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21世纪坚硬矿物开发技术展望 张世雄 (武汉-￡业大学·430007) 摘要 本文展单了2I州：纪剐坚硬矿物开采有晕大影响的环境、设备、工艺等方面的理论与技术 问题。 关键词环境保护矿山砰采设备1=艺 1 环境保护对采矿的要求 作带的采空区作为内部排土场，15～20年后将其 人类可持续发展战略对矿业提出了日益严格的 转移到F部采空的水平上，1996年堆置7450万 环境要求。矿业环保走在前列的是国二L范围狭小， m3废石在深露天采空区，节约40万m2土地。俄 人仁j稠密的工业化国家和地区，如日本、中国台湾 罗斯达拉忪金矿把掘进废石破碎筛分，加入矿井水 省和欧洲一些国家。这些地方多数矿山已逐渐闭 制浆，用于水力充填采矿，减少废物排放。 坑，剩下的以开采建筑材料与能源矿物为主。以中 2设备的自动化与大型化 国台湾省为例，从1985年到1996年，金的产量下最近在加拿大多伦多演示了lmin内通过光纤 系统对400km外的地下矿多台自行式铲运机的远 降了98．8％。台湾最大的石灰石矿-__和、卜石矿 建设初期采用山瞪式阶段露采，鉴f环保的要求， 距离操纵。1996年加拿大斯托比矿实现了地表单 建设溜井开拓系统，将采场迁至山顶，实行水平台 人对并下三台凿岩台车的遥控全自动化凿岩，6个 阶开采，矿石全部经地下溜井隧道破碎处理后，由 半月穿凿11．43万m炮孔。加拿大研制出几乎无 密闭管式带运输机输入矿石库，整个生产流程以满 需操作员干预即可完成复杂挖掘的遥控机器人式挖 足环保要求为首要考虑，环保投资占总投资的 掘机。 10％．实现了清洁生产。为了保护环境，许多可赢 矿用汽车的大型化可以提高矿山的生产能力， 利的矿床放弃了开采。当前台湾省的金J蓠矿物、磷 降低成本．满足安全与环保的要求。实践证明， 矿石、浮石、花岗岩、菱镁矿、董石等全部依靠进 154t汽车运输能力比108t汽车高出30％一50％， 口。 运输成本低20％～50％。1997年加拿大辛克鲁德 矿业发达国家注重矿物的综合利用，发展露天 无废采矿工艺。乌克兰在克利缅丘1各露天矿内安设 当前世界上最大的RH400液压挖掘机投入油砂矿 两台破碎机，每年破碎120万rD．L一160万lTt3的角的开拓工作，并把两台新型的930E汽车投入使 闪岩和花岗岩为建筑碎百供自用和外销；砂岩制作 用，每台载重能力为290t。显然2l世纪初载重 彩色空心砖等，年产3000万块；海绿右粘土生产300t以上的汽车将投入使用。 陶瓷粒，年产80万m3；干式磁选尾矿年产150～3破岩技术的发展 200万t，用作建筑碎石；湿式磁选尾矿年排放800 平巷掘进机已成功地钻进硬度超过400MPa的 ～1000万t，脱水处理后的砂子用于制造结构块、岩石。 增塑混凝土和粒状绝热材料等。 墨西哥国际工程技术公司开发的冲击式射流器 俄罗斯学者认为采空区是矿珠开发过程中产生 对岩石表面产生2()000次／s以上频率的动载荷， 的一种特殊的人造资源．发展深凹露天矿内排土少 一连串可榨的空间离散高频冲击作用于岩体。岩石 废技术。废石可以堆贮到局部边帮加同边坡；用内 表面迅速受力又迅速消除，压缩波从自由面和结构 排土修筑陡沟形成运输联络道；有计划地先使露天 界面反射产生的拉应力使脆性裂隙扩展、产生晶间 坑的部分达到最终深度，在向其余部分推进的过程 疲劳、形成碎裂块和岩屑而破坏，其卓越性能为研 中进行内部排土；也可以采用多次在露天坑内翻倒 制出具有经济优势的快速连续掘进系统提供了条 废石层的水平分层开采。乌克兰把露天矿临时非工 件。该设备小巧灵活，可在任何方向上有效作业， 3R