瓦廠坪鋁土礦1104工作面回采優化

趙賀

摘? 要：通過分析瓦廠坪鋁土礦1104工作面礦體的物理力學性質和1102工作面的三機配套生產情況，為1104工作面設備改進優化提供參數，在1104工作面回采時更換采礦機總功率增加但電機鉆速保持不變，增加采礦機與鋁土礦層的摩擦力，改用破巖截齒和提高刮板輸送機槽體的耐磨強度，減少維修次數，提高工作面產量。

關鍵詞：鋁土礦層;采礦機;破巖截齒;耐磨強度

中圖分類號：TD854? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）33-0080-03

Abstract： By analyzing the physical and mechanical properties of ore body in 1104 working face of Wachangping Bauxite Mine and the matching production of three machines in 1102 working face， parameters are provided for the improvement and optimization of equipment in 1104 working face. The total power of replacement mining machine increases while the drilling speed of motor remains unchanged at 1104 working face， the friction between mining machine and bauxite layer is increased， rock-breaking pick-up and scraper conveyor trough are used instead. The wear resistance of the body reduces the times of maintenance and improves the output of the working face.Keywords： bauxite layer; mining machine; rock-breaking pick; wear resistance

在貴州鋁土資源豐富，但由于鋁土礦自身硬度高，礦層賦存條件復雜等因素的影響，導致實現機械化開采比較困難。國家對資源高效回采的要求不斷提高，經過專家們的不懈努力初步實現了鋁土礦的機械化開采。瓦廠坪鋁土礦根據自身礦床儲存條件較好，以1102工作面為例綜采試生產取得了一定的成果，但是設備的零配件磨損嚴重，回采效率低未達到設計生產能力。在生產中不斷的探索綜采設備與鋁土礦床之間的匹配，以1104工作面回采為研究對象對綜采設備進行了優化。

1 1104工作面概況

1104工作面對應地表為由南向北傾斜的山體結構，無河流、水體及建筑物存在。該工作面平均可采長度1037m，平均傾斜寬140m，面積145180m2，鋁土礦層平均厚度2.3m，可采儲量87.5萬噸，服務年限10個月。

2 礦層賦存情況

1104工作面位于鹿池向斜東翼，傾角較緩，傾角大部分為14°～29°，走向48°～57°，傾向318°～327°。巷道掘進中發現有明顯起伏，傾角在5°左右，存在小型褶曲構造。

老頂為棲霞灰巖底部為深灰～黑灰色、中厚層～厚層細晶灰巖、泥質灰巖夾深灰～黑色薄層生物碎屑泥灰巖，泥質物常包圍較純灰巖團塊而形成瘤狀、球狀構造的特征較為明顯，與下伏梁山組為連續沉積。f=3.5～4.5，抗壓強度Rc30～60MPa。直接頂梁山組（P2l）頂部的白云質灰巖、泥質灰巖、泥灰巖、炭質泥巖，一般抗壓強度Rc30～60MPa，抗剪強度C′=34.1～40.MPa。偽頂板為梁山組（P2l）上部的炭質泥巖和鋁土巖。

鋁土巖主要呈褐灰色，薄至中厚層。

直接底板為梁山組（P2l）鋁土巖下部褐灰～淺灰色中厚層致密塊狀鋁土巖，大部分1～3m厚。老底板為上石炭統黃龍組（C2h）灰巖和下中志留統韓家店群（S1-2hj）頂部頁巖。總厚大于400m。

3 1102工作面概況

參考煤礦綜采技術的相關參數，并結合《有色金屬采礦設計規范》中的相關要求和計算公式，得出采礦機的參數為：總裝機功率不小于585kW，截深不小于630mm，采高1.5m～3.0m，平均2.16m左右，生產能力不小于100萬t/a，牽引方式為銷排式無鏈電牽引，牽引力不小于345kN，額定電壓1140V，最大適應傾角30°～40°。初選MG300/730-AWD1型交流電牽引采礦機。刮板輸送機的技術參數如表2所示。

表2 刮板輸送機技術參數

由于鋁土礦與煤層存在明顯的差異，造成采礦機截齒和齒座、搖臂軸組件、行走輪、油缸相應配件消耗量大，采礦機磨損嚴重。2018年5月9日～11月30日累計開采礦石21萬噸，日平均產量為1000噸;截齒消耗4675個，日平均消耗24個。采礦機不但維修次數增多、維修成本增加還大大降低了開機率。由于鋁土礦遇水泥化刮板輸送機的鏈條、槽體磨損嚴重。

4 1104工作面設備改進

礦體中的物質以Al2O3為主體，約占50%～80%，平均為67.53%;SiO2在礦體中分布較為均勻，平均約占礦體5.48%左右;S主要是以FeS（即硫鐵礦）的形式存在，平均約占礦體1.67%，溶蝕區S的含量低于0.05%;Fe2O3平均約占礦體5.60%。礦體中的伴生礦產有鎵和鋰。

為進一步研究鋁土礦體的物理力學特性，共采礦石工程試驗樣25件進行試驗，測試結果如表3所示。

通過對礦體物理力學分析和現場的生產實踐可以看出鋁土礦體硬度大、柔性強只能靠采礦機的硬磨才能采出，這樣需要采礦機的功率大，截齒硬度要增強，同時截深改為600mm。MG500/1170-WDA（改進）型采礦機，總裝機功率為1170kW，搖臂截隔電機功率為2*300kW，降低功率增加與鋁土層之間的摩擦力，截齒由原來的U84普通截齒改為U95破巖截齒合金頭的直徑由原來的20mm改為30mm，截齒損耗降低到每天5個。同時對刮板輸送機槽體進行了焊接增強其耐磨強度，及時更換鏈條等。由于1104工作面緊鄰1102工作面因此工作面壓力變化不大，因此液壓支架未進行改進。經過設備的改進，縮短了設備維修時間，大大提高了采礦機的開機率，同時日產量達到了3032.7噸。

5 結論

通過在工作面設備的改進，可以得出綜采技術能夠應用于鋁土礦的回采工藝中，但是截深不能太大，同時需要特殊改進的采礦機，要求采礦機的總功率要大，鉆速要低，截齒的耐磨強度要高，采用增加采礦機于鋁土礦體之間的摩擦力來提高生產能力，同時刮板輸送機槽體的耐磨強度也要增加，鏈條要及時更換，才能達到工作面三機有效的配合，提高鋁土礦的生產能力。

參考文獻：

[1]文艦.貴州鋁礦山現狀及發展對策[J].輕金屬，2004（5）：6-9.

[2]徐軍，陳學森.我國鋁土工業現狀及今后發展建議[J].輕金屬，2001（10）：3-6.

[3]趙遠由.貴州省務川縣瓦廠坪礦礦床地質特征[D].昆明：昆明理工大學，2007.

[4]周啟，喻萬松.貴州省務川縣瓦廠坪鋁土礦淺部礦體地質特征[J].地質與資源，2016（4）：351-355.

[5]徐曉乾，向龍，邵國軍，等.瓦廠坪鋁土礦1102工作面綜采實驗相關影響參數的分析與探討[J].金屬礦山，2014（8）：37-40.

[6]張吉龍，姜立春.我國鋁土礦資源開采技術綜述[J].輕金屬，2007（6）：5-8.

[7]鹿愛莉，賈雅慧.我國鋁土礦的綜合利用研究[J].礦產保護與利用，2010（1）：49-51.

[8]陸欽芳.關于我國氧化鋁業競爭力和發展對策的探討[J].輕金屬，2001（5）：3-6.

[9]白云飛，葉振華.基于突變優選理論的采礦方法選擇[J].金屬礦山，2011（10）：61-67.

[10]楊巧芳，趙清杰.我國氧化鋁工業現狀及世紀初發展戰略探討[J].世界有色金屬，2001（6）：24-26.