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[关键字]露天 矿山开采设备 设备选型
[中图分类号] TD613 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-48-2
要在金属资源紧缺的今天加大开采力度，提高开采效率，降低开采成本就需要在开采设备中做出合理选择。硬岩露天矿山开采工程中设备的选择成为提高开采效率的关键。但是矿山开采设备种类繁多，我们要在学习各露天开采设备的先进技术基础上，深入研究各露天开采设备的特点，为不同露天矿山开采环境提供适宜的开采设备。
1露天矿山开采工程特点
露天开采工程是在开放的环境中，在采矿、掘进和运输设备的帮助下，从地表向下采取地壳中有用矿物的一项工程。露天开采工程中开采设备主要用于穿孔、爆破、采装、运输这四项工作。开采设备的损耗及油耗决定了露天开采的成本，为获取最大利益，露天开采工程一般以最大限度降低作业成本，因此露天开采设备的选择将对露天开采工程的工艺过程、开采成本起着支配性作用。
2设备选型
2.1意义
采矿工程的环境决定开采工艺。而开采工艺与开采设备的选择息息相关，相辅相成。具体说来即是开采工艺又决定开采设备的选择，与此同时，开采设备又反过来影响开采工艺的开采成本、技术参数等。为有效的降低开采成本且让采矿工程有条不紊的顺利进行，就需要我们在开采工程施工之前根据相应的开采环境，因地制宜，量身定制合理的开采设备。
2.2总顺序
露天开采设备选型的过程一般是首先选择合理的主体设备，然后根据主体设备的选择而选定合适的辅助设备。其中包括铲装设备、运输设备及穿孔设备。在主体设备的选择过程中，运输设备是根据铲装设备而配置的。
2.3装载设备的选型
（1）挖掘机的选择
选择合理的挖掘机是一个较为复杂的过程，在此过程中，矿岩物理机械性质、矿山采剥总量、开采工艺和设备性能是确定挖掘机的选型的主要条件。合理型号的挖掘机保证每个工艺环节的生产设备间配套，保证生产设备的工作效率。可供选择的挖掘机有电铲挖掘机和液压挖掘机。这两种挖掘机的选型都要根据相应的环境来确定。从挖掘机斗容来看，需要斗容大于10m3时适合选择电铲；需要斗容小于10 m3时适合选择液压铲。从电力条件、矿石种类来看，电力条件好，矿石种类少时选择电铲挖掘机。在其他情况下，若设备价格与生产效率产生冲突时，我们应当综合考虑，从整体衡量选择牺牲一定生产效率的低价位的生产设备，这种情况一般出现在进口设备与本土设备选择之间。但是，当我们设计的大型矿山在选择使用液压铲的情况下，就不会面临这样的问题，因为国内大于等于10 m3 大斗容的液压铲技术可靠性有待进一步的验证，其技术可靠性需要加强。
整体来说，提升机常见故障主要有硬故障以及软故障两种，其中，硬故障指的是由于特定参数超限表现所导致的故障，保护装置负责解决此种故障；软故障涉及到一系列的变量，诊断软件故障需要测量一系列的工况参数，并进行数据推理，准确率相对较低。但需要对软故障予以足够关注，因为很多硬故障前期都具有软故障表现。为最大限度的保障提升机运行的安全性，相关部门投入了极大精力致力于提升机检测诊断研究，并取得了一定的研究成果。其中比较具有影响力的有中国矿业大学研发的KJ46 型矿井提升机状态监护系统以及ASCC 型全数字提升机控制系统等，这两大系统中均含有检测提升机运行参数以及进行故障诊断等相关功能，此外还可以实现制动失灵保护、过卷保护以及超速保护等，效果十分显著。在煤矿生产实践中经常会遇到矿井双筒提升机松绳现象，并且松绳现象极容易导致较为严重的后果。
（2）前装机的选择
在选择前装机时，首先要考虑的主要技术性能包括额定载重及牵引力，并认真检测其对开采环境的适应性，其次要考虑作业项目的零散性对装载机效率的影响。当我们有配矿要求的时候，装载机要完成将配好的矿石运送至破碎站的运输，此时前装机的型号由运输距离和配矿量的数量决定。
3运输设备的选择
运输成本占总成本的比例约40%～60%，因此运输设备的选择在矿石开采项目中占有重要位置。
开拓运输方式决定露天矿采场运输设备的选择。矿山自然条件复杂多样，开采技术的灵活多变以及经济条件的影响了开拓运输方式的选择。运输方式主要有单一汽车运输方案及联合开拓运输两种方式。运输方式由运输距离确定，运输距离较短时，首先考虑采用单一汽车运输方案；矿岩运输距离较长，是采用单一汽车运输还是联合开拓运输，必须通过技术经济比较综合确定。
为降低生产成本，运输设备的选择应与挖掘相匹配，如采用汽车运输时，由运距决定挖掘机装载的斗数：1km的运距装载2斗～4斗，2km的运距装载3斗～5斗，3km～5km的运距装载4斗～6斗。
4钻机的选择
钻机成本在总生产成本中占有较小的比例，因此这种设备最容易被忽视，但是钻机的功能却是不容忽视的，由于它的存在实现了自动化的露天开采。
钻机主要有两种可供选择的类型，一种是牙轮钻机，另一种是潜孔钻机。钻机的选择也需要根据相应的开采环境来选择。在各种硬度的大中型矿岩的作业中，首先要考虑选用牙轮钻机。在矿岩中硬的中小型矿山以及有特殊要求，如打边坡欲裂孔、锚索孔，放水孔等选用潜孔钻机更为合适。另外，在面对进口牙轮钻机的选择时，要综合考虑钻机使用寿命、工作可靠性、价格及零部件的供货周期等条件，充分与国产钻机做出对比后做出决定。
国产牙轮钻YZ-35，孔径250mm，设备可靠、价格实惠，在国内矿山使用成功，因此国内大型矿山设计选用牙轮钻时，我们可优先选择该型号设备，国内大型矿山的边坡钻一般选用国产165mm孔径潜孔钻机。
5辅助设备的选择
辅助设备的规格选择由主要生产设备决定，辅助设备的规格要与主要设备的规模相匹配。下面我们简单说说平地机的选择情况。
主要分为地下开采和露天开采：
1、地下开采是指从地下矿床的矿块里采出矿石的过程。它是通过矿块的采准、切割和回采三个步骤实现的。地下采矿方法分类繁多，常用的以地压管理方法为依据，分为自然支护采矿法、人工支护采矿法和崩落采矿法。选用采矿方法应考虑矿床地质条件、矿山技术条件和经济因素，以满足安全、经济、高效和优质的要求；
2、露天开采是指从敞露地表的采矿场采出有用矿物的过程。当矿体埋藏较浅或地表有露头时，应用露天开采最为优越。露天开采作业主要包括穿孔爆破、采装、运输和排土。与地下开采相比，优点是资源利用充分、回采率高、贫化率低，适于用大型机械施工，建矿快，产量大，劳动生产率高，成本低，劳动条件好，生产安全。但需要剥离岩土，排弃大量的岩石，尤其较深的露天矿，往往占用较多的农田，设备购置费用较高。但露天开采受气候影响较大，对设备效率及劳动生产率都有一定影响。
（来源：文章屋网 ）
关键词：露天转地下，挂帮矿。
【分类号】：TF762.3
1引言
我国大中型金属矿山大多建于上世纪50～60年代。经过几十年的开采，目前，80%的铁矿将进入中晚期开采阶段，面临闭坑压力问题。针对矿山发展状况，如何充分利用矿山现有的露天生产系统和设备在露天转地下开采工作完成之前最大限度地回收挂帮矿资源，具有经济效益和社会效益，且挂帮矿体不回收将造成矿产资源的损失。因此挂帮矿体回采是采矿业必须正视解决的问题。
2挂帮矿介绍
2.1挂帮矿体的特征
挂帮矿体是指露天底以上，露天境界内开采矿体在境界外延伸的部分矿体。露天开采的矿山一般均存在挂帮矿体，根据其赋存部位分为端部和上、下盘挂帮矿体3种。根据国内露天转井下开采矿山的设计、施工和生产实践，挂帮矿体具有如下特征：
①挂帮矿体的多样性。由于矿体赋存条件和露天开采境界的不同，使挂帮矿体具有多样性，有的只有端部挂帮矿体，如新疆八一钢铁集团的蒙库和山西香玉铁矿等；海南铁矿只有上盘挂帮矿体；鞍钢眼前山铁矿露天采场两端和上、下盘均有挂帮矿体。
②挂帮矿体矿量不等。不同露天开采的矿山挂帮矿量的多少是不同的：蒙库铁矿2355万t、眼前山铁矿达6332万t、首钢杏山铁矿则只有400万t左右。
③挂帮矿体开采过渡期的差异。挂帮矿体的开采时间，受其赋存状况、开采方案、采矿方法及开采规模所决定，一般3～5年，多则8～10年。通钢上青铁矿为4年、眼前山铁矿则为8年。
④挂帮矿体分层矿量的递增性。露天境界外的挂帮矿体分层矿量一般是从上向下逐段递增，因为挂帮矿体呈阶梯形，从上向下各开采分层的矿体长度是逐渐加大，矿量随之递增，致使各分层的生产能力也在递增。
2.2挂帮矿主要采矿方法介绍
选择适合挂帮矿体赋存和开采技术条件的开采方法，必须考虑：1）采矿强度高，以确保挂帮矿体开采年下降速度；2）选取的采矿方法要适应采矿设备机械化和高效化的要求，确保挂帮矿体开采规模的实现；3）选择的采矿方法要利于提前采准、出矿；4）作业安全。
挂帮矿开采方法根据矿体赋存条件和与其他工程的结合程度等因素的不同，主要分为3类：
①外扩境界露天开采：外扩境界露天开采是根据境界剥采比不大于经济合理剥采比的原则，圈定边帮外扩境界后在现有开采系统基础上进行扩帮开采设计，以采出外扩境界内的挂帮矿。如国内的马钢凹山采场、齐大山铁矿等，国外的乌克兰的克里沃洛格矿、加拿大艾兰铜矿、美国卡斯尔山金矿均采用这种开采方法。外扩境界露天开采方法具有露天开采的优点，生产连续性好，可充分利用原露天采场生产设备及运输系统，一般不影响露天采场正常生产，可充分回收挂帮矿，并且周期短、费用低，经济效益较好。但由于此法是在永久边坡上进行的，在开采过程中需注意边坡稳定和开采安全的问题。
②地下开采： 挂帮矿地下开采是完全采用井下开采的方式对挂帮矿进行开采和运出，通常适用于开采缓倾角、向露采边坡内延伸较大的挂帮矿，或者挂帮矿体邻近处有可利用的地下开采系统。如国内的大冶铁矿的铁门坎矿体，国外的乌克兰奥尔忠尼矿挂帮矿均采用这种开采方式。地下开采方法将挂帮矿视为深埋地下的矿石，在采出其他地下矿石的过程中顺便将其采出，既减少了井巷开拓量，又可避免露天开采的诸多问题，是一种安全易行的方法。但对临近边坡部分的挂帮矿，在开采中要特别注意安全。地下开采一般相对周期较长且费用较高。
③露天和地下联合开采：露天和地下联合开采是利用露天或地下已形成的工程系统，采用地下系统对挂帮矿进行开采，露天系统运出的开采方式；或运用露天开采将挂帮矿采出，用地下运输系统将矿石运出。马钢南山矿业公司凹山采场北帮回采露天境界外的挂帮矿就是采用地下采出露天运出的联合开采方法。露天和地下联合开采综合了前2种开采方法的优点，充分利用现有露天工程，发挥了地采的优点，避免了外扩境界露天开采的边坡稳定和开采安全问题，但因为它需要开拓地下巷道，初期基建时间长，投资大，经济效益较差，并且巷道开挖会引起应力的重新分布，安全问题须特别注意。
3我国矿山挂帮矿开采现状
中国露天开采的铁矿石产量占国内总量的87%～90%。但露天矿随着开采深度的增加，剥采比超过经济极限值，经济效益明显下降。由露天开采转入地下开采的矿山将越来越多，如：南京凤凰山铁矿、江苏冶山铁矿、铜官山铜矿、湖北余华寺铁矿、大广山铁矿、莱芜矿山公司赵庄矿区等。总结和进一步研究、解决露天转地下开采的规律和存在的问题，是采矿业的当务之急。我国在这方面起步较晚，技术还不是很成熟，在由露天矿向地下开采过渡中要解决一系列复杂的问题如：合露天坑盆底的顶柱与缓冲垫层问题；选择理地确定露天开采极限深度；露天转入地下开采期间的产量衔接；最优的开拓系统与地下采矿方法；露天边坡管理与残柱回采；坑内通风与防排水；露天生产与地下开采同时作业的安全问题等。
4挂帮矿开采中需要考虑的问题
（1）边坡的稳定性
边坡挂帮矿采动后，按照区域的不同边坡有可能出现两种情况；一种是矿石强度较好，边坡没有变化。另一种是矿体内部如果存在节理裂隙发育、断层等结构，随着下部矿体的开采导致边坡失稳，可能造成滑坡。
（2）矿体赋存条件复杂
矿体的赋存条件比较复杂，受采矿工艺、施工人员的素质等因素的制约，使采矿技术工作难度增加，造成开采工艺的复杂化。
（3）围岩的稳定性
在掘进、回采过程中，要考虑围岩的稳定性，防止发生冒顶、片帮以及顶板垮冒。对不稳定区域采取支护措施，避免意外事故的发生。
（4）合理地确定露天开采极限深度
由于地下开采资金投入较大，而露天开采的后期矿量减少，剥岩量较大，需找到两者平衡点，来确定合理的露天开采深度。
（5）露天生产与地下开采同时作业的安全问题
若地下、露天同时开采，要考虑露天开采的爆破会对地下的顶板、围岩等产生安全影响。特别要避开地下的采空区，避免发生塌陷事故。
5采取的安全措施
（1）沿脉运输巷道布置在稳定区。受露天开采穿孔爆破的影响，露天坑边坡矿岩存在不同程度的裂隙、碎裂，并随着纵深减小。因此，将沿脉运输巷道布置在稳定区中，使巷道的安全系数增加。
（2）减小巷道断面。在满足人员、设备的进出及采矿工艺要求的前提下，巷道断面按最小设计，提高巷道的稳定性。
（3）加强边坡监测。建立边坡观测系统，对边坡进行观测，对指导坑内开采，指导安全生产都有好处。
（4）增加支护等级。对围岩不稳定巷道，采用锚喷支护等对巷道进行维护，能有效防止顶板浮石冒落及片帮危害。
（5）缩短服务年限。通过加强计划管理，实现强采，缩短矿山服务年限，使矿井、巷道、采空区、围岩等保持相对稳定，保证施工环境安全。
6结论
我国很多大中型金属矿山经过几十年开采，将进入中晚期开采阶段，面临闭坑压力问题。针对这些矿山发展现状，最大限度地回收挂帮矿资源，对延长矿山服务年限、缓解矿山短时间内转产及安排闲置职工的压力等，具有一定的经济效益和社会效益。如何在边坡上对挂帮矿进行合理的开采成为挂帮矿回收开采亟待解决的问题。
参考文献：
[1] 徐长佑著.露天转地下开采.武汉：武汉工业大学出版社，1990：2～6.
[2] 韩波.浅析露天转井下时挂帮矿体开采的技术问题. 矿业工程，2008，2.
关键词：采矿 矿床 地质
1 矿体埋藏条件分析研究
埋藏深度（覆盖岩层厚度）和矿区地形等是决定开采方式的重要因素。矿床开采的方式可以分为矿床开采方法、矿床地下开采开拓方式和地下开采方法三大部分。此外，包括运输、通风、排水、供水、供风、供电等系统，组成一个完整的开采系统，只有通过这一完整的生产系统，才能将埋藏于地下的矿产资源开采出来为人们所利用，到这时矿产资源才具有工业价值。
1.1 矿床开采方法
矿床开采方法是根据矿床地质条件（主要是矿体分布、形态、产状、埋藏条件等）和规模大小，通过技术经济分析而确定的。简单地说，矿体规模比较大，直接出露地表或埋藏于浅部的矿体，因为需要剥离的废石少，宜采用露天开采；反之，宜采用地下开采。总之，这是一项很重要工作，必须认真分析各方面影响因素才能确定下来。随着科学技术的不断进步和不断改进生产组织，采用露天开采方法将越来越多。据统计，在美国和加拿大，露天开采的铁矿石占90%，英国为85.9%，前苏联为80%。露天开采，废石剥离量（泥石流量），或剥采比系数，这是统计开采矿石单位体积的废石剥离量的比例。它是影响开采技术复杂程度和成本高低的主要因素。统常使采用的剥采比有分层剥采比、平均剥采比、境界剥采比与经济剥采比。经济剥采比又称极限剥采比，它是衡量露天开采经济效益的主要指标，如果该矿床实际计算出来的平均剥采比小于根据类似矿山所确定的经济剥采比，则认为露天开采在经济上是合理的，大于这一比值，露天开采在经济上就不合理了。确定经济剥采比的原则是露天开采费用应低于或等于地下开采费用。其计算公式如下：η经=■
式中：η经――经济剥采比；a――地下开采1m3矿石的成本（元/m3；）；b――露天开采1m3矿石的成本（不包括剥离废石的费用）（元/m3；）；c――露天开采1m3矿石的成本。
1.2 矿床地下开拓方式
简单地说，地下开拓是开辟矿面的所有综合工程项目矿体组成。这使矿床开采过程中提高了运输，通风，排水和其他关键的系统是合理的。因此，必须根据矿床储量分布探索地质条件，矿产资源储量大小，表面形貌，生产规模，技术和其他工业用地和采矿多方案比较，选择最好的方式来开拓。
1.3 地下开采方法
可分为空场采矿法、留矿采矿法、崩落采矿法、充填采矿法四类，而且各类中又可分成几种采矿方法。例如空厂采矿法可分为全面采厂、分段采矿、阶段矿房采矿法；充填采矿法可分为水、砂充填采矿法，胶结充填采矿法，尾矿充填采矿法。
一般来说，在各种采矿方法的适用条件，矿体厚度及围岩稳定起着主导作用，最好的选择通过比较回采率和高劳动生产率高，基础设施投资少，生产成本低，符合要求生产规模与安全的开采方法。矿山可行性研究的建设往往是通过选定的采矿方法和确定的技术和经济指标，这样就可以计算经济利益。
2 露天开采边坡工程地质条件分析研究
此项分析研究一般是在地质勘查期间所提供的矿床地质构造和岩性等资料的基础上进行专门的边坡工程地质勘察和边坡稳固性研究，提出既经济又安全的边坡角。影响边坡稳固性的因素很多，不仅是岩块的极限抗压强度，而更重要的是各种地质不连续面和岩石的抗剪强度、地下水和地震力等。
3 矿体（层）及其顶、底板岩石的稳固性分析研究
在露天开采矿床的顶板和底板岩石的稳定性要特别注意。矿石或岩石的稳定性是指矿石，岩石暴露在空间的面积允许的大小和持续时间的曝光，通常需要确定通过一个地下坑道才能予以测定。矿体顶板和底板岩石物质组成，结构，风化蚀变程度，风化带，蚀变带深度分销，各种软弱夹层岩性，厚度及变化等。水文地质，工程地质条件，矿石粉尘，老洞穴，洞穴，泥石流，山体滑坡，塌陷，地面沉降和其分布范围等。对岩溶或断裂发育的矿区，要研究并预测由于矿床疏干可能引起的岩溶塌陷情况、地面沉陷程度，在可能情况下圈定其界限。
4 矿石和围岩的物理力学性质分析研究
矿石和围岩的物理力学性质一般包括矿石密度，矿石和岩石的体重，矿石的湿度、孔隙度，含水性矿体顶、底板岩石的抗拉、抗压、抗剪强度、变形参数（硬度），矿石和岩石的松散系数（碎胀），矿石块度，矿石和岩石的安息角和表面摩擦角等。它们决定着矿井崩落和加固的方法，对于确定开采时的支护方式、支柱密度、爆破效率、运输量、露天采场的边坡角、地下开采的回采方法、机械设备的选择、劳动生产率、材料消耗及采矿成本等都有较大影响。如体重、湿度测定不准确，将会影响装运、提升设备的选定。松散系数测定不准确将会影响矿车、吊车、矿仓等的容积和运输量等。抗压强度资料不可靠将影响凿岩设备的选择和采矿场的生产效率等。
5 矿床水文地质条件分析研究
矿床水文地质也是影响矿床开采的重要因素，从工业利用方面考虑可以分为简单和复杂两类。在生产过程中需要采取特别措施来处理正常的排水模式。顶层板岩层含水丰富，且连通性好，矿床地质构造比较发育，坑矿涌水因素较为复杂，是涌水量较大的矿床。除了地质勘探工作进行了水文地质工作中的勘探，同时也为专门的水文地质勘探，矿井水流入预测等，取得明确的地下水可以疏干处理的结论后，才能进行可行性研究。
无论矿床水文地质条件简单或复杂，通过分析研究必须掌握矿区地层或构造的含水性及分布情况、地下水位标高、渗透性影响范围、地表水体（河流、湖塘）及地下水含水层或构造的水力联系，矿体开采对水文地质条件的影响、老窿条件及含水情况等，并预测矿坑涌水量，以作为矿床开采建设规划的依据。
参考文献：
[1]古志宏，廖小华，肖光铭.广东省铜矿类型划分及成矿特征[J].华南地质与矿产，2011年02期.
[2]郭晓东，王治华，王梁，阎家盼，杨玉霞，陈晓吾.滇西马厂箐斑岩型铜-钼-金矿集区成岩成矿时代探讨[J].地质论评，2011年05期.
[3]朱凤丽，张强.河北省安妥岭斑岩型钼矿床围岩蚀变特征[J].吉林地质，2011年02期.
【关键词】地下金属矿山；采矿技术；现状分析；发展趋势
引言
我国矿山总数的百分之九十左右是属于地下金属矿山，但是我国的铁矿资源有百分之九十是露天开采的，面对越来越少的地面金属矿产资源，我国应该加强向地下金属矿山开采的发展。随着我国社会经济的不断发展，我国的地下采矿技术在不断的发展，出现了跟多的新技术和新工艺。在我国的地下金属矿山采矿技术的发展历程中，各种采矿方法和回采工艺技术有着很明显的变化，采矿作业的效率和回采率逐渐的升高，正在朝着机械化和半自动化的方向发展。
一、地下金属矿山采矿工艺技术发展
（一）主要采矿方法的进展
我国的地下金属矿山的采矿工艺技术有很多，应用最广泛的是充填采矿法、崩落采矿法和空城采矿法等等。由于各种原因得到广泛应用的充填采矿法，各种新工艺技术和设备的发展和应用，充填采矿法的适用范围也在逐渐增大，对我国地下金属矿山采矿方法的应用比重的变化起到了不可忽视的影响。
在我国的众多铁矿山采矿作业中，主要的是采用崩落采矿法进行的；在黄金矿山的采矿作业中，主要采用的是空场采矿法和充填采矿法两种，有色金属矿山的采矿作业中，主要采用的崩落采矿法和空场采矿法，充填采矿发也有不少的比例，可以说较为均衡。近几年我国的充填采矿技术在不断的发展，而崩落采矿法和空场采矿法也在不断的进行改进和完善。
（二）深部开采
我国不少的矿山正在朝着深部开采的方向发展，开采的深度和范围也在不断的发展，但是深度开采的地质条件及其他环境因素与浅层开发有很大的不同，应该对深层开发进行充分的研究，提高我国深部开发的作业质量，保证我国的深部开发的发展，提高矿产资源的出产量。
（三）原地溶浸采矿法
原地溶浸采矿是一项直接在地下提取金属矿物的开采工艺，将开采、选矿和冶金技术进行结合。我国的很多金属矿场都是可以进行原地溶浸采矿作业的，并且正在不断的成功试验。相对于常规的采矿方法工艺，采矿技术在进行采矿的时候不需要对地表进行挖掘，没有废石和尾矿的产出，保护矿场当地的地表植被和生态环境；因为没有废石和尾矿的产出，所以节省了运输废石和尾矿的费用，节省了作业成本；许多矿场会因为开采技术和经济问题等方面的原因导致不适宜矿产资源开采，针对这种情况可以进行原地溶浸采矿技术进行作业，能够保证矿产资源的利用率；在劳动量和劳动条件上进行了改变，能够较为安全的进行采矿作业。
二、地下金属矿山采矿技术研究方向
首先要做好对尾矿的处理，可以将尾矿进行处理之后作为充填材料对采空区进行充填，不但能够废物利用，还能在环境的治理上做出贡献，正因为如此我国应该加强对尾矿造成的环境问题的处理研究。
要对采矿工艺的生产能力进行研究，采取措施来提高生产能力，对深孔阶段充填采矿法和分段充填采矿法进行着重的研究和改进。对大直径深孔阶段矿房采矿法和自然崩落采矿法等方法记性改进，提高作业的效率，降低生产的成本和矿产资源的贫化。
需要加大对大型、高效的无轨化矿山设备的研制。通过对高效率打孔穿爆设备和井巷钻进机械等装运设备及相应的辅助配套机械设备的研制，最大化的实现矿场作业的无轨化、自动化和半自动化，提高作业效率。另外，还有利用激光设备进行采矿的侧位、利用计算机来实现对凿岩台车和铲运机的控制、对高效连续式装载在和自卸式运输设备的车厢内部粘连无的自动清除等方向的发展。通过岁大型全盘机械化的引进与应用，实现对矿场作业的控制和自动化。
对矿场的地质条件进行详细的分析，不但能够在进行采矿作业设计的时候合理的选用开采技术，还能够根据不同的地质条件对资源的回收打好基础。在不少的深井开采、矿岩软松矿床的开采进行研究，对老矿山进行二次的矿产资源的回采等等。
我国的充填采矿技术有着不少的应用，虽然充填采矿具有一定的自身优势，但是还是会受到充填材料质量和成本的影响，不少市场上的填充材料虽然性能良好，但是成本却较为昂贵，而用较为低廉的充填材料则不能是充填料达到相应标准，这就要求我们应该加强对充填材料的研究，促进充填采矿技术的发展。某矿场研制的高压风流态化造浆充填工艺，其生产的充填物浓度较高，而相应的充填系统的成本较小，能够实现较大的自动化作业；还有块石胶结充填也在试验成功之后得到了相应的应用。
顺应信息化的发展，利用电子计算机和无线电通讯、远距离遥控和监控设备来实现对常产资源的储量品位和边界的存储、快速的实现对矿场作业的检测和调配，对各种风险也能很好的进行监测和预报。加强对新型采矿工艺技术的研发和应用，合理的结合运用各种采矿工艺技术，提高矿场的出矿量和出矿效率。
三、地下金属矿山采矿技术发展趋势
（一）采矿设备的研发
自从上世纪六十年代的后期推行了无轨采矿技术之后，在采矿技术上仅仅是进行完善而没有进行充分的改革，在当今的社会形势下，应该加强对开矿技术的改革程度的研究，为采矿作业的自动化和遥控技术打下基础。
（二）监控系统的完善
根据长臂法采矿的具体实例，我们可以发现在进行矿场作业在线监控的重要性，然而这只是监控系统在矿场作业中的一个方向，还有很多方面也需要应用监控系统进行对矿产作业进行辅助，比如对作业环境和地质灾害的监控等等，这些方向的应用逐渐的在不少的矿山作业中进行使用。
（三）数字化和智能化
数字化矿场作业是数字地球的一个应用，对矿场方方面面的数据进行信息化的处理，建立和完善矿山空间信息系统。通过对矿山信息系统、空间信息系统和虚拟现实系统等系统的多方向的联系来建立完善的矿山信息系统体系。
（四）地下开采及运输的露天化
相对与地下开采，露天开采能够更好的进行矿产资源的开采，所以可以加强对地下开采向露天开采的转化，应该在生产成本等方面进行控制。在运输方面，进行地下开采的时候会出现较长时间的基础建设，不但浪费的作业时间，还会带来投资的增加。为了实现较为方面的开采运输，可以利用原先的露天坑内的斜坡道进行基础建设，实现地下开采和露天开采的运输方式的结合，实现对作业设备的合理利用，降低采矿作业的投资。
结语
通过对我国地下金属矿山采矿技术的现状进行分析，对地下金属矿山采矿技术的研究方向进行了论述，在不同方面探究了其将来的发展趋势。
参考文献
[1]郭金峰. 我国地下金属矿山采矿技术现状和发展趋势[A]. 中国冶金矿山企业协会、中国金属学会采矿分会、中钢集团马鞍山矿山研究院.2005年全国金属矿山采矿学术研讨与技术交流会论文集[C].中国冶金矿山企业协会、中国金属学会采矿分会、中钢集团马鞍山矿山研究院：，2005：6.
关键词：露天；采矿机；工0艺理论；应用
中图分类号： D922 文献标识码： A
目前，国内露天矿开采技术的发展主要表现在以下以下几个方面：大量的使用各种采矿方法、应用回采技术、机械化的程度加快、回采率提高、采场生产能力大大提高、劳动生产率的飞速猛进，损失以及贫化指标的大幅度降低。笔者在下文中主要对露天矿开采技术及发展方向进行分析和介绍。
露天采矿的新工艺技术方法
目前，国内露天采矿的新工艺技术方法主要表现在以下以下几个方面：大量的使用各种采矿方法、应用回采技术、机械化的程度加快、回采率提高、采场生产能力大大提高、劳动生产率的飞速猛进，损失以及贫化指标的大幅度降低。
而崩落采矿法、充填采矿法以及空场采矿法使用的频率则比较高。其中，充填法获得了很大的改进，其使用范围也在不断的扩大，这主要是因为新技术和新工艺的引进，加上新设备的适应。
我国的钛矿开采使用的方法主要是崩落采矿法，而空场采矿法以及充填采矿法则是有色矿山以及黄金矿山使用的主要方法。最近这些年，充填采矿法以及充填工艺技术在金属矿山中的发展越来越迅速，这两项技术也在不断的改进和发展。
空场采矿法，该方法主要有：（1）大直径深孔采矿法。（2）地下金属矿山采矿连续化。
崩落采矿法，该方法包括：无底柱分段崩落法以及自然崩落法。
充填采矿法以及原地溶浸采矿法。原地溶浸采矿法是一种直接从地下提取金属的方法，其技术将采、冶以及选有机的融合到一块。
关于深部开采工艺。矿产资源的开采在不断的加剧，因此表层的资源已经面临枯竭的状况，因此只能向纵深发展。我国在深部开采工艺方面也进行了一系列的探索，已经有许多金属矿山进入深部开采的阶段，也就是说垂直开采的深度大于600米。
2、露天采矿机的工艺系统设计理论与应用研究
目前，我国的许多煤矿已经开始使用露天采矿机。有的煤矿甚至将这种方法作为主要的设备来并进行开采。下面，笔者对露天采矿机的工艺系统设计理论以及应用进行介绍。
2.1露天采矿机的作业方式、特点以及挖掘的方法
关于开采方式。我们可以以推进的方向以及开采的台阶为依据来进行划分，主要有以下几种开采方式，可以在表1中看到。
表1 采矿机的开采方式
2.2露天采矿机的特征
露天采矿机的特征主要有以下几个方面：（1）传统的单斗挖掘机和轮斗的挖掘机的工作能力比较弱，采掘量比较低，而露天采矿机则弥补了这个空白，让挖掘的能力大大提升，因此挖掘设备的队伍得到了充实和壮大。这样，当遇到不同种类的矿石时，也能进行高效的开采。（2）在应用的范围上。露天采矿机可以在石灰石、石膏、铝土、磷以以及其他的中硬矿石中进行开采。（3）作业方式上，使用的是一层一层进行刨采的方法，因此选采性能好，矿石贫化率低。（4）作业简单，这是因为露天采矿机对多项的工序进行了整合。该机器可以对矿物进行采掘后，使用其尾部的胶带机，因此矿物可以直接被运输到卡车上去，有的则被运输懂啊指定的地方。在这个过程中，采集到的矿物不会落到地面上。使用露天采矿机可以让采集过程不间断，而且是随采随破。因此，运营的成本就会降低，经济效益自然就提高了。（5）生产的能力强，因此时间的利用率就会得到提高。
2.3 露天采矿机的采矿方法
一般在露天采矿机中使用到的采矿方法是分层铣削。该方法按照平行逐幅度的方法，当第一层开采完之后会进入到第二层，对煤以及岩体依次进行开采。物料在被开采出后，会被堆积到工作平盘上，之后会进行集中的处理。
3、露天矿开采技术的发展方向
煤炭作为一种重要的能源在经济的发展中发挥着重要的作用。目前，我国的煤炭工业得到了迅速的发展，一些新的技术也被运用在其中，比如：机电一体化技术。各级的煤矿企业领导对机电一体化技术都非常的重视，因此这项技术得到了广泛的应用和推广。机电一体化是一种新的技术，这项技术融各种高科技技术于一体，包括：机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术以及软件编程技术等。在这些技术的支持下，机电一体化技术得到了迅速的发展。我国在上个世纪80年代组建了机电一体化的科技研究团队，此外该技术也被列入“863”计划项目中。目前，机电一体化正在朝着智能化、数字化、网络化、集成化以及微型化的方向发展。由于该技术，我国煤炭系统的发展面临着巨大的冲击，可以说这项技术深刻的改变了煤炭行业的发展进程。使用机电一体化的产品不仅可以降低能耗，提高煤矿安全生产的系数，也可以将工人的劳动强度大大的降低。此外，工人的作业环境也会得到很大程度的改善。
露天煤矿绿色开采技术。露天煤矿在开采的过程中会遇到许多的环境问题，这些问题 不仅复杂、多变而且敏感。有关数据显示，我国露天开采每年破坏的土地面积约为3.3万亩，而这个速度也在不断的增加之中。到了2020年，露天开采会造成228.9万亩土地的破坏。因此，露天煤矿绿色开采技术是一个重要的趋势，比如：三废处理、复垦造田以及滑坡防治等。使用这些技术可以让矿产资源得到合理的运用。而露天煤矿绿色开采技术体系则包括以下几个方面：采矿和生态重建一体化、露天煤矿边坡研究一起节能减排技术等。
结束语：
笔者露天矿开采技术进行了分析和介绍，在此基础上探讨了开采技术的发展趋势，希望这些分析和见解对大家有一定的借鉴作用。
参考文献：
[1]郭金峰.我国地下矿山采矿方法的进展及发展趋势[J].金属矿山.2012(2)．
[2]甄枫杰,石广洋,肖藏岩.露天采矿机在我国矿山的应用初探[J].现代矿业.2013(7)．
[3]吴爱祥.我国地下金属矿山连续开采技术研究的发展[J].有色矿山.2013(23).
【关键词】采矿；工艺技术；改造
1.对采矿业的分析
在当前经济形势不断发展的今天，采矿业的发展也愈发的重要。随着科学技术的不断发展，采矿工艺向着科学化的方向发展也才成了当前的潮流趋势。采矿主要是将地壳内以及地表上进行矿产资源开发的一门技术和科学，它对于当前人们的生产、生活也有着极其重要的影响。
采矿主要包括了矿藏以及石油等的开采。采矿工业它是一种非常重要的原材料工业，冶炼工业的主要原料就是金属矿石。采矿主要是进行采准和切割，并为回采时准备生产条件。将矿石崩落和破碎，装入运输容器。地下回采分为落矿和出矿作业；露天回采分为穿孔、爆破及采装作业，将装进运输容器的各种矿石运到选矿厂或矿仓。在矿石运输的过程中，经过矿仓和堆栈，将矿石混匀，同时保证生产矿石的质量稳定。并把巷道掘进、剥离产出的废石等排弃至废石场。由于矿床的地质条件以及矿山技术条件不尽不同，采矿方法的种类也繁多，不同的方法采矿，其工艺流程、机械设备、采区巷道的布置和开采的顺序也不相同。若采矿的方法选择不当，将会长期影响矿山的生产技术指标及经济效益。各主要的生产过程都必须选用正确合适的机械设备，才能获取最大的经济效益。
采矿所独具的生产环境和过程和其他工业相比具有很大的差异性，其主要表现在以下几个方面：
（1）采掘加工的原料主要是自然存在的矿体。矿址是不能自由选择的，矿床的工业储量也不能输入，不可再生。
（2）采矿人员及设备常常要随着采矿的进程同加工对象一起转移，基本上没有固定用来加工的车间。同时开拓、采准以及回采工作要互相协调，才能够保证矿山的正常生产。相反就会造成采剥或采掘失调，迫使矿山减产，增加损失。
（3）对于开采工作来说，它总的趋势是采掘条件越来越差，采出来的矿石品位逐渐降低，成本也有可能随之增高。因为岩石的混入会使得矿石贫化，降低质量，还有部分矿石难以采出，而被迫损失于地下。
（4）矿体的赋存条件、形状复杂，品位也分布不均。工业储量在整个开采的过程中可能存在较大的变化，使采矿的设计工作很难标准化，加上建矿周期长，基建投资相对较大，所以投资的风险性也会随之增大。
（5）采矿工作一般是在露天或者地下采场。劳动量相当大，工作条件比较差，安全性难以得到有效保障，同时对于综合机械化及自动化很难实现，因此需要特别的重视对工人劳动条件和工作环境的改善。
（6）更为关键的一点在于：整个矿山所实现的经济效益并非完全取决于矿山管理水平的高低，其在很大程度上与采矿石市场价值高低及供求问题是密切相关的。
2.采矿运用的技术方法
几千年来，我国就一直致力于矿产的开发，其方法大多是依靠人力，基本上没有什么技术含量。现如今，随着科学技术的不断发展，采矿方法也得到不断的更新。而采矿方法的选择往往并不是从现有的方法中选取出一种相对较好的方法。有时还需要结合矿床地质条件及要求，而创造性地应用当前已有采矿方法工艺和结构知识，提出更能符合大众要求的新方法。采矿的方法大致有以下几种：
（1）普通机械化的开采方式。我们常常看见的大多数矿床都是用普通机械化方法开采。机械化开采又常常分为露天及地下开采两个大类。露天开采是将矿体上覆着的岩层剥离，然后自上而下进行开采作业。
（2）特殊采矿法。特殊采矿法分为地下物理化学和海洋采矿。物理化学采矿法是浸取、溶解或者熔融有用的成分，把溶液或者熔融体从地下举升到地面进行提取。这类方法的好处主要是“投资省、见效快、工作条件好”，但它只适用于铜、铀和一些金属的矿物和盐、碱及自然硫等。海洋采矿主要是对滨海大陆架及洋底蕴藏的大量有用矿藏的开采，而洋底的锰结核还尚处于试开采阶段。
（3）空场法和填充法。这两种方法主要是为了提高对矿床的地质资料的准确性和完整性的要求，它的特点是在回采的过程中，采空区主要是靠暂留或者永久残留的矿柱去进行支撑，整个过程采空区始终都是空着的。
3.采矿工艺技术改造
现代科技的迅猛发展，人们对于采矿工艺的改造也愈发看重。当前，我国现有的采矿工艺其主要是依据各不相同的矿石条件选取采矿，而工艺对于坚硬的矿石，大多数都是用凿岩爆破的方式来进行开采；而对于松软的矿层，则可以采用机械切割或者挖掘的方式来进行开采；相对于松软的砂矿床，更多是采用水力进行冲采；对于裂隙发育较好的矿体，则可以采用自然崩落的方法进行开采。“矿床开拓、掘沟工程、穿孔、爆破、采装、运输、排土”是露天矿山的主要开采工艺；相较于露天开采，地下矿山的开采就相对复杂一些，它主要包含了“矿床开拓、井巷掘进和支护、矿块采准和切割、回采工作面凿岩爆破、矿石运搬、采场支护和地压管理、矿柱回采和空区处理等等”。
如今，随着科学技术的不断提升和采矿工艺的不断改进，而且在爆破的方法上也进行了一些探索。比如运用“增大炮孔临近系数”与“药壶爆破等爆破”法，在地质条件较为复杂的环境下，取得了较好的效果，经济效益也随之明显提高。特别是刨煤机装置能实现3m/s以上的切割速度且切割功率达到了2×400kW以上。这也就是是说，刨煤机的每刀切深提高到了250mm，这对于煤炭开采工作效率的提升而言是极为关键的。其次，改变开采过程中的不合理的部分，尽量最大程度的进行露天开采，从而提高经济效益。再次，进行排土方式的改进，采用更为经济有效的排土方式。再次，对供电系统进行改进，合理布局，减少电路损耗。最后，进行采掘设备的改进，让整体设备向数字化、智能化转变，对露天操作设备，井下电机车，和井下照明设备等等进行改进提升。同时还应注意的是，井下安全作业的改进，提高安全作业率。
【参考文献】
[1]邱忠明.试探采矿工艺技术改造[J].中国集体经济，2011，（12）：187.
[2]宋茂阳.试探采矿工艺技术改造[J].民营科技，2011，（9）：17-17.
【关键词】有色金属 资源状况 开采方法
我国有色金属矿山贫矿多，富矿少；小矿多，大型、特大型矿少，矿产资源缺口严重，金属矿开采技术的高低直接影响到我国国防安全和全面小康社会的建设[1]。现阶段我国部分矿山采掘设备实现了大型化、自动化和智能化，采矿工艺实现连续或半连续化，矿山生产与管理广泛应用了计算机技术[2]，有力地促进了金属矿开采工业的发展。
1 我国有色金属矿山状况
1.1我国有色金属矿藏总况
我国的矿产资源丰富，在华夏大地上均能找到世界上已发现的矿产资源种类，已探明的矿种就有148种，大大小小共计一万六千多处矿产地，是世界第三大矿产大国。相对于其他国家而言，我国的铅、锌、锑、镍、锡、镁、汞以及稀土等有色金属在质量、产量上有相对优势；部分有色金属矿藏则处于劣势，如铜铝资源量不足、质不好，开采出的有色金属不能满足冶炼的需要，因此我国每年的有色金属产品生产有四分之一需要依靠原材料的进口。
我国有色金属矿山的分布不均衡，中小型居多、大型矿少；贫矿多、富矿少；边远山区多、沿海地区少；矿产资源共生矿多、单一矿产少，这些资源的分布特征使得我国的矿业开采难度大。
1.2我国有色金属矿产资源储备现状
我国的采矿业主要发展在上世纪五六十年代，由于当时技术水平有限，我国大部分有色金属矿山在经过长达几十年的开采之后，资源大幅度减少甚至枯竭。现存的有色金属矿山中，有大部分矿藏开采进入中、晚期成为末期矿山。近年来，我国有色金属矿产品进口量逐年加大，而我国的工业化仍然处于迅速发展状态，现代化经济的发展伴随着工业化的进一步发展，我国经济对有色金属的消费量仍然会大量的增加，本土矿产资源不足以维持经济的发展。
其次，有色金属矿山开采的品位下降，有些矿山经过几十年的开采，资源品位下降迅速，加上上世纪五六十年代经济体制的制约以及科技发展水平的限制，造成了以往矿山开采的资源浪费、规模小等问题。
1.3有色金属矿山资源开采利用水平
国家在上世纪中后期对矿产资源消耗使用量大，由于我国矿产资源分布不均等情况，有的矿山因有色金属采矿条件的恶化或受技术制约，开采者会采易弃难、采富弃贫，只采品质高的矿种而将其他矿产丢弃，加上矿区采矿准入要求不高，有些小企业或者集体，未经合理设计甚至没有高水平的设备就进入矿区采矿，造成矿区管理失控、资源浪费以及有色金属的采矿行业发展受限。
有色金属的矿藏是不可再生资源，原来开采中造成的浪费以及开采之后深加工的利用率低等因素，不仅危害周边的环境，带来一系列的环境污染与破坏，也使得矿产开发利用水平未能提高。在已经开发的矿区中，由于技术水平受限，以及设备管理与工艺缺乏系统高效地研究，使得老矿区二次回采、多次回采水平亦较低。而有些有色金属矿产需要在特定的环境或特定的工艺下才会分离开采出来，因而现有的科技水平下无法深度利用，对资源也是一种浪费。
1.4经济效益低和污染破坏严重
由于矿山的投资周期长，矿山开采有时需要几年甚至十几年的时间，投资成本高，有色金属开采的难度大，加上道路运输成本费用的增加以及机器设备和人工成本，经济效益低下。
在采矿生产中，固体废弃物堆放不仅占用了大量的农田与耕地，也造成地表植被破坏，进而引发水土流失等后果。且空气粉尘污染和酸性污水在有色金属开采的整个过程中，会造成水资源与空气的污染。以上因素危害到了当地居民的生产生活和农牧业的可持续发展。
2 有色金属资源的开采方法
2.1 露天采矿
在我国的矿产资源开发过程中，露天采矿适用于有色金属矿产资源地表埋藏浅的情形，也可以用于低品位的有色金属矿产矿床和已经开采过的地下残矿，依赖于矿床的基本赋存条件，通过物理爆破等方法来剥离地表岩土。露天采矿要求地质工作者做好地质勘探工作，设计最佳优化方案，结合道路运输体系，综合考虑地表状况进行开采工作。其中，最主要的应用技术是穿孔爆破，在露天矿区内，根据最佳设计方案选取对应深度与直径的定点进行定向爆破，再使用炸药将附近岩壁破碎来达到剥离大量岩土的目的。
但是露天开采有色金属矿产资源仍然存在着一系列的问题，更明显的是表现在技术与管理的问题上，比如露天采矿境界的判定、边坡结构稳定性、露天开采工艺、道路运输系统管理以及资源的重复利用率和矿山区域土地复用问题。道路运输系统的合理设计不仅能减少成本的投入，也可以提高采矿工作效率，缩短工期。综合考虑矿区的地形地貌、开采时的气候条件以及露天开采技术能力和围岩的物理力学性质选择经济、合理的运输方式。多通过铁路、公路、输送机将矿区的矿石及岩土分别运输至不同的地方，并将设备及原材料运输至矿区，在特殊的地形中也可能会用到水力或索道运输。
露天开采会造成废弃物堆放，因此排土工作显得尤为重要。排土工作要将从矿床上剥离的表土与岩石配送到不同的场地，对矿石进行深加工，对废土进行排弃工作。露天开采中尽量充分利用土地资源，提高资源的重复利用率，做好植被恢复工作，尽可能地还原生态平衡，减少因矿业开采带来的环境破坏与污染，提高社会效益。
2.2地下开采
地下开采是我国有色金属矿山开采的重要方法，占据较大的比重。这种方法是通过地下矿床的切割与回采工作采出矿石，但是地下开采工作量大，工作方法繁多，以下几种方法使用较多。
2.2.1 采用自然支护的矿产采集方法
这种方法主要依赖于围岩自身的稳固性和矿区矿柱的作用，通过支架作为临时支护辅助来支撑在回采工作中造成的采空区。现阶段在我国有色金属开采行业中使用普遍，但是要求矿区的围岩与矿石相对稳固。这是一种结构比较单一的采矿方法，简单的回采工艺，机械化程度较高，采矿过程中各项成本低，适用于稳定性较好的矿体。如果要开采较厚大的矿体时，需要留大量的矿柱，回采率较低，所以在此种情况下应用较少。以敞空方式存在的回采矿房，必须依靠矿柱与围岩的强度来维护支撑，矿房作业完成后要及时处理好后续工作，将矿房填满再回到采矿柱的区域。
2.2.2 物理崩落采矿法
崩落采矿法是通过物理作用来管理地压的采矿方法，通过崩落的矿石来填充控制采矿区域，这种方法多用在围岩易崩落、地表允许塌陷的矿山矿体。通常，有色金属开采过程中，物理崩落这一采矿方法可以按回采方式划分为：壁式崩落法、无底柱分段式崩落法、分层分区崩落法、有底柱分段式崩落法以及阶段崩落法。
2.2.3 矿区开采人工支护法
人工支护法是将需要充填的原材料或其他可以支撑的物体用来维护采空区的稳定。这种方法以充填为主，在矿区采矿作业中根据回采面的推进，将碎石水泥等填充原材料运输至采空区用于充填，从而控制地表移动，预防围岩崩落，实现地压管理。
支护法按照充填方式的不同，有不同的分类。较为单一的单层次采矿充填法，按充填方向划分的上向与下向的分层充填法，以及分采充填法。按照不同的充填料以及输出的方式，又可分划成干式充填法、水力充填法和胶结充填法。该方法可控制矿区围岩的崩落和矿房地表下沉，为矿区回采工作提供了安全保障，同时也可用于自燃矿石的火灾预防。因其开采适应性强，矿区矿石的回采率高，矿区作业比较安全，能高效利用矿产资源以及保护地表植被等优势而被重视，但工艺要求高、成本投入大使得使用率不是很高。
3 结语
随着科学技术的不断进步以及经济发展的深入，对有色金属的需求量只增不减，因此，要进一步提高矿产资源的利用率，克服因采矿技术有限造成的矿体开采浪费现象。同时，要在采矿系统完善、采矿作业安全、采矿效益提高的基础上，注重对环境的保护，不能以环境为代价片面发展经济，从而打造生态和谐的矿山资源开采系统。
参考文献：
[1]刘荣，李事捷，卢才武.我国全属矿山采矿技术进展及趋势综述[J].金属矿山.2007（10）：14-17，46.
[2]李红零，吴仲雄.我国金属矿开采技术发展趋势[J].（矿山部分），2009，61（1）：8-10.
[3]郭树林，金家瑞，孙立明.地下金属矿山采矿技术进展及研究方向[J].黄金，2003，24（1）：17-21.
采矿工程教学改革课程建设露天与金属矿山开采中国矿业大学是一所具有百年办学历史、行业特点鲜明的教育部直属重点大学。实施行业精英教育，培养能源工业精英人才，努力打造中国能源工业精英教育教学体系，是百年矿大在新历史时期的办学定位。作为国家级重点学科和国家级特色专业，如何把握研究型本科教育特色，推进本科教育教学研究性内涵建设，培养国家能源工业领军人才，是新形势下采矿工程专业教学改革与建设面临的新挑战。
然而，在我校构建能源工业精英教育教学体系过程中，传统的教学模式、授课内容和教学方法已不能适应新形势的要求。笔者结合《露天与金属矿山开采》课程的特点和多年的教学实践，分析了目前煤炭院校在露天与金属矿山开采课程教学过程中存在的问题，并探讨了该课程教学方法改革的思路。
一、课程特点
《露天与金属矿山开采》是中国矿业大学（北京）采矿工程专业本科一门重要的专业核心课程。通过该课程的学习，使采矿工程专业的学生能够掌握固态矿床露天开采的基本工艺与设计方法，以及金属矿床地下开采的主要方法与参数设计，为今后从事露天矿山、地下金属矿山开采方面的教学、科研、生产等工作奠定必要的理论与技术基础。
《露天与金属矿山开采》课程具有以下特点：
1.课程内容多且杂。该课程涵盖固态矿床露天开采与金属矿床地下开采两部分内容，涉及上述领域的开拓方式、生产工艺、采矿方法和设备选择，主要内容包括露天矿山的矿岩松碎、采装、运输、排岩、开采境界、矿床开拓、矿山生产能力与采掘进度计划、露天矿边坡稳定与控制，以及金属矿床地下开拓方式、回采工艺、采矿方法选择、矿柱回收与空区处理等，知识涵盖面广并且信息量大，课程系统性差，故教学难度大。
2.课程学时较少。《露天与金属矿山开采》综合了矿山地质学、矿山机械、爆破工程、岩土力学等多个学科的理论和知识，还需适时补充有关爆破作用机理、矿山公路铁路线路设计等内容，故课程的综合性和实践性较强。然而，根据我校新版教学大纲（2011版），该课程的授课时间由原来的40学时调整至32学时，学时少而内容多，这给教师的“教”与学生的“学”均增加困难。
二、教学中存在的主要问题
由于《露天与金属矿山开采》这一课程涉及固态矿床露天开采和金属矿床地下开采两部分内容，具有知识点多且杂、与工程实践联系紧密等特点，在课程教学过程中存在教学内容、教学方法、教材选择、实践教学等方面的问题。
1.教学内容与现代采矿工程技术发展之间的不适应
现代采矿工程技术发展日新月异，特别是露天煤矿以吊斗铲为核心的剥离倒堆工艺以及地下深井硬岩矿山大规模安全高效开采理论与技术的飞速发展，对传统的教学内容提出了极大的挑战。传统的教学内容已明显滞后于采矿工程技术发展，不能及时反映矿业领域科技动态与最新发展，直接影响到新一代采矿高级技术人才的培养。
2.学时压缩与知识量增长之间的矛盾
要实现“厚基础、强实践、重研究”的能源工业精英人才培养目标，就需要增加基础课程的教学内容，在总学时不变的情况下，必将减少专业课程的学时。此外，随着科学技术的发展，采矿工程领域中各种新技术、新理论、新方法不断涌现，让学生了解学科前沿动态、扩大视野是本科教育的重要任务之一。然而，根据我校新版教学大纲要求，该课程的课时由原来的40学时调整为32学时，这就形成了课程教学学时少与教学内容宽广之间的矛盾。
3.教学方法和教学手段单一落后
现代教育的教学体系突出教学方法的交互式和教学手段的多样化，而目前许多课程的教学仍然只停留在以传授书本知识为主、以教师讲授为中心的传统教学模式上，教学方法和教学手段单一落后。例如，由于《露天与金属矿山开采》课程的知识体系相对比较零散，往往只注重向学生传授已有的知识而忽略了对学生创新能力的培养。
4.缺少合适的教材
《露天与金属矿山开采》在教材选择上存在以下问题：①课程内容涉及固态矿床露天开采和金属矿山地下开采，横跨两大专业体系，无合适教材可选用；②曾选用教材是根据国家教育部1998年颁布的大采矿专业要求编写的，不能充分满足新版教学大纲的要求；③课程的知识体系相对比较零散，涉及矿山地质学、矿山机械、爆破工程、岩土力学等多个学科的理论和知识，还需适时补充有关爆破作用机理、矿山公路铁路线路设计等内容。
5.实践教学严重不足
科学实验是自然科学最基本的研究手段之一，然而受到教育理念、教学经费、外部环境等因素的影响，我国高校普遍存在试验设备陈旧落后、实验场地严重不足，这使得许多高校学生对实验的认识一般仅停留在书本阶段，缺乏科研工作能力和实际应用能力的训练。此外，采矿工程是一门操作性和实践性很强的专业，而学生却缺乏必要的露天矿山认识实习经历，势必会影响该课程的学习和理解。
三、课程建设与教学改革的思路
《露天与金属矿山开采》课程教学改革的基本思路：以优化教学内容为中心，以丰富教学手段为保证，改革传统教学方法，加强实践教学与创新能力培养。针对当前课程教学中存在的问题，结合笔者所承担的“中国矿业大学（北京）《露天与金属矿山开采》课程建设”项目，谈谈煤炭院校采矿工程专业《露天与金属矿山开采》课程建设与教学改革的思路。
1.修订教学大纲
课程教学大纲是指导教学工作的依据，是课程内容、教学体系建设和改革思想的集中体现。根据我校采矿工程专业教学改革要求和人才培养方案，围绕能源工业精英教育教学体系建设目标，坚持“全面、适用、先进、简明”的优化原则，认真修订《露天与金属矿山开采》课程教学大纲。新版的教学大纲更加适应培养目标和教学计划要求，并能反映采矿学科在煤矿露天开采与金属矿山深部开采等方面的最新研究成果，在总课时减少的情况下，优化选择教学内容，合理组织教学过程，体现教学改革内容的优化整合。
2.优化教学内容
教学内容的调整，应注重将工程素质的要素转化为具体的教学内容和教学活动，强调科研促进教学，形成贴近工程实际的教学内容。在新版课程教学大纲的指导下，对原有露天与金属矿山地下开采的教学内容进行取舍，在合理保留传统内容的基础上，注重课程内容的更新，通过在课堂教学中补充本学科的发展前沿，提高学生的学习兴趣。例如，通过比较煤矿井工开采与金属矿山地下开采在开拓、采准和回采工艺等方面的异同，以加强学生对金属矿山地下开采工艺过程的认识；结合最近的科研成果，介绍大型露天煤矿吊斗铲剥离倒堆开采工艺和轮斗挖掘机-胶带-排土机连续性开采工艺。
3.开展教材建设
一本好教材或讲义是取得出色教学效果的基本保证。《露天与金属矿山开采》课程内容涉及固态矿床露天开采和金属矿山地下开采两部分内容，曾选用的教材是根据国家教育部1998年颁布的大采矿专业要求编写的，不能充分满足我校新版教学大纲的要求。因此，在调整和重新组织教学内容的同时，依托中国矿业大学（北京）教材建设项目，按新的思路组织编写课程配套教材――《金属矿床露天与地下开采》。与现有同类教材相比，该教材是针对煤炭院校本科生采矿教学的特点，适当补充固态矿床露天开采与金属矿床地下开采的相关知识，以及爆破作用机理、矿山公路铁路线路设计等内容，并力求反映近年来矿业领域较为成型的新概念、新成果、新方法。该教材2011年获北京市精品教材。
4.改革教学方法
露天与金属矿山地下开采是一门专业性较强的课程，作为采矿工程专业的专业核心课程，又需要有一定的深度和广度。因此，应根据课程的特点和教学内容的难易程度，改变传统的“一言堂”“灌输式”的课堂教学方法，开展启发式、互动式、引导式、探究式等教学方法的研究，注重培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。例如，在讲授露天开采工程设备时，结合我国现代化特大型矿山设备选型实例，适时引入“是什么原因阻碍了国内工程机械制造商不能涉足大型设备领域，什么样的途径可以作为进入大型工程机械领域的突破口”的思考，在争鸣中解决问题，调动学生学习的兴趣和热情，培养学生自主学习的能力。
5.丰富教学手段
在教学过程中，将传统、常规的教学手段与现代教学技术有机结合，使复杂内容简单化、抽象内容形象化、难点内容通俗化，提高课堂教学质量和效果。尤其是适当运用多媒体、网络等现代教学技术，通过图片、文字、声音、动画、视频等多种形式和表现手段，将教学内容生动、形象、直观、清晰地展现在学生面前，以增加课堂教学信息量，更新和拓宽知识面。例如，通过动画演示露天矿山正铲、反铲、吊斗铲等常用设备的作业过程，借助大型矿山企业的影像资料介绍相应的生产工艺等。为了改善教学环境、丰富课程教学资源，还开发了露天与金属矿山开采课程的BB网络平台，在平台上放置各种教学资源，包括多媒体课件、授课录像、教学大纲、教学日历，自学指导等，还有课后自测题、师生讨论区、答疑区、通知等，形成网络“教”与“学”的集成环境。
6.加强实践教学
露天与金属矿山开采是一门实践性非常强的课程。实践教学改革的思路是：把培养学生实验与实践技能放在首要位置，培新学生的创新性思维和动手实践能力。通过鼓励学生参加大学生创新性实验项目或参与教师的科研项目，将露天与金属矿山开采的知识点融入到项目中，增强学生运用科学知识和方法解决实际问题的能力。例如，利用我校充填采矿实验室在仪器设备上的优势，先后组织在校本科生参与“全尾砂固结充填胶凝材料研究”“尾砂胶结充填体自立性能研究”“高地温环境下全尾砂固结胶凝材料研究”等多项大学生创新性实验计划项目，激发学生的创新思维和创新意识，提高了学生的创新实践能力。
四、结语
随着中国矿业大学（北京）能源工业精英教育教学体系建设的实施，传统的露天与金属矿山开采课程的教学模式和教学内容面临新的挑战。作为采矿工程专业的一门专业核心课程，露天与金属矿山开采具有鲜明的行业特色，不能简单照搬其它课程的教学模式和教学方法，应从课程自身特点出发，深入开展课程体系建设和教学改革，才能提高课程的教学质量和教学效果。
参考文献：
[1]王炳文.采矿专业岩土工程课程教学改革探讨[J].广西教育，2011，（4）：45-46.
[2]孙彩敏.土木专业建筑工程测量课程教学改革探讨[J].矿山测量，2009，（2）：90-92.
