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摘要：在社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展之下，需要礦業(yè)企業(yè)能應(yīng)用現(xiàn)代化機(jī)械采礦技術(shù)進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開采，以便滿足社會生產(chǎn)發(fā)展的需要。中國礦產(chǎn)資源開采期間，地質(zhì)地貌條件惡劣所致的開采難題較多，尤其緩傾斜中厚礦體作業(yè)中開采難度非常大。針對此種礦體的基本情況，研究了機(jī)械化采礦理論與技術(shù)，分析了該項技術(shù)的應(yīng)用要點，以此為更多緩傾斜中厚礦體的有效開采提供參考經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：緩傾斜；中厚礦體；機(jī)械化；采礦；理論；技術(shù)

0引言

緩傾斜中厚礦體在中國很多地方分布，該種礦體的厚度為5m～20m，傾斜角度為5°～30°，在這兩種因素的限制下，其實際開采難度較大，資源開采量遠(yuǎn)低于普通礦體。通過分析該種礦體的開采作業(yè)情況可了解到目前尚無高質(zhì)量、高效率的開采緩傾斜中厚礦體的有效方法，因此要求礦業(yè)企業(yè)對于機(jī)械化采礦理論、開采技術(shù)方面的內(nèi)容多加研究，從而形成一套有效的緩傾斜中厚礦體開采方案，提升資源開采的效率和質(zhì)量。

1緩傾斜中厚礦體資源開采的難點

目前緩傾斜中厚礦體開采過程中，多使用無軌采掘設(shè)備進(jìn)行機(jī)械化生產(chǎn)，取得了理想的應(yīng)用效果。此法豐富了礦體作業(yè)中涉及的相關(guān)理論，并且擴(kuò)大了礦體常規(guī)開采作業(yè)中用到的分段空場采礦法、房柱法等作業(yè)方法的應(yīng)用范圍且提高了其應(yīng)用效率。但受限于礦體傾斜角度及較厚的厚度，無軌采掘設(shè)備應(yīng)用期間有非常多的應(yīng)用難題，導(dǎo)致作業(yè)效率較低，具體問題主要有：開采期間由于部分地方傾斜角度略小，自重過小的礦體巖石難以直接崩落到地面，需要礦山企業(yè)花費(fèi)較高成本、較多時間將這些巖石塊借助搬運(yùn)設(shè)備送出；傾斜角度過大情況下無法在作業(yè)面布設(shè)完整的防護(hù)網(wǎng)，跌落的巖石給作業(yè)人員的人身安全造成了巨大威脅[1]；此外較低的機(jī)械化水平也阻礙著無軌大型自動化設(shè)備在緩傾斜中厚礦體作業(yè)中的有效應(yīng)用。因此，需要研究該種礦體的采礦理論和作業(yè)技術(shù)，促使機(jī)械化作業(yè)水平能得到顯著提高。

2緩傾斜中厚礦體機(jī)械化采礦理論與技術(shù)

2.1無軌機(jī)械化開采礦體的方案

在進(jìn)行機(jī)械化采礦理論、技術(shù)的探究時，選取中國云南一處金屬礦體作為研究對象。該礦體完全符合緩傾斜中厚礦體的特點，分析該礦體可知目前該煤礦開采過程中遇到的問題為：a)采空區(qū)頂板存在大面積的暴露區(qū)域，采礦企業(yè)應(yīng)用護(hù)頂技術(shù)的難度顯著提升，且護(hù)頂所需成本較高，機(jī)械化的無軌設(shè)備進(jìn)入作業(yè)區(qū)域的阻礙較多[2]；b)作業(yè)期間由于傾斜角角度差異，礦區(qū)內(nèi)的礦石需再次爆破為小礦石，采用大型運(yùn)輸設(shè)備搬運(yùn)的方法處理礦石，礦石搬運(yùn)的工作效率非常低[3]。所以在確定緩傾斜中厚礦體開采方案時，需做到針對具體問題利用專門的作業(yè)方法來處理的方式完善方案。針對護(hù)頂技術(shù)難題可在作業(yè)期間對于開采區(qū)域內(nèi)的頂板形狀進(jìn)行優(yōu)化處理，要求形狀呈現(xiàn)為長條形，基于大盤區(qū)、小分段的理念對頂板跨度進(jìn)行科學(xué)合理的控制，以此盡量在較少暴露的頂板面積下做好頂板支護(hù)工作。針對礦石搬運(yùn)問題，則需在作業(yè)過程中應(yīng)用重力放礦的形式進(jìn)行搬運(yùn)，即先集礦，布設(shè)礦石收集裝置收集完畢后，再使用鏟運(yùn)機(jī)將全部礦石運(yùn)輸出去，以此為后續(xù)礦體使用大型無軌設(shè)備構(gòu)建一個良好的作業(yè)環(huán)境，顯著提升機(jī)械化作業(yè)的工作效率。因此在制訂緩傾斜中厚礦體回采作業(yè)方案時需有效規(guī)避上述兩方面問題的不利影響，以傾斜方向分段，按傾斜度走向布置礦房，以此讓水平工作狀態(tài)下的機(jī)械化設(shè)備能按照房柱法的作業(yè)要求進(jìn)行采礦，所以該金屬礦結(jié)合礦區(qū)實際情況，制定了依據(jù)礦藏走向分布情況布置的礦房下盤脈外采準(zhǔn)機(jī)械化房柱采礦嗣后廢石尾砂混合充填采礦法，采礦企業(yè)之后利用該方案進(jìn)行的礦藏開采工作效率較之以往明顯提升。

2.2盤區(qū)布置

在對緩傾斜中厚礦體生產(chǎn)作業(yè)的研究中，要求規(guī)范化布置盤區(qū)，以此保證研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。對盤區(qū)布設(shè)位置正確與否進(jìn)行判斷時，需要礦山企業(yè)工作人員對于盤區(qū)的走向長度進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查了解，結(jié)合布置時所需的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、礦柱寬度及礦房跨度參數(shù)對布置情況進(jìn)行分析，所有參數(shù)均需輸入計算機(jī)進(jìn)行計算處理，且礦山企業(yè)需依托計算機(jī)技術(shù)對布置的盤區(qū)進(jìn)行實時監(jiān)控，如果在監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)有參數(shù)異常問題則需及時對參數(shù)作以調(diào)整，確保布置的盤區(qū)科學(xué)且合理。計算機(jī)系統(tǒng)在工作時會構(gòu)建多個結(jié)構(gòu)模型，將緩傾斜中厚礦體的具體傾斜度數(shù)、礦柱分布情況表示出來，此時工作人員可將不同模型進(jìn)行比較，依托標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)來對礦體作業(yè)參數(shù)加以調(diào)整，促使礦房支柱寬度、體積參數(shù)與要求的參數(shù)一致，使礦房具有良好的穩(wěn)定性，促使采礦工作能正常有序地開展。通過對盤區(qū)布置情況的研究分析，可對不合理布置參數(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化，計算機(jī)系統(tǒng)在其中發(fā)揮著參數(shù)驗證的作用，待各項參數(shù)均正確，并且進(jìn)行填充作業(yè)之后便可采用大型無軌自動設(shè)備進(jìn)行機(jī)械化采礦工作，依托合理布置的盤區(qū)及標(biāo)準(zhǔn)化程度高的參數(shù)進(jìn)行作業(yè)，開采效率提升效果會非常明顯。

2.3機(jī)械化開采作業(yè)

根據(jù)上述研究出的開采方案及盤區(qū)布置方法對坡道斜向的盤區(qū)、平巷等位置作采切處理。對運(yùn)輸巷道斷面尺寸進(jìn)行測量確定，要求其斷面高度為4m，寬度為4.3m；鑿巖車主要有兩種，型號分別為Boomr104與281；鏟運(yùn)機(jī)則以柴油作為動能進(jìn)行礦石運(yùn)輸。作業(yè)時使用的常規(guī)作業(yè)方案需根據(jù)研究得出的數(shù)據(jù)參數(shù)加以改進(jìn)，即提前準(zhǔn)備好施工所需設(shè)備，之后對作業(yè)區(qū)域進(jìn)行鉆孔、測量孔深、送管等作業(yè)，而后布置切割槽，對于礦體分布較厚的礦體要劃分作業(yè)空間，方便鉆孔設(shè)備能在相應(yīng)的空間內(nèi)進(jìn)行鉆入、切割、爆破。爆破開采作業(yè)期間采用扇形炮孔布置方式，以切割槽為自由面，從兩側(cè)向中間進(jìn)行爆破，一般情況下初次爆破崩礦距離稍短，后續(xù)爆破時需要擴(kuò)大崩礦距離，確保崩礦效果良好。出礦時可選用型號為TORO400E的電動鏟運(yùn)車將開采礦物輸送出去，該設(shè)備工作期間發(fā)動機(jī)熱量控制在較小范圍內(nèi)，以此提升動力，確保轉(zhuǎn)彎半徑的科學(xué)合理性，使得出礦設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性得以提升。

3結(jié)語

近年來機(jī)械化采礦技術(shù)在多種類型的礦產(chǎn)資源開采中有著較為廣泛的應(yīng)用，但在緩傾斜中厚礦體開采作業(yè)中，該技術(shù)的應(yīng)用效果不甚理想，要求相關(guān)研究人員針對此類機(jī)械作業(yè)難度大的礦體進(jìn)行多方面研究，基于機(jī)械化開采理論、技術(shù)多引進(jìn)一些現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)備，攻克緩傾斜中厚礦體的作業(yè)難點問題，實現(xiàn)機(jī)械化采礦技術(shù)在該種礦體開采作業(yè)中的有效性。

參考文獻(xiàn)：

［1］李佳臻.緩傾斜中厚礦體機(jī)械化采礦技術(shù)的運(yùn)用分析［J］.煙臺職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2017，23(1)：85-87.

［2］云龍輝.緩傾斜中厚礦體機(jī)械化采礦技術(shù)在某礦山的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代礦業(yè)，2016，32(12)：176-177.

［3］董凱程，楊小聰，田云飛，等.緩傾斜薄至中厚礦體采礦方法研究［J］.礦業(yè)研究與開發(fā)，2016，36(5)：10-13.

作者:耿旺 單位:西山煤電集團(tuán)馬蘭礦