采矿新技术结课论文

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1、XX学院结课论文采矿新技术姓 名：学 号：年 级：安全技术管理学科专业：安全技术管理专业二级院系：资源工程系日 期：教师评定：综合评定成绩： 任课教师签字：2013-2014年第一学期采矿新技术科目考查卷专业： 班 级： 任课教师：李 涛姓名： 学 号： 成 绩：采矿新技术的应用现状及其发展趋势摘要：矿山规模的扩大，主要取决于贫矿开采和设备大型化，但大型设备的发展，基本趋向于稳定，现在主要是对已有设备进一步改进，特别是注意节能，适当提高效率，加强预防，维修来延长设备寿命，要求具有更好的灵活性和耐用性，以及提高辅助作业的机械化程度，这是当前的奋斗目标。关键词：机械化 自动化 新材料 新技术 新工

2、艺 遥控和自动化 矿山机械设备 一、世界采矿工业的现状由于世界上人口的增加和人类生活水平的提高,对各类矿物的需要量逐年在增加，但随着开采技术的进步，矿石的产量增加了，可是品位都在下降，例如：铁矿石平均品位，苏联在65年为40.8%，70年为37.3%，到76年为36.1%；美国51年为49.5%，71年为34，到77年大部分为2036。美国在1900年只开采含铜6以上的矿石，70年代平均开采品位则为0.7%，80年代开采的斑铜矿平均品位为0.53%，在本世纪（21世纪）预期要降到0.2%，至于边界品位以下的金属资源，回溶浸法生产的铜，已占其年产量的5，75年美国用此法浸铜，占其年产量的20，7

3、6年开采12,600吨铀，其中用溶浸法的有500吨。用这种方法还可以回收矿石中的钼，镍，金和其他有色金属，能够取得很有希望的成果。另一个增加矿石的来源，是加大开采深度。现在开采较深的一些矿床，主要是有色金属，其开采深度已超过2000米的地下矿山，有美国南达科塔州的铅矿区为2280米和爱达荷州的科马尔德，艾林铅矿区为2340米；加拿大镍矿有的达到2400米；印度科拉尔金矿已到3240米；南非西部底卜斯金矿开拓深度到达3800米，估计到5000米时，在经济上仍为合算，国外许多金属矿露天开采深度都在增大。最深的老矿美国宾汉姆露天铜矿，深度已到800米。而我国的某些矿山的开采深度也在逐年增加，例如云锡

4、公司的地下开采也将要达到2000米左右。 由于陆地上矿产资源日益枯竭，人类开发海底矿物的时代已经到来。海底矿产资源储量极为丰富，初步探明深海中的锰结核矿石储量约为23万亿吨，其中以太平洋的含矿品位较高，约为150亿吨（含锰24，镍1.06%，铜0.53%，钼0.9%，钴0.35%）磷结核约100亿吨，软泥为1000万亿吨。而且这些含有多种金属和非金属的矿产储量，均属于自生矿物，如锰结核在一年中的自生量，锰可供世界用三年，钴四年，镍一年。由此可见，海洋采矿的发展，前途是十分壮观的。 矿石的产量增加了，可是矿山数目的增加，远不及矿山规模加大来得快，国外已投产或正在建设中的年产矿石1000万吨以上或

5、采剥总量超过2000万吨的大型露天矿山，至少有6070座，仅美国和苏联，就各有20座，其中年产矿石4000万吨或采剥总量8000万吨左右的特大型露天矿，即有20多座，如美国明塔克铁矿为年产矿石6000万吨,矿岩采剥总量1亿2千万吨,美国宾汉姆铜矿年产矿石量为3780万吨，矿岩采剥总量1亿6千万吨。至少地下矿山也同样趋向大型化，西方地下开采的矿山，无论是金属矿山及一些主要非金属矿山，从69年到79年的10年内，虽然是产量增加了，但矿山个数却保持在590座左右，年产量大于1百万吨的有197座，其中有56个大于3百万吨。目前最大的地下矿山，有超过2000万吨的，如瑞典基律纳铁矿，有超过1000万吨的

6、，如美国圣曼略耳铜矿和来麦格斯铜矿。由于矿石开采量大和贫矿多，在开采方式上露天矿得到发展，以美国为例，过去20年来，地下开采平均每年只增加矿石量0.36，而露天开采却每年平均递增采剥总量80，按金属品种：铁铜，铝，钼等矿石开采，露天矿的比重较大。以铁为例，苏联为85，美国94，澳大利亚为100，加拿大，巴西，利比里亚，南非，智利，委内瑞拉和印度也主要是露天开采，铜矿方面，美国和苏联也分别各占60和65。二、世界采矿科学技术的成就及发展趋势 世界采矿工业的科学技术成就及发展可归纳为以下几个方面： （一）、机械化、自动化和计算机应用： 矿山规模的扩大，主要取决于贫矿开采和设备大型化，但大型设备的发

7、展，基本趋向于稳定，现在主要是对已有设备进一步改进，特别是注意节能，适当提高效率，加强预防，维修来延长设备寿命，要求具有更好的灵活性和耐用性，以及提高辅助作业的机械化程度，这是当前的奋斗目标。 1、露天矿技术装备水平，在穿孔上普遍采用铅头直径为200380毫米的牙轮钻机，而最大直径可达444毫米。潜孔钻机在中、小型露天矿仍是主要的穿孔设备，但孔径仍不超过200250毫米。 在装载设备上，电铲仍是主要工具，斗容从3.86.1米3，已增大至9.215.2米3，较大的有2030.5米3，个别剥离表土的最大索斗铲已达170米3。液压铲也在发展，在挖掘矿石上，最大的斗容已达17.5米3，主要用在较松软的

8、煤矿，采石场和表土的装载，其在金属矿山的使用正在增长。轮胎式前端式装载机在金属矿山各种辅助作业中，早就得到了广泛的应用，现已发展到成为装载设备，最大斗容已达9米3，煤矿有的已达1417米3，近几年来为露天矿此种设备所提供的新产品和改进产品比较突出，使其装载能力有了惊人的提高，但是装载机还是有其局限性，特别是从规格和能量上来看，不能取代电铲。 露天矿的运输工作占有很重要的地位，是一种费用最高，花费劳动力最多的工作，所需劳动力占全矿5060，运输费用占总成本的50左右特别是露天矿深度的增加，这个问题就显得突出。在国外，汽车仍是主要运输矿岩的设备，85吨级以上的是电动轮汽车，而汽车的载重量，现在处于

9、两个极端：一是小到18吨，二是大到270吨，甚至到350吨级。当前矿山企业主张载重200吨级汽车是最佳规格。由于露天矿用汽车节油越来越被重视，有些矿山公司采用架线辅助装置的电动轮汽车。如南非的柏拉博拉铜钛矿，节约油量占总耗量的34，还有发展代用燃料或燃料涤加剂，如采用木酒精代替部份柴油，试验液态氢，以及把柴油和蓄电能结合在一起的混合式发电机等。轮胎是限制汽车重型发展的主要因此之一，日本小松汽车公司运用航空工业的成就，制造成一种高强度的轮胎，引起了汽车工业界的重视。在国外，采用单一铁路运输的露天金属矿，只有美国伦西铜矿和苏联南部采选公司露天矿等少数几个矿山，但是使用铁路比汽车联合运输的矿山，还是

10、比较多的。苏联铁路运输的比重较大，80年全苏露天铁矿的铁路运输量约占有30左右。为了提高铁路运输能力，苏联除广泛采用120吨和150吨以上的电机车外，还使用1,200马力的内燃机车，并在一些深露天矿推广使用电气自翻车的载重量为180吨。另外，皮带运输机在国外露天矿的应用，正在大力发展，已由用在松软和中硬的矿岵，扩大到坚硬的矿岩；皮带运输机的运输能力大，爬坡可达180，与汽车和铁路运输相比较，可以缩短运距，降低矿石成本。并已采用移动式破碎机和钢绳胶带运输机，来解决大块和皮带摩损的问题。汽车固定式或半固定式破碎机胶带运输机的联合运输方法，近20年来有了很大的发展，主要是用在开采深度较大的或扩建的露

11、天矿，如智利的丘基卡马塔铜矿，深度已超过400米，采用了这一方法，经济效益很好。因此，从50年代起，苏联就着手研究这种运输方法在金属露天矿中的应用问题，而且在78年就有了19座黑色冶金露天矿在采用。国外露天矿在机械化中，非常重视辅助作业的机械化问题。在露天采场和公路路面的清理和维护工作上，都配置有碾路机，压道机，水车，撤砂车等。在维护和检修工作上，除设有机修车间外，还专门设有检修设备的车辆和润滑车，加油车，吊车等，开赴现场，对各种设备进行维修，润滑和加油。在生产作业上，采用凿岩台车与落锤或液压破碎机破碎大块，装药车进行装药，推土机或前端式装载机装运矿石，清理工作面和排土。总之，随着露天矿井开采

12、规模的大型化，国外露天矿先进采矿装备有两个最大特点：一是采矿装备大型化，二是装备自动化智能化。年小松公司推出了吨的矿用汽车，年卡特彼勒公司又推出了型吨矿用汽车。为了与大型矿用汽车配套，型电铲斗容已达立米，铲就可装满一辆吨级矿用汽车。、牙轮钻机钻孔孔径已达，轴压力达吨和吨，扭矩达万M和万多M。进入世纪年代以来，国外露天矿大型设备单机载计算机实时监控已有了成功的应用。近年来，美国模块采矿系统公司、卡特彼勒公司借助于全球定位系统（）和高性能的数据通讯网络技术，先后开发了有关计算机软件，对各种设备进行自动化智能化控制管理。 2、地下矿山机械设备在国外，近二十年来成就也是很显著的。主要在设备的机动，灵活

13、，高效的大型化。竖井钻机在美国发展很快，直径为1.57.44米，平均仍只有1.8米，井深可达1.680米，主要用作通风或其他目的的辅助井筒；1.23.0米直径的井筒，平均月成井速度为150250米。但是普通凿井方法在目前仍是通用的方法，南非金矿区平均进尺100米/月。62年创造6.7米净径的381米/月的最高纪录。天井钻进技术正在取代传统的凿岩爆破方法，主要用于钻进矿石溜井和通风天井，也用来钻进辅助天井，采场人行天井，切割天井，充填井和安全通道。80年代在世界25个国家中便有290台天井钻机在使用。目前钻3.6米直径的天井是普遍的，深度可达900米。直径大于6米以下天井的钻进费用，要比普通法的

14、掘进费用更为便宜。掘进速度快23倍，工作更安全，成井更稳固，通风阻力较小。虽然平巷全断面钻机在美国许多矿山都试用过，而且新的一代钻机还有许多改进，但矿山平巷钻进法大量推广，还要一段较长的时间，通常仍是采用凿岩爆破方法，苏联米尔蓄利姆赛伊铅锌矿在76年创造最高纪录1034.6米/月。国外地下矿山的凿岩设备，特别是在巷道掘进上，推广了液压凿岩机，但是风动凿岩机具有结实、简单、容易维修和设备价格低等优点，并在不断地改进和完善中，现在仍难断言哪种将占有优势地位。凿岩机用的柱齿钻头的优点，近年来已显示出来大直径在市场上日益占有主导地位，而且小直径也已研制成功，正在推广中。配有13台凿岩机的金液压台车，现

15、已广泛地在应用，有利于实现凿岩的自动化，近几年来潜孔钻机在地下钻大直径落矿深孔已得到大量推广，直径为100200毫米的炮孔，孔深可达53米，穿孔速度可达到3.04.5米/时。地下牙轮钻机已在苏联、加拿大等国使用，钻头直径为200毫米，孔深60130米。无轮装运卸设备中，铲运机日益在国外地下矿石有重要地位，对于断面大的巷道，装运卸设备中的前装机比生产运机更受人们欢迎。这些无轨装运卸设备，能普遍地提高劳动生产率一倍以上。在80年地下矿山中，已有地下秃轮装运卸设备25000多台，铲斗容积为0.7613米3，目前最大者已达18米3。但是绝大多数的装运卸设备是用柴油驱动的，由于空气污染和通风费用的不断增长，电动铲运机是一种新的动向，有取代柴油铲运机的趋势，拖成电缆式铲运机正在推广。无轮柴油驱动的车辆，叫辅助车辆，如装药车，混凝土浇灌车、撬毛车、液压二次破碎机、架棚机、锚杆安装车、人车、材料车、润滑车等都已广泛地推广使用，降低了矿工繁重的体力劳动，减少井下工人数量，获得了明显的成效。汽车运输用地下矿山主要运输路使用，正在逐渐地增多，但有轨运输仍是主要方式，在西方国家大型地下矿