煤矿露天开采创新技术对石材露天矿山绿色智能化发展的借鉴研究

1. 引言

煤矿露天开采在全球能源供应中举足轻重，近年来，科技发展推动了该领域一系列创新技术的出现，如绿色智能开采技术，提升了效率与安全性，并减少环境影响。与此同时，石材露天矿山在资源开发中面临资源浪费、环境污染和智能化不足等问题。因此，研究煤矿露天开采创新技术对石材矿山的借鉴意义重大，借鉴这些技术有望实现更高效、环保的开采模式，推动行业可持续发展。

2. 煤矿露天开采创新技术分析

2.1 先进爆破技术

煤矿露天开采采用高精度、低震动和环保的先进爆破技术，通过数字化建模和优化爆破参数，提升效率，降低安全风险。东露天矿的远程监控及预警系统实现了“无人化”爆破，展示了其应用效果。

2.2 高效开采设备

高效开采设备如大型挖掘机和无人驾驶矿车，以其高效率、低能耗和智能操作提升了煤矿露天开采的效率，降低了成本。东露天矿的钻机无人值守系统通过远程操控减少了设备故障率和维修成本，提高了作业效率。

2.3 智能化监测系统

智能化监测系统包括边坡、设备运行和环境监测，实时监控矿区环境，及时预警安全隐患。东露天矿的智能调度平台实现了全过程智能化管理，体现了监测系统在优化流程中的重要性[1]。

3. 煤矿露天开采与石材露天矿山开采异同点分析

3.1 相同点

煤矿露天开采与石材露天矿山开采在多方面相似，为技术借鉴提供基础。首先，二者均在露天环境开采，面临类似自然挑战如地质复杂性和气象变化。其次，煤矿和石材均为不可再生资源，要求高效利用和可持续开发。此外，大规模机械设备在两种开采中均至关重要，安全生产和环境保护方面也有相似需求。例如，边坡稳定性监测在两类矿山中均具重要价值，为智能化监测系统跨领域应用提供可能。通过对比这些相同点，可以确定煤矿露天开采技术在石材矿山中的潜在适用性。

3.2 不同点

尽管有相似之处，但煤矿露天开采与石材露天矿山开采在矿石性质、开采规模和市场需求上存在显著差异，需在借鉴技术时考虑。矿石性质方面，煤炭作为能源矿产，物理和化学成分与石材不同，导致开采工艺和设备需求有本质区别，如煤矿常用连续工艺，而石材依赖爆破和切割。开采规模上，煤矿多为超大型矿区，年产量高，而石材矿山规模较小且分散，影响大型设备适用性。市场需求方面，煤炭需求大且稳定，石材则受建筑行业波动影响，对质量和外观要求严格。因此，借鉴煤矿技术时需进行适配性改造，确保在石材矿山中的可行性和有效性。

4. 煤矿露天开采创新技术对石材露天矿山绿色智能化的借鉴应

4.1 智能化监测系统的应用

煤矿智能化监测系统在石材矿山中的应用具备技术优势和实践价值。该系统集成边坡监测、设备状态监控和环境监测等功能，为石材矿山的安全生产和高效运营提供支持。例如，在边坡稳定性监测方面，系统采用高精度传感器和数据分析算法，实时捕捉边坡位移变化及风险区域，有效预防滑坡事故。此外，系统还可在线监测石材质量，通过分析石材纹理和硬度等参数，优化开采方案，提高石材成品率。以某大型石材矿山为例，引入该系统后，边坡事故发生率降低约30%，石材成品率提高 15%以上，体现了其在提升矿山安全管理水平和经济效益方面的潜力。

4.2 环保技术的借鉴

煤矿环保技术在石材矿山中的应用为减少污染提供了有效途径。

粉尘治理是关键环节，煤矿中广泛采用的干式捕尘凿岩机已被引入石材矿山，显著降低钻孔作业中的粉尘排放。例如，民达煤矿使用该技术后，作业场所粉尘浓度降低 60%以上，提升了一线工人的职业健康。此外，废水处理技术通过高效污水处理系统实现循环利用与零排放。在石材矿山中的应用也取得显著效果，例如某矿山通过引入该技术每年减少约50 万吨废水排放，节约大量水资源。这些案例表明，借鉴煤矿环保技术不仅能改善石材矿山的生态，还能推动其绿色可持续发展。

4.3 高效开采设备的适配应用

煤矿高效开采设备在石材矿山中的适配性改造与应用为提升效率提供了新方案。例如，大型自动化液压铲装设备及无人驾驶矿车在煤矿开采中展现出技术优势，经过改造可应用于石材矿山。以某石材矿山为例，引入煤矿用大型自动化液压铲装设备，并进行适配性改造，开采效率提升约 25%，运营成本降低 15%。此外，无人驾驶矿车的应用优化了石材运输，减少人工操作，提高效率，降低安全风险[2]。研究表明，煤矿设备的适配性改造不仅弥补了石材矿山设备的不足，还为“机械化换人、自动化减人”提供技术支持。这种技术转移与应用模式的成功实践，为石材矿山的高效化、智能化发展奠定基础。

5. 借鉴过程中的阻碍与解决策略

5.1 技术适配性问题

煤矿露天开采技术在石材矿山的应用面临适配性挑战。煤矿与石材矿山在矿石性质、开采规模和工艺上有差异，导致设备不匹配或参数不适用。例如，大型挖掘设备在石材矿山效率较低，且不适应复杂地形。智能化监测系统也需调整参数以适应石材特性。为解决这些问题，需优化设备设计，进行现场试验，并建立技术适配性评估机制。

5.2 经济成本问题

借鉴煤矿技术会增加经济成本，包括设备购置和改造费用。高昂的初始投资和技术维护成本可能给企业带来财务压力。为降低成本，企业可通过政府补贴、产学研合作获取资金支持，选择性价比高的设备，并推行分期实施策略，同时加强内部管理以提高资源利用率和生产效率。

5.3 人员素质问题

石材矿山人员素质影响技术创新应用。从业人员普遍缺乏操作技能和技术知识，难以掌握新技术，导致效率低下和设备故障率增加。为提升人员素质，需制定培训计划，组织技术交流，建立激励机制，并加强与高校和科研机构的合作，引进高素质人才[3]。

6.结论

煤矿露天开采创新技术在石材矿山绿色智能化发展中的借鉴研究已取得显著成果。引入智能化监测系统实现了对边坡稳定性和石材质量的精准监控，有效降低了安全风险并提升了资源利用率。环保技术如粉尘治理和废水处理减少了开采过程中的环境污染，支持绿色发展。高效开采设备的改造优化了流程，提升了效率，降低了成本。然而，借鉴过程中仍面临技术适配性、经济成本和人员素质等问题。为此，需通过定制化技术改造、优化资源配置和加强人员培训来解决。未来，煤矿露天开采技术与石材矿山技术的深度融合将是重要发展方向，特别是在智能化决策与执行技术方面潜力巨大。这将推动石材矿山实现更高水平的绿色智能化发展，提升行业竞争力，为可持续发展注入新动力。

参考文献：

[1]刘海锋.露天煤矿智能化建设关键技术研究[J].工矿自动化，2023，49（S02）：107-111.

[2]孙守仁.生态优先 绿色发展 安全高效 清洁低碳 奋力谱写中国式现代化的露天煤矿新篇章[J].中国煤炭工业，2023，（9）：6-9.

[3]孙宽.厚积薄发 勇于创新 打造新时代安全高效绿色智能矿山典范[J].中国煤炭工业，2024，（3）：15-17.