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連續(xù)采礦及其理念來因

時(shí)間:2023-08-02 作者 :超級(jí)管理員

 連續(xù)采礦首先出現(xiàn)于煤炭開采。因?yàn)槊旱V是沉積礦床,產(chǎn)狀平緩、規(guī)則,硬度不大,可用機(jī)械連續(xù)切割,因此,20世紀(jì)初,人們就開始研制可用于煤炭開采的連續(xù)采煤機(jī)。經(jīng)過20—30年的努力,煤炭開采實(shí)現(xiàn)了連續(xù)采礦?,F(xiàn)在世界上年產(chǎn)千萬噸級(jí)的大型和超大型露天煤礦中,已經(jīng)采用巨型斗輪式挖裝機(jī)與大型膠帶運(yùn)輸機(jī)配套的超大型露天煤礦的“連續(xù)采煤系統(tǒng)”,每天可果煤數(shù)萬噸。浮選機(jī)設(shè)備年產(chǎn)數(shù)百萬噸級(jí)以上的大型地下煤礦,主要設(shè)備是大型采(刨)煤機(jī)配自行式掩護(hù)支架、刮板運(yùn)輸機(jī)、膠帶運(yùn)輸機(jī),所用的采礦法是長壁式采礦法。刮板運(yùn)輸機(jī)可以輸送大塊度的煤塊,但成本比較高,一般用于擔(dān)負(fù)工作面的短距離輸送,工作面外的長距離輸送則采用膠帶運(yùn)輸機(jī);原煤轉(zhuǎn)運(yùn)到膠帶運(yùn)輸機(jī)之前要破碎一次,因此,在刮板運(yùn)輸機(jī)的端部配置有碎煤機(jī)。如此配置的采煤設(shè)備和采礦方法,稱為“綜合機(jī)械化采煤法”(簡稱綜采法)。

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       盡可能采用大礦段回采,并實(shí)現(xiàn)一步驟回采。這有利于回采工作沿階段連續(xù)推進(jìn),減少設(shè)備的遷移,同時(shí)也避免礦柱回采滯后所帶來的困難,減少回采礦柱過程中因地應(yīng)力集中所引起的不良后果。


增大采場(chǎng)落礦的孔徑和孔深,提高采場(chǎng)合格大塊尺寸。隨著自行的潛孔鉆和牙輪鉆的研究成功,推進(jìn)了大直徑深孔在采場(chǎng)中的應(yīng)用,出現(xiàn)了由分段落礦向階段落礦過渡的趨勢(shì)。與此同時(shí),采用能裝載大塊的出礦設(shè)備,可以相應(yīng)增大合格大塊尺寸,這有利于降低大塊產(chǎn)出率,大幅度提高采場(chǎng)出礦效率。此外由于把炸藥二次破碎大塊的工作轉(zhuǎn)移到采場(chǎng)以外的機(jī)械破碎站,有利于降低礦石破碎成本,也減少了二次破碎對(duì)生產(chǎn)的十?dāng)_。   

    高教率大量崩礦采礦法已廣泛應(yīng)用,采場(chǎng)一次落礦可以幾千噸、幾萬噸,甚至幾十萬噸,而傳統(tǒng)的采場(chǎng)出礦,一般每天才幾百噸,落礦高效率和出礦相對(duì)低效率的矛盾突出。因此,采礦作業(yè)的總節(jié)奏主要是由生產(chǎn)過程最后兩個(gè)工序,即出礦和運(yùn)礦工序所決定的。選擇可靠、高效、經(jīng)濟(jì)的出礦和運(yùn)礦的設(shè)備類型,以及研制性能優(yōu)良的設(shè)備,對(duì)有效地實(shí)施連續(xù)采礦具有決定性的意義。

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前述的大型露天煤礦的“連續(xù)采煤系統(tǒng)”和地下煤礦的“綜合機(jī)械化采煤法”以及大型金屬露天礦的“間斷連續(xù)開采工藝”,都體現(xiàn)了“連續(xù)采礦”的理念。但在地下金屬礦山,由于礦床賦存條件多變且不規(guī)則,礦石堅(jiān)硬,采下礦石塊度大,因此,要實(shí)現(xiàn)機(jī)械連續(xù)切割連續(xù)采礦,難度很大。在傳統(tǒng)的出礦工藝系統(tǒng)中,各工序作業(yè)是間斷的,如采場(chǎng)電耙出礦、溜井閘門放礦,然后用電機(jī)車運(yùn)輸?shù)V石。生產(chǎn)實(shí)踐表明,該浮選機(jī)設(shè)備系統(tǒng)的作業(yè)利用系數(shù)很難達(dá)到35%。要改變這種狀況,就要有相應(yīng)的高效的采礦設(shè)備。如鑿巖采用自行式鑿巖臺(tái)車、裝藥車;除此之外,就出礦設(shè)備來說,可采用的有振動(dòng)出礦機(jī)、連續(xù)裝載機(jī)(立爪式或振動(dòng)鏟式)和無軌鏟運(yùn)機(jī);就連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備來說,曾被試驗(yàn)的有帶式的、鏈?zhǔn)降?、板式的和振?dòng)式的運(yùn)輸機(jī);用作采場(chǎng)短距離運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備有能運(yùn)大塊的振動(dòng)運(yùn)輸列車和車帶式膠帶運(yùn)輸機(jī)(或稱特殊膠帶運(yùn)輸機(jī));作為長距離連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備,唯膠帶運(yùn)輸機(jī)可行。設(shè)備的選擇,因地制宜。根據(jù)礦山各自的條件,可以單獨(dú)采用振動(dòng)設(shè)備或無軌設(shè)備,也可以兩種設(shè)備聯(lián)合使用,這既可以發(fā)揮無軌設(shè)備靈活機(jī)動(dòng)的特點(diǎn),又有利于發(fā)揮振動(dòng)設(shè)備作業(yè)連續(xù)、動(dòng)力消耗小、作業(yè)成本低的優(yōu)勢(shì)。


    在地下金屬礦山的傳統(tǒng)采礦工藝中,礦石的運(yùn)搬是整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的最薄弱的環(huán)節(jié)。如果不擺脫傳統(tǒng)工藝的束縛,不去革新采礦工藝技術(shù)與裝備,礦山生產(chǎn)就難以出現(xiàn)新的發(fā)展。20世紀(jì)80年代前后,采礦工作者根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成就,提出過一些采礦技術(shù)新概念。其重要的思想是:研制高效的采礦新設(shè)備,完善大量落礦的采礦法,優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)采礦作業(yè)連續(xù)化。在實(shí)踐中,不少國家在創(chuàng)新采礦設(shè)備的基礎(chǔ)上,發(fā)展了大幅度提高采區(qū)生產(chǎn)能力和礦井年產(chǎn)規(guī)模的采礦法,如美國的階段自然崩落法,前蘇聯(lián)的振動(dòng)出礦盤區(qū)回采的階段強(qiáng)制崩落法,瑞典的分段落礦留礦法等等。這些采礦方法的共同特點(diǎn)是:大量落礦,高強(qiáng)度集中采礦,一步驟連續(xù)回采,工作面連續(xù)推進(jìn)。它從采礦方法及工藝技術(shù)上體現(xiàn)了連續(xù)采礦的實(shí)質(zhì),反映了連續(xù)采礦的發(fā)展趨勢(shì)。


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