矿山倾斜厚重矿体中机械采矿技术的应用

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:杨鹏 赖爱婷 邱晓礼
[导读] 摘要:从目前我国矿产行业的实际发展情况来看,具体采矿过程中,对于矿山倾斜厚重矿体的开采,通常都采用下方漏斗方式完成相应的开采作业,该项技术在具体应用过程中,要在深孔液压开矿设备辅助下完成。
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        摘要:从目前我国矿产行业的实际发展情况来看,具体采矿过程中,对于矿山倾斜厚重矿体的开采,通常都采用下方漏斗方式完成相应的开采作业,该项技术在具体应用过程中,要在深孔液压开矿设备辅助下完成。该项技术的应用可以提高开采效率、节省开采时间。随着我国煤炭开采的快速发展,机械采矿技术在其中发挥的作用也越来越重要。
        关键词:矿山;倾斜厚重矿体;机械采矿技术;应用
        1机械采矿技术
        机械采矿技术已经成为现阶段我国采矿作业中应用最为广泛的一项技术,该技术的运用不仅节省了人力,同时还有效提升煤矿采矿作业效果。依据采矿作业模式的不同可以分为以下两种:
        1.1露天开采技术
        开采矿产资源前,要先剥离矿体表层岩体,采用由上向下方式完成对矿产资源的合理开采。部分矿产资源会自己暴露出来,这一部分矿产资源位于地面上,针对这种类型的矿产资源在开采过程中适合采用露天开采技术。在矿产资源开采过程中,通过对露天开采技术的应用,一方面可以使矿产资源开采的安全性和工作效率得到显著提升,另一方面也可以减少矿产资源开采期间矿产资源贫化率,减少矿石损失,提高矿产资开采的经济效益。
        1.2地下开采技术
        一些矿产资源岩土层难以剥离,具体开采会消耗大量的财力和人力,一些矿产资源具有较高的赋存深度,对地下矿产开采技术的应用遭受到了一定限制。但是,随着人们环保意识的提升,矿产作业过程也加强了对节能环保的重视,人们也加强了对地下采矿技术的重视,如尾砂胶结充填采矿法,是目前新型的环保开采技术,实际采矿过程中,通过对该项技术的合理应用,可以有效降低采矿作业对环境的污染。
        2矿山倾斜厚重矿体的特点
        与其他矿体相比,矿山倾斜厚重矿体的倾斜角度大,角度的变化范围也较大,即最小的倾斜角度为50度,最大的倾斜角度可以达到300度。此类矿体的开采厚度也必须严格控制在5m~20m范围内,如果超出此范围进行开采,则容易造成机械设备的损坏,致使开采时间延长,影响开采活动的继续进行;所以此类矿体开采时,需要具备很好的开采条件及开采设备。同时,由于现在开采技术的不完善,在对于倾斜厚重矿山的开采中,为了保证机械设备的充分利用和提高其工作效率,需要设计好运输路线,铺设好运输轨道,并做好相关的保护工作。
        3矿山倾斜厚重矿体中机械采矿技术的应用
        3.1理论基础
        开采矿山倾斜厚重矿体过程中,因为矿产开采活动不断进行,随着开采活动的不断进行,采空区顶板面积将会不断增长,大型机械设备难以进入到采空区,也无法在周围开展相应的开采活动;同时,因为矿体角度具有不确定性,倾斜角度较小的矿体中因为开采作业产生的较小的矿体中崩落的矿石无法自行掉落,要利用机械设备完成对矿石的搬运,这会对矿山开采效率造成较大影响。因此,在实际矿山开采过程中,应当将矿区顶板优化为长条形等能缩小矿区顶部跨度,进而达到稳定效果;为确保矿区采用的机械设备和施工人员的安全,开采过程中,可以通过废矿石对采空区进行合理填充,通过对集中机械搬运方式和重力方式,提高矿区施工效率,完成对矿区情况的合理保护。
        3.2工作流程
        针对矿山倾斜矿体的开采,采取矿区分段的方法可以有效地提高开采效率,能充分发挥设备的作用,从而提高工作效率并减少采矿人员的工作量。其工作流程为:
        3.2.1切割矿体
        切割矿体是指对于矿区斜坡、矿体岩石等进行切割,运输矿石的轨道凿面尺寸为4.3m×3.9m,并通过液压台车的组合,使用铲运车完成出渣的工作,其挖掘尺度为1.5m。
        3.2.2矿房分割
        是针对厚度较大的矿体进行分割,分割时先实施爆破,爆破孔之间的距离为1.3mm,其深为26mm,其半径为40mm,并在爆破的两侧分别设置一个弧形炮孔,以至于为爆破提供最够大的分割空间。由图1可见,其为某矿区3号运输通道的炮孔实际分布情况。崩裂矿区时,由两侧向中间实施爆破。3号矿房实际长度为85m,并且分3个阶段完成崩裂,3次崩裂的间距分别为24m,30m和31m,其中第一次崩裂受空间限制的影响,仅为24m,两侧分别为11m和13m;剩下两次分别为30m和31m,两者之间的空区各自崩裂15m和15.5m。
       
        3.2.3崩裂矿体
        崩裂矿体过程中,具体顺序应当由两侧逐渐向中间靠拢,并且崩裂应当在预留区内完成。在崩裂矿体过程中,若矿区的整体矿体长度较大,具体崩裂时,可以分为几个阶段进行,确保崩裂作业的顺利进行。提升矿体开采效率就是提升矿体开采过程中的采用的机械设备的具体运行效率,同时,也是提升采矿业生产力的一项重要因素。由此可见,在具体采矿过程中,采用效率较高的开采机械设备,对于提升矿率来说意义重大。例如,某公司研发的以电力为核心的铲运机,其在具体应用过程中具有无烟排放、产热小、满载率高的性能,并且可以在不同的环境中应用,适合在矿山倾斜厚重矿体开采中应用。其在具体应用过程中,开采效率能够达到210t/h,针对大矿石的开采,开采效率与其他类型的机械相比可以增加约3.8%,这在一定程度上使矿山倾斜厚重矿体的开采效率能够得到显著提升。
        3.2.4矿井通风
        矿井通风,即根据矿体的运输情况,在矿井中适当的位置进行挖掘通风井,以便于矿井内与矿体外的空气流通,确保矿井内工作人员有新鲜的空气;同时回采工程中,也可以利用废石填充此通风井,充分地利用此设施,进而减少实际的工程量。
        3.2.5处理采空区
        对于采空区的处理主要通过废石对其进行填充,通过对该方法的应用,能够实现对自然环境污染情况的有效抑制,并且可以减少煤矿企业在开采过程中的成本投入,可以一举两得。
        4结语
        矿山倾斜厚重的矿体开采作业是一项难度较大的工作,在具体开采过程中要加强对机械采矿技术的应用。将机械采矿技术合理的应用到矿山倾斜厚重的矿体中时,要详细分析矿山倾斜厚重的矿体的具体情况,以分析结果为依据,选择性能合理的机械化设备,通过对该机械设备的应用,完成相应的开采作业。此外,在矿体开采过程中,要确保采矿工作人员的人身安全,尽量减少由于矿区开采对环境造成的污染,从而实现矿体开采作业的持续发展。在矿山倾斜厚重的矿体中通过对机械技术的有效应用,降低了矿山开采成本,提升了开采效率,并且使企业的经济效益得到进一步提高。
        参考文献
        [1]缓倾斜中厚矿体机械化协同开采技术[J].贺锋坚.世界有色金属.2020(05)
        [2]井下采矿机械与运输机械的特点及合理配置[J].鲁长绪.中国金属通报.2018(01)
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