畢可

摘 要：就目前來看，我國(guó)緩傾斜中厚礦體的機(jī)械化開采還處于起步階段，落后的開采技術(shù)使得緩傾斜中厚礦體在開采作業(yè)中還存在一些問題。簡(jiǎn)要分析了緩傾斜中厚礦體的特點(diǎn)，探討了緩傾斜中厚礦體機(jī)械化采礦技術(shù)的具體應(yīng)用，旨在為提高緩傾斜中厚礦體的機(jī)械化采礦技術(shù)水平提供參考。

關(guān)鍵詞：緩傾斜中厚礦體；機(jī)械化開采；采礦技術(shù)；出礦設(shè)備

中圖分類號(hào)：TD803 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.161

緩傾斜中厚礦體的開采一直是制約我國(guó)采礦業(yè)發(fā)展的重要問題。隨著科技的發(fā)展，緩傾斜中厚礦體的機(jī)械化開采得到了一定的發(fā)展，但在實(shí)踐中還存在一些技術(shù)問題?；诖耍疚闹饕芯苛司弮A斜中厚礦體機(jī)械化采礦技術(shù)的應(yīng)用。

1 緩傾斜中厚礦體的特點(diǎn)

緩傾斜中厚礦體的傾斜角在50°～300°之間，在開采的過程中，要保證其開采厚度在5～20 m之間。與傳統(tǒng)礦體相比，緩傾斜中厚礦體的開采難度較大。我國(guó)針對(duì)緩傾斜中厚礦體的采礦技術(shù)和采礦工藝目前還不太成熟，如果利用當(dāng)前的采礦技術(shù)和采礦工藝開采緩傾斜中厚礦體，很可能會(huì)對(duì)礦體的整體開采質(zhì)量造成影響，同時(shí)開采效率較低、資源浪費(fèi)較大、開采成本較高。此外，如果在緩傾斜中厚礦體開采中出現(xiàn)失誤，則有可能損壞開采機(jī)械，并對(duì)礦體的周圍環(huán)境造成影響。

緩傾斜中厚礦體的開采受到開采技術(shù)的限制，需要借助機(jī)械設(shè)備運(yùn)出崩落的礦石，這就需要通過一定的支護(hù)、防護(hù)工作來保證運(yùn)輸作業(yè)的安全。但在實(shí)際中，這種防護(hù)工作做得并不到位，導(dǎo)致在緩傾斜中厚礦體的開采過程中容易發(fā)生安全事故。而如果從底部挖掘開采，勢(shì)必會(huì)增加底盤挖掘的面積，很容易出現(xiàn)漏斗現(xiàn)象，這就需要在開采的過程中提高采切比。但這會(huì)增加開采成本，并且在開采的過程中，崩落的礦石不可能自行掉落，需要人工或機(jī)械搬運(yùn)礦石。一些采礦技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家利用先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備搬運(yùn)礦石，不僅有效提升了開采效率，還減少了安全事故。

2 緩傾斜中厚礦體機(jī)械化開采技術(shù)的應(yīng)用

緩傾斜中厚礦體的開采難度較大，但其機(jī)械化開采技術(shù)的研究空間較大。本文以山西某礦山為例，簡(jiǎn)要介紹了緩傾斜中厚礦體機(jī)械化開采技術(shù)的應(yīng)用。

2.1 應(yīng)用項(xiàng)目概況

本文所研究的緩傾斜中厚礦體機(jī)械化開采技術(shù)的應(yīng)用項(xiàng)目為山西省某礦山，是典型的二期工程。礦體傾角達(dá)到了53°，平均開采厚度為18 m；采用的是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的出渣設(shè)備，國(guó)外生產(chǎn)的鑿石設(shè)備、回采作業(yè)設(shè)備和深孔裝藥設(shè)備，該深孔裝藥設(shè)備功能強(qiáng)大、應(yīng)用范圍廣，且能自動(dòng)吸藥、顯示裝藥速度；在每一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)中，掘進(jìn)進(jìn)尺達(dá)3～3.5 m；所選擇的采礦切割槽位于礦體較厚的礦房中部。

2.2 應(yīng)用問題分析

在緩傾斜中厚礦體機(jī)械化開采技術(shù)的應(yīng)用過程中，主要存在以下兩個(gè)問題：①由于礦體的傾角為53°，傾角較小，因此在開采的過程中，不能利用重力作用來搬運(yùn)崩落的礦石，只能依靠爆破或機(jī)械的方式來實(shí)現(xiàn)崩落礦石的轉(zhuǎn)移；②頂板面積隨采空區(qū)的增大而增大，這就對(duì)護(hù)頂技術(shù)提出了更高的要求，一些可靠性、安全性較差的護(hù)頂技術(shù)無法解決由頂板面積增加而引發(fā)的安全問題，導(dǎo)致大型無軌設(shè)備無法在采空區(qū)開展作業(yè)。

針對(duì)上述兩個(gè)問題，在應(yīng)用項(xiàng)目礦區(qū)采用了“大盤區(qū)，小分段”的設(shè)計(jì)思路。針對(duì)護(hù)頂技術(shù)，采用了重力放礦的方式，以保證回采區(qū)工作人員和作業(yè)設(shè)備的安全性。這種按傾斜度分段的方式不僅能保證良好的作業(yè)環(huán)境，還能讓無軌設(shè)備在有水的環(huán)境下工作，有效提升了工作效率。

2.3 具體應(yīng)用過程

具體的應(yīng)用方案為：①設(shè)計(jì)規(guī)劃循環(huán)掘進(jìn)系統(tǒng)，利用風(fēng)井、切割平巷測(cè)量運(yùn)輸巷道的斷面尺寸，對(duì)掘進(jìn)活動(dòng)中的鑿巖設(shè)備進(jìn)行分析，引進(jìn)全液壓式鑿巖臺(tái)車，保證鏟運(yùn)機(jī)支持出渣設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)；②根據(jù)緩傾斜中厚礦體的實(shí)際厚度和煤層劃分來實(shí)現(xiàn)自由面的分段、連續(xù)爆破；③將待崩礦體按長(zhǎng)度分為三段，并確?？諈^(qū)兩邊位置的有效呈現(xiàn)，保證后續(xù)開采工序的連接。

根據(jù)礦體的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)爆破參數(shù)如下：孔徑為80 mm，孔間距為1.4 m，孔深為27 mm，炸藥單耗為1.2 kg/t。為了給切割槽提供足夠的爆破空間，可以在兩邊放置扇形的炮孔，最終形成一個(gè)寬度達(dá)7 m的矩形空間，保證爆破的順利完成。在爆破過程中，將切割槽作為自由面，從兩側(cè)向中間進(jìn)行爆破；將整個(gè)礦體按30 m、30 m、23 m的長(zhǎng)度劃分為三段進(jìn)行三次崩礦，其中，第一次崩礦受到了切割槽空間的限制，切割槽兩邊的崩礦范圍為11 m、12 m，而空區(qū)兩邊的崩礦范圍都為15 m，其他崩礦范圍為30 m。崩礦炮孔的密集系數(shù)為2，二次破碎在內(nèi)的炸藥單耗量為0.53～0.63 kg/t，崩礦量達(dá)到了7.7 t/m。

在緩傾斜中厚礦體機(jī)械化采礦技術(shù)的應(yīng)用過程中，出礦設(shè)備的性能是重中之重。工作人員要保證出礦設(shè)備的性能滿足盤區(qū)的生產(chǎn)需求，以提高工作效率。在本次應(yīng)用項(xiàng)目中，選用的是國(guó)外生產(chǎn)的出礦設(shè)備。該設(shè)備性能優(yōu)良，能夠滿足大規(guī)模地下礦山開采的出礦需求，有效提升開采效率。

在緩傾斜中厚礦體機(jī)械化采礦技術(shù)的應(yīng)用過程中，還要注意通風(fēng)問題。在本應(yīng)用項(xiàng)目中，為了解決通風(fēng)問題，挖掘了3條天井用于回風(fēng)，保證在回采的過程中新鮮空氣能夠流通到采空區(qū)，并經(jīng)過回風(fēng)巷、回風(fēng)天井順利地排出，這對(duì)運(yùn)輸水平的提升有著重要意義。在回采工序完成之后，先前挖掘的回風(fēng)天井可作為充填井，通過尾礦充填和廢石充填處理采礦工程中的采空區(qū)。這樣不僅能提升充填材料的強(qiáng)度和透水性能，同時(shí)還能有效降低廢石和尾礦的地表存量，減少?gòu)U石和尾礦對(duì)地表環(huán)境的污染。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文主要以山西省某礦山為例，探討了緩傾斜中厚礦體機(jī)械化開采技術(shù)的具體應(yīng)用，希望能夠提高緩傾斜中厚礦體機(jī)械化采礦技術(shù)的水平。

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〔編輯：王霞〕