趙江波 徐建龍 原紹波等
摘要:本文以某一礦山開(kāi)采案例為依據(jù),介紹了該礦山開(kāi)采中寬進(jìn)路機(jī)械化采礦方法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用方法,實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果證實(shí),較之于該礦區(qū)既往采用的向上水平分層充填采礦法,寬進(jìn)路機(jī)械化采礦方法在礦山開(kāi)采中的應(yīng)用,具有更高的生產(chǎn)效率、操作簡(jiǎn)便性和安全性,符合礦山生產(chǎn)要求和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,值得進(jìn)一步研討和推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:寬進(jìn)路機(jī)械化;采礦;安全性
該礦山的礦體整體走向?yàn)闁|西至西北,其中構(gòu)成隆起地帶礦體呈東西向或近西北向的復(fù)式背斜構(gòu)造,局部產(chǎn)狀倒轉(zhuǎn)。該礦區(qū)早期因民采已經(jīng)出現(xiàn)加大采空區(qū),后采取向上水平分層充填采礦法進(jìn)行金礦開(kāi)采,在長(zhǎng)期生產(chǎn)過(guò)程中,轉(zhuǎn)變采礦技術(shù),開(kāi)始應(yīng)用寬進(jìn)路機(jī)械化采礦法,實(shí)踐證實(shí),后種開(kāi)采技術(shù)方式較之于前者,其生產(chǎn)效能和安全性均更具優(yōu)勢(shì)。結(jié)合此生產(chǎn)實(shí)踐資料,下文主要就對(duì)該礦山開(kāi)采中寬進(jìn)路機(jī)械化采礦方法的應(yīng)用予以分析總結(jié),現(xiàn)闡述如下。
1礦區(qū)地質(zhì)概況及市場(chǎng)因素分析
該礦區(qū)礦床為蝕變破碎巖型,整體地勢(shì)走向和構(gòu)造同前言所述,該礦區(qū)位于礦體東西翼,走向東西,微南傾,傾角24°至37°,有明顯主構(gòu)造控礦斷裂控制,同圍巖界線清楚。本礦體由含金網(wǎng)狀石英脈、含金蝕變破碎板巖礦石及少量泥質(zhì)巖組成,主以含金蝕變破碎板巖為主,但不連續(xù)。礦脈下盤(pán)穩(wěn)固,上盤(pán)受斷裂構(gòu)造控制明顯,屬于難開(kāi)采破碎礦體。
根據(jù)上述資料綜合分析可知,本礦區(qū)具有較高的市場(chǎng)價(jià)值和開(kāi)采意義。既往于本礦山開(kāi)采中主要采用向上水平分層充填采礦法,結(jié)果表明該種采礦方式過(guò)于依賴人工作業(yè),效率低下,且木材支護(hù)成本高昂,缺乏經(jīng)濟(jì)效益,另外采空區(qū)頂板或頂棚垮塌現(xiàn)象難以規(guī)避,存有安全隱患,故而,為了提高本礦山的實(shí)際市場(chǎng)價(jià)值,綜合考慮黃金的市場(chǎng)環(huán)境下,更換弊端凸顯的采礦方法已經(jīng)成為一種必行舉措。但是應(yīng)當(dāng)明確的是,該種采礦方法應(yīng)當(dāng)彌補(bǔ)向上水平分層充填采礦法的缺陷,并保留其優(yōu)點(diǎn)。繼后,該礦區(qū)開(kāi)始應(yīng)用寬進(jìn)路機(jī)械化采礦法,與向上水平分層充填采礦法相比,無(wú)論是從作業(yè)成本、生產(chǎn)效率和安全性而言,均優(yōu)勢(shì)明顯,故而最終選擇該種方法作為礦山的開(kāi)采方式。
2寬進(jìn)路機(jī)械化采礦方法于礦山開(kāi)采作業(yè)中的應(yīng)用分析
2.1寬進(jìn)路機(jī)械化采礦方法概述
寬進(jìn)路機(jī)械化采礦方法是一種現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用于礦山開(kāi)采過(guò)程的新型采礦方式,基于上向水平分層干式充填采礦方法的實(shí)踐理論而產(chǎn)生。故而,所謂的寬進(jìn)路機(jī)械化采礦法是指采用以水壓支柱為護(hù)頂工具,以扒渣機(jī)出礦和灌漿機(jī)灌漿充填相結(jié)合的上向順路充填采礦方法進(jìn)行礦山開(kāi)采的方式。其中,水壓支柱為一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),以空氣為動(dòng)力源,啟動(dòng)壓力小但輸出壓力大,因此同傳統(tǒng)的上向進(jìn)路充填采礦法相比較,更具穩(wěn)定性和環(huán)保意義,安全性較高;扒渣機(jī)多為小型挖機(jī),以電力為動(dòng)力源,功率小,故而環(huán)保性更加環(huán)保,并有鏟斗設(shè)計(jì),因此可以進(jìn)行接頂充填作業(yè),大大降低了采礦勞動(dòng)強(qiáng)度大問(wèn)題。綜上可知,寬進(jìn)路機(jī)械化采礦方法具有運(yùn)動(dòng)靈活、操作便捷、損失貧化小、出礦效率客觀、安全性高的優(yōu)勢(shì),提示說(shuō)明該種采礦方法具有一定的應(yīng)用價(jià)值和推廣意義。
2.2實(shí)際應(yīng)用案例分析
2.2.1礦體布置
將該礦體作為研究和統(tǒng)計(jì)分析對(duì)象。礦塊沿礦體走向布置,每間隔40m劃分一個(gè)盤(pán)區(qū),階段高度40m,礦體厚度為其寬度。開(kāi)采方式:自下而上分層鑿巖爆破出礦,進(jìn)路式回采后及時(shí)分層充填。分層高度和采礦進(jìn)路寬均為2.2m,長(zhǎng)為礦層厚度。
2.2.2采準(zhǔn)切割工程
采準(zhǔn)切割工程主要工作內(nèi)容包含人行上山、充填材料及回風(fēng)上山、充填井聯(lián)、階段沿脈運(yùn)輸平巷和順路溜礦井等。
本次針對(duì)該礦體在采準(zhǔn)切割工程的操作過(guò)程中,各項(xiàng)工程數(shù)據(jù)及操作進(jìn)程如下:首先進(jìn)行聯(lián)絡(luò)道掘進(jìn),其中行人天井聯(lián)絡(luò)道斷面:2.2m×1.8m;充填聯(lián)絡(luò)巷掘進(jìn)斷面:2.2m×2.0m;溜井聯(lián)絡(luò)巷掘進(jìn)斷面2.2m×2.0m;灌漿機(jī)硐室:4.0m×2.2m×2.2m。其后在階段運(yùn)輸平巷向上分別以50°傾角和35°傾角向上沿著礦體方向掘進(jìn)溜礦井和行人上山,溜礦井掘進(jìn)斷面:1.0m×1.0m;行人上山掘進(jìn)斷面:1.8m×1.6m。而后在充填聯(lián)絡(luò)道及溜礦井聯(lián)絡(luò)道上分別以50°傾角向上朝礦體方向掘進(jìn)充填井和回風(fēng)井至上中段水平,與上中段運(yùn)輸平道的底板貫通,掘進(jìn)斷面均為1.8m×1.6m。最后,以拉底沿脈巷道作為初始自由面至中央穿脈回采。
2.2.3回采工藝與技術(shù)
因本礦山頂板礦巖破碎,分段爆破回采,故而在采取上行式分層開(kāi)采法時(shí),以一條充填進(jìn)路采空區(qū),采完繼而填充,單向作業(yè)。細(xì)化而言,主要操作步驟如下:①鑿巖與崩礦:使用7655型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆鑿ф40mm淺孔,孔方向以上向傾斜為宜,孔深2.0m,以梅花形水平分布,人工裝藥,側(cè)向崩礦。②通風(fēng):使用節(jié)能風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng),新鮮風(fēng)流自運(yùn)輸平巷經(jīng)上山、溜井而過(guò)入采場(chǎng),污風(fēng)由采場(chǎng)經(jīng)天井和各級(jí)通風(fēng)道而出。③采場(chǎng)頂板管理:隨著掘進(jìn)進(jìn)度采用水壓支柱以維護(hù)頂板安全,水壓支柱間距為0.65m,排距為2.0m?;夭蓵r(shí)跟進(jìn)錨桿支護(hù),視頂板支護(hù)情況決定可采范圍。④機(jī)械化出礦:主要出礦設(shè)備為扒渣機(jī)、挖機(jī)配斗車(chē),出礦路線為平巷和溜礦井聯(lián)絡(luò)巷。⑤撤柱與充填:水壓支柱的拆撤方式為先內(nèi)后外,由工作人員距離支柱3m開(kāi)外遙控操作,水壓支柱撤卸完畢之后,每段回采進(jìn)路空區(qū)使用挖機(jī)以砌袋充填或廢石充填60%的空間范圍,剩余空間以灌漿充填。
3結(jié)論
經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)成效可知,較之于既往采用向上水平分層充填采礦法進(jìn)行金礦開(kāi)采,采用寬進(jìn)路機(jī)械化采礦法其出礦效率和采礦安全性均得以提升,支護(hù)成本和工人勞動(dòng)強(qiáng)度也大大降低,礦石損失率由初始的30%下降至5%。整體而言,采用寬進(jìn)路機(jī)械化采礦法開(kāi)采礦石,其作業(yè)機(jī)動(dòng)靈活,操作方法簡(jiǎn)便、安全性高,且可降低開(kāi)采成本,提高生產(chǎn)效率,具有一定的適用性。
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