振动出矿技术在新疆金铬公司哈图金矿的应用.pdf

2 0 0 7罐 新疆有色金属 2 3 振动出矿技术在新疆金铬公司哈图金矿的应用 徐存 元 新 疆有 色集 团金铬 公 司 克拉玛依 8 3 4 0 2 5 摘 要 结合哈图金矿的生产 实际 ， 介绍了振 动出矿技术在该矿 的溜井和留矿法采场的具体应用 ， 包括振动出矿机的规格选择 、 安装及 布置方法等 ， 并将振动} H 矿留矿 法与木漏斗留矿法进行了 比较 ， 分析了振动H { 矿技术应用于该矿的优越性和改进方向。 关 键 词 振 动出矿溜并留矿法 1 引 言 在金属矿床地下开采中， 崩矿和出矿是两项主要 的回采作业 。采矿工业的发展历史表明， 采矿技术的 重大进步， 往往都是 由于这两项作业出现新的设备和 工 艺 而引起 的 。振 动 出矿技 术 就是 利 用 振 动 的有益 作用 ， 紧密结合采矿工艺 ， 应用振动机械的有效作用 去 完善生 产工 艺过 程 ， 促进 采矿 方法 和开采工 艺系统 的变革 0 q 。 振动 出矿 技术 5 O年代末 开始 于苏联 ， 我 国在 7 O 年代初期着手研究 ， 目前发展已相 当快 ， 而且普遍， 并 且达到 了较 高的水平0 。实践证 明， 它是 一项安 全 、 高效、 经济的适合我国国情的采矿技术 。它的进 一 步推广发展 ， 对我们矿山企业的技术改造和企业的 现代化都具有现实而深远的意义。 2 振动 出矿技术在哈图的应用 哈 图金矿二 期 扩 建 工程 为 了解 决 5 0 0 t ／ d选 厂 建成后 的 矿石量 问题 ， 要求 增 大矿 石 储 备 ， 而 当时 哈 图使用重力放矿漏斗及单轨沿脉运输平巷 ， 导致出矿 能力低 ， 不能满足需求， 因此决定在哈图首次推广振 动 出矿 技术 。振 动 出矿 技术 在 溜 井 的应 用 以及 在 留 矿法采场的应用， 取得了较好的效果。 2 ． 1 振 动 出矿技 术在溜 井的应 用 根据 溜 井 服务 范 围 的大小 ， 溜井 分 为 3类 采 场 溜井、 阶段溜井和主溜井。我们所使用的是两 口阶段 溜井 ， 其 阶段 高为 4 0 m， 断 面为 2 m2 m， 见 图 1 。 在 1 2 9 4 水平及 1 2 5 4水平存在有 6 个大放矿的采 场 ， 矿房内存有大量矿石不能及时放出， 其中 1 1 0 0 5 、 1 1 0 0 4采 场 是 电耙 留 矿 法 采 场 ， 2 1 0 0 3 、 2 1 0 0 4 、 2 1 0 0 5 、 2 1 0 0 6采场等为留矿法采场 ， 均为木漏斗重力放矿。 在 1 2 1 4水平将 3 0 1 0 0 2天井和 3 0 1 0 0 3天井作为阶段 放矿溜井 ， 安装两 台 H7 2--I I 型振动 出矿 机 ， 通过 1 0 脉通风井作为临时箕斗升井 ， 将矿石提升到地表。 2l 0 06I l 2l 0 0 5 l l 2l O O 4 l l 2 l 0 0 3 I I 2 l 0 0 2 1 ， 3 o 1 2天井2 ， 3 o 1 3 天井 井 图 1 1 0 脉 采 区 系统 HZ J I I 型振动出矿机 ， 其结构及安装尺寸如图 2所 示 。 图 2 HZ J 一 Ⅱ型振动 出矿机 结构及 安装 1 ． 振动台面 ； 2 ． 弹性元件 I 3 ． 振动 电机 ； 4 ． 机架 ； 5 ． 混凝土机座． 该机重量轻、 功率小 ， 工作性能良好 ， 比较适合于 阶段溜井。其主要技术参数如下 埋设参数 为 埋设 深 度 O ． 8 m， 眉线 高度 O ． 8 m， 出矿 口宽度 O ． 8 7 m。 维普资讯 2 4 徐存元 振动出矿技术在新疆金铬公司哈图金矿的应用 第 4 期 表 1 HZ J 一Ⅱ型振动 出矿机技术参数 表 2 振动 出矿与 木漏斗 出矿 技术 经济效果 比较 3 一a 3 1 O 0 2采场 留矿法布 置 图 由表 2不难看 出， 采用 振动 出矿在生产 能力及 劳 动生产率上， 比木漏斗出矿提高了 3倍 ， 安全条件显 著提高， 并减少了人工数， 降低 了劳动强度。尽管其 在使用一次的装设费用上较木漏斗高， 但其可重复使 用 ， 因此其 经济效 益是 十分 明显 的 。 2 ． 2 振 动 出矿在 留矿法采场 的应用 在 哈图矿 的矿脉 开采 中 ， 一直广泛 采用 自溜 放矿 的 留矿法 回采 ， 并被 普遍 认 为 是工 艺 简单 、 实 用 的方 法 ， 但 也存 在一 些一 直 困扰 我 们 的 问题 ， 如大 块卡 斗 多 、 二次破碎炸药消耗量和漏斗维修工作量大、 放矿 困难、 劳动条件差、 工伤事故多； 在漏斗脊部残留矿石 较 多 、 回收 困难 、 作 业 不 安全 ； 漏 斗 间距小 ， 一 般 为 5 m， 因而 切割 工作量 大 ， 坑 木消耗 较多 ； 在 围岩不 够稳 固的情况下 ， 放矿时间长， 易发生片邦 ， 造成矿石大量 的贫化 损失 等等 。 产生上述问题的重要原因之一， 就是木漏斗 自溜 放矿要求的矿石通过系数大， 一般为 3 ～5 ， 自溜放矿 静止角大， 一般为 5 5 。 ～6 O 。 ， 为此， 我们在 1 0 脉采 区 3 1 0 0 2采场 进行 了振动 出矿 推广性 试验 ， 如 图 3 一 a所示 。3 1 0 0 2采场矿块高度 4 0 m， 走向长度 4 0 m， 矿块厚度平均 2 m， 底柱高 3 m， 间柱 2 m， 放矿 口间 距 6 ． 6 m， 矿体倾角 7 O 。 ， 围岩基本稳固。 3 一b 底部 结构及振 动放机 布置 图 图 3 3 1 0 0 2采场及 设备 布置 在采场安装了 6台 HZ J --I I 型振动出矿机， 底部 结构及振动出矿安装如图 3 一b所示。回采时采用 浅孔凿岩， 同排同段导爆管系统起爆， 提高了崩矿质 量， 矿石块度较均匀 ， 取得了 良好 的试验效果。具体 技术 经济指标 比较见表 3 。 表 3 振 动 出矿 留矿 法与 木漏斗 留矿 法 技术 经济指标 比较 由表 3可 以看 出 ， 振动 出矿 留矿 法 比木 漏 斗 重 力出矿 留矿具有很多优越性， 其主要表现在 ； 1 放矿 口的通过 能力显著增强， 因此卡斗次数 减少， 二次破碎炸药消耗降低， 安 全作业条件和劳动 条件大大改善 ； 2 振动放矿机取代木漏斗， 减少坑木消耗量； 3 提高了工效， 降低了劳动强度 ； 4 振动使矿石的流动性得到改善 ， 提高 了矿石 回收率 ； 下转 2 7页 一 弓一 维普资讯 2 0 0 7年 新疆有色金属 2 7 4 Bi 一 PIkRk i 一 1 ， 2， 3 ， 4 k 1 1 按 验 收组专 家对低 层次 因素 评价 结果 组成 的 归一化模糊矩阵如下 RI 一 0 ． 9 49 O ． 5 3 7 0 ． 5 2 0 O． 1 41 O． 1 6 7 O ． O5 1 0 ． 46 3 0 ． 4 80 O ． 8 59 O ． 83 3 0． 0 0 0 0． 0 0 0 0 ．0 0 0 0 ．0 0 0 0 ． 00 0 0． 0 0 0 0． 0 0 0 0． 0 0 0 0． 0 0 0 0． 0 0 0 P 1 一 O ． 2 5， 0 ． 1 5， 0 ． 1 5， 0 ． 2 5 ， 0 ． 2 0 B 1 一 P1R1 O ． 4 6 4 ， 0 ． 5 3 6 ， 0 ． 0 0 0， 0 ． 0 0 0 R2 0． 6 2 3 0． 3 7 2 O． 5 1 7 O． 5 3 3 0． 3 71 O ． 4 77 0 ． 3 2 8 O ． 4 83 O ． 4 6 7 0 ． 3 2 8 0 ． 00 0 0 ． 3 00 0 ． 00 0 0 ． 0 0 0 O ． 3O 1 0． 0 0 0 0． 0 0 0 0． 0 0 0 0． 0 0 0 0． 0 0 0 P 2 一 O ． 2 2 ， 0 ． 1 2 ， 0 ． 1 4 ， 0 ． 1 0， 0 ． 2 2 ， 0 ． 2 0 B 2 P 2R2 一 O ． 4 2 9 ， 0 ． 4 7 5 ， 0 ． 0 9 6 ， 0 ． 0 0 0 R3 0 ． 5 2 4 O ． 3 7 9 O． 3 7 6 0． 5 2 5 O ． 4 76 0 ．3 29 0 ． 3 4 0 0 ． 4 7 5 0 ． 00 0 0 ．2 9 2 O ． 2 81 0 ． 0 00 0． 0 0 0 0 ． 0 0 0 0 ．0 0 0 0 ．0 0 0 B 3 一P 3R3 一 O ． 4 6 6 ， 0 ． 4 1 8 ， 0 ． 1 1 6 ， 0 ． 0 0 0 R4 O ．1 6 9 0 ． 5 30 0 ． 5 25 0 ． 5 2 0 O ． 51 9 O ． 83 1 0 ． 47 0 0 ． 47 5 0 ． 4 80 O ． 4 81 0． 0 0 0 0 ．0 0 0 0 ．0 0 0 0 ． 00 0 0 ． 00 0 0 ． 0 0 0 0 ． 0 0 0 0 ． 0 0 0 0 ． 0 0 0 0 ． 0 0 0 P 4 O ． 1 5， 0 ． 2 5 ， 0 ． 2 5， 0 ． 2 0， 0 ． 1 5 B 4 P 4R 4 一 O ． 4 7 1 ， 0 ． 5 2 9 ， 0 ． 0 0 0， 0 ． 0 0 0 2 对 Z的4 个因素用综合评价， 总的模糊矩阵为 R 0 ． 46 4 O ． 4 29 0 ． 46 6 O ． 47 1 O ．5 3 6 0 ．4 7 5 0 ． 41 8 0 ．5 2 9 0． 0 0 0 O． O 9 6 O． 1 1 6 0． 0 0 0 0 ． 00 0 0 ． 0 00 0 ． 0 00 0 ． 0 00 P一 0． 4 5， 0． 3 0， 0 ．1 5， 0 ．1 0 BP R O ． 4 5 5 ， 0 ． 4 9 9 ， 0 ． 0 4 6 ， 0 ． 0 0 0 3 批产品质量品级的确定 通过二级模型按矩阵法运算 的结果 B一 O ． 4 5 5 ， 0 ． 4 9 9 ， 0 ． 0 4 6 ， 0 ． 0 0 0 ， 应用 “ 隶 属度 最大及 聚类 分 析原 则” ， 乌 鲁 木 齐 15 0 0航 测 数 字 化 地 形 图 “ 优 、 良” O ． 9 5 4 程度最大。故该批图的质量为“ 优、 良” 级别。 收 稿 2 0 0 7 一 O 4 一 O 8 P 3 O ． 3 0， 0 ． 2 5 ， 0 ． 1 5 ， 0 ． 3 0 ’’’ ’ ’’’’ ’’’ ’’’’’’’’l ’’’’’ ’’’’’’ ’’’’’’ ’’’’’’’’ ’’’’’ ’’’’’’’ ’’’’’’ ’’’’’’’ ’’’’’’’ ’’’’’’’ ’’ ’’’ ’’’’ ’ 上接 2 4页 5 使 放矿 口间距 增大 ， 减少 切 割工 作量 。 3 结语 哈图振动出矿技术的应用及推广， 无论是溜井还 是采场均取得了较好的效果 ， 但笔者认为仍有需要改 进 的地 方 1 埋设振动出矿机 的开挖必须符合规格， 否则 会增加投入 ， 而且技术指标也会降低 ； 2 溜井 使用 振 动放 矿 不 能将 矿 放 空 ， 特 别 是 较 陡的溜井尤其如此， 否则倒矿时会使振动出矿机台面 遭受冲击 ， 造成倾倒或损坏； 3 在需要进行二次破碎时， 应注意不可将炸药 放 置在振 动 出矿机 台面上 ； 4 对振动放矿 电机应设置 电动保护装置， 减少 对电机的损害 ； 5 使用振动放矿机出矿应注意对井下操作员工 的技术培训 ， 提高员工 的素质 ， 否则 ， 越是 先进 的设 备 ， 损坏的程度越大， 出现的问题也就越多。 振动出矿技术在哈图的试验性应用， 总体上来讲 是成功的， 并最终将在哈图矿全面推广下去， 一定能 取得很好的经济效益。因为我们具备了以下几个条 件 首先是前几年来一直困扰着哈图矿的资源危机状 况 ， 随着地质探矿 的进一步深入得到明显改善， 经济 效益越来越好 ； 其次是井下探矿已出现大的转机 ， 必 将形成大规模的回采局面 ， 正规化采场增多， 有利于 振动出矿技术的使用 ， 再次是井下一线作业使用机械 化的矿山越来越多， 范围越来越广 ， 使用振动 出矿的 条件已日趋成熟 ， 因此， 振动出矿技术在哈图 的全面 推广 指 日可待 。 参 考 文 献 1 3古德生 ， 王惠英 ， 李觉新．振动 出矿技术．长沙 中南 工 业 大 学 出版 社 ， 1 9 8 9 ． 2 ]黄存绍 ， 王惠英 ， 李觉新．连续 开采译文集．长沙 中 南工业 大学 出版社 ， 1 9 8 9 ． 3 3古德生．地下金属矿采矿连续工艺技术与装备研究． 第 四次全国采矿学术会议论文集．1 9 9 3 ， 5 5 4 5 6 1 ． 4 ]黄存绍， 古德生．盘区回采振动出矿连续开采法研 究．有色金属 矿 山部分 ， 1 9 9 2 1 1 ～6 ． 收 稿 2 0 0 7 0 6 2 2 维普资讯