- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:在矿产资源需求持续增长与绿色发展理念深入推进的双重背景下,提升采矿效率与资源综合利用率成为矿业领域转型升级的核心目标。本文梳理高效采矿技术的核心内涵与主要类型,分析高效采矿技术对资源综合利用的支撑作用,探讨当前技术应用与资源综合利用过程中面临的核心问题,提出针对性的优化路径,旨在为矿业行业实现高效开采与资源高效利用的协同发展提供理论参考与实践指引。
关键词:高效采矿技术;资源综合利用;矿业转型升级;优化路径
引言
矿产资源作为工业生产的基础原料,对社会经济发展具有重要支撑作用。然而,传统采矿模式普遍存在开采效率偏低、资源浪费严重、生态环境破坏等问题,难以适配新时代矿业绿色、高效、可持续发展的要求。随着矿业技术的不断进步,高效采矿技术逐步取代传统采矿方式,成为提升开采效率、降低资源损耗的关键支撑。同时,资源综合利用作为缓解资源短缺、减少环境压力的重要举措,与高效采矿技术形成协同发展格局。当前,高效采矿技术在应用过程中仍存在技术融合不足、综合利用机制不完善等问题,制约了资源综合利用率的提升。因此,系统研究高效采矿技术与资源综合利用率的内在关联,剖析现存问题并提出优化策略,对推动矿业行业高质量发展、实现资源可持续利用具有重要现实意义。基于此,本文展开相关研究,为行业实践提供参考。
一、高效采矿技术的核心内涵与主要类型
(一)核心内涵
高效采矿技术是融合采矿工程、自动化控制、信息技术等多学科知识的复合型技术体系,其核心内涵在于以最低的资源损耗、环境代价和成本投入,实现矿产资源的规模化、精准化开采。与传统采矿技术相比,高效采矿技术更强调“高效、绿色、精准”的发展理念,通过优化开采工艺、整合技术资源、强化过程管控,在提升采矿效率的同时,最大限度减少资源浪费,为资源综合利用奠定基础。其核心目标是实现采矿过程与资源利用、生态保护的协同发展,推动矿业行业从粗放式发展向精细化发展转型。
(二)主要技术类型
当前高效采矿技术体系涵盖多个核心技术方向,形成多元化的技术应用格局。一是智能化采矿技术,依托大数据、物联网、人工智能等先进技术,构建智能化采矿系统,实现采矿设备的自动化操作、开采过程的实时监测与精准调控,提升采矿过程的智能化水平;二是绿色采矿技术,包括充填采矿技术、保水采矿技术、无废开采技术等,通过优化开采工艺减少对生态环境的破坏,实现采矿与生态保护的协同;三是高效爆破与掘进技术,采用新型爆破材料与精准爆破工艺,结合高效掘进设备,提升采矿作业的掘进效率与矿石回收率,降低资源损耗;四是数字化采矿技术,通过构建矿山数字化模型,整合矿山地质、采矿、通风等多维度信息,为采矿方案优化与资源合理开发提供数据支撑。
(三)技术应用特征
高效采矿技术在应用过程中呈现三大核心特征。一是多技术协同应用特征,高效采矿技术并非单一技术的应用,而是多种技术的融合协同,通过不同技术的优势互补,实现采矿效率与资源利用效率的同步提升;二是全流程管控特征,高效采矿技术覆盖从矿山地质勘探、采矿方案设计、采矿作业实施到矿石分选的全流程,通过全流程的精准管控,减少各环节的资源浪费;三是绿色化导向特征,高效采矿技术以绿色发展为核心导向,在提升采矿效率的同时,注重生态环境的保护与修复,实现经济效益与生态效益的统一。
二、高效采矿技术对资源综合利用的支撑作用
(一)提升资源开采回收率
高效采矿技术通过精准化、智能化的开采方式,显著提升了矿产资源的开采回收率。在智能化采矿技术应用中,通过实时监测开采区域的矿石分布情况,精准控制采矿设备的作业范围与深度,避免因开采偏差导致的矿石遗漏;高效爆破与掘进技术通过优化爆破参数、提升掘进精度,减少矿石在开采过程中的破碎与损耗,提高可回收矿石的数量。同时,绿色采矿技术中的充填采矿技术通过对采空区的充填处理,不仅保障了采矿作业的安全,还能回收利用部分残留矿石,进一步提升资源开采回收率。
(二)推动伴生资源协同利用
多数矿产资源存在多种伴生矿物,传统采矿技术因缺乏精准的识别与分离手段,难以实现伴生资源的有效利用。高效采矿技术中的数字化建模与智能化分选技术,能够精准识别矿石中的主矿产与伴生矿产,通过优化分选工艺实现不同矿产资源的有效分离,推动伴生资源的协同利用。同时,高效采矿技术通过对开采过程的全流程管控,减少伴生资源在开采、运输、分选环节的损耗,提升伴生资源的利用效率,实现矿产资源的全方位开发。
(三)促进采矿废弃物资源化利用
高效采矿技术不仅关注矿产资源本身的开采与利用,还注重采矿废弃物的资源化处理。绿色采矿技术中的无废开采技术通过优化开采工艺,减少采矿废弃物的产生;同时,通过对采矿废渣、废石等废弃物的分类处理与再利用,实现废弃物的资源化转化。例如,将采矿废渣用于道路铺设、充填材料制备等,减少废弃物的堆放与环境污染,提升资源的综合利用水平。高效采矿技术通过构建“开采-利用-废弃物资源化”的闭环体系,推动资源利用从“单一资源利用”向“全资源循环利用”转型。
三、高效采矿技术应用与资源综合利用的问题及优化路径
(一)核心现存问题
当前,高效采矿技术应用与资源综合利用过程中面临三大核心问题。一是技术融合深度不足,不同高效采矿技术之间、高效采矿技术与资源综合利用技术之间存在融合壁垒,难以形成协同发力的技术体系,影响资源综合利用效率;二是综合利用机制不完善,缺乏健全的资源综合利用标准与规范,对伴生资源、废弃物资源的分类、评估与利用缺乏统一指导,导致部分资源难以得到有效利用;三是技术应用成本较高,高效采矿技术的研发与应用需要大量资金投入,部分中小型矿山企业因资金不足难以普及应用,制约了行业整体资源综合利用水平的提升。
(二)技术融合优化路径
针对技术融合不足的问题,需加强技术融合创新,构建协同高效的技术体系。一方面,加强跨学科、跨领域的技术研发合作,推动智能化采矿技术、绿色采矿技术与资源分选、废弃物资源化技术的深度融合,开发一体化的技术应用平台,实现开采与利用过程的无缝衔接;另一方面,建立技术共享机制,整合行业内的技术资源,推广成熟的技术融合应用模式,提升技术融合的广度与深度。同时,加强对关键技术瓶颈的攻关,提升技术融合的稳定性与可靠性,为资源综合利用提供技术保障。
(三)机制与产业支撑优化路径
为解决机制不完善与成本过高的问题,需从机制构建与产业支撑两方面发力。在机制构建方面,完善资源综合利用标准体系,制定伴生资源识别、分类、利用以及废弃物资源化的统一标准与规范,规范资源综合利用行为;建立健全激励机制,通过政策扶持、税收优惠等方式,鼓励企业开展高效采矿技术应用与资源综合利用实践。在产业支撑方面,加大对高效采矿技术与资源综合利用技术研发的资金投入,培育专业化的技术服务企业,为矿山企业提供技术研发、设备升级、工艺优化等全方位服务;推动产业协同发展,构建“矿山企业-科研机构-技术服务商”的协同发展格局,降低企业技术应用成本,提升行业整体资源综合利用水平。
结束语
高效采矿技术是提升资源综合利用率、推动矿业行业绿色转型升级的核心支撑,两者的协同发展对实现矿产资源可持续利用、缓解生态环境压力具有重要意义。本文通过梳理高效采矿技术的核心内涵与主要类型,分析其对资源综合利用的支撑作用,剖析了当前技术应用与资源综合利用过程中面临的技术融合、机制完善、成本控制等核心问题,并从技术融合、机制构建、产业支撑层面提出了针对性优化路径。研究表明,推动高效采矿技术与资源综合利用技术的深度融合,完善相关机制体系,强化产业支撑,是提升行业资源综合利用水平的关键。
参考文献
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[2]徐和麟,杨清平,黄晓明.安全高效智能化采矿技术在谦比希铜矿的应用[J].中国有色金属,2023,(S1):60-65.
[3]赵东升.安全高效采矿技术在红岭铅锌矿的应用研究[J].世界有色金属,2024,(20):78-79.
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