石灰石矿露天矿开采技术及设备配置研究
本文针对我国某外商投资水泥生产企业进行研究，探讨该矿山生产过程中的开凿工艺和作业装备设置情况，从而给我们国内其他矿山的生产经营提供指导，由此来增强国内露天型石灰石矿山开凿工艺水平和生产装备搭配品质。
１．矿山生产状况
该企业所拥有的碳酸钙型资源矿山建设于其省内某一经济较为发达的山区地带，其矿山占地东西走向长度大致为３.３ｋｍ，南北走向宽度大致为１.７ｋｍ，总生产区域面积大致为４.９８ｋｍ²，矿山开凿区域面积大致为１.１２ｋｍ²。矿山开采区处于低矮山丘缓坡地带，以前其地平面顶高海拔高度是＋２５９.０３ｍ，其生产区域中最低海拔高度是＋４８.４ｍ，其矿山内矿石可采量巨大，近乎３.３亿ｔ，其矿石产品中的氧化钙含量高，其平均可达到５５％左右，故该矿山属国有重型优等型露天化碳酸钙资源矿山。
矿山区域内海拔＋５６ｍ标高之上属于山坡型露天开凿模式，海拔–４２～＋５６ｍ区域即变成凹陷型露天式开凿，矿山区域内开凿台阶的顶部海拔标高为＋２４１.０００ｍ，最凹区域开凿平面海拔高度为–４０.０００ｍ。矿山区域开凿界限为南北走向宽度为１６１～７３１ｍ，东西走向长度为２３５０ｍ。工程设计开凿石料量是２２１万ｔ／年，进入２１世纪以来为了达到生产系统扩产需求，在不填充人工数量、作业装备的状况下将其开凿石料量提升到２８５万ｔ，而且尚处在持续提升过程中。
２．作业程序
２．１ 矿山开采生产作业程序及装备材料
潜眼钻钻孔→铵油型炸药混配车拌药、充药→非电力启爆装置深眼细差爆破→铲土设备整治爆破作业面→滚轮型装载设备、挖掘设备装运车→自卸运输车转送→破碎设备粉碎→１６.５ｋｍ长型皮带传送机运送到水泥制备操作区域。
２．２ 矿山生产装备构置
２．２．１ 设备配套拟定
露天式石灰石资源型矿山所运用的开凿装备包括：重点用于采准剥皮、运料路线路拓展防护、存场存料等配合操作装备；重点用来保障作业装备捡修运送、职工通勤和矿山物资保障业务的配套装备；为矿山作业中各类操作装备平时管护保养和检修翻新的工艺装备。
矿山开采装备的配置基本上是以作业装备的选配为主要内容，尽量做到设备性能优异，功能完整，力求减少采用动力电能、风管作业等需设置地面连接线路的作业装备，应特别作出强调的是，尽管由外国引进的重型装备其初始费用很高，然而衡算到人工操作费用、设备运转油料消耗、设备检修费用、安全运行品质可开凿生产能力要求等多个项目情况，重型的外国引进装备依然是国有大型石灰石矿山生产设备配置的首选目标。
在石灰石矿山开采过程中低能力装备机械磨损程度大，检修维护费用高，因此其已陆续被进口的现代化重型装备所顶替。矿山装备配置水平的优劣在很大程度上关联着其企业本身日后的矿石开造生产作业过程，所以一定要慎重行事。
为达到高效的构置该碳酸钙矿山的生产装备，其水泥企业安排专人对全国各地生产的所有满足矿山生产需求的设备型号展开现场技术考察，遵照矿山企业的年度生产任务及运转负荷、对照其性能优点和欠���、参照该矿山企业的生产作业特征和设备负荷能力，且顾及维修业户的维修实力和装备品质，最后选取了性能优良的成套组合，它们都是当今世界范围内同类产品系列中的最高端装备。
２．２．２ 矿山生产装备配置明细
各类潜孔钻机４台，装药车１台，潜孔钻车２台，装载机２台，挖掘机５台，自卸转运车１１台，平地机１台，压路机１台推土机２台，加油车１辆，洒水车１量，锤型破碎机１台，远距离长皮带输送机１套。
３．矿山生产装备构置实况评价
国际上露天石灰石矿山企业发展总的态势是生产能力重型化、开造工序连贯化、作业设备高端化，开采操作工艺正朝着液压型、连贯型、智能型进步。利用高功效、低成本的石灰石矿山开凿及运送装备，是达到矿山稳健化发展的基本条件。
３．１ 穿孔装备性能评定
当今时期，我国大多数水泥生产企业都陆续开始使用机动移动型空气压缩机（空压设备随着钻孔设备随时迁移），更换标准中的钻速指标低、外排废渣困难、吹风管路长、运转费用高、操作功效低下的小风压定位型空气压缩机。中等风压型潜孔式钻探机（１.１～１.５ＭＰａ）、高等风压型潜孔式钻探机（１.８～２.５ＭＰａ）及总体液压型露天式钻探设备等都必将是石灰石水泥类矿山将来使用的主导钻机类型。
固定型小风压（０.６～０.８ＭＰａ）空气压缩机设备正在逐渐被撤离出局，只满足于中等硬度之下的岩石穿眼的切削旋转型钻孔设备及穿击强硬，极高硬度的牙轮式钻孔设备亦将被陆续退出水泥生产领域，用中型风力压缩设备或高等风力压缩设备取代仅有０.８ＭＰａ或０.９ＭＰａ的常规风力压缩钻孔装备，可使其钻孔作业功效上提了３～６倍。
ＣＭ６９６型整体液压型潜孔式钻探机在整体３６０°范围内都可实现穿孔作业，而且其穿眼速率大，功效强，其性能指标明显超过我们国内的其它类型潜孔式钻探机型，我们国内大部分石灰石矿山企业所运用的潜孔型钻探机都需要配置固定式风道管路，在采场实施爆破和机械装备需要移动时均需随时更改风道管路，如此不可避免的浪费了大量的人力和物力、财力。ＣＭ６９５式整体液压潜孔型钻探设备其本身自配空气压设备，无需配置地面固定型风力管路，因此不存在迁移风管的麻烦。
３．２ 铲装作业装备性能评定
矿山生产中铲车装备的液压型转化，和以往古老式的机械结构的扁铲比如电动铲作比较，此种液压型挖掘设备具备自身重量轻、节约能源的特征。其可在山体陡坡上开凿作业，很方便于选择开掘地点。
装载设备操作机动方便，极为简便，然而其对于爆破品质和爆破威力的指标要求比较严格，爆堆的爆破品质佳而且其爆堆的高程在大致０.６倍上下的台阶高程时其装载功效高，比如在爆堆爆破品质较低时、其爆堆的高程很高且在存有根底时装载功效高；挖掘设备很适用于处置爆破品质不十分如愿而且存在着根基底的爆堆作业过程，然而当爆堆高程很低时其装载功效很差；电动铲的铲装功效虽然高，然而其作业机动化性能很低，其适于爆堆高程控制在０.８～１.０倍的台阶高程，在爆堆的高程很低时，其铲装功效会大幅度下跌，其后部拉托着的动力型电缆绳极易发生受折断裂现象。
该碳酸钙石矿在对设备进行选型配套时周密分析了各类作业装备的性能状况，通过一番仔细地比较和对照、深入的研讨及密切遵从矿山生产特点，最后确定选取工程装载设备及挖掘设备的二者配合操作机制，依托装载设备及挖掘设备的各自特殊功能，选取扬长避短的配置原则，其爆堆爆破品质佳且在爆堆高程恰当时运用装载设备进行装载作业，爆堆爆破品质水平低，爆堆高程较大而且在有根底存在时利用挖掘设备进行装载作业。
３．３ 传送装备评定
水泥型矿山企业中的装载机械，适合选取５～９ｍ³液压式挖掘设备及３１～６１ｔ的矿山运送汽车。其矿用汽车转送能力强、随机适应性强，具备短程运送成本低的强项，极端有助于对石灰石矿山的强力采掘，而且对照于小载重矿用汽车，更加便利于对矿山设备所实施的全面管理过程，其运作的能量消耗小、废气外排量小。该水泥矿山配置了负载４５ｔ的具备自卸功能型工程汽车，多年操作使用后，其车厢的侧面底部根本没有产生变形式损坏，从而实现了石灰石矿山的长期稳定生产。
３．４ 破碎作业装备评定
石灰石矿山开凿规模现代化，建造重型矿山企业，选取重型作业装备，必然深度增强操作效率，减小矿山原料开采费用，其为我国碳酸钙资源矿山建设的最新目标。随着一大批高产能新式干法混凝土制作流程在我国内地先后投入运营，建造出一大批年产矿石量５００万ｔ级的重型矿山生产企业，而那些年产矿石量在百万ｔ级以下的矿山则已属于中型的矿山企业。
现阶段，矿石年度生产规模高于千万ｔ级的特大型水泥矿山企业已经开始涌现。重型石灰石矿山开采过程中应配置现代化的石料破碎装备，高负荷，高功效的单级锤型粉碎装备依然是其中的重要选型。
３．５ 远距离长皮带输送装备评定
矿区至厂区直线距离约１６ｋｍ，沿途要穿越山脉、林区、水库和平原，跨越３１２国道和沪宁铁路，将矿区石灰石快捷、高效、低成本运输至厂区，经依地形地势及周边环境审慎评估后确定长皮带运输机为最佳选择方案。因为带式运输机运力大，爬坡能力强，运营成本低，其成本仅为汽运成本的１／７。
４．开采工艺及设备保护
４．１ 矿山开采工艺
矽锅顶石灰石矿采场采用台阶式自上而下水平分层开采，运用塑料导爆管深孔微差爆破，考虑装载机铲装作业，采场爆破既要求爆破效果好，爆堆高度不能太高，又不能出现坍炮情况，为此矿山技术人员结合该矿山地质特点和技术要求，设计了一套爆破网络，并经过反复实践不断完善。
４．２ 设备管护保养
“保养重于维修，维修重于购买”是矽锅顶石灰石矿山对设备维护保养始终贯穿的理念。矿山所有岗位均制订有完善的设备操作规程及设备维护保养制度并确实执行，加强设备计划检修和预防性维护，对重点设备实施重点监控，加强设备巡检、点检力度，润滑保养应认真做好记录，记录内容应包括设备名称、润滑部位、润滑点数、润滑周期、此次润滑时间等。
５．结束语
石灰石矿山开凿工艺及其工程设备匹配是关联着矿山生产进步的关键性因素。在目前经济快速发展的改革时期，矿山生产工艺和操作设备匹配须不断地调整运作模式，紧跟时代步伐，不但不可单纯地沿用以往的操作手法，亦不可草率购入，生搬硬套，必须依照具体情况灵活对待。