賀鋒堅
(長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司,湖南 長沙 410019)
緩傾斜礦體是采礦行業(yè)中比較復(fù)雜的礦體結(jié)構(gòu),在開采技術(shù)方面,我國機(jī)械化協(xié)同開采技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家差距較大。隨著采礦行業(yè)技術(shù)水平的提升,我國緩傾斜中厚礦體機(jī)械化協(xié)同開采技術(shù)處于不斷發(fā)展中,因此,對緩傾斜中厚礦體機(jī)械化協(xié)同開采技術(shù)要點進(jìn)行深入研究意義重大。
隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,礦產(chǎn)資源需求量不斷增多,地表淺層以及易被開采的礦產(chǎn)資源緊缺,礦產(chǎn)資源勘查和開采工作難度不斷增加,要求創(chuàng)新開采技術(shù)以及開采作業(yè)方案,滿足礦產(chǎn)資源開采應(yīng)用實際需要。在各類礦產(chǎn)資源開發(fā)利用中,緩傾斜中厚礦體的結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,礦產(chǎn)開采難度較大,要求開采工作人員選擇適宜的角度進(jìn)行開采,同時對開采角度變量進(jìn)行嚴(yán)格控制。
在緩傾斜中厚礦體水開采工作中,不僅需注意開采過程中的各項細(xì)節(jié),同時還應(yīng)積極應(yīng)用機(jī)械協(xié)同開采技術(shù),避免盲目開采而影響礦產(chǎn)資源整體質(zhì)量。由此可見,為保證緩傾斜中厚礦體開采工作的順利進(jìn)行,必須結(jié)合實際情況制定完善的開采技術(shù)方案,進(jìn)而指導(dǎo)開采工作的順利進(jìn)行。
①礦產(chǎn)資源搬運(yùn)難度大。在緩傾斜中厚礦體開采中,如果礦石搬運(yùn)不及時,則會導(dǎo)致礦產(chǎn)開采效率降低,影響礦山生產(chǎn)效率。②支護(hù)工作。在緩傾斜中厚礦體開采中,支護(hù)措施具有局限性特征,礦體開采效率較低,如果圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差,則無法保障礦產(chǎn)開采人員生命安全。③開采成本。在緩傾斜中厚礦體開采中,要求重點考慮礦產(chǎn)開采經(jīng)濟(jì)效益以及開采安全,保證礦產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)效益。
在緩傾斜中厚礦體開采過程中,隨著開采工作的不斷深入,采空區(qū)面積以及頂板面積均不斷增加,而采空區(qū)頂板對于礦區(qū)整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響較大,如果頂板面積增加,則頂板壓力增加,進(jìn)而造成圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低?,F(xiàn)如今,依然沒有創(chuàng)新出安全有效的采空區(qū)頂板防護(hù)技術(shù),另外,采空區(qū)空間比較小,無法應(yīng)用大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行開采施工。緩傾斜中厚礦體坡度較小,在礦產(chǎn)資源開采過程中,如果出現(xiàn)崩石,則很難自由下落以及運(yùn)輸,一般只能夠應(yīng)用爆破處理,并組織施工人員運(yùn)輸。在礦產(chǎn)資源開采中,可利用無軌設(shè)備,可沿傾斜分段,根據(jù)開采區(qū)域走向、斜度等特征合理布置礦房,將所有無軌設(shè)備均控制于水平方向?,F(xiàn)如今,在緩傾斜中厚礦體開采過程中,一般均應(yīng)用“房柱法”進(jìn)行開采,通過應(yīng)用這一采礦方式,能夠開采出規(guī)模比較大的礦石,但是在具體的開采過程中,為保證采礦人員安全,要求加強(qiáng)頂板穩(wěn)定性管控,提升采礦工作效率,保證采礦工作的順利進(jìn)行。
(1)采切工程。在采切工程施工中,需應(yīng)用柴油鏟運(yùn)機(jī),掘進(jìn)深度一般為3m×3m,將裝藥臺車作為裝藥設(shè)備。部分采切區(qū)域厚度較大,可利用礦房切割施工方式,在具體的施工過程中,首先進(jìn)行爆破施工,為了保證爆破施工與切割作業(yè)有充足空間,在爆破帶兩側(cè),還需設(shè)置扇形拋孔。
(2)崩礦。在崩礦施工中,主要依據(jù)扇形拋孔完成,將自由面作為切割區(qū)域,要求從兩端向中間進(jìn)行爆破施工。如果盤區(qū)礦體長度比較大,則需采用分段爆破施工方式。只有提升礦產(chǎn)資源運(yùn)出效率,才能夠促進(jìn)內(nèi)部開采效率的提升,對此,在礦產(chǎn)運(yùn)輸方面,應(yīng)采用性能較好的運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備,加快礦產(chǎn)資源運(yùn)出速度。
(3)回風(fēng)通井。將礦產(chǎn)運(yùn)輸水平高程作為依據(jù),在回風(fēng)通井開挖施工中,在回采過程中,氣流可有效通過巷道,并經(jīng)井路通過該采空區(qū),最后經(jīng)天井排出。
(4)采空區(qū)。在采空區(qū)處理方面,應(yīng)做好廢物利用處理。在礦產(chǎn)資源開發(fā)中,會產(chǎn)生大量石料,運(yùn)輸難度較大,并且應(yīng)用價值比較低,對此,可將其應(yīng)用于采空區(qū)填充施工中,不僅能夠有效填充采空區(qū),同時還可節(jié)約采空區(qū)環(huán)境整治所需成本。在緩傾斜中厚礦體開采施工中,應(yīng)采用大盤區(qū)小分段規(guī)劃方案,有效控制礦區(qū)工作人員勞動強(qiáng)度,在礦產(chǎn)開采方案優(yōu)化設(shè)計中,如果采空區(qū)充分暴露,則應(yīng)注意嚴(yán)格控制頂板圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,根據(jù)施工經(jīng)驗,可推廣利用長條形頂板優(yōu)化采空區(qū)頂板,進(jìn)而有效保證頂板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及礦區(qū)作業(yè)安全性。
(1)工程概況。某礦山為多種金屬礦物質(zhì)資源伴生礦山,礦產(chǎn)開采規(guī)模比較大,采用露天開采聯(lián)合地下開采方案。在礦產(chǎn)資源開采前,首先組織勘查人員對礦山進(jìn)行地質(zhì)勘查,預(yù)測礦物資源總量為2億t,另外,對礦區(qū)周邊環(huán)境進(jìn)行勘查,礦區(qū)附近為高速公路,在礦區(qū)邊緣,有快速通道穿越,并且礦區(qū)周邊有碼頭。綜合考慮礦區(qū)實際情況以及開采技術(shù)條件,采用機(jī)械化協(xié)同開采方案。
(2)緩傾斜中厚礦體機(jī)械化協(xié)同開采。開采技術(shù)人員對礦山實際情況進(jìn)行調(diào)查分析,并制定土向水平分層機(jī)械化填充技術(shù)方案進(jìn)行礦產(chǎn)資源開發(fā)利用,在具體的開采過程中,采切工藝以及回采工藝要點如下:①選用無軌設(shè)備。在該礦產(chǎn)資源開采工程中,選用1臺全液壓式機(jī)械化鑿巖臺車以及5臺電動機(jī)械式鏟運(yùn)機(jī),在礦產(chǎn)資源開采中,可進(jìn)行水平方向分層填充開采。②構(gòu)建運(yùn)輸平巷。在礦產(chǎn)資源開采以及運(yùn)輸過程中,可能會出現(xiàn)礦產(chǎn)資源浪費(fèi)的問題,對此,可利用機(jī)械化無軌設(shè)備,盡量縮短礦產(chǎn)資源運(yùn)輸距離,進(jìn)而提升礦產(chǎn)資源利用率以及資源回收率,充分發(fā)揮機(jī)械化協(xié)同開采優(yōu)勢。在下盤區(qū)域規(guī)劃出沿脈走向的兩條運(yùn)輸平巷,同時與運(yùn)輸平巷連通,進(jìn)而創(chuàng)建出高效的礦產(chǎn)資源運(yùn)輸系統(tǒng)。③選用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行切割。在礦山切割過程中,可利用全液壓式機(jī)械化鑿巖車,對于采場拉底層高度,應(yīng)控制在3m以內(nèi),同時,可將穿脈平巷作為自由面,在礦產(chǎn)開采中,將全液壓鑿巖臺車向礦體兩邊移動至兩端邊界。
綜上所述,本文主要對緩傾斜中厚礦體機(jī)械化協(xié)同開采技術(shù)要點進(jìn)行了詳細(xì)探究。在礦產(chǎn)資源開采中,緩傾斜中厚礦體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,開采難度較大,在實際開采中,為保證開采工作效率,應(yīng)推廣利用機(jī)械化協(xié)同開采技術(shù)方案,同時,技術(shù)人員也應(yīng)積極總結(jié)緩傾斜中厚礦體開采工作經(jīng)驗,根據(jù)實際情況不斷創(chuàng)新機(jī)械協(xié)同化開采技術(shù),促進(jìn)礦產(chǎn)資源開采效率的提升。