如何提高地下錳礦機(jī)械化開采水平

楊 軍

(陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽 712000)

如何提高地下錳礦機(jī)械化開采水平

楊 軍

(陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽 712000)

將地下錳礦機(jī)械化開采技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，總結(jié)錳礦資源分布特點、開采、消耗、存在問題、開采技術(shù)優(yōu)化措施等，通過機(jī)械化開采技術(shù)的構(gòu)建提高地下錳礦技術(shù)開采整體水平，滿足錳礦產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)化發(fā)展需求，為錳礦產(chǎn)業(yè)開采提供有效支持。

地下錳礦；機(jī)械化開采；技術(shù)水平，策略優(yōu)化

伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代工程建設(shè)中，錳及含錳合金物的用途趨于廣泛，在統(tǒng)計分析中可以發(fā)現(xiàn)，世界上約有95%的錳用于冶金工業(yè)中，有5%運(yùn)用在其他工業(yè)之中，如化工業(yè)、建筑材料工業(yè)以及電子工業(yè)等，因此，錳逐漸成為我國工業(yè)發(fā)展的重要資源，錳作為一種多元化的礦產(chǎn)資源，被我國列為稀缺資源之一。在我國錳礦資源開采的過程中，中小型地下錳礦機(jī)械化開采技術(shù)呈現(xiàn)出自動化的工程開采形式，在地下錳礦機(jī)械化開采技術(shù)分析中，需要通過對錳礦工程項目設(shè)計分析中，實現(xiàn)水泵、通風(fēng)以及設(shè)備運(yùn)營方案的設(shè)計優(yōu)化，提高錳礦的生產(chǎn)效率、提升生產(chǎn)能力，從而為企業(yè)整體水平的提升提供有效支持。同時，在礦山作業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)項目優(yōu)化中，需要將工程效益、工程效率特點進(jìn)行綜合性的分析，構(gòu)建高效化的錳礦機(jī)械開采技術(shù)，完善工程項目設(shè)計的核心理念，從而為機(jī)械化錳礦開采技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)化提供良好依據(jù)。

1 錳礦資源開采及消耗

1.1 錳礦石的開采分析

通過對我國錳礦石開采技術(shù)的分析可以發(fā)現(xiàn)，我國錳礦資源存在著嚴(yán)重不足的現(xiàn)象，由于礦床賦存條件相對復(fù)雜、區(qū)域經(jīng)濟(jì)以及地理因素等問題的限制，導(dǎo)致部分能源無法得到開發(fā)及利用。其基本的開采技術(shù)主要以地下淺層開采為基礎(chǔ)，例如，廣西大新、云南建水以及廣西平樂等；只有少部分采用了露天及地下聯(lián)合的開采技術(shù)形式，如四川漢源錳礦[1]。對于我國地下開采的錳礦形式而言，通常出現(xiàn)了傾斜及緩和傾斜薄礦體結(jié)構(gòu)，其中的厚度、傾角變化方向都相對較大，斷層、節(jié)理、裂縫發(fā)育等都存在著不穩(wěn)固的現(xiàn)象，而且，錳礦的頂?shù)装逯饕獮樘抠|(zhì)頁巖，在開采中容易與礦物中的硫發(fā)生反應(yīng)，從而出現(xiàn)自燃現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的發(fā)生為錳礦石的開采造成了一定的制約。因此，在錳礦開采的過程中，我國多采用地下開采，通過壁式崩落法、房柱法開采、急傾斜多用削壁充填法等技術(shù)的運(yùn)用提高礦石回采率。但是，在錳礦資源開采的環(huán)境下，由于頂板管理不完善以及機(jī)械化程度相對較低，為錳礦資源的合理開采及有效運(yùn)用造成了一定制約[2]。

1.2 錳礦資源的消耗

在研究中可以發(fā)現(xiàn)，我國是全球硅錳鐵合金、碳素錳鐵、電解金屬錳以及硫酸錳等錳礦加工生產(chǎn)最大的國家，研究中將我國錳礦石加深產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)行了分析，2015-2016年深加工產(chǎn)量如表1所示[3]。

表1 2015-2016年錳礦石主要深加工產(chǎn)品產(chǎn)量

由表1可以發(fā)現(xiàn)，我國錳系鐵合金產(chǎn)量相對較高，如果在資源開采的過程中，全部用國產(chǎn)含Mn 30%的礦石進(jìn)行生產(chǎn)，每年就需要錳礦石2 000萬t，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)也就造成了礦石產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)重消耗，為礦石產(chǎn)業(yè)的開采及工程項目的優(yōu)化設(shè)計消耗帶來了嚴(yán)重的損害。因此，在現(xiàn)階段錳礦開采的過程中，需要認(rèn)識到機(jī)械化開采技術(shù)的優(yōu)勢性，通過對技術(shù)的創(chuàng)新維護(hù)，滿足工程項目設(shè)計的基本需求，從而為礦石產(chǎn)量的優(yōu)化提供有效支持，滿足錳礦資源消耗運(yùn)用的合理性，提升錳礦資源的開采優(yōu)勢性，為錳礦資源產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化奠定良好基礎(chǔ)。

2 錳礦開采管理中存在的問題

1) 外界管理問題的限制

在現(xiàn)階段錳礦開采技術(shù)設(shè)計的過程中，其外界管理工作存在著一定的限制性因素，其具體的外界開采影響因素主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，相關(guān)企業(yè)開采人員的證件不全面。通過對我國錳礦開采工作的分析可以發(fā)現(xiàn)，我國錳礦開采企業(yè)存在著一些無證開采的現(xiàn)象，他們通過與當(dāng)?shù)卣膮f(xié)商，采取不正當(dāng)?shù)拈_采方式，同時也存在著私自開礦隱瞞地址、產(chǎn)量等現(xiàn)象，為管理工作構(gòu)建造成了制約。第二，存在國家針對性稅收的問題。在現(xiàn)階段錳礦開采管理工作構(gòu)建的過程中，由于錳礦開采存在著稅收問題的限制，導(dǎo)致一些稅務(wù)問題無法得到滿足，首先，在國家相關(guān)部門工作構(gòu)建中，不能對企業(yè)產(chǎn)出量進(jìn)行及時性的掌握[4]；其次，企業(yè)中的此物管理部門存在偷稅漏稅的現(xiàn)象，而且相關(guān)管理人員法律意識淡薄，從而對管理工作的執(zhí)行造成制約；最后，管理人員存在著工作問題疏忽的現(xiàn)象。因此，這些問題的出現(xiàn)對我國錳礦開采及管理造成了制約。

2) 內(nèi)部管理問題的限制

通過對錳礦開采工作的分析可以發(fā)現(xiàn)，內(nèi)部控制問題逐漸成為制約錳礦開采的主要因素，其影響因素有：第一，環(huán)境污染問題的制約。在錳礦開采技術(shù)運(yùn)用中，存在著開采技術(shù)不成熟的限制，導(dǎo)致我國錳礦開采以露天開采為主，但是，在該種背景下，對錳礦開采造成了嚴(yán)重?fù)p害，而且，廢石堆放、破壞生態(tài)環(huán)境、污染因素的出現(xiàn)，都在某種程度上對錳礦內(nèi)部開采造成制約。同時，在錳礦工程項目開采的背景下，也存在著地面沉陷、地下漏水等環(huán)境因素的限制，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)也就為錳礦的開采造成影響。我國存在一些私企礦，這些錳礦管理者缺少專業(yè)性的素養(yǎng)，在錳礦開采中不重視對環(huán)境保護(hù)工作的構(gòu)建，從而對開采資源造成了一定限制。第二，安全問題。在錳礦開采中，存在著內(nèi)部管理工作不系統(tǒng)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)同樣為錳礦開采帶來限制，導(dǎo)致開采中支架、打井以及機(jī)械操作等技術(shù)缺乏專業(yè)性，從而為錳礦開采留下了安全隱患。第三，薪酬安排缺少合理性。在錳礦開采工作設(shè)計的過程中，其薪酬待遇相對合理，但是，存在上級管理工作不到位現(xiàn)象，專業(yè)施工人員在該種背景下無法體現(xiàn)自身的維權(quán)意識，從而為內(nèi)部管理工作的設(shè)計造成制約，因此，在現(xiàn)階段錳礦資源開采工作優(yōu)化設(shè)計中，需要認(rèn)識到這些因素，從而為錳礦工程項目的優(yōu)化設(shè)計提供有效支持。

3 提高地下錳礦機(jī)械化開采的技術(shù)分析

1) 提高中小型礦山裝備的使用效率

在現(xiàn)階段地下錳礦機(jī)械工程項目開采的過程中，中小型礦山設(shè)備的型號相對齊全，而且，規(guī)格多樣，其運(yùn)輸?shù)木嚯x相對較近，具有維修方便的特點，因此，在通過中小型礦山裝備的運(yùn)用，可以為地下錳的機(jī)械化開發(fā)提供有效支持，提高產(chǎn)業(yè)的綜合競爭力，滿足錳礦機(jī)械化開采的核心需求。在中小型礦山開采的過程中，其裝備形式主要分為以下幾點：第一，轉(zhuǎn)載設(shè)備，在地下錳礦開采的過程中，中小型礦山掘進(jìn)開采設(shè)備主要采用了扒渣機(jī)、裝巖機(jī)、小型(柴油)電機(jī)車等設(shè)備，其中的扒渣機(jī)具有靈活性的特點，可以提高地下礦開采的整體效率。第二，礦車。在地下錳礦開采的過程中，與之相配的礦車主要有0.5，0.75，1.2 m33種翻斗結(jié)構(gòu)，其中包括側(cè)翻斗以及直翻斗兩種。在該種機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的過程中，通常會采用人工翻車的形式。通常狀況下，在機(jī)械化作業(yè)過程中，機(jī)械礦車的數(shù)量會由牽引力、道路狀況以及礦石質(zhì)量等綜合因素所決定的。

2) 耙礦絞車開采技術(shù)在錳礦開采中的運(yùn)用

在地下錳礦工程開采的過程中，耙礦絞車開采技術(shù)主要淺眼留礦法作為基礎(chǔ)，通過對空場采礦技術(shù)的運(yùn)用，實現(xiàn)錳礦的合理開采。在耙礦絞車開采技術(shù)構(gòu)建中，可以實現(xiàn)構(gòu)造簡單、設(shè)備投資低、移動方便以及堅固耐用的技術(shù)形式，并實現(xiàn)低成本費(fèi)用的有效維護(hù)，而且，在該技術(shù)運(yùn)用的過程中，也可以實現(xiàn)維修成本低、使用范圍廣的最終目的。但是，在運(yùn)礦工作中，存在著工作間斷、鋼絲繩磨損大以及電能消耗高等限制性的因素，在耙運(yùn)距離增加的背景下，會提高工程項目的生產(chǎn)效率，從而對錳礦機(jī)械的項目開采造成嚴(yán)重制約。在研究中可以發(fā)現(xiàn)，礦山開采中的平均礦體相對較狹窄，而且，每年投入的工廠擴(kuò)展量、地質(zhì)探礦以及開采切割功能存在著一定的復(fù)雜性，在小礦山開采中其平均的開采量相對較多，如果采用淺眼落礦的留礦法以及房柱法，可以提高設(shè)備的運(yùn)營效率，滿足錳礦開發(fā)的核心技術(shù)，因此，在現(xiàn)階段電耙出礦巷通掘進(jìn)工程項目設(shè)計的過程中，需要通過電耙出渣技術(shù)的運(yùn)用，提高地下錳礦的開采效率，從而為工程項目優(yōu)化提供有效支持。

3) 天井掘進(jìn)機(jī)械技術(shù)的運(yùn)用

第一，天井吊罐技術(shù)，對于天井吊罐技術(shù)而言，其作為一種機(jī)械化的設(shè)備開采方式，與傳統(tǒng)技術(shù)形式相比存在著一定的差異性。在該種技術(shù)運(yùn)用中，可以節(jié)省木材，減輕勞動人員的工作強(qiáng)度，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)通風(fēng)速度快的特點，而且，通過梯形掘進(jìn)方式的設(shè)計，可以為工人的上下出行提供方便。第二，爬罐法。在爬罐法技術(shù)運(yùn)用的過程中，可以消滅垂直鉆孔，并掘進(jìn)天井，由于沒有中心孔，其工作中不用采用鋼絲鋼絲繩懸吊，從而實現(xiàn)天井幣軌道的直接升降。對于地下錳礦的施工人員而言，乘爬罐上升到工作面時，會在鋼板保護(hù)的背景下實現(xiàn)鑿巖、裝藥、連線的安全性爆破，提升地下錳礦的開采效率。第三，爆破成井法，作為一種特殊性的掘進(jìn)方式，可以實現(xiàn)特殊性的掘進(jìn)工程，完善自上而下、自下而上的掘進(jìn)方式。通常狀況下，鉆鑿一組中的5～9個直徑需要打100～150 mm的深孔，并通過分次爆破形成天井，同時需要注意的是，其傾斜角度需要維持在50(°)～90(°)之間。第四，鉆井成井法，通常狀況下，通過對鉆井技術(shù)的優(yōu)化以及機(jī)械技術(shù)的穩(wěn)定創(chuàng)新，可以通過對回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的工程設(shè)計，提高鉆井技術(shù)的優(yōu)勢性，并完善工程項目設(shè)計的核心理念[5]。

4) 地下錳礦機(jī)械鉆井的優(yōu)化措施

在現(xiàn)階段地下錳礦機(jī)械開采技術(shù)運(yùn)用的過程中，需要將工作內(nèi)容的基本特點作為基礎(chǔ)，通過對開采技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新，完善鉆井技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新方式，并在整個過程中做到以下幾點。第一，提高施工人員的思想認(rèn)知能力。通過對機(jī)械工程項目的設(shè)計，可以開展專業(yè)性的工作項目設(shè)計理念，完善工程施工重點，從而為機(jī)械化工程項目的設(shè)計及完善提供有效支持，為社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供良好保證。第二，提高工程項目的經(jīng)濟(jì)投入，在現(xiàn)階段礦山生產(chǎn)機(jī)械化運(yùn)行的背景下，需要提高經(jīng)費(fèi)項目的投入，從而為地下錳礦的開采提供有效支持，完善自動化的設(shè)備運(yùn)行理念。第三，重視設(shè)備的維護(hù)及保養(yǎng)。在礦井生產(chǎn)機(jī)械水平優(yōu)化的過程中，相關(guān)工程人員需要通過對機(jī)械項目運(yùn)行狀態(tài)的分析，構(gòu)建定期化的合作管理機(jī)制，并定期進(jìn)行零件的更換，加強(qiáng)日常保養(yǎng)工作，從而提高設(shè)備的運(yùn)行效率，為地下錳礦機(jī)械開采技術(shù)的優(yōu)化提供有效支持。

4 結(jié) 語

總而言之，在現(xiàn)階段錳礦機(jī)械開采技術(shù)構(gòu)建的過程中，機(jī)械化的工程項目作為核心內(nèi)容，是科學(xué)化工程項目生產(chǎn)的核心內(nèi)容，因此，在礦山作業(yè)機(jī)械化水平提升的過程中，需要將礦山生產(chǎn)作為基礎(chǔ)，提高對錳礦工程項目的關(guān)注度，完善企業(yè)的運(yùn)行及發(fā)展需求，提升企業(yè)的項目工程管理機(jī)制，完善社會發(fā)展需求，從而為錳礦經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及經(jīng)濟(jì)效益的提升提供良好保障，優(yōu)化錳礦工程項目開采的核心理念。

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[3] 郭強(qiáng). 基于物聯(lián)網(wǎng)的錳礦開采監(jiān)測軟件設(shè)計[J]. 中國錳業(yè), 2016, 34(6): 159-161.

[4] 黃成才. 淺議提高靖西地下錳礦機(jī)械化開采水平[J]. 安全生產(chǎn)與監(jiān)督, 2012(2): 34-35.

[5] 景瑞. 論煤礦機(jī)械化采掘設(shè)備的運(yùn)行管理[J]. 能源技術(shù)與管理, 2016, 41(6): 188-189.

How to Improve the Level of Mechanized Minings

YANG Jun

(ShanxiEnergyVocationalandTechnicalCollege,Xianyang,Shanxi712000,China)

This article makes a system analysis of the underground manganese mine mechanized mining technology. The author sums up the resources distribution, the characteristics of manganese ore mining and consumption, including some existing problems and optimization measures such as mining, construction of underground mining technology to improve the overall level of manganese ore in mechanized mining technology. It will meet the economic development needs of the manganese industry to provide effective support for the mining of manganese industry.

Underground manganese ore; Mechanized mining; Technical level; Strategy optimization

2017-04-10

楊軍(1980-)，男，陜西乾縣人，講師，研究方向：機(jī)械工程，手機(jī)：13992085219，E-mail：1399138385@qq.com.

F426.1

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10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.030