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        淺談一種新型的緩傾斜多層礦體采礦技術(shù)

        2014-04-29 00:00:00劉厚苗王雷石
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年2期

        摘 要:作為一種世界性技術(shù)難題,緩傾斜多層礦體技術(shù)在進(jìn)行開采工作時(shí),仍然出現(xiàn)許多的問題。在整個(gè)礦山開采工作中緩傾斜多層礦體的開采占據(jù)著開采工作的很大一部分比重,若面對(duì)這些問題,無(wú)法做出一些有效的突破,將會(huì)嚴(yán)重制約礦工企業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。突破傳統(tǒng)技術(shù),研究新型緩傾斜多層礦體采礦技術(shù),成為采礦技術(shù)的重要課題。

        關(guān)鍵詞:多層礦體;緩傾斜;連續(xù)采礦

        1 現(xiàn)有的采礦技術(shù)

        目前,我國(guó)的采礦是根據(jù)礦區(qū)巖石的情況來(lái)選用不同的開采方式。對(duì)那些堅(jiān)硬的巖石,普遍使用爆破的方式來(lái)進(jìn)行開采;運(yùn)用機(jī)械的挖掘方式在松軟的礦層開采;采用水力沖采來(lái)針對(duì)那些松軟的砂礦層等等,這都是比較傳統(tǒng)的開采技術(shù)。

        現(xiàn)在隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷提高,采礦技術(shù)水平也得到明顯的發(fā)展。首先,我國(guó)提出的采用增大炮孔的爆破方法,成功地應(yīng)用于一些地質(zhì)條件復(fù)雜的礦區(qū),并取得良好的效果,不僅減輕了工人的工作量,而且也提高了經(jīng)濟(jì)效益。其次,科學(xué)合理地對(duì)開采生產(chǎn)中的內(nèi)容進(jìn)行修改,避免在后續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)失衡,以不斷提高開采的經(jīng)濟(jì)效益。

        2 緩傾斜礦體采礦技術(shù)分析

        伴隨社會(huì)生產(chǎn)的現(xiàn)代化,先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)和大型采礦設(shè)備的推廣使用,使采礦事業(yè)得到一個(gè)快速的發(fā)展,而且在這期間采礦技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。先進(jìn)的采礦技術(shù)、工作理念和設(shè)備都使得礦產(chǎn)企業(yè)發(fā)生了重大變化,也讓礦產(chǎn)企業(yè)開始積極地尋找更新更具效率的技術(shù)。

        2.1 緩傾斜多層礦體

        這種礦體其實(shí)就是一種厚度二十米以上,并且有三十五度傾斜的礦體結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)在角度上有傾斜的原因,不便于開采的石塊等雜物的及時(shí)清理,給開采工作帶來(lái)很多的困擾。在對(duì)礦產(chǎn)進(jìn)行開采時(shí),要針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),適時(shí)地調(diào)整開采方式。

        2.2 開采條件及技術(shù)分析

        目前,在某企業(yè)的勘探下發(fā)現(xiàn)一個(gè)有八百六十五萬(wàn)噸儲(chǔ)存量的礦產(chǎn)資源,大部分是有色金屬,其潛在價(jià)值巨大。然而經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn),這里礦體結(jié)構(gòu)絕大部分屬于緩傾斜體結(jié)構(gòu),其中最薄部分僅為一米,最厚的可達(dá)二十五米,這對(duì)礦體開采產(chǎn)生一定的影響。另外,該礦產(chǎn)資源的構(gòu)成主要是一種遇水就極其容易分解的松軟土狀氧化礦,這又給開采工作帶來(lái)嚴(yán)重影響。

        在礦產(chǎn)資源的開采中,結(jié)合礦體巖層結(jié)構(gòu)的不同以及容易產(chǎn)生分離的特點(diǎn)進(jìn)行分析是開采工作的基礎(chǔ)。為了達(dá)到連續(xù)不斷的進(jìn)行礦產(chǎn)開采,運(yùn)用大直徑深孔落礦技術(shù)開采,同時(shí)運(yùn)用篩洗分離技術(shù)對(duì)礦物質(zhì)中的廢石進(jìn)行分離處理。

        2.3 采礦方法

        礦產(chǎn)的開采,在開采之前要對(duì)礦體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類處理,將其劃分為盤區(qū)和礦段兩個(gè)部分,然后對(duì)這兩部分采用不同的方式進(jìn)行開采工作的展開。其中礦產(chǎn)開采的主要部分是在礦段,礦段作為回采的單元,主要通過(guò)下向平行深孔、側(cè)向崩礦以及無(wú)二次破碎等方式進(jìn)行開采。也有時(shí)候使用另外一種綜合性的采礦方式,這種方式主要是通過(guò)電動(dòng)機(jī)車運(yùn)輸?shù)V石,并結(jié)合采切、落礦、出礦以及填充等工序協(xié)調(diào)有序地進(jìn)行。礦產(chǎn)的開采工作,要根據(jù)礦段的實(shí)際情況變化,對(duì)礦段開采的方式要有章法地進(jìn)行調(diào)整,以確保低消耗、高效率,確保開采工作的進(jìn)展順利。

        2.4 系統(tǒng)分析

        在大部分以土狀氧化礦為主的礦山區(qū)域進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開采,我們可以在開采的過(guò)程中,根據(jù)礦體中夾巖大多是白云巖、大理巖的特點(diǎn),充分利用在開采時(shí)巖石崩落的方式直接進(jìn)行礦石的分離。這不僅避免廢石運(yùn)出后再次重復(fù)填入的繁雜工序,提高礦物質(zhì)篩選的效率,而且減少了因廢石堆積而造成的礦井外圍資源的占用和浪費(fèi)。

        緩傾斜多層礦體是我國(guó)礦產(chǎn)資源中的一種主要特征,它的開采,在采礦方法、開采工藝和設(shè)備上均存在消耗大、強(qiáng)度低、效益低和管理難等諸多不利因素。同時(shí)這類礦體在開采時(shí),容易出現(xiàn)空頂、底盤出礦等安全問題和資源浪費(fèi)問題,針對(duì)這些問題,國(guó)內(nèi)大約一半的企業(yè)采用房柱采礦法,其他還有底盤漏斗采礦法、分層填充法和電耙留礦法等。在國(guó)外,針對(duì)緩傾斜礦體,大多數(shù)都采用房柱法。隨著開采技術(shù)、支護(hù)技術(shù)以及充填技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,國(guó)外在緩傾斜中厚礦體的開采方法也獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。例如分段房柱開采法就是在房柱法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的成果。而現(xiàn)在,具有高效大規(guī)模生產(chǎn)的平面采切法,已經(jīng)開始在各礦產(chǎn)企業(yè)的開采工作中廣泛地采用。

        3 開采技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)

        首先,改變傳統(tǒng)的分采工藝,利用大直徑深孔技術(shù)對(duì)緩傾斜多層礦體進(jìn)行開采,提高了多層礦體開采的效率。其次,直接在礦井下對(duì)礦巖進(jìn)行分離,并將廢石回填,節(jié)約成本同時(shí)還提高了生產(chǎn)效率。第三,直接運(yùn)用高新設(shè)備將礦產(chǎn)資源從開采中運(yùn)輸出來(lái),減少了運(yùn)輸量,大大降低了運(yùn)輸?shù)某杀?。最后,大量落礦的高效連續(xù)開采,避免了過(guò)多的作業(yè)、生產(chǎn)、管理工序。因?yàn)樵诓傻V時(shí)不留間柱,所以避免了在間柱回收時(shí)造成的作業(yè)分散和作業(yè)量的加重。

        4 開采技術(shù)注意要點(diǎn)

        在緩傾斜礦體開采技術(shù)使用過(guò)程中,存在著兩方面的問題:第一,伴隨開采工作的進(jìn)行,礦區(qū)開采出來(lái)的資源越多,造成的采空區(qū)也就越大,采空區(qū)頂板面積也隨之?dāng)U大,安全問題也隨之突顯,如若不能很好的解決護(hù)頂技術(shù)問題,那么那些大型的開采設(shè)備就不能安全的在采空區(qū)進(jìn)行作業(yè);第二,因?yàn)樵诰弮A斜礦體下無(wú)法實(shí)現(xiàn)礦石的重力搬運(yùn),現(xiàn)在只能依靠爆力和機(jī)械,然而這樣會(huì)降低開采的工作效率。

        針對(duì)上述兩個(gè)問題,我們要積極地去探索和研究,以突破現(xiàn)在的技術(shù)束縛,提高生產(chǎn)力。首先,對(duì)采場(chǎng)頂板的形狀進(jìn)行優(yōu)化,以保證采礦作業(yè)的安全有序進(jìn)行。優(yōu)化頂板主要就是控制頂板的跨度,而不是頂板的面積。其次,確保開采人員的安全和設(shè)備的安全,在實(shí)驗(yàn)盤區(qū),充分利用大型鏟運(yùn)機(jī)來(lái)出礦。

        另外,在采場(chǎng)根據(jù)傾斜來(lái)進(jìn)行分段設(shè)計(jì),沿著巖體結(jié)構(gòu)的走向來(lái)安排布置礦房。這樣的做法是十分重要的,因?yàn)橐恍┲匾O(shè)備的良好運(yùn)行需要較好的工作環(huán)境,而這個(gè)做法既可以充分發(fā)揮無(wú)軌設(shè)備的作業(yè)效率,又保證了開采中工作環(huán)境的安全?,F(xiàn)實(shí)工業(yè)試驗(yàn)表明,按照上述理論的設(shè)計(jì),采用“大盤區(qū)、小分段”的設(shè)計(jì)理念,充分展現(xiàn)了無(wú)軌采掘設(shè)備的效率,使采場(chǎng)的再生產(chǎn)能力得到極大的提高,也使工人的勞動(dòng)強(qiáng)度得到極大的降低。理論和試驗(yàn)都非常明確的表明,在采場(chǎng)優(yōu)化采空區(qū)頂板,對(duì)采場(chǎng)區(qū)的安全生產(chǎn)工作有著明顯的保障性作用,對(duì)重要采掘設(shè)備效率的發(fā)揮也起著重要的作用。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        作為一個(gè)世界性的技術(shù)難題,緩傾斜多層礦體的開采技術(shù),理應(yīng)伴隨社會(huì)科技的進(jìn)步,而不斷地發(fā)展進(jìn)步。新的開采技術(shù),需要不斷的在實(shí)際生產(chǎn)工作中摸索、應(yīng)用、實(shí)踐,不斷地提高生產(chǎn)效率,加強(qiáng)生產(chǎn)環(huán)境的安全建設(shè),加強(qiáng)新型設(shè)備的研發(fā)和使用。相信在隨著今后科技的發(fā)展,會(huì)有更多、更好的新型開采技術(shù)出現(xiàn)。

        參考文獻(xiàn)

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