胡慧明 朱成良

江西省冶金設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 江西南昌 330000

1 現(xiàn)有協(xié)同采礦方法及工程類創(chuàng)新思維與創(chuàng)新技法

中國(guó)學(xué)者發(fā)明的協(xié)同采礦方法的數(shù)量逐年增加，這在一定程度上反映了 “協(xié)同采礦” 概念在我國(guó)采礦業(yè)中的傳播。創(chuàng)新思維是設(shè)計(jì)師滿足社會(huì)客觀需求的內(nèi)在意愿與創(chuàng)新活動(dòng)的外在力量的結(jié)合。在科學(xué)理論和設(shè)計(jì)方法的指導(dǎo)下，它是創(chuàng)新活動(dòng)中表現(xiàn)出的一種獨(dú)特能力。一種高級(jí)而復(fù)雜的思維活動(dòng)，通過(guò)捕捉瞬間的靈感和想象力來(lái)創(chuàng)造新的結(jié)果。創(chuàng)新方法是指那些從眾多成功創(chuàng)新實(shí)例中學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)成功理念課程，通過(guò)分析，指導(dǎo)和總結(jié)找到方法，并促進(jìn)自主創(chuàng)新的人。創(chuàng)新思維是所有創(chuàng)新活動(dòng)和成果的前提，所有創(chuàng)新技術(shù)的產(chǎn)生都基于特定的創(chuàng)新思維方式[1]。

2 協(xié)同采礦方法的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新技法

協(xié)作采礦方法屬于采礦方法的類別，因此協(xié)作采礦方法可分為三類：空?qǐng)鲱?、充填類和崩落類，?lián)合開(kāi)采方法的特定方案的分類應(yīng)基于地壓管理方法，并將其分為三種主要的開(kāi)采方法之一，供采礦從業(yè)人員在選擇和研究開(kāi)采方法時(shí)參考[2]。

2.1 空?qǐng)鲱悈f(xié)同采礦方法

2.1.1 電耙—爆力協(xié)同搬運(yùn)的傾斜房柱采礦法

采礦方法主要結(jié)合了創(chuàng)新思想。創(chuàng)新技術(shù)主要在主題添加方法和組合方法中使用相同的對(duì)象組合方法。在以電耙為主體的偽傾房柱式開(kāi)采方法中增加了炸藥的輸送方法，將返回礦室的礦石與炸藥的輸送方法和電耙的輸送方法結(jié)合起來(lái)，順利進(jìn)入礦井，屬于添加方法。將爆炸物運(yùn)輸和電力耙運(yùn)輸相結(jié)合以形成一種聯(lián)合運(yùn)輸方法，并協(xié)調(diào)屬于同一聯(lián)合方法的運(yùn)輸操作。

2.1.2 采場(chǎng)臺(tái)階布置多分支溜井共貯礦段協(xié)同采礦方法

采礦方法主要是創(chuàng)新思想的結(jié)合。創(chuàng)新技術(shù)主要采用同源結(jié)合法和異物結(jié)合法作為結(jié)合方法。礦石輸出結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新增加了礦石滑移段以連接礦石層，彌補(bǔ)了礦石滑移功能的不足，并促進(jìn)了礦石層中的受控礦石，它屬于相同的材料組合方法。

2.1.3 一種地下礦山井下雙采場(chǎng)協(xié)同開(kāi)采方法

采礦方法的創(chuàng)新技術(shù)主要在組合方法中使用重組方法。沿礦體方向劃分幾個(gè)礦塊，然后重新組織礦塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。從常規(guī)的礦石塊中，礦石室和柱子被分成礦石塊以劃分左右礦石室，并且有一個(gè)柱子用于在兩個(gè)相鄰的礦石塊之間的臨時(shí)支撐。左右礦石倉(cāng)的工作面逐步推進(jìn)，形成一個(gè)雙擋塊，使礦石返回礦石塊，并同時(shí)提取兩個(gè)擋塊[2]。類似地，左右礦石塔被回收，形成雙重采石場(chǎng)以返回礦石。

2.2 崩落類協(xié)同采礦方法

2.2.1 卡車協(xié)同出礦有底柱分段崩落法

該采礦方法主要運(yùn)用了組合法中的主體附加法。該方法類似于卡車與礦石一起工作時(shí)在逐漸鑿巖階段的采礦室方法。主體采用垂直深孔沉陷子柱分段放頂法，突破了礦石運(yùn)輸?shù)南拗?，如增加了具有高采礦能力的卡車作為附件，由于無(wú)卡車運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)直接由卡車接收礦石，在返回礦石的過(guò)程中，下落操作和礦石運(yùn)輸操作是同步的。

2.2.2 柔性隔離層充當(dāng)假頂?shù)姆侄伪缆鋮f(xié)同采礦方法

主體是采用中深孔開(kāi)挖的無(wú)樁分段放空開(kāi)采方法，附件是柔性隔離層的軟頂，該隔離層可有效地分離礦石和廢石。柔性絕緣層采用異物粘合方法將鋼絲繩，金屬網(wǎng)和聚酯纖維這三種材料與異物結(jié)合在一起，形成一種新的工程材料。柔性隔離層的后續(xù)臨時(shí)頂板用作主要采礦方法的輔助措施，可避免礦石與廢石直接接觸。

2.2.3 立體分區(qū)大量崩礦采礦方法

沿礦體方向劃分幾個(gè)礦塊，然后重新組織礦塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

由于大量塌方技術(shù)的滲透，礦石塊的內(nèi)部被分為補(bǔ)償區(qū)和大量塌方區(qū)。爆炸區(qū)域在范圍內(nèi)劃分，被認(rèn)為是具有單獨(dú)切割空間和無(wú)爆炸表面的分割區(qū)域。導(dǎo)致礦石塊內(nèi)補(bǔ)償區(qū)域的形成，在間距或同時(shí)爆發(fā)之間存在細(xì)微差異，可一次實(shí)現(xiàn)所有分區(qū)的協(xié)調(diào)，集中、大規(guī)模爆發(fā)。

2.3 充填類協(xié)同采礦方法

2.3.1 大量放礦同步充填無(wú)頂柱留礦采礦法

是基于淺孔保留采礦法的復(fù)合隔離層，可有效隔離礦石和廢石，這是主要的添加方法。復(fù)合絕緣層使用異物粘合方法去除雜草，麻袋和電阻。諸如滲透土方材料以形成用于工程的新材料之類的材料的異物粘合是異物粘合方法。在礦石堆的表面上鋪設(shè)復(fù)合隔離層，并在進(jìn)行礦石提取工作以形成新的隔離層的同時(shí)進(jìn)行填充工作。總的來(lái)說(shuō)，它屬于異物結(jié)合方法。

2.3.2 垂直孔與水平孔協(xié)同回采的機(jī)械化分段充填采礦法

以傳統(tǒng)分段充填采礦法為前提，沿礦體的垂直方 向劃分中段，中段內(nèi)劃分分段，沿礦體走向或垂直 礦體走向布置合理長(zhǎng)度與寬度的礦房，以此作為回采單元，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組，劃分垂直孔、水平孔兩大回采區(qū)域，先進(jìn)行垂直孔爆破落礦，隨后進(jìn) 行水平孔爆破壓采，礦房采下的礦石采用鏟運(yùn)機(jī) 協(xié)同大量出礦，出礦作業(yè)完畢后立即進(jìn)行充填，并 預(yù)留上分段回采所需鑿巖空間，保證了礦山開(kāi)采 系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作。

2.3.3 假設(shè)采用常規(guī)的分段填充和開(kāi)采方法

則沿礦體的垂直方向?qū)⒅行牟糠謩澐?，并且將中心部分劃分為多個(gè)部分。具有適當(dāng)長(zhǎng)度和寬度的礦石沿著礦體的方向或礦體的垂直方向放置。進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組，并劃分兩個(gè)主要的采礦區(qū)域，即垂直孔和水平孔。首先，進(jìn)行垂直孔噴砂以使礦石掉落，然后進(jìn)行水平孔噴砂和壓縮開(kāi)采。在礦山中開(kāi)采的礦石用刮板提取大量礦石用于采礦工作。填充在完成后不久進(jìn)行，并提供了停止頂部所需的鉆探空間，從而確保采礦系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

在未來(lái)的協(xié)同采礦方法創(chuàng)新活動(dòng)中，我們將在一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)在復(fù)雜的創(chuàng)新思維中發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用，并能夠積極采用相應(yīng)的方法比如：主體附加方法，異物組合方法，相同物質(zhì)組合方法相結(jié)合來(lái)促進(jìn)協(xié)同采礦的進(jìn)步。