1地下金属矿山连续开采的概念的发展逐步完善。“地下矿山采矿连续工艺”依矿岩软硬程度的不同有2种形式:一是在硬度不大的矿岩如煤矿、钾盐等矿床开采中的采掘全工艺过程(如切割、落矿、装载、运搬)在同一空间内平行连续作业;二是在矿岩坚硬的矿山,如金属矿,在矿体、阶段或矿块的回采过程中落矿、出矿、运矿三大工序各自具有相对独立的作业条件,各工序间的相互协调,在不同的空间平行作业,由此组成高效率的连续开采工艺系统|3~4.地下金属矿山连续工艺仅仅指矿块(矿房)回采工艺的连续性,只是连续开采的一个层次。连续开采主要包括4个层次的内容。
1.1矿房的连续回采(I层次)矿房的连续回采是指在采场的回采过程中落矿、出矿、矿石运搬工艺的连续作业。研究的主要内容有适合于连续回采的采矿方法及采场结构,高效率、低大块率的凿岩、落矿技术高效耐用和经济的采场连续出矿和连续运搬设备。其目的是实现高效率、高能力的落矿、出矿、运矿的采场连续回采。这个层次下一步研究的重点将是大块的控制管理和出矿、运矿设备的改进和完善1. 1.2矿体(床)的连续开采(层次)它是指在矿体(床)的开采过程中,不留或少留矿柱,尽可能采用一步骤回采的开采模式。研究的主要内容有:开采方矿石的连续运送,是指井下矿石的转载、运输、提升等环节。研究的主要内容有:连续运送矿石的方式、运送设备及配套设备的研制等。该层次为地下开采矿石的后处理工艺,近几年来,该层次的研究无重大突破,国外很多矿山用特殊的胶带运输机实现了地下开采矿石的连续运送|7~8.子992002矿冶工程1.4全工艺过程的连续化(IV层次)全工艺过程的连续化是指掘进、落矿、出矿、搬运、运输等过程的连续化作业,是最高层次的连续开采,目前,这个层次在软岩矿中的研究和应用发展迅猛,己实现大规模工业开采全工艺过程的连续化。在硬岩开采中的研究难度较大,但如连续采矿机、冲击式采矿机、钻孔射流采矿等已开始投入试验阶段,这一领域具有广阔的前景,它对于硬岩中实现非爆破采矿具有重大的意义。
2国内外研究现状2.1国外地下金属矿山连续开采技术的研究1984年,澳大利亚芒特艾萨矿掘进了一条长1154m,断面5.9mX3.7m的斜巷,采用美国罗宾斯公司研制的连续采掘机。该机结构复杂,停工检修时间多,滚刀磨损较快,加之机体庞大价格昂贵,难以普遍推广应用。
美国机械设计工程师公司开发的用于连续开采的自动钻爆系统是一模块式机组。它包括:回转冲击式凿岩机、装药缸和风动冲击器,此系统的主要特点是使用一种新型的炸药,装药量少,不用雷管起爆。因此,钻孔、装药、爆破和出矿作业可以不断重复,设备不必驶离工作面。目前该系统仍需做一些改进,其存在的主要问题已经解决。
加拿大CMS连续采矿公司研制的CL系列装载机,摆动式装载机高效率的两大关键是借助摆动尖刃凸缘使散料流态化。该机配备有宽大的胶带运输机,可以接纳较大块度的物料,并能把来自工作面矿堆的物料准确地向卡车、矿车或胶带运输机转载。摆动式装载机生产能力可达408~906t/h.此外,该装载机还配备有履带行车及遥控系统。
Snake蛇式转弯胶带运输机是加拿大DME公司研制的一种连续采矿设备。胶带宽1~1.2m,带速3mS主要特点是:该机可转30*~90°弯,并能适应底板高低稍有变化的条件。运输机的车架为双轮胎式,每节车架长18m.运输机配有贮带机构,胶带伸缩范围可达南非在开采含金砾岩型薄矿脉时,试制了液压冲击式连续采掘机。该冲击器安装在沿工作面运行的刮板式运输机的导轨上,冲击功4kN*m.试验期间共米出矿岩1.95X 104m3.另外,南非还试验了用高压水射流技术采矿,即用磨料水射流切槽,用脉冲水射流钻孔和劈裂岩石。试验表明,在水射流中添加细磨料,破岩能力可以提高10倍左右。目前这一方法仍处于试验阶段。
前苏联对地下矿连续开采技术的研究是以“采矿连续作业组,为核心进行的。即以振动出矿机及其后续的运输机(包括特殊胶带运输机和分节式振动运输机)为主体构成的连续作业系统。如在强制阶段崩落法的连续采矿作业试验中,采用的连续作业机组是db6型统一标准的振动出矿机、Kigr型带式运输机、EEe型自行式转载机、I0AE型振动溜口和机组操纵系统。而在端部出矿的分段崩落采矿法中采用的是由吴爱祥,古德生,余佑林。我国地下金属矿山连续开采技术研宄。
吴爱祥,胡华,古德生。地下金属矿山连续开采模式初探。中国吴爱祥,胡华,古德生。缓倾斜薄矿体连续开采的采场稳定性数值模拟。中南工业大学学报,1999(5):123~126谌江。我国地下金属矿山采场连续出矿运矿设备研宄的现状与谢源。高阶段回采工艺及连续出矿工业试验。黄金,1989,5
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