蔡 文

(凡口鉛鋅礦, 廣東 韶關(guān)市 512325)

全面實(shí)施機(jī)械化采礦在凡口鉛鋅礦的應(yīng)用

蔡 文

(凡口鉛鋅礦, 廣東 韶關(guān)市 512325)

我國(guó)地下礦山多為小型礦山，裝備水平低，而大型國(guó)有礦山由于歷史遺留原因，采礦方法、采掘設(shè)備相對(duì)落后，機(jī)械化水平低，這些問題已成為制約我國(guó)地下礦山安全發(fā)展的重要因素。凡口礦近年來大力推行機(jī)械化采礦，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和安全效益，其機(jī)械化采礦方法和設(shè)備可為其他礦山機(jī)械化發(fā)展提供借鑒。

機(jī)械化采礦；采礦設(shè)備；采礦方法

0 引 言

作為國(guó)有老礦山，凡口鉛鋅礦經(jīng)過近50年開采，礦產(chǎn)資源對(duì)安全生產(chǎn)的約束日益加劇，目前深部采礦為主采區(qū)，深部通風(fēng)、地壓、地?zé)岬炔焕蛩貙?duì)安全生產(chǎn)的影響越來越大，另外，井下回采主要以間柱采場(chǎng)為主，頂?shù)字蓤?chǎng)、邊遠(yuǎn)礦體、殘礦等難采采場(chǎng)所占比重越來越高，生產(chǎn)效率低、安全難度大。針對(duì)這種狀況，礦山大力推行機(jī)械化采礦，除采場(chǎng)準(zhǔn)備、掘進(jìn)作業(yè)外已基本實(shí)現(xiàn)全面機(jī)械化采礦，機(jī)械化采礦比例已超過80%，實(shí)現(xiàn)了資源安全高效回采。

凡口鉛鋅礦歷來高度重視采礦技術(shù)的創(chuàng)新和先進(jìn)采掘設(shè)備的推廣應(yīng)用，其采礦技術(shù)和采礦裝備水平一直處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。大力推行安全高效的機(jī)械化采礦，是國(guó)家科技興安的要求，也是礦山安全發(fā)展的需要，本文將主要介紹凡口鉛鋅礦的機(jī)械化采礦方法及設(shè)備，為其他礦山機(jī)械化發(fā)展提供參考。

1 主要的采礦方法

礦山通過加大投入，引進(jìn)了遙控鏟運(yùn)機(jī)、撬毛臺(tái)車等先進(jìn)的采礦設(shè)備，為全面實(shí)施機(jī)械化采礦打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。礦山采用的機(jī)械化采礦方法主要有：

(1) 盤區(qū)機(jī)械化中深孔上向分層充填采礦法(見圖1)。該采礦方法鑿巖采用HS105型上向自動(dòng)接桿臺(tái)車施工上向炮孔，單釬桿長(zhǎng)1.2 m，可接桿，裝藥采用NT30/NBB150型裝藥臺(tái)車裝藥，利用風(fēng)壓把乳膠炸藥壓入孔內(nèi)，采用導(dǎo)爆索與毫秒雷管非電復(fù)式起爆網(wǎng)絡(luò)爆破，一般采用進(jìn)口3 m3遙控鏟運(yùn)機(jī)鏟礦，出礦清場(chǎng)后，進(jìn)行分層膠結(jié)充填，一個(gè)回采循環(huán)結(jié)束。該采礦方法的特點(diǎn)是機(jī)械化程度高，采礦效率高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低。采場(chǎng)的整個(gè)回采工程，從鑿巖到裝藥爆破到出礦，都可實(shí)現(xiàn)高度的機(jī)械化。

圖1 盤區(qū)機(jī)械化中深孔上向分層充填采礦法

(2) 難采(頂?shù)字?機(jī)械化中深孔分層充填采礦法(見圖2)。該采礦方法先在難采(頂?shù)字?礦體中采用掘進(jìn)臺(tái)車或者風(fēng)鉆掘一拉底巷，再采用Boomer K41X型鑿巖臺(tái)車施工上向扇形孔，之后采用BTI ALB9EN型裝藥臺(tái)車裝藥，每次爆破后使用LH 307M遙控鏟運(yùn)機(jī)和遙控破碎臺(tái)車聯(lián)合出礦，作業(yè)人員不進(jìn)入采空區(qū)。礦石回采后，再對(duì)空區(qū)進(jìn)行充填。

圖2 難采(頂?shù)字?機(jī)械化中深孔分層充填采礦法

(3) 大直徑深孔崩礦采礦法(VCR法)(見圖3)，該采礦方法的占比約30%。VCR法通過在原FDQ法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，取消采場(chǎng)底部結(jié)構(gòu)，采用遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦，實(shí)現(xiàn)無底柱深孔采礦，采切工程主要有底部出礦硐室、上部鑿巖硐室和切割天井。在采場(chǎng)的下部設(shè)計(jì)一底部出礦硐室，在采場(chǎng)的上部布置鑿巖硐室，切割天井布置在采場(chǎng)的前端，切割天井貫通上部鑿巖硐室和底部出礦硐室，利用T100潛孔鉆機(jī)在上部鑿巖硐室往下施工深孔穿通整個(gè)階段,按設(shè)計(jì)將所有炮孔全部打完之后，在上部鑿巖硐室對(duì)各排深孔分次裝藥，分次后退式崩礦，爆破采用非電爆破網(wǎng)路。中間炮孔采用分層柱狀正向裝藥，周邊炮孔采用空氣間隔正向裝藥；中間炮孔先起爆，分多段雷管起爆，每段雙發(fā)導(dǎo)爆管雷管加起爆彈起爆；周邊炮孔雙導(dǎo)爆索起爆，以同列中間炮孔所爆空區(qū)為自由面，滯后同列中間炮孔起爆。第一次爆破以天井為自由面?zhèn)认虮?，之后每次爆破均以前一次爆破后的空?qǐng)鲎鳛樽杂擅鎮(zhèn)认虮赖V。爆破后采用遙控鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行出礦，礦石倒入脈外(盤區(qū))溜井，整個(gè)采場(chǎng)分多次進(jìn)行爆破，當(dāng)全部爆破出礦完畢后，進(jìn)行嗣后一次充填。

圖3 VCR大爆破采礦

2 主要的采礦設(shè)備

為滿足全面實(shí)施機(jī)械化采礦的需求，發(fā)揮設(shè)備對(duì)安全生產(chǎn)的保障作用，礦山不斷加大投入，結(jié)合安全生產(chǎn)實(shí)際，引進(jìn)了遙控鏟運(yùn)機(jī)、鑿巖臺(tái)車、天井鉆機(jī)、破碎臺(tái)車、撬毛臺(tái)車等先進(jìn)采礦設(shè)備，確保關(guān)鍵采礦設(shè)備與采礦工藝、生產(chǎn)組織配備，為安全生產(chǎn)提供有力支撐。主要采礦設(shè)備見表1。

為確保設(shè)備的安全高效運(yùn)行，礦山成立了機(jī)械化的設(shè)備維修隊(duì)伍，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的專業(yè)檢修和保養(yǎng)，確保了設(shè)備的及時(shí)檢修，保證了主要采礦設(shè)備的完好率，為全面實(shí)施機(jī)械化采礦提供了有力的支撐。

3 生產(chǎn)組織改革

做為一個(gè)國(guó)有老礦山，由于歷史遺留等原因，要全面實(shí)行機(jī)械化采礦，存在諸多影響因素，比如資源經(jīng)多年開采后重新規(guī)劃?rùn)C(jī)械化開采難度大，開拓的巷道較小難以滿足先進(jìn)設(shè)備運(yùn)行要求，作業(yè)人員素質(zhì)難以滿足機(jī)械化采礦相對(duì)較高的要求，原有生產(chǎn)組織模式難以適應(yīng)機(jī)械化采礦要求，因此，須進(jìn)行優(yōu)化改革。

表1 主要采礦設(shè)備

近年來，凡口鉛鋅礦積極與科研院所合作，不斷改進(jìn)采礦方法工藝，加大投入，引進(jìn)先進(jìn)采礦設(shè)備以滿足機(jī)械化采礦要求。

礦山按照專業(yè)化、機(jī)械化的要求對(duì)生產(chǎn)組織進(jìn)行改革，先后成立了天井隊(duì)、機(jī)械化采礦工區(qū)，并對(duì)生產(chǎn)工區(qū)的職能進(jìn)行調(diào)整，以滿足全面機(jī)械化采礦的需求。改革后原深鉆隊(duì)主要負(fù)責(zé)VCR采礦作業(yè)，機(jī)械化采礦工區(qū)主要負(fù)責(zé)機(jī)械化中深孔(臺(tái)車)采礦作業(yè)，天井隊(duì)負(fù)責(zé)天、溜井機(jī)械化施工，其他采礦生產(chǎn)工區(qū)隊(duì)負(fù)責(zé)機(jī)械化采礦采場(chǎng)準(zhǔn)備工作，生產(chǎn)組織由礦和采場(chǎng)車間進(jìn)行統(tǒng)一部署安排，將原來由工區(qū)隊(duì)負(fù)責(zé)組織生產(chǎn)的小格局生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橛刹傻V車間統(tǒng)一組織的機(jī)械化采礦模式，主要采礦工區(qū)由三班作業(yè)調(diào)整為早中班兩班作業(yè)，大大提高了生產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)率和礦山本質(zhì)安全水平。

通過生產(chǎn)組織改革，進(jìn)一步提高了機(jī)械化采礦能力，機(jī)械化采礦量創(chuàng)歷史新高，2016年機(jī)械化采礦比例超過80%，基本全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采礦。

4 結(jié) 論

(1) 全面實(shí)施安全高效的機(jī)械化采礦，用設(shè)備代替人員進(jìn)行高危作業(yè)，如用撬毛臺(tái)車代替人工進(jìn)行浮石處理，從源頭上控制了安全風(fēng)險(xiǎn)，礦山本質(zhì)安全水平不斷提高。

(2) 勞動(dòng)組織專業(yè)化整合后，機(jī)械化采礦能力得到大幅提升，機(jī)械化采礦比例不斷提高，已超過全年采礦量80%，除采場(chǎng)準(zhǔn)備外基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采礦，另外，改變?cè)瓉碛晒^(qū)隊(duì)組織生產(chǎn)的小格局生產(chǎn)模式，由礦和采礦車間層面進(jìn)行生產(chǎn)組織規(guī)劃，提高了生產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)率，確保了生產(chǎn)組織順暢，有效保障了產(chǎn)能的穩(wěn)定。

(3) 大力推行機(jī)械化采礦，推進(jìn)與其相配套生產(chǎn)組織改革，解決了影響安全生產(chǎn)的因素，如實(shí)現(xiàn)了主要采礦工區(qū)兩班作業(yè)，有效緩解了一線員工老齡化問題，降低了一線員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，也更利于現(xiàn)場(chǎng)安全管理。

(4) 全面推行機(jī)械化采礦，實(shí)現(xiàn)了主要采礦設(shè)備集中使用、集中管理、集中維護(hù)，更利于發(fā)揮設(shè)備對(duì)安全生產(chǎn)的保障作業(yè)。

[1]黃沛生.凡口鉛鋅礦采礦工藝現(xiàn)狀與淺析[J].礦冶,2001(04):1-5.

[2]史秀志,邱賢陽,張木毅.凡口鉛鋅礦無底柱深孔后退式崩礦嗣后充填采礦法[J].采礦技術(shù),2011(04):11,31.

2017-03-23)

蔡 文(1965-)，男，廣東茂名人，高級(jí)政工師，經(jīng)濟(jì)師，采礦工程師，從事礦山安全生產(chǎn)管理工作。