基于技术创新的矿采掘工艺研究.pdf

世界有色金属2023年7月下38采矿工程Mining engineering基于技术创新的矿采掘工艺研究吴学强，刘潮（神木能源集团石窑店矿业有限公司 陕西.榆林 7 1 9 0 0 0）摘 要：采掘工艺技术在铜矿资源的安全、稳定、高效和高质量开采中起着关键作用，对铜矿企业的整体发展构成重要影响。为确保铜矿企业在市场竞争中具备较好的发展前景和优势，及时对采掘技术进行创新至关重要。本文主要对当前采掘创新工艺技术的相关内容进行阐述，希望对未来行业的进步与发展提供参考。关键词：技术创新；铜矿采挖掘；工艺技术；技术研究；应用措施中图分类号：T D 8 2 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 2-5 0 6 5（2 0 2 3）1 4-0 0 3 8-3Research on mineral mining process based on technological innovationWUXue-qiang,LIUChao(S h e n mu e n e r g y g r o u p S h i y a o d i a n Mi n i n g C o,L t d,Y u l i n 7 1 9 0 0 0,C h i n a)Abstract:Mi n i n g t e c h n o l o g y p l a y s a c r u c i a l r o l e i n t h e s a f e,s t a b l e,e f f i c i e n t,a n d h i g h-q u a l i t y e x t r a c t i o n o f c o p p e r r e s o u r c e s,w h i c h h a s a s i g n i f i c a n t i mp a c t o n t h e o v e r a l l d e v e l o p me n t o f c o p p e r mi n i n g e n t e r p r i s e s.T o e n s u r e t h a t c o p p e r mi n i n g e n t e r p r i s e s h a v e b e t t e r d e v e l o p me n t p r o s p e c t s a n d a d v a n t a g e s i n ma r k e t c o mp e t i t i o n,i t i s e s s e n t i a l t o i n n o v a t e mi n i n g t e c h n o l o g y i n a t i me l y ma n n e r.T h i s a r t i c l e ma i n l y d i s c u s s e s t h e r e l e v a n t c o n t e n t o f c u r r e n t mi n i n g t e c h n o l o g y i n n o v a t i o n p r o c e s s e s,h o p i n g t o p r o v i d e r e f e r e n c e f o r t h e f u t u r e p r o g r e s s a n d d e v e l o p me n t o f t h e i n d u s t r y.Keywords:t e c h n o l o g i c a l i n n o v a t i o n;C o p p e r mi n i n g a n d e x c a v a t i o n;P r o c e s s t e c h n o l o g y;T e c h n i c a l r e s e a r c h;A p p l i c a t i o n m e a s u r e s收稿日期：2 0 2 3-0 4作者简介：吴学强，男，生于1 9 8 6 年，汉族，陕西神木人，大学，工程师，研究方向：煤矿技术管理。在新时代的发展背景下，铜矿作为社会、企业和人们生活的重要资源基础，提高铜矿开采效率对于促进国家综合实力提升具有直接的影响。为了更好地保障铜矿开采的安全性和稳定性，需要及时对采掘工艺技术进行创新，针对存在的问题进行调整和处理。在确保采掘技术创新的基础上，实现铜矿行业的稳定进步与发展。1 铜矿采掘工艺的基本原则铜矿采掘的工艺原则主要涵盖以下几个方面。首先，安全优先。铜矿采掘过程中，必须将安全生产放在首位，确保作业人员的生命安全和企业的稳定运营。因此，需要采取有效的安全措施和技术手段，降低安全风险，提高企业的抗风险能力。其次，高效开采。铜矿资源具有不可再生性，因此高效开采和利用铜矿资源是采掘工艺的重要原则。在采掘过程中，应采用先进的工艺技术和设备，提高开采效率，减少资源浪费，实现资源的高效利用。再次，合理利用。铜矿采掘过程中，应合理利用铜矿资源，提高附加值。在采掘过程中，应尽量减少废石和尾矿的产生，加强对有用矿物的回收和利用，提高铜矿资源的整体利用率。第四，环保及可持续发展：铜矿采掘过程中，应注重环保和可持续发展。应采取环保措施，减少对环境的影响，提高企业的社会责任感和形象。同时，采掘工艺应考虑长期发展的需要，实现可持续发展。最后，因地制宜。铜矿采掘工艺应根据不同的矿山地质条件、资源赋存条件等因素进行因地制宜的设计和选择。不同的矿山条件需要采用不同的采掘工艺和技术手段，以最大限度地发挥资源价值。2 采掘工艺技术的创新要点分析2.1 铜矿巷道采掘工艺技术的创新要点在巷道采掘资源的期间内，需要从掘进准备、连掘工艺应用两个方面对技术进行创新，本文主要针对两个方面的技术创新要点进行分析，希望能为今后行业的进步与发展提供参考与保障。首先，针对掘进准备技术的创新，为了提高采掘效率和质量，应用规范的采掘技术是非常重要的。在复杂的地形和地质条件下，要采取有效的技术措施，为资源的采掘创造更好的基础条件。其中，钻眼爆破技术被广泛应用，这种技术可以实现一次成巷，从而有效地提高采掘效果。在此过程中，需要对通风工作进行有效的管理，并保证巷道支护技术的规范性和有效性，以提高巷道的稳定性和牢固性。此外，选择自动化移动传输及设备也是必要的，这样可以满足新时期标准下资源采集的实际需求。其次，新型连续掘进工艺技术的创新也是巷道采掘技术的重要发展方向。这种工艺技术可以有效地实现单巷、双巷乃至多巷的连续掘进工艺操作。为了提升新型连续掘进工艺的应用水平，需要注意以下几点：在确定巷道走向时，要充分考虑工作面的布局情况；在满足多巷道掘进的基本要求的同时，要系统地确定采掘区域的地形地质条件；在保证各个系统相互独立的同时，也要加强系统之间的联系，从而保证采煤效率；最后，在满足采掘操作需求的基础上，要加强对支护工作的管理，以提高资源开采的速度和质量。2.2 铜矿矿采掘技术的创新要点现阶段，我国在资源开采方面，多数都属于铜矿资源，并且铜矿资源作为主要的资源开采形式，在铜矿采掘作业开2023年7月下 世界有色金属39采矿工程Mining engineering展的期间内，需要从多个方面保证采掘工作开展的效果和质量，加强技术创新的效果和质量。2.2.1 铜矿开采程度圈定铜矿资源的开采过程中，对开采程度的准确界定是关键环节。这一环节不仅需要对资源储备的情况和开采程度进行充分考虑，还需对开采深度进行合理控制，以协调露天开采与井下开采的关联性。一般来说，露天矿在技术成本和安全效益上具有优势，是企业开采方式的主要选择。因此，对开采程度的圈定，首先要确定露天矿的开采范围。在新时期的发展背景下，工作人员应充分认识到圈定开采程度的重要性，灵活控制开采程度。随着资源开采的深入发展和市场的变化，当成本降低时，应进一步扩大露天矿的开采程度，为后续开采工作奠定基础。当前，科学、合理地创新和研究圈定开采程度技术，是铜矿开采技术创新的关键要点之一。在具体实施中，应结合铜矿资源的特点和开采实际情况，制定明确的开采计划和策略。例如，可以利用先进的测量和勘探技术，对铜矿资源的分布、储量以及地质情况进行全面、准确掌握；根据市场需求的变动和企业的开采能力，对开采程度进行科学规划和设计；同时，还要充分考虑环境保护和安全生产的要求，确保开采过程中的环境影响最小化。另外，结合铜矿开采的实际情况，可以灵活应用多种开采技术，包括露天开采、井下开采以及联合开采等。对于不同的情况和需求，选择最适合的开采方式，并对其进行科学组合和优化。在此基础上，可以进一步研究和开发新的开采技术，提高铜矿资源的开采效率和利用率。2.2.2 铜矿采掘技术创新要点在新时代经济环境发展的背景下，加强对铜矿资源采掘工艺技术的创新，剥离与分割作为露天矿采掘工艺技术应用的基本环节，应从以下几个方面对技术进行优化：首先，需要对工艺技术与储存条件进行考虑，对工艺技术的难度进行调节。这意味着要充分了解和掌握铜矿资源的储存情况和地质条件，选择适合的采掘技术和设备，并根据资源条件的变化对技术进行调整和优化。同时，还需要对采掘技术进行成本效益分析，确保技术的经济性和可行性。其次，采掘技术的创新还需要考虑运输系统的优化效果。铜矿采掘过程中，运输系统的效率直接影响到采掘效率和质量。因此，需要结合铜矿资源的实际情况，选择合适的运输方式和设备，并对运输系统进行优化，以减少运输时间和成本，提高采掘效率。此外，铜矿采掘技术创新还可以从多个方面进行考虑。例如，采用组合台阶开采工艺技术，将台阶高度和开采方向进行合理组合，以提高开采效率和质量；采用爆破技术和吊斗铲倒推工艺技术，可以有效地减少剥离量和成本，提高开采效率和质量；采用连续采掘工艺技术，可以实现资源的连续开采和运输，提高采掘效率。3 铜资源矿采掘工艺的创新技术铜资源矿采掘工艺的创新技术是一种复杂而又至关重要的过程，涉及到从矿藏的定位、开采、选矿到冶炼等多个环节。（1）矿产定位新技术。随着地球物理学、地质学和遥感技术的发展，找矿定位的准确性得到了显著提高。如深度学习算法等人工智能技术已被用于预测矿床的位置和储量。这些技术可以处理大量的地质数据，并通过模式识别等手段，对数据进行深度分析和预测，从而确定潜在的矿藏位置。（2）智能开采。在开采阶段，由于采矿作业的复杂性和危险性，很多新的技术被引入以改善效率和安全性。例如，无人驾驶的矿山车辆和设备可以减少人员参与，提高开采效率。此外，利用三维建模和可视化技术，可以对矿藏进行精确的三维建模，以便更有效地计划和执行开采作业。（3）选矿技术的创新。在选矿阶段，一些新的技术如超声波选矿、光电选矿等被引入。这些技术利用特定的物理或化学方法，将矿石中的不同成分分离出来。这不仅可以提高选矿效率，还可以减少对环境的影响。（4）冶炼技术的改进。在冶炼阶段，新的技术和设备的使用使得铜的冶炼更加高效和环保。例如，采用新型的熔炼炉和燃烧技术，可以在降低能源消耗的同时提高铜的回收率。此外，利用生物技术进行铜的提取和回收也是一种新的研究方向。（5）环境管理和恢复。随着环保意识的提高，采矿作业对环境的影响也受到了广泛关注。创新的技术如生态恢复技术、尾矿再利用技术等已经被用于减轻采矿对环境的影响。例如，利用植物和微生物进行土壤修复和生态恢复，可以大大降低采矿对环境的影响4 提升技术创新的相关建议4.1 制定科学合理的采掘技术方案在资源开采的阶段中，为了能够更好地保证资源采掘的效率和质量，减少外在因素对采掘工作造成的阻碍和影响，就需要科学合理地对资源现场进行勘察，根据勘察的数据结果和条件参数，制定合理的采掘工作方案，对技术进行选择，在保障采掘效率和质量的基础上，为企业带来更加良好的经济效益。在资源开采的准备阶段中，设计人员和技术部门需要保证采掘设计方案的全面落实，结合资源所在位置的基础条件，加强数据调查和分析的效果，制定合理的资源开采设计方案。在设计方案完成后需要递交给相关部门进行审核，部门需要组建专家会议，针对方案中存在的不合理问题进行研究，设计人员需要根据反馈结果对方案进行调整。此外，设计方案中也需要对经济效益的问题进行考虑，减少成本的支出，将安全问题放在首要的研究位置，在采掘作业开展的期间内，工作人员需要根据采掘的实际情况，对技术进行不断的创新和优化，为资源开采的顺利完成奠定基础保障。4.2 加强对采掘技术的创新技术创新作为企业发展的第一要素，加强技术创新的效果和质量，也能够有效地带动资源开采效率的提升，加强对技术的创新和研究，对全新工艺技术进行应用，确保采掘工世界有色金属2023年7月下40采矿工程Mining engineering1巩志荣.基于技术创新的煤矿采掘工艺方法探讨J.矿业装备,2022(002):000.2郝书东.金属矿产勘查中地质找矿技术创新研究J.世界有色金属,2020(12):2.3江书龙.找矿地质勘探技术创新的研究J.百科论坛电子杂志,2020,000(015):1713.4隋成禹.信息化时代下矿山地质勘查技术的创新研究J.科学与信息化,2021,000(017):84,90.5柳彦波.煤矿智能化开采技术的创新与管理措施研究J.经济与社会发展研究,2020(16):1.6刘宏亮.矿山测量技术的创新及煤矿采空区的监控探讨J.中国化工贸易,2020,000(024):85,87.7冶平.浅谈煤矿开采技术的创新与应用J.科技经济导刊,2020,v.28;No.713(15):41-42.8韩彬彬,杨海楠.中国铅冶炼工业技术创新与应用实践J.工程技术研究,2022,4(6):14-15.9徐建中,佟秉钧,王曼曼.空间视角下绿色技术创新对CO2排放的影响研究J.科学学研究,2022,40(11):2102-2112.作的顺利落实，进一步带动相关企业经济效益的提升。从目前企业的发展来看，企业需要针对资源采掘工作中存在的实际问题进行研究，加强专业组织的会议开展，针对性地对问题进行处理和改善，对采掘工艺技术方法进行创新性探讨，以此来不断对问题进行调整，提升资源采掘工作开展的效率，带动技术水平的全面提升。此外，通过技术的改革和创新，对采掘工艺技术进行调整，带动资源利用效率的提升，减少资源以及不可再生资源的浪费，降低企业损失的同时，促进行业健康稳定的发展，将我国可持续发展战略目标全面落实。4.3 引入智能化采矿设备铜矿引入智能化采矿设备可以提高生产效率、减少成本、降低风险，同时也有助于提高技术创新能力。首先，引入智能化设备，提升生产效率。智能化采矿设备可以自动化完成矿山的勘探、挖掘、搬运和筛选等流程，能够大幅提升生产效率，减少人工操作的失误，节省人力成本，提高矿山的整体运营效率。其次，运用先进的技术，优化生产过程。智能化采矿设备可以运用先进的计算机技术和传感器技术等，实时监控矿山的生产过程，收集和分析矿体的数据，以及及时发现和解决问题，从而优化生产过程，提高矿山的生产能力。再次，加强设备的维护和保养，保证设备的稳定性和可靠性。智能化采矿设备的维护和保养比传统设备更加简便，可以定期检查设备的工作状态，及时发现和解决潜在问题，保证设备的稳定性和可靠性，从而延长设备的使用寿命。最后，结合实际，因地制宜。在引入智能化采矿设备时，要结合矿山的实际情况，综合考虑设备的性能、价格、适用范围等因素，选择最适合自己的设备，并根据实际情况对设备进行适当改造，以满足当地环境和生产要求。4.4 技术研发铜矿运用技术研发提高技术创新首先需要智能化采矿设备研发。铜矿企业可以设立研发中心，招募优秀的研发团队，研发更先进的智能化采矿设备，提高设备的自动化程度和生产效率。例如，可以研发更高效的铜矿挖掘设备、智能化筛选设备等，以提高生产效率和降低成本。第二，信息化管理系统研发。铜矿企业可以引入信息化管理系统，实现生产、经营、管理的全面数字化和智能化，提高企业运营效率和产品附加值。研发团队可以开发更高效的信息化管理系统，实现数据自动化采集、处理和分析，以及实现数据驱动的决策，提高企业的管理水平和运营效率。第三，工艺流程优化研发。铜矿企业可以针对生产工艺流程进行优化研发，以提高生产效率和降低能耗。例如，可以研发更高效的矿石破碎和磨矿技术、提高选矿回收率的技术等，以提高生产效率和降低能耗。第四，安全技术研发。铜矿企业可以针对安全生产方面进行技术研发，提高企业的安全生产水平。例如，可以研发更高效的安全监测系统、灾害预警系统等，以提高企业的安全生产水平。第五，环保技术研发。铜矿企业可以针对环保方面进行技术研发，提高企业的环保水平。例如，可以研发更高效的废水处理技术、降低废气排放技术等，以提高企业的环保水平。4.5 工艺流程优化铜矿应用工艺流程优化进行创新的策略首先要智能化控制系统。通过引入智能化控制系统，实现生产过程的自动化和智能化控制，提高生产效率和降低能源消耗。例如，可以采用先进的计算机技术和传感器技术，实时监控生产过程，收集和分析数据，及时发现和解决问题，优化生产流程。其次，采矿方法创新。针对不同矿床类型和采矿条件，采用新型采矿方法和工艺，提高采矿效率、降低采矿成本和贫化率。例如，可以采用大直径深孔采矿法、水力采矿法等新型采矿方法，提高采矿效率和安全性。再次，矿山布置优化。通过合理布置采矿工作面和巷道，优化矿山的空间布局，提高采矿产量和资源利用率，降低采矿成本和安全生产风险。例如，可以优化巷道的断面尺寸和布置方式，减少工程量。第四，资源综合利用：采用先进的选矿技术和设备，提高铜矿资源的综合利用率和经济效益。例如，可以采用多级浮选技术、高效浓缩机等先进的选矿技术和设备，提高选矿回收率和精矿品位。最后，节能减排。通过引入先进的节能减排技术和设备，降低能源消耗和环境污染。例如，可以采用新型节能电动机、节能灯具等节能技术和设备，降低采矿过程中的能源消耗；采用新型除尘设备和尾矿处理技术，降低粉尘和废水排放。5 结语资源采掘技术作为行业发展的重要技术手段，在新时代的发展背景下，相关企业需要不断对采掘技术进行创新，注重采掘工艺方法的创新和改革，在保证工作人员生命安全的基础上，不断对技术和方法进行应用，在应用中进行创新，从而带动生产效率的提升，促进行业的持续进步和稳定发展，为国家综合实力的提升创造基础条件。