杨吉刚
乳山市金华矿业有限公司 山东 乳山 264503
摘要：地下金矿是我国自然资源中的重要组成部分，露天开采是先将矿体上面覆盖的土石剥离而后通过自上而下的方式将矿体进行分段并采掘。近年来，随着我国采矿业发展战略不断调整，露天采矿优势随之凸显，并且占据比重越来越大。在这一发展背景下，各种先进开采技术应运而生，并在实际应用中取得了显著效果。基于此，本文将结合露天开采现状和问题展开深入分析，并针对露天开采特点，探索新技术的具体应用，希望能够为专业人士提供参考、借鉴。
关键词：露天开采；新技术；应用；绿色发展
引言：
自改革开放以来，我国采矿行业发展势头迅猛，已经由最原始的人工开采发展到电力动力开采，由粗放管理发展到数字化、信息化管理，这也在一定程度上扩大了露天金矿开采规模。众所周知，露天开采金矿资源具有成本较低、安全性高、周期较短、产能较大等多种优势，是采矿业未来发展的必然趋势[1]。在这一发展背景下，各种新技术、新工艺、新系统不断涌现，为金矿资源合理开发奠定了良好基础，同时实现了环境保护、节能减排发展目标，有利于推动我国露天金矿开采技术与世界先进水平接轨。
1、露天开采现状及问题
因露天采矿的多种优越性，使其成为现代采矿业首选的金矿资源开采方式。现阶段，我国矿山开采较为常用的露天开采技术有很多，其中包括表土剥离半连续开采技术、拉斗铲无运输倒堆开采技术等，其中一部分工艺技术已经达到了国际先进水平，但结合露天矿山实际情况来看，依然存在以下问题：
第一，生产规模较小，开采工艺滞后。在金矿资源开采过程中，由于露天采场最终境界具有不确定性，导致金矿开采存在盲目性随意性，在一定程度上影响开采经济效益，并且会导致露天采场持续深凹。
第二，露天开采环境复杂。露天开采环境大多位于深山内部，随着采场不断深入，空间环境也会不断缩小，会在一定程度上增加运输距离和时间，不仅会降低运输效率，还会增加矿山成本。
第三，技术装备水平相对落后。我国一些露天矿建设于上世纪50、60年代左右，当时使用的设备自动化水平较低，并且耗能较高，加上长时间运行，已经产生潜在隐患和故障，这也是导致技术装备水平落后的根本原因。
第四，存在不规范开采行为。在露天开采过程中，随着采场延伸，边坡暴露面积也会随之扩大，会在一定程度上影响边坡稳定性，一旦控制不当会发生岩体滑坡事故，同时为生态环境造成严重负面影响。而引发安全事故的主要原因，在于作业人员存在不规范开采行为。
2、现代露天开采特点
现代露天开采的特点可以归纳为以下几点：
第一，满足节能减排需求，可以提高回采率，结合以往工作经验分析，回采率能够达到95%左右。
第二，实现环保目标，充分满足了生态环境与采矿业和谐发展需求[2]。
第三，生产规模较大，可以通过集中开采提高开采效率，降低成本支出。
第四，金矿资源开采效率高，有利于为企业现代化管理奠定良好基础。
3、现代露天开采新技术及其应用
3.1 陡帮采矿技术
对于金属矿山的开采，当前主要应用的新技术则是陡帮开采技术，其主要是针对凹陷露天初期剥岩量相对较大的金属矿区域所采用的工艺方法。相比于缓帮开采，主要是在露天条件下，调整了采矿与剥岩环节的空间和时间关系。即是将接露天境界圈内周边的岩石推迟到后期开采，通过采用加陡剥岩工作帮的方式，将露天矿工帮的坡角大小调整为与台阶高度成正比，并与工作平盘的高度呈反比关系。
在实际应用过程中，陡帮露天开采主要是是采用组合台阶开采、倾斜条带式作业、工作台阶追尾式采剥、并段穿爆和分段采装等技术。其中当前对金属矿山进行开采作业，常用的技术方法则是倾斜条带式开采技术，其实际上是在剥岩帮上通过对一组台阶形式开展作业的方法。也可以看作是组合台阶开采技术的特殊案例。另外在部分金属矿山开采作业中，对追尾式采剥和组合台阶开采技术有较好的应用效果。这两者在实践中存在的主要区别在于，追尾式采剥技术的工作线采用横向布置、纵向推进的模式。而组合台阶的工作线一般是纵向布置，实施横向推进作业。综合陡帮露天开采技术的应用，其具有良好的技术经济特点，比如基建剥岩量相对较小、基建时间短、前期投入少、经济效益高等。对新建金属矿上和凹陷露天矿、扩建改造矿山等铁矿开采工程中具有较好的应用效果[3]。
3.2 间断与连续结合开采技术
对于金属矿山的露天开采，可运用间断和连续相结合的开采技术。其主要是在工作面上，使用电铲等设备进行矿石装载。然后借助破碎机进行破碎以及汽车运输，再将矿石通过胶带输送设备运出采矿场。该技术是将胶带机与汽车的优势发挥在最大，针对深凹的露天铝土矿开采具有较好的效率。比如我国在大孤山、德兴等矿区结合实地情况，建成了可移动的矿岩与胶带运输开采技术体系，有效的提高了金属矿的开采工艺水平[4]。
不过在应用该项技术时，需要在注重建设间断-连续工艺系统，其分为三个功能分系统，即是采场内的集运系统、露天采场运出的干线运输系统以及两系统之间的可移动破碎转载系统。对于金属矿的实际开采，基于露天条件必须保障可移动破碎转载系统的高效性。结合我国大孤山等矿区的开采经验，可结合具体情况设置固定式破碎站，设置在露天矿场的边帮或者地表、采场底部等位置。随着开采技术的发展，对破碎站的布设多采用半固定式。控制移设时间在10年以内，在混凝土基础上安装高度约30m。如需将机组转移到其他位置，可进行拆解，经汽车运输独立部件到制定部位，再进行组装，具有较好的便捷性。
3.3 铲运机与松土机联合露天开采
该项技术一般只针对铝土矿进行开采活动，在实施过程中能够利用松土机对矿区内存在的矿岩进行松散和破碎，能够替代传统的凿岩爆破方式。然后再利用铲运机开展运输和转载等作业活动。该技术的实践运用相对简单，通过分层铲装完成分层排土、开采等作业，保障排土和复垦能够实现一体化，提高露天开采效率和质量。该工艺的特点是能够实现铲运机自行装卸，通过铲运机平行或缓倾斜方向开展剥离开采，能够将装载、运输、卸载等连续化，加快装卸运行速度，可有效降低铲运机轮胎的磨损程度，并提高采矿产量。适用于开采覆盖层为黄土、岩石等较为容易松碎的矿区，对缓倾斜薄、矿体厚大的铝土矿石开采具有积极的应用价值，而且该技术为条带开采形式，线路循环灵活，机动性强，可实现一机多用。虽然该技术在我国的实践运用较少，但不可否认其具有较好的优越性，有利于降低投资成本。提高劳动生产率。
总结：
综上所述，金矿资源属于不可再生资源，其开采利用情况关系到国民经济发展情况和生态环境保护水平。现如今，露天开采因成本低、安全性高等多种优势，已经得到广泛运用，但随着露天开采规模的不断扩大，也对开采技术和设备提出更高需求，采用先进开采技术，保证开采过程安全、高效，是露天金矿实现长远发展目标的必然需求。
参考文献：
[1]牛腾飞. 现代露天开采新技术及其应用研究[J]. 建筑工程技术与设计,2020,12(25):3480.
[2]王建国,王振伟,孙效玉. 现代露天开采新技术及其应用[C]. //第七次金矿科学技术大会. 2017:253-256.
[3]牛腾飞. 现代露天开采新技术及其应用研究[J]. 建筑工程技术与设计,2020,21(25):3480.
[4]陈树合. 试论露天开采新技术及其应用[J]. 内蒙古金矿经济,2017,31(24):12-13.