一種新型溜井放礦系統(tǒng)在某磷礦的應(yīng)用

黃 杰 姚 華 何忠國

(貴州開磷有限責(zé)任公司)

漏斗式底部結(jié)構(gòu)在采用重力放礦運(yùn)搬方式的采礦方法中較為多見，適用于各種礦石條件，穩(wěn)固性好，是目前礦山應(yīng)用最廣泛的形式之一。一般溜井的底部結(jié)構(gòu)多采用漏斗式，振動放礦機(jī)作為溜井與運(yùn)礦車輛、膠帶等之間的銜接紐帶，發(fā)揮著舉足輕重的作用。尤其是針對產(chǎn)量較高的地下礦山，礦石流量較大，振動放礦機(jī)的安裝、維修需要花費(fèi)大量的人力物力，多數(shù)不能滿足生產(chǎn)的需要[1-4]。

馬路坪磷礦為地下礦山,其溜井系統(tǒng)礦廢運(yùn)輸在250萬t/a以上。根據(jù)礦體賦存條件，沿礦體走向每300 m劃分一個盤區(qū)，采用錨桿護(hù)頂空場采礦嗣后充填采礦法，鏟運(yùn)機(jī)出礦。礦石運(yùn)輸通過鏟運(yùn)機(jī)由采場倒運(yùn)至各盤區(qū)溜井，中段各盤區(qū)底部使用漏斗式結(jié)構(gòu)，經(jīng)由振動放礦機(jī)裝載到汽車貨箱上運(yùn)至主溜井，再由主溜井底部的漏斗式結(jié)構(gòu)輸送到膠帶，最終運(yùn)至礦倉。

為保證礦山的生產(chǎn)能力，馬路坪磷礦目前共有2個中段15個盤區(qū)在同時作業(yè)，每個盤區(qū)設(shè)計有2套溜井系統(tǒng)，需要安裝30臺振動放礦機(jī)。此外，各中段還有4條主溜井連接膠帶以及礦倉倒礦等漏斗式結(jié)構(gòu)放礦，至少還需要10臺振動放礦機(jī)。因此，馬路坪磷礦正常生產(chǎn)模式下共需要固定安裝40臺振動放礦機(jī)。如此龐大的運(yùn)輸系統(tǒng)，振動放礦機(jī)起著承上啟下的關(guān)鍵性作用，但是伴隨著生產(chǎn)的推進(jìn)，振動放礦機(jī)的安裝、維護(hù)、保養(yǎng)等工作日益繁重。為節(jié)約生產(chǎn)成本，降低維修頻率，馬路坪磷礦研制出一種使用鋼制框架結(jié)構(gòu)作為支撐基礎(chǔ)，振動放礦機(jī)懸掛安裝及六面體料倉的新型放礦系統(tǒng)。

1 新型溜井放礦系統(tǒng)簡介

1.1 基礎(chǔ)支撐

相比傳統(tǒng)的溜井漏斗式底部結(jié)構(gòu)，懸掛式振動放礦機(jī)系統(tǒng)最大的區(qū)別在于基礎(chǔ)支撐采取鋼制框架結(jié)構(gòu)代替鋼筋混凝土基礎(chǔ)[5]。其鋼制框架結(jié)構(gòu)主體部位安裝在溜井底部的硐室之中，尺寸根據(jù)溜井、運(yùn)礦車輛在巷道中的固定位置和振動放礦機(jī)型號所定。整個鋼制框架結(jié)構(gòu)安裝完成后，只需要在硐室路面澆灌50 cm厚的混凝土基礎(chǔ)，起穩(wěn)定作用。

1.2 振動放礦機(jī)安裝方式

振動放礦機(jī)的安裝依托輔助鋼制框架和4條鋼絲繩與主框架組合，整個振動放礦機(jī)懸掛在主框架之上。采用鋼絲繩連接可調(diào)節(jié)振動放礦機(jī)的角度，方便控制放礦的效率。每條鋼絲繩的中部加裝拉伸彈簧，降低振動放礦機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的損傷[6]。

1.3 溜井連接方式

整個結(jié)構(gòu)不使用混凝土澆灌，最大的問題是振動放礦機(jī)與溜井之間的銜接。為保證底部結(jié)構(gòu)在使用過程中不發(fā)生漏礦情況，在振動放礦機(jī)的尾端與溜井之間加裝一個六面體料倉，整個料倉使用錳鋼板制作，縫隙采用廢棄錳鋼板焊接。通過簡易料倉銜接之后，便形成一套完整的漏斗式底部結(jié)構(gòu)。新型溜井放礦系統(tǒng)示意見圖1。

圖1 新型溜井放礦系統(tǒng)示意

2 新型溜井放礦系統(tǒng)的優(yōu)勢

2.1 施工周期短

采用傳統(tǒng)振動放礦機(jī)安裝方式，鋼筋混凝土基礎(chǔ)澆灌完成后才能安裝振動放礦機(jī)，并且鋼筋混凝土基礎(chǔ)還需要養(yǎng)護(hù)至少1個月才能投入使用，整個安裝過程最少需要2個月。新型溜井放礦系統(tǒng)中，懸掛式振動放礦機(jī)安裝所需的鋼制框架結(jié)構(gòu)在溜井設(shè)計完成后，即可在地表完成加工，運(yùn)抵井下后只需要將所有部件焊接在一起，即可完成整個結(jié)構(gòu)的安裝，整個焊接過程及地坪施工只需要1個月。兩者相比，鋼制框架結(jié)構(gòu)可縮短安裝周期至少1個月。

2.2 成本低

采用傳統(tǒng)的安裝方式，鋼筋、混凝土以及安裝費(fèi)用共需要15萬元左右。懸掛式振動放礦機(jī)安裝所需主要材料為槽鋼，整個結(jié)構(gòu)共需要鋼材4 t，安裝費(fèi)1.5萬元，加上其他輔助設(shè)施成本合計為5萬元左右。相比之下，采用懸掛式振動放礦機(jī)安裝方式可節(jié)約成本10萬元。

2.3 維修便利

振動放礦機(jī)在使用過程中電機(jī)最容易發(fā)生故障，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，振動放礦機(jī)安裝在鋼筋混凝土平臺之上，使用一段時間后，支撐振動放礦機(jī)的平臺上會殘留較多礦渣，電機(jī)周圍的空間較小，拆卸安裝十分麻煩。懸掛式振動放礦機(jī)的電機(jī)通過螺栓與放礦機(jī)固定，維修時只需要拆卸螺絲即可完成檢查維修。此外，在使用過程中如發(fā)生振動放礦機(jī)自身損壞，采取傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安裝方式，因振動放礦機(jī)4個角柱均固定在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)，必須使用風(fēng)鎬破除放礦機(jī)周邊的鋼筋混凝土才能安裝，振動放礦機(jī)安裝之后再重新澆灌，整個過程至少要一個半月。而懸掛式振動放礦機(jī)只需要割掉放礦機(jī)，更換全過程一周即可完成。

2.4 可回收利用

傳統(tǒng)的鋼筋混凝土基礎(chǔ)在回采結(jié)束后，除振動放礦機(jī)可以作為廢棄鋼鐵回收外，其他材料均為一次性利用。采用鋼制框架結(jié)構(gòu)安裝振動放礦機(jī)，在盤區(qū)回采結(jié)束后，所有鋼材均可以回收，再次利用。

2.5 放礦效率可控

傳統(tǒng)的振動放礦機(jī)安裝之后，如需調(diào)整振動放礦機(jī)的放礦效率，必須拆除原有振動放礦機(jī)，更換振動放礦機(jī)型號才能實現(xiàn)，十分麻煩。而懸掛式振動放礦機(jī)通過調(diào)整鋼絲繩的長度改變放礦機(jī)臺板的傾角，即可改變放礦速率，在礦倉放礦或者膠帶轉(zhuǎn)運(yùn)時優(yōu)勢十分明顯。

2.6 方便疏堵

礦石從采場進(jìn)入盤區(qū)溜井之后，經(jīng)常會有較多大塊造成溜井與振動放礦機(jī)銜接位置堵塞。采用懸掛式振動放礦機(jī)，在六面體料倉靠近放礦機(jī)方向的一面制作一扇50cm×50cm方形門，使用插銷卡住，在漏斗堵塞時，打開此門，使用撬棍處理即可，減少使用火工處理的頻率，降低安全風(fēng)險。

3 結(jié) 語

經(jīng)過多次的生產(chǎn)實踐,基于鋼制框架結(jié)構(gòu)的懸掛式振動放礦機(jī)及錳鋼板六面體料倉的新型溜井放礦系統(tǒng)在馬路坪磷礦成功應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、材料可循環(huán)利用、維護(hù)簡單、可控性強(qiáng)等優(yōu)越性得到了廣泛認(rèn)可，該系統(tǒng)已經(jīng)在貴州開磷有限責(zé)任公司所有礦山推廣使用。在接下來的實踐中，將探索在巷道拱頂兩端合適高度處開鑿較小耳洞作為支撐點進(jìn)行安裝，減少鋼材使用量，進(jìn)一步降低成本。