系建設和改革思想的集中體現。根據我校采礦工程專業教學改革要求和人才培養方案，圍繞能源工業精英教育教學體系建設目標，堅持“全面、適用、先進、簡明”的優化原則，認真修訂《露天與金屬礦山開采》課程教學大綱。新版的教學大綱更加適應培養目標和教學計劃要求，并能反映采礦學科在煤礦露天開采與金屬礦山深部開采等方面的最新研究成果，在總課時減少的情況下，優化選擇教學內容，合理組織教學過程，體現教學改革內容的優化整合。
2.優化教學內容
教學內容的調整，應注重將工程素質的要素轉化為具體的教學內容和教學活動，強調科研促進教學，形成貼近工程實際的教學內容。在新版課程教學大綱的指導下，對原有露天與金屬礦山地下開采的教學內容進行取舍，在合理保留傳統內容的基礎上，注重課程內容的更新，通過在課堂教學中補充本學科的發展前沿，提高學生的學習興趣。例如，通過比較煤礦井工開采與金屬礦山地下開采在開拓、采準和回采工藝等方面的異同，以加強學生對金屬礦山地下開采工藝過程的認識；結合最近的科研成果，介紹大型露天煤礦吊斗鏟剝離倒堆開采工藝和輪斗挖掘機-膠帶-排土機連續性開采工藝。
3.開展教材建設
一本好教材或講義是取得出色教學效果的基本保證。《露天與金屬礦山開采》課程內容涉及固態礦床露天開采和金屬礦山地下開采兩部分內容，曾選用的教材是根據國家教育部1998年頒布的大采礦專業要求編寫的，不能充分滿足我校新版教學大綱的要求。因此，在調整和重新組織教學內容的同時，依托中國礦業大學（北京）教材建設項目，按新的思路組織編寫課程配套教材――《金屬礦床露天與地下開采》。與現有同類教材相比，該教材是針對煤炭院校本科生采礦教學的特點，適當補充固態礦床露天開采與金屬礦床地下開采的相關知識，以及爆破作用機理、礦山公路鐵路線路設計等內容，并力求反映近年來礦業領域較為成型的新概念、新成果、新方法。該教材2011年獲北京市精品教材。
4.改革教學方法
露天與金屬礦山地下開采是一門專業性較強的課程，作為采礦工程專業的專業核心課程，又需要有一定的深度和廣度。因此，應根據課程的特點和教學內容的難易程度，改變傳統的“一言堂”“灌輸式”的課堂教學方法，開展啟發式、互動式、引導式、探究式等教學方法的研究，注重培養學生的創新思維和解決實際問題的能力。例如，在講授露天開采工程設備時，結合我國現代化特大型礦山設備選型實例，適時引入“是什么原因阻礙了國內工程機械制造商不能涉足大型設備領域，什么樣的途徑可以作為進入大型工程機械領域的突破口”的思考，在爭鳴中解決問題，調動學生學習的興趣和熱情，培養學生自主學習的能力。
5.豐富教學手段
在教學過程中，將傳統、常規的教學手段與現代教學技術有機結合，使復雜內容簡單化、抽象內容形象化、難點內容通俗化，提高課堂教學質量和效果。尤其是適當運用多媒體、網絡等現代教學技術，通過圖片、文字、聲音、動畫、視頻等多種形式和表現手段，將教學內容生動、形象、直觀、清晰地展現在學生面前，以增加課堂教學信息量，更新和拓寬知識面。例如，通過動畫演示露天礦山正鏟、反鏟、吊斗鏟等常用設備的作業過程，借助大型礦山企業的影像資料介紹相應的生產工藝等。為了改善教學環境、豐富課程教學資源，還開發了露天與金屬礦山開采課程的BB網絡平臺，在平臺上放置各種教學資源，包括多媒體課件、授課錄像、教學大綱、教學日歷，自學指導等，還有課后自測題、師生討論區、答疑區、通知等，形成網絡“教”與“學”的集成環境。
6.加強實踐教學
露天與金屬礦山開采是一門實踐性非常強的課程。實踐教學改革的思路是：把培養學生實驗與實踐技能放在首要位置，培新學生的創新性思維和動手實踐能力。通過鼓勵學生參加大學生創新性實驗項目或參與教師的科研項目，將露天與金屬礦山開采的知識點融入到項目中，增強學生運用科學知識和方法解決實際問題的能力。例如，利用我校充填采礦實驗室在儀器設備上的優勢，先后組織在校本科生參與“全尾砂固結充填膠凝材料研究”“尾砂膠結充填體自立性能研究”“高地溫環境下全尾砂固結膠凝材料研究”等多項大學生創新性實驗計劃項目，激發學生的創新思維和創新意識，提高了學生的創新實踐能力。
四、結語
隨著中國礦業大學（北京）能源工業精英教育教學體系建設的實施，傳統的露天與金屬礦山開采課程的教學模式和教學內容面臨新的挑戰。作為采礦工程專業的一門專業核心課程，露天與金屬礦山開采具有鮮明的行業特色，不能簡單照搬其它課程的教學模式和教學方法，應從課程自身特點出發，深入開展課程體系建設和教學改革，才能提高課程的教學質量和教學效果。
參考文獻：
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