機械化無軌運輸回收頂?shù)字诓竦V公司的運用

王寶明，劉文超

（赤峰柴胡欄子黃金礦業(yè)有限公司，內蒙古 赤峰 024039）

隨著科技的發(fā)展，各種如鏟運機樣的無軌機械設備也不斷面世，這極大的促進了采礦技術的進步，提高了礦石企業(yè)的飛速發(fā)展，特別是近年來，礦床開采條件越來越惡化，很多采掘工作根本無法靠人工完成，機械化無軌采掘設備的應用是未來礦石企業(yè)發(fā)展的必然。我國的地下開采設備也在向大型、高效、無軌方向發(fā)展，大量的無軌設備應用于常規(guī)的生產(chǎn)和運輸中，但將無軌設備應用在礦柱等殘礦回采中還相對較少，本文將創(chuàng)新性的將機械化無軌運輸應用于赤峰柴礦頂?shù)字臍埖V回收工作中，這能不僅能有效減少選礦處理量降低克金成本，還最大限度的降低了柴礦公司的資源損失率，提高礦山的服務年限，有效失信可生產(chǎn)[1]。

1 項目概況

1.1 項目背景

通過赤峰柴礦的殘礦勘察，在對1#井925平硐4線4#脈的地質資料核查與現(xiàn)場勘測后，發(fā)現(xiàn)在井下存在原12102采場未回收完全的4#脈高品位頂柱（9250404采場）。有著石長度80.0m，寬10.0m，高8.0m，礦量17600噸，平均品位2.85g/t,金屬量約50.16公斤的高品位殘礦。但現(xiàn)有的殘礦所在區(qū)域為原12102采場殘留頂柱由于下部及34.0m已全部膠結充填的高采空區(qū)，傳統(tǒng)的裝巖機已無法對該部分礦體進行回采，開采難度較大，必須要對其從新整理樹立，以便確定適合的回收方案才行[2]。

1.2 地質及空區(qū)條件

赤峰柴礦的1#豎井925平硐9250404采場，現(xiàn)探明還有一部分剩余礦柱未回收完全，該礦柱下部為采空區(qū)，如下圖1（紅色為需回收礦體，藍色為采空區(qū)）所示，不僅如此，現(xiàn)該礦體925平硐已揭露，礦體最寬位置可達34.0m，最窄位置礦體僅有2.0m，而礦體最寬位置下部正好為采空區(qū)，如下圖3所示：

圖1 1#豎井925平硐9250404采場礦體分布投影圖

從圖1和圖2現(xiàn)狀分析可得出兩個問題：一是現(xiàn)有常見的裝巖機出礦的方式很難實施，開采難度大，且容易發(fā)生安全事故。二是若開采過程中采場開采留6.0m～8.0m頂柱作為保安礦柱來保障安全則將造成長度80.0m，寬10.0m，高8.0m，17600噸鄺良的礦石浪費。

圖2 礦井高度局部平面圖

2 機械化無軌運輸回收技術的應用

2.1 技術方案

無軌運輸是在地下巷道或采場內用膠輪式或履帶式自裝自卸運輸設備運輸?shù)V巖的作業(yè)方式，其有著實用性強、成本低廉，對提高輔助運輸和礦井全員生產(chǎn)效率，效果十分明顯等特點。本次研究筆者所在的北溝分礦大膽嘗試，響應集團自動化生產(chǎn)的號召，根據(jù)赤峰柴礦的1#豎井925平硐9250404采場礦柱殘礦的具體情況，結合殘礦回收原則，在殘礦的回收工作中采取機械化無軌運輸?shù)姆绞秸归_回收作業(yè)研究，具體方案如下：

首先，通過協(xié)調購進一臺鏟運機，由于該礦體傾向南西傾角30°的特性，故在回采過程中首先施工脈外斜坡道，采用上向進路嗣后膠結充填采礦法（即采場中進行分層回采，回采過程中用充填材料將空采取進行填充）進行該部分頂柱的回收，具體操作過程為，距離礦體40.0m位置施工下向斜坡道施工至礦體與充填體交界處，再采用鏟運機出礦，如圖3所示：

圖3 礦脈外斜坡道示意圖

其次：當斜坡道施工至充填體與礦體邊界后，采用進路式采礦法，回采順序為：沿走向布置，由上盤向下盤依次回采，相鄰進路按一步進路和二步進路劃分，先回采一步進路，充填結頂后回采二步進路，二步進路回采完即進行接頂充填，整個分層回采完后開始上一分層的回采。這樣可以完成對該殘采頂柱剩余的礦石全部回收，且由于其采取的進路式采礦法，安全性和可靠性也能得到有效保障。

再次：在出礦方面，因采場礦體厚度較好，穩(wěn)固性好，在出礦工作上則采用常規(guī)的淺孔鑿巖的出礦技術，用鏟運機出礦、卡車運礦的出礦方案。無軌設備配套選擇上需注意，首先要根據(jù)殘礦回采作業(yè)分散的問題來選擇機動性較高的無軌設備，從而提高生產(chǎn)效率。在本方案中，采購的鏟運機為內燃鏟運機，同時根據(jù)設計的斜坡道及運輸巷道的規(guī)格參數(shù)選擇無軌設備的型號（本方案中采取的鏟運機為7m長、2m款，3m高，載荷為3t，型號為XT992的內燃鏟運機）。

2.2 經(jīng)濟效果

機械化無軌運輸回采試驗采場，嚴格按照設計方案施工后我們發(fā)現(xiàn)，預期的各項技術指標都能實現(xiàn)，通過核算發(fā)現(xiàn)，機械化無軌運輸進行殘礦回采，不僅能全面實現(xiàn)殘礦回收，增加企業(yè)礦石開采量，還能有提高礦山的服務年限，以赤峰柴礦的1#豎井925平硐9250404采場為例：預計新增礦量Q=17600噸，m生產(chǎn)規(guī)模42萬噸/年－礦石損失率（%）ε=5%，礦石貧化率（%）ρ=7% 增加礦山服務年限T=17600(1-5%)/[420000(1%～7%)]=0.043；增加服務年限比率d=0.043/7.99×100%=0.54%；新增礦量=50.16公斤，按照金320元/g計算，扣除全礦綜合成本393元/噸，此創(chuàng)新可創(chuàng)造經(jīng)濟效益:50.16*1000*0.93*320-17600*393=801.08萬元。不僅如此，隨著該方案實施后的可行性得到驗證，這樣一來可使得被老柴礦丟掉的高品位礦塊重新被利用起來。如此推算，通過礦石回收帶來的經(jīng)濟效益可觀，這不僅為我公司創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益，做到出礦品位提高，減少選廠的處理量，為公司的生產(chǎn)奠定堅實的基礎，也為礦山企業(yè)的老礦回采工作奠定了技術基礎，為整個行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了好的條件。

3 結語

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，對礦石的需求量也越來越大，但新的礦源尋找困難，要滿足工業(yè)發(fā)展的需求就必須要考慮對因歷史原因遺留的殘礦進行回采，這不僅僅是赤峰柴礦面臨的問題，也是整個礦山開采行業(yè)所面臨的問題，做好這項工作對我國的礦山開采行業(yè)發(fā)展意義重大。現(xiàn)有的殘礦大多是在復雜的地址條件下，其賦存狀態(tài)的復雜性也決定了回采方式必須要因地制宜制定適合的制定，很難做到標準化。本文僅從機械化無軌運輸方式在殘礦回收中應用的一方面進行了研究，事實證明，此項技術能為赤峰柴礦穩(wěn)定供礦量、提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，若能將無軌機械化應用到所有礦場、對其進行進一步研究應用，勢必為企業(yè)、行業(yè)和社會帶來更大的經(jīng)濟價值和社會價值，因此，還不需要各技術人員不斷創(chuàng)新，加強機械化無軌設備的研發(fā)和應用研究。