矿山机械设备的发展前景

我国土资源部2008年发布了《关于促进深部找矿工作指导意见》，以促进我国固体矿产勘查向深部拓展。这显示出矿山机械设备股将面临着新一轮的行业需求，尤其是钻探、野外寻矿等诸多设备。越来越多的矿山开始使用机械化作业，提升矿山的开采率，消除安全隐患。在煤炭、铜矿、锌矿等矿山的机械化程度已大大提升，使矿山机械设备的市场容量大大增强。

矿山机械在计算机技术、网络技术等多学科综合集成的支持下，面向经济建设，在市场需求的驱动下，在人类与自然界的和谐发展中，矿山机械已经向着数字化、智能化、生态化和宜人化方向发展。 矿山机械设备行业现状和如何树立品牌意识和专利技术

随着社会经济的发展和商品流通的加速，使同行业间同类商品间的竞争越来越激烈，企业往往为了抢占目标客户不仅是质量上的竞争，也是技术，样式，品牌上的竞争。而品牌的竞争是一个企业迅速占领市场取得大量目标客户的关键。

矿山机械行业现状

矿山机械是专业从事生产各种采矿机械和练矿机械的行业，然而由于经济的发展和消费的需求增加以及可观的利润使很多企业涌入到了这一行业。然而企业的增加是目标客户市场被分散，利润空间大量缩水，使生产商往往根据市场上原有的机械设备来仿造生产，而不是创新技术和提升科技含量。市场上一款新的产品的出现很快就被仿造和拷贝，国外产品的大量涌入和竞争压力。

国内市场的无序竞争和行业产品更新速度慢，技术提升周期长都是制约矿山机械行业发展的关键，如何使这一行业迅速提升产品价值和提升技术含量以此来带动整个行业的发展来应对国外生产商的竞争压力。是国内矿山机械行业所面临的首要问题。 树立品牌意识：所谓品牌意识就是指一个企业对品牌和品牌建设的基本理念，它是一个企业的品牌价值观、品牌资源观、品牌权益观、品牌竞争观、品牌发展观、品牌战略观和品牌建设观的综合反映。可以说，品牌意识为企业制定品牌战略铸就强势品牌提供了坚实的理性基础，成为现代竞争经济中引领企业制胜的战略性意识。 树立创新意识：企业，只有企图才有事业。企而创新，图而突破。企业应由追求利润最大化向追求企业可持续成长观转变，不断创新技术和提高科技含量。 树立专利意识：对于企业知识产权战略的研究和实践而言，企业专利战略是其策源领域和相对较为成熟的组成部分。专利，作为知识产权的重要组成部分，在企业的发展中起着至关重要的作用，建立和健全专利战略，是企业在国内外市场竞争中提升核心竞争力的必要手段，企业必须尽快把握国情，掌握规则，规避风险，掌握专利保护这个防身之术和制胜之道。 政府的扶持：积极把握并应对政府的新政策和对行业的扶持政策。企业的发展是振兴和带动民族发展和强大的关键。 21世纪是科技和信息高速发展的时代，新兴产业不断出现，市场竞争越来越激烈。电子商务这一新型产业出新并迅速发展和带动传统产业的变革。是各行各业看到了新的生机和欣的方向。尤其是尤其是金融危机之际，零售在线B2B与垂直细分B2C获得了新一轮高速发展，不少B2C服务商获得了数目可观的风险投资，传统厂商也纷纷试水，B2C由此取得了前所未有的发展与繁荣。

矿山机械生产商如何利用电子商务来带动企业更快速的发展和壮大给企业带来更大利润空间成为矿山机械行业所关注的问题，矿山机械从事破碎机，选矿设备等以往的销售模式是寻求代理商和销售商，通过销售商和代理商来推动企业产品的销售和发展，但传统的商业模式已经不能适应中小矿山机械的发展，中小生产商的不断增加，带来的市场 的饱和，企业竞争越来越大市场销售人员的匮乏和资金回笼紧张都成为企业发展和制约企业前进的障碍。

电子商务在国内的持续发展是这些中小生产商看到了新的销售模式——网络营销。网络营销和传统营销的区别在于网络营销是及于互联网为主要手段进行的，为达到一定营销目的的营销活动。也就是为实现企业总体经营目标所进行的，以互联网为基本手段营造网上经营环境的各种活动。而传统的营销就是利用销售人员做市场业务和销售活动。如何开展网络营销： 利用网站开展网络营销活动--企业网站是企业开展网络营销的平台，网站是展现企业所要营销的内容和展示产品信息的销售平台。可以制作多个企业网站来推动企业的宣传和产品的推广。 充分利用搜素引擎--企业网站另一个重要功能是网站推广功能，而搜索引擎是目前网民获取信息最重要的渠道，如果企业网站无法通过搜索引擎进行有效推广，那么这个企业网站从一定程度上来讲其营销性会大打折扣，所以营销型企业网站必然要解决企业网站的搜索引擎问题，也可以理解为搜索引擎优化的工作，在营销型企业网站解决方案中，搜索引擎优化工作为基础和长期的工作，从企业网站的策划阶段乃至从企业网络营销的战略规划阶段就已经开始，而其又贯穿于企业网站的整个运营过程。 客户的认知度和搜集客户资源--企业网站最终面对的潜在客户与客户或说与本公司业务有关联的任何组织和个人，如何提升企业网站的客户体验是网络营销必须考虑的重要问题。 利用已有的电子商务平台--可以在已经有很大客户群体的电子商务平台上开展网络营销，像阿里巴巴等利用这些商务平台来发布和宣传企业的产品。电子商务是中小企业发展的机遇也是挑战，如何在这种新型销售模式下占领有效的市场份额如何开展商业活动是生产企业必须考虑的问题。 如今矿山机械设备企业越来越注重对高效、节能环保设备的研发和生产。例如，矿山机械采用长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则。在实际生产中使用低环境负荷材料，尽可能不使用氟利昂、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。使废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化，矿山机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小，零部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处理或可作为燃料回收等问题。使用可再生材料和资源，如推广燃料电池矿山机械与地热资源开采技术及装备。 国家在鼓励寻矿的同时也加强了整顿矿业市场的力度。随着大量的小冶金、小煤矿、小水泥企业被关闭，新的大型选矿厂、大型选煤厂和大型水泥厂陆续建设，这对矿业设备提出了更高的要求，迫切需要处理能力大、选分效率高、运行可靠的节能环保设备。矿山环保设备的自动化、大型化和高效节能化成为矿山机械设备制造企业今后研究的重点。

此外，新型环保节能设备的成本正随着行业规模和技术进步而迅速降低。成本降低了，矿业投资者更愿意购买价格实惠、质量可靠的环保节能设备作为投产的首选设备。基于这一点，环保节能设备日益显现出成本优势。

矿山的开拓方式、生产规模、采矿方法、装备水平主要取决于矿床规模、矿床储存条件、矿物的性质、矿产品的价值以及国家的技术经济基础。一些矿业发达国家，特别是工业发达国家拥有大型、特大型金刚石、石膏、高岭土、大理石、石棉等的矿山，采用大规模、集约化开采，这些非金属矿山的技术装备水平一般与大型煤矿山、金属矿山相当，有的非金属矿山的开采作业达到了采矿业的先进水平，如俄罗斯雅库基、南非的金刚石矿、俄罗斯巴日诺夫和加拿大魁北克的石棉矿、美国的高岭土、凹凸棒石、膨润土和石膏矿，以及挪威的石灰石矿等，那些先进国家的石墨、滑石、重晶石、白云石等非金属矿山，规模较小，但装备水平和经营管理水平较高，相应的技术经济指标也较高。

目前国外非金属矿采矿技术发展现状大致如下：

一、露天开采比重大于地下开采，露天矿采深越来越大

非金属矿的开采，露采地采兼有。然而，露天开采具有可采用大型高效采矿设备、生产能力大、劳动安全条件相对较好、资金投入产出较快等一系列优点，国外非金属矿山只要条件许可都尽可能采用露天开采。据美国地调局《Mineral Yearbook》2005统计，2004年美国工业矿物矿岩量36.08×108t，其中露采35×108t，占97%，同比增长4%，地采1.08×108t，只占3%，工业矿物产品的平均价格，露采为20.54美元/t，地采为28.34美元/t。2004年美国几种非金属矿露采和地采的开采量如表2-1-1所示。

表2-1-1 2004年美国几种非金属矿开采量（104t）

占世界高岭土产量50%以上的英美高岭土矿山都采用露天采矿方法，目前世界最大的石棉生产国俄罗斯和加拿大的石棉矿山也都采用露天采矿，绝大多数的世界大型的石膏、膨润土、石灰石、大理石等的矿山都是露天开采。

随着采矿工作的进展，矿坑开采深度不断加深。如2005年俄罗斯雅库基的和平金刚石矿、纪念日金刚石矿、成功金刚石矿的深度已分别达到525 m、500 m和610 m。俄罗斯巴日诺夫石棉矿原设计露采最终深度为680 m，目前采深已超过700 m。由于通风安全和运输的经济性，目前他们都在计划或已实施露转地的问题。

二、机械化自动化水平不断提高，大力发展连续式或半连续式采矿工艺

为了节省人力，提高劳动生产率，降低生产成本，国外非金属矿山不断提高机械化和设备大型化的水平。与此相配合，发展了连续式或半连续式采矿工艺。

国外非金属矿露天矿山一般采用螺旋沟开拓、台阶式开采。表土剥离采用凿岩爆破法，用前端式装载机、液压铲或大型索斗铲配合大型汽车装运。如俄罗斯萨勃鲁夫斯基滑石生产联合体的“新透镜体”滑石矿。储量2718×104t，矿体长1050 m，滑石菱镁矿层厚度50～350 m，探矿深度80～90 m。该矿采用水平分层下行式台阶开采，台阶高度10 m。表土层为页岩、斜长花岗岩和角闪岩。年矿石量19700 m3，剥离量3500 m3。剥离岩石由凿外工作预松散后，用5 m3机铲采装到翻斗车，运去填路或露天尾矿堆。矿块用SBMK-5行钻机穿孔。爆破后矿石用电铲、翻斗车装运至中间矿仓或选矿厂受矿仓。

德国Stassfurt白云石矿床，矿石平均密度为2.3～2.5g/cm3，矿体性状多变，裂隙丰富，在几米范围内，矿石强度和品位都显著不同。矿山采用选择性开采，根据配料要求挖掘所需块段。因此采用了Caterpillar的液压铲进行挖掘。液压铲重93 t，最大功率448 kW。铲斗具有5个弯齿，同铲斗底部曲线性状相匹配。斗容5.5 m3，工作压力500 kW。大块岩石用铲斗底部坠球捣碎，再用铲斗铲装到自卸汽卡车。

在采矿生产中，广泛采用大孔径牙轮钻或潜孔钻凿岩-电铲（液压铲、前装机）-汽车-半固定式破碎机-带式输送机装运的半连续式生产工艺（如俄罗斯乌拉尔石棉公司）。有些非金属矿种的生产采用了连续式生产。如英国的高岭土矿山使用高压水q水力开采高岭土，矿浆通过管道泵送到储浆池，再泵送至选厂进行水洗。乌克兰的高岭土矿使用斗轮铲联合装置进行开采、运输和堆矿，实现了高度机械化的连续工艺。

美国Oil-Dri公司年产包括凹土在内的漂白土100×104t，是世界最大的优质宠物垫料和吸附剂生产和供应商，其矿山采用露采，4个矿段，每个矿段仅用3人，分层开采机械复垦，生产过程全盘机械化。

地下开采采用竖井、斜井、平硐等方式进行开拓。为了进一步降低成本、提高劳动生产率，实现半连续或连续式采矿生产，国外非金属矿山地下开采尽量采用斜井开拓，带式输送机或自行式输送设备运输矿石的方式，如英国三维世硬石膏矿等。

三、不断改进采矿方法，以适应高效设备的需要，提高劳动生产率和资源回收率

在地采矿开采方法上，随着无轨采矿技术、中深孔大孔径凿岩技术，以及先进的采矿机械设备的发展，使较老的劳动强度较高、材料消耗较高的采矿方法，如人工水平分层充填法、留矿法等，逐步被以利用先进技术设备的机械胶结充填法、阶段崩落法、房柱法、中深孔分段崩落法、分段平巷法所取代。例如美国石膏矿采用露天矿台阶式开采，铲运机直接进坑装矿运矿。英国三维世硬石膏矿使用6 m3铲运机，工效达到230 t/工班。

摩洛哥Samine矿自1974年投产，它以38%高品位CaF2的矿石而闻名，矿石能加工成98%CaF2的产品。原用留矿法开采，矿石回采率低，选择性差，生产率低，生产成本高，初始投资高。他们利用钻探岩心资料绘制三维地质图，根据地质条件开发了机械化倾斜分层充填法，使矿石回采率达到了90%，生产率提高了20%，最高矿石贫化率仅10%，采矿成本降低了1/3，特别是抢救了270×104t CaF2，37.4%的矿石储量，提高了10年的矿山寿命。对于邻近矿区相同的地质条件下采用该采矿方法，预期又能增加350×104t的储量。

目前俄罗斯雅库基ALROSA金刚石公司“国际”矿含金刚石金伯利岩的地下开采，就是采用联合采矿机进行开采的。这是世界上采用联合采矿机开采金刚石矿的第一例。该矿井下使用了2台奥地利Fest Alpine Bergtechnik公司出品的联合采矿机，以及2台雅库基金刚石设计研究院和ALROSA公司共同研制的联合采矿机。“国际”矿改进了联合采矿机的执行机构，加快了切割头的转速，改进了刀头的分布方案、数量和尺寸。采用联合采矿机对保护金刚石的天然晶体有着重要的意义。矿山进行的检验和统计证明，从1t金伯利岩中回收的金刚石的价值比原来采用小孔凿爆法采矿时要高。该矿目前的开采量为50×104t/a。

四、非凿岩爆破开采法得到因矿制宜的应用，且其应用有扩大的趋势

非凿岩爆破开采法在半硬和硬质岩石的露天矿开采中的研究已经有很长时间了。问题的提出，一是因为希望用它来取代劳动强度很大，且有危险的凿爆工艺；二是借此开发新一代的高效、经济的露天矿开采和剥离工作的连续作业工艺。

非凿爆开采法在中等硬度以下的矿岩挖掘中也早就有所应用。如用在国外的高岭土、石膏、滑石和石灰石的采矿中，像乌克兰的高岭土矿使用斗轮铲和堆取料机联合装置进行采矿，实现了高度机械化的连续工艺；美国帕贝科日恩松石膏矿采用铲运机进行开采，取代原用的凿岩爆破法，采矿成本可降低2/3。

自20世纪90年代中期以来，专业生产的炸药价格大幅度上涨，使1 m3凿爆法采出毛矿的成本大大提高。此外，随着世界各国对环境问题的关注度日益提高，为消除或降低凿岩爆破采矿所带来的噪声、粉尘和震动，近年来非凿岩爆破采矿法的研究有所加强，应用有逐渐扩大的趋势。

岩体非凿爆法采掘的采矿设备必须具备以下条件：一是具有很高的切割应力，以及相应于应用单位生产能力的劳动生产率；二是松岩和采掘矿岩的能耗要低；三是应有足够的机动灵活性和在较大坡面的工作平台上 *** 作的能力；四是应具有工艺和生态上的安全性。

采掘装岩设备可以同时完成松岩、挖掘和装岩功能，是最能满足大规模生产要求的。从被开采和可能使用该法开采的矿床的采矿地质条件和采矿机械现状来看，在最近10～15年内，最可能用作非凿爆采矿的主要设备有带刨岩斗齿的单斗液压铲和索斗铲、分层刨岩机和斗轮铲。用于非凿爆法采矿的单斗液压铲的发展方向是配备专用铲斗和松岩器的液压铲和带冲击式斗齿的机铲和液压铲（动力铲斗的挖掘机）。而后者是最有希望的。20 世纪末，奥地利Fest-Alpine公司和德国的Nidermaier公司以及瑞典的公司已经制成和成功试验了斗容5～7 m3的动力铲斗液压铲。俄罗斯乌拉尔重型机器公司在俄罗斯科学院矿业研究院的配合下，在原成批生产的ЭКГ-5A型电铲的基础上，制成了带动力铲斗的ЭКГ-5B型电铲其与ЭКГ-5A型电铲的区别和改进是主要工作机构改变了，并在电铲扩大的回转平台上配备了附加机构。ЭКГ-5B型电铲在石灰石、白云石和煤矿投入了生产，实践表明，斗齿刃的单位冲击能为100 J/cm，可以成功地开采抗压强度80MPa的岩石，平均劳动生产率为120～275 m3/h，在使用率为0.41～0.67的情况下，年生产能力可达72×104m3。还确定了ЭКГ-12B型带动力铲斗的电铲的工作机构参数，证实了将单位冲击能提高到200～250 J/cm，冲击频率提高到8～12 Hz的合理性，在这种条件下，设备能有效地采掘抗压强度达100MPa的岩石。

全世界都很关注无须预松岩直接连续作业的岩体采掘装载机的制造。在20世纪80年代初，俄罗斯就有分层刨岩型联合采矿机生产，现在全世界采矿设备制造商已经对40种型号的联合采矿机进行了工业试验。最有代表性的有Virtgen公司的联合采矿机，可以开采层厚0.2～0.6 m、抗压强度达80MPa的岩石。由德国Krupp Ferdertechnik公司和俄罗斯库兹巴斯塔尔琴斯基煤矿合作研发的KSM-2000 p型联合采矿机，在抗压强度为70～80MPa的岩石中进行分层开采，最大刨岩深度可以达到2.6 m，在松岩后的岩体中，它的最高生产率达到2000 m3/h，是目前所有联合采矿机中效率最高的。美国石膏矿采用铲运机开采法，取代原用的凿爆法，使采矿成本降低了3倍。

为了保持传统台阶式开采工艺的技术优势，确保非凿爆法流水作业的进行，一些国家着力配制增强切割应力的斗轮式挖掘机。捷克Unex公司K-650型斗轮式挖掘机在俄罗斯“成功”金刚石露天矿的工业性试验和俄罗斯ЭКГ-400/1000型斗轮式挖掘机在俄罗斯雅库基金刚石砂矿的生产应用证明，这类设备基本上能满足在抗压强度为60～80MPa的岩体中的非凿爆法采矿作业要求。

然而，研究结果和实践经验证明，在可预见的将来，还不能完全将非凿爆法看作是凿爆法开采的替代方案。在大量不同的采矿地质条件下，每一种采矿设备都有它有效应用的范围。特硬和特黏的整体岩体，如花岗岩、辉长岩和辉岩等，在目前的发展水平下，进行有效的松岩还得依靠爆破。砂矿、砂砾矿、粘土矿、中等硬度的矿床，如石灰岩、页岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩、白垩、交代类岩石、金伯利岩，以及某些类型的铁矿、铜矿、有色金属矿和金矿，采用非凿爆法开采，目前还是成功的。

总之，利用目前已有的设备正在和可以成功地进行非凿爆法开采的应用范围有：

1）抗压强度在60～80MPa的Ⅰ类、Ⅱ类和部分Ⅲ类岩石的矿床和个别矿块。

2）需要选择性开采的、结构复杂的矿体。

3）不能采用凿爆法进行松岩的矿床和矿块，如居民点、工业建筑附近的矿床和矿块。

4）由于技术原因残留的矿块和矿堆等。

我国岩石为中等硬度以下的小型非金属矿山，多数都采用手工开采的方法，挖掘装运矿石的工具仅为手镐、簸箕和手推矿车。尚未看到有采用机械化非凿爆法开采非金属矿的报道，因此在这方面目前无法与国外先进水平相比。

五、设备继续趋向合理的大型化、讲究高效和节能

国外非金属矿的露天开采采用大孔径牙轮钻或潜孔钻、长钻杆自动控制穿孔技术。俄罗斯建材矿山70%以上采用高效牙轮钻机凿岩。如俄罗斯ALROSA金刚石露天矿目前采用俄罗斯国产CБШ-250、270型牙轮钻机、芬兰Tamrock D-75 KS和Ingersol Rand D-2m钻机，孔径达250～270mm。装矿用斗容4～16 m3的电铲或前装机，运输用装载量30～136t的自卸车。俄罗斯乌拉尔石棉公司巴日诺夫石棉露天矿穿孔用CБШ-250 MH型牙轮钻，孔径为250mm，装矿用8～12.5m3电铲，运输用30～120 t自卸车，以及黏着质量930 t的173-2M牵引机组。加拿大黑湖石棉公司露天矿采用φ190～250mm的牙轮钻穿孔，7 m3前装机装矿，100 t级以上的自卸车运输。

为了节能和提高劳动生产率，国外非金属矿山注重适时更新设备。如俄罗斯ALROSA金刚石公司每年投入23亿～30亿卢布购置发达国家制造的设备，如Caterpillar和Komazu斗容16 m3的反向铲，吨位136 t的Caterpillar，Komazu和Dresser翻斗车，俄产5～15 m3的正向铲。巴西Mineracao de Amianto石棉公司2003～2004财政年度投资1300万美元置换运输翻斗车，2006年投资1500万美元更新设备。

在地下矿巷道掘进方面，俄罗斯研发和投产了一种钻机、装药和爆破-岩石装载工序的联合机组，附设工业机器人和微处理机，确保巷道掘进工作准确安全高效地进行，消除了掘进工人笨重的体力劳动。

俄罗斯乌拉尔石棉公司巴日诺夫露天矿开发了一种乳状炸药机械化制备、装运和装药机。这种设备是在对适应本矿崩矿需要的安全、廉价的乳状炸药进行了长期研究后开发出来的。这种MЗГ-10型制药、运药、装药机，载重10 t，可以直接开到工作面进行制药和装药。2004年通过了验收后，全面投入了使用，目前能满足露天矿炸药总消耗量的98.2%。采用这种技术，对于含水矿体的爆破工作，与原先采用的技术相比，可节省费用2.6倍。

加拿大石棉矿山的装药车配备自控装置，可以根据不同矿岩不同的爆破性能随时调整炸药的成分含量以改变炸药的爆炸威力。甚至在同一炮孔中也可以做到不同部位装不同的炸药，以提高爆破质量。

六、注重科学采矿，不断改进工艺，提高劳动生产率

（一）全球定位系统技术和工业电视的应用

目前工业发达国家非金属矿业在露天采矿中较为普遍地采用全球定位系统技术（GPS）来配置监控调度钻机、矿岩铲装和运输设备，保障其正常生产，以及在各种设备发生故障时及时地调度维修，以便最大限度地减少窝工时间，提高设备利用率。地下采矿的矿山，则广泛采用工业电视，在中央控制室监控各工作面、卸矿点、装矿点的工作和提升运输的情况。

（二）广泛采用计算机技术

计算机技术，已在工业发达国家的非金属矿山得到了广泛的应用，在采矿工作设计阶段，帮助设计人员利用计算机技术模拟矿床的条件，应用专用的软件，准确地作出决策和设计方案；在采矿工程开展过程中帮助采矿工程技术人员采用计算机模型模拟采矿现场情况，进行采矿方案的比较和选择，可提高采矿场的稳定性和安全性，提高资源的回收率和劳动生产率；在采矿过程中，可帮助采矿工程技术人员进行采矿工作的管理，矿石的运输管理。如加拿大石棉矿，根据地质勘探的结果，将矿石按其质量、品位、矿物组成、性质等因素，确定不同的价值。然后利用计算机技术按照地质勘探的结果，绘制出矿体三维模型，并将其按其中矿石的价值划分成不同矿石价值的矿块。为一定质量要求的产品进行采矿时，可在三维模型上进行配矿，确定所需的矿块以及采掘的数量，再按此设计各矿块工作面炮孔布置、炮孔数量和深度、各排炮孔的装药量、爆破方法和顺序、装运设备的配置和调度等。

（三）重视矿石的质量控制

工业发达国家的非金属矿业不仅对最终产品实施质量控制，而且对加工过程实施在线控制。如俄罗斯采矿化学品有限公司Kuldur水镁石矿，从采矿开始就把好质量关，通过详探台架试验确定生产矿块，再用生探进一步取样分析准确确定应爆矿段，爆破后将矿石按要求破碎分级，送往不同产品的工艺流程。在整个采矿和加工过程中都对MgO、CaO、SiO2、Fe2O3的含量进行测定和监控。而我国非金属矿山普遍只对最终产品进行质量控制，而且大多数小型非金属矿山并无正规的质量检验。

（四）金刚石开采中爆破对晶体破坏的研究

俄罗斯矿山科学研究院对在开采含金刚石金伯利岩时，爆破工作对晶体的破坏进行了研究，并对爆破破坏晶体的行为进行了模拟，确定了破坏晶体的潜在危险带的半径，研定了爆破脉冲形式和应力波振幅-时间特性的控制方法，从而为计算能保护晶体的爆破工作参数奠定了基础。

（五）露天矿强化装运工作的新技术

俄罗斯矿山科学研究院研发了一种强化装运过程的工艺和一套矿石堆料卸料装置，使露天矿装运工作实现了流水化。矿石堆料卸料装置由列车式矿仓、矿堆下移动式振动给料器和自行式翻斗车组成。这套装置的工作原理如下：沿工作面平行于矿车轨道建一条辅助轨道，列车式矿仓停靠在辅助轨道上，列车式矿仓起到一种缓冲矿仓的作用。矿堆下移动式振动给料器和自行式翻斗车安装在列车式矿仓的车架上。电铲将矿石装在列车式矿仓中由移动式振动给料器和自行式翻斗车将矿石转卸到运输矿车的车皮中。这样电铲可以连续向列车式矿仓装矿，移动式振动给料器又可以连续向运输矿车的车皮装矿，使露天矿装运工作流水化。运输矿车的停靠和装车时间不超过2～3 min，比循环作业时装车作业时间缩短了10～20倍。

另一种强化露天矿装运工作的方法是使用大容量的铲斗配合长度与翻斗车车厢一样的振动给矿器。生产时，后者停放在运输线附近已采台阶的上帮，给矿器一次就能装满一辆翻斗车车厢，可大大缩短装车时间，提高主要采矿设备的利用率，露天矿的工作台阶也可提高，从总体上提高了采矿能力和劳动生产率，节省了能源，并有利于降低对环境的污染。

这种工艺和综合装备已在俄罗斯一些露天矿投产，可提高电铲的利用率20%～240%；运输车辆的利用率10%～120%。

（六）涡流爆破工艺

俄罗斯新西伯利亚的一个石料露天矿采用涡流爆破工艺，可以使用低能廉价炸药，节省了生产成本；提高了岩矿爆破的抛掷能力，减少了有害气体的排放，改善了技术经济效益和生态环境。

涡流爆破工艺的原理是在药包中装一个“涡流发生器”，起爆时，涡流发生器生成涡流，促进爆破气流产物的强制对流，补爆起爆气流产物中未爆燃料和氧化剂颗粒，增大了爆破气体的体积和对钻孔深部的挤压，提高了爆破脉冲，从而提高了爆破效率。

该矿在使用涡流爆破工艺后，台阶高度提高到15 m，炮孔深度18 m。

我国大中型非金属矿山，大多是20世纪50～60年代建立的老企业，更新改造能力差，矿山虽然实现了部分机械化，但现有的设备远不及工业发达国家的水平。而占我国非金属矿山企业绝大多数的是小型乡镇企业或个体企业。它们大多没有正规的设计，没有完整的开采顺序和采矿方法，采矿巷道及其装备也不正规。采用的是手工开采，铁锤钢钎凿岩，贴炮爆破崩矿，人工装矿，手推矿车运矿等等。甚至乱采乱挖，采富弃贫。因此矿石损失贫化严重，矿石块度不均匀，大块率高，二次破碎率高，导致资源回收率低，浪费严重；劳动强度大，劳动生产率低。改革开放以来有一些矿山企业进行了一些技术改造，但绝大多数企业变化不大。与工业发达国家相比，我国非金属矿业采矿业的生产技术水平差距很大，采用的设备规格小，在自动化上基本上是空白。然而近年来，我国引进了外资，出现了一批外资和合资非金属矿企业，同时也引进了一些较为先进的采矿方法工艺和较为先进和大型的设备，如广西桂林桂广滑石开发有限公司，辽宁海城艾海滑石有限公司和一些大型水泥集团公司的石灰石矿山等。如法资拉法基 都江堰水泥厂3500 t/d生产线的石灰石矿山，采场采用自上而下水平分层采矿方法，用全液压顶锤式钻机穿孔，手持式风钻辅助凿岩，中深孔多排孔微差爆破；矿石用5.5 m3全液压履带式挖掘机装入32 t矿用翻斗车运至储矿点，经6.7 m3轮式装载机装运到破碎站，破碎的矿石用钢心胶带输送机输送到水泥厂石灰石储库，实现了全机械化循环流水作业。这些企业对我国的非金属矿采矿事业起着一定的示范作用。

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