金岭铁矿侯庄矿区采矿方法的探讨.pdf

8 38 ⋯ ⋯ 1 9 9 5年 第 3期 ， 中b 金岭铁矿侯庄矿 区采矿方 法 的探讨 山 东 金 岭 铁 矿 李 希 永张 相 军 7 ／ 屯要 一一 一分 ⋯⋯⋯、 全面法 增设 了专 工溜井 ， 取 消丁人工推 车 中间出 矿环节 ， 提 高 了 出矿效 率 ， Il l 低 丁采 矿 成 本 -d／ 荚 键 词翌 互 D i s c us s i o n on mi ni ng ua ng d i s t r i c t of J i nl i ng i r on m i ne LiXi y o n g e t a1． ABS TRAC T B a s e d o n t h e a naly s o f t he f il l ing me t ho d ，u s e d i n t he Ho u z h l g d i s t r i c t p r e v i o u s l y． amo d i f i c a t i o n o ft hi sme t hodWa Sma d e， wh i l ei n t h e s h r i n k a g e me t h o d wi t h s c r a p e r ha ul a g e a n d t he ov e r a l l m e t ho d． whi c h a r e t e s t ed r e c e nt yl ， t h e b r a nc h e d p a s s e s we r e a d ded a nd t h e h a nd h a ul a g e a s i nt e r med l a t e t r a i l s -- p o r t c yc l e w∞ e l i mi na t e d， ∞t h a t t he d r awi n g e f f i c i e n c y i n c r e a s e d， t h e mi ni n g C O S t r e d u c ed ． KE YW ORDS Mi n i n g t h od C o n c e p t c o mp a r a s i o il S c r a pe r O r e p a s s s y s t e m l 概述 1 ． 1 地 质条件 金岭铁矿位于山东省淄博市境内。侯庄 矿 区位 于 金 岭铁 矿 矿 区的 西 北 ， 距 矿 中 心 9 k in， 矿 区内地形平坦 ， 地 面海拔 高度 2 9 m。 矿床走 向长度 2 7 2 6 m， 矿俸埋藏探度一般在 8 0 ～ 1 5 m， 赋存 标高 3 8 ～一5 3 m， 矿体平均 厚受 7 ． 4 5 m。 矿体走 向 N E5 5 6 0 。 ， 倾角 2 O ～ 4 D 。 ， 呈似层状或扁豆状、 局部呈透镜状产出， 分 布稳定 。 矿石以磁铁 矿为主 ， 其次是含矽卡 岩磁铁矿 ， 属 粒状结构 ， 块状构造 ， 性质坚硬 。 矿体 上盘绝 大多数为 奥陶系结晶灰岩 ， 岩层 完整 ， 坚硬 稳固 ； 下盘为燕 山期 闪长岩 ， 坚硬 ． 矿石直接底 板为矽卡岩 ． 厚度数米到十 多米 ， 裂 隙发育 ， 硬度较 低 。 矿 石密 度 4 ． 1 t ／ m’ ， 平 均 品位 5 1 ． 1 l ； 硬 度 系数 f r8 ～ 1 0 ， f w8 ～ 1 2 ； 矿 岩松 散 系 数均 为 1 ． 5 。 1 ． 2 采矿方法原型 在侯庄矿区 1 9 7 9 年编制的初步设计中， 选择了几种采 矿方法 ， 经 比较后确定用水平 分层充填法开采中厚倾斜矿体， 用房桂采矿 法开采缓薄矿体。水平分层充填法的特点是 回采率高 ， 采掘比小．所谓房柱采矿法， 是先 用砼置换闻桂 ， 然后 回采矿房 。 并用碎石充填 采空 区。 1 ． 3 矿 区基本情 况 侯 庄矿 区历经 8年 基建， 投资 9 7 0 0万 元 ， 先后 完成 了首 期 基建开 拓 系统 工程和 首 绍№ ， ． g 维普资讯 1 9 9 5 年第 3 期 怕金矿山设计与建设 3 9 采矿段 的采准工程 1 8 3 5 0 m。 首采矿段采准 工 程 完全 按 照 水平 分 层 充 填采 矿 法 设计 并 施 工 。1 9 9 2年 l O月该项 工程 由基建施工 单位 移交生产单位。 移交前由于资金紧张， 部分基 建工 程 尚未按 时完成 ， 特 别是 地表 充填 系统 的大 部分 工程 均未 完工 ， 不 能满足 原设计 采 矿方法 回采之要 求 。 2 采矿方 法 的重新论定 2 ． 1 采 矿方法修改 虽 然 充填采 矿法 有着 其他采矿法无可 比 拟 的优 点 ． 采 出矿石品位高 ， 但也具有重大 的 缺点， 即采矿成本高、 回采工艺复杂 在当前 市场经济和环境下， 使用充填采矿法 ， 势必导 致企业 出现多投入少产 出的局面。 由此 ， 1 9 9 2 年金岭铁 矿对侯庄矿 区的采 矿方法进行 了重 新论 证与 多方案 比较 ， 否定 了充填采矿法 ． 确 定对矿体倾角大于 4 5 。 、 厚度大于 8 m的矿体 选 用分 段 空场采 矿法 ， 对倾 斜且较 厚 矿体选 用 电耙 留矿采 矿法 ， 对 缓薄 矿体选 用全 面采 矿法 。 2 ， 1 1 分曩 空场采矿法 颤 角大 于 4 5 、 厚度大 于 8 m 的 矿体 ， 采 用分段空场法回采 ， 分段高度 1 O m， 矿房高度 3 0 m， 利用原分段脉外 巷道 ． 掘进拉槽平巷、 下盘沿脉凿岩巷遭 ， 扇形中深孔爆破落矿 ， 平 底底部结构铲逗机 出矿。首采地段共设计四 个分段空场法矿房 ， 回采矿量 2 0 万 t 由于部 分地段矿体倾角小于矿石 自然安息角． 出矿 进路出矿结束后 ， 尚有部分残矿遗留于矿房 底板 ， 为能有效地回收这部分矿石 ， 减少矿石 损失 ， 等待矿房底部出矿结束， 便在矿房底部 的上盘 掘一 电耙 硐室 ， 安装 1台电耙 ， 沿矿柱 一 侧劈帮成斜长方向的三面人行道 ， 由人行 道 固定 电耙导 向滑 轮将底 板残矿耙入矿房底 部 ， 再经 出矿设 备二次倒运 至采 区出矿溜 井 。 2 ． 1 ． 2电 耙 留 矿 采 矿 法 倾角 3 O ～ 4 5 。 的较厚矿体， 采用 电耙留 矿采矿法 回采 如 图 1 。在 矿房 一侧布置一 圈 1 电 耙 留矿采矿 法布 量宙 l _ 矿房溜井} 2 ． 电耙} 3 ． 矿房藩井平着 ； 4切割通风上山| 5 ， 通风-y - ．F 6 ． 矿柱 条 矿房 溜井 ， 沿矿房 底部 上盘掘 沿脉拉 底平 巷 ． 沿矿房 斜长掘人行通 风切 割上 山 。 在矿房 溜井一侧布置电耙硐室 ， 耙矿水平下部为二 次倒矿平巷 ． 矿房 溜井 下 口设木漏斗 。 采矿工 艺是 沿拉底 巷道 向上 回采落矿 ， 由电耙 将矿 石耙入矿房 溜井 ， 捆 井下 口木蒲 斗装 0 ． 5 5 m 翻斗式矿车， 人工推车卸入脉外溜井， 再由脉 外 溜井投入 运输 水平 的 1 ． 2 m’固定矿 车 内 ． 电机车牵 引卸入 主矿 仓 。 矿房 采用 7 6 5 5凿岩 机浅孔落矿， 每次落矿后 ， 由电耙耙出 1 ／ 3 ～ 2 ／ 5的矿 石 ． 留下 的矿 石做 为下次 工程平 台 ； 电耙由矿房一侧沿矿体 伪倾斜成扇形耙运 ， 落矿全部结束后， 将矿房内留矿自上而下戚 扇形状依次耙净 ， 完成矿房回采工作。 2 ． 1 ． 3全 面采 矿 法 倾 角 小 于 3 0 。 的薄 矿 体 采 用 全面 采 矿 法， 其矿房布置与电耙留矿法基本一致 ， 其不 同点在于出矿方式上， 全面法的落矿一次耙 净 ， 留矿法的落矿则分两 次从矿房运 出。 2 ． 2 改进采 矿方法结构 侯庄矿区通过 7个月时间对上述三种采 矿方法 的试 用 ， 发现 a ． 分 段空场法从采准布置 、 出矿效 率 、 生 产管理 矿石 回采率等方面均适合倾角大于 4 5 。 ， 厚度大于 8 m的矿体； b ． 电耙 留矿法和全 面法虽 然可达到采矿 技术要求 ， 由于受中间环节人工推车、 木漏斗 装矿的限制 ， 矿房采矿效率不高 ， 矿房出矿能 力只有 1 5 O 0 ～2 0 0 0 t ／ ,l， 直接影响到井下出 维普资讯 暗金矿山设计与建设 1 9 9 5 年第 3 期 矿能 力的提高 。为此 必须对 以上两种采矿法 进行 改造 ． 以利于出矿效率 的提高 。 提高矿房 出矿效率 的途径只有取消或改 进木漏斗装矿 、 人工推车的中间环节 。 其 改进 方法 在原有脉外溜井的基础上 ． 增加溜 井支 叉 ， 通 到各矿房 出矿 水平 ， 从而实现直接 由电 耙 耙矿 进入脉外溜井 见 图 2 。此项改进 可 节 省或少 投入 装车 推车的人 力 ， 可提高 矿房 出矿效率 ， 又能达 到 溜井 贮矿调节均衡 生 产 之 目的 J L T 1 一 j 圈 2 溜井支叉出矿方式布置示意圉 1 ． 脉外巷道 2 ． 愿工程哥 耋 蚪蔼井； 3 ． 溜井支夏| 穿脉； 5 ． 电耙硐室} 6 ． 拉底平巷 } 7 ． 电耙； a ． 矿柱 2 ． 3 采矿方法修改后的布置 通过上 述对原 电耙 留矿 采矿法 、 全面 采 矿法的改进试 用 ， 证 明优点甚多 ， 例如在采 准 工程量 不增加 的情 况下 ， 生产效率 较改 进前 高得多 ， 所 以具 有进 一步 推广的价值 。 首采矿 段 设计改进是 借用原 有巷道工 程 ， 溜井支 ． 叉 的增设 只能用于分 段溜井附近 的矿房 对于 未 采准 的新设 计矿房 ． 设计采 用一溜井 四分 叉， 即一个脉外溜井负担上下左右相邻四个 矿房的出矿， 其 目的主要是减少脉外溜井工 程量 ． 尽量增加单个溜井的负担矿量 。 沿矿体 倾 斜方 向将 阶段 垂高 6 O m， 斜 长 1 2 0 m 划分 三个分段 ， 构成上 、 中、 下三个 矿房 ， 各分 段矿 房宽 2 0 m． 矿柱 6 m， 矿柱两侧分 别布置矿房 溜井。 上部矿房、 中间矿房及左右相邻矿房借 溜井分叉共用一个溜井出矿 先采上部矿房 ， 后采中间矿房。下部左右相邻矿房共用一个 溜井．这样 ， 便实现了电耙留矿法、 全面法可 直接耙矿进入脉外溜井， 完全取消人工二次 推车倒矿问题 。 3 采矿方 法效 率比较 3 ． 1 矿房 出矿效率 通过 采矿方 法 的改进 ， 使矿 房 出矿效 率 由 1 5 0 0 2 0 0 O r ／ 月提 高到 3 5 0 0 ～ 4 0 0 0 t ／ 月。 这 是 因为 琢方 法结 构耗 用人 工倒运 ， 中间环 节 劳动强 度大 ， 影响 因素 多 ， 工 班 效率低 ； 原 矿房溜井短， 贮矿量少， 电耙出矿与人工推车 倒矿在生产能力上不配套， 制约 电耙效率的 正常发挥 改进后 ， 电耙将矿石直接耙入脉外 溜 井 ， 溜井高 贮量 多 ， 可调节 生产 ， 达到高 效 均 衡出矿 另外 ， 脉外溜井 下部振动放矿机 出 矿与矿房 电耙 出矿效率匹配， 确保矿房出矿 效率的正常发挥 若对 目前运输水平的运输 方式加以改进 ， 提高运矿能力， 矿房出矿效率 还会 相应提 高 ， 有 可 能达 到 5 0 0 0 6 o o o q月 水平 。 3 ． 2 采矿成本 矿石直接耙入脉外溜井与经二次人工倒 运 至脉 外溜井 的全面采 矿法 、 电耙 留矿 采矿 法相 比． 工 程量 和工作量均有 降低 减少 了二 次倒运水平 的运输巷道量 、 铁路铺设量、 矿房 溜井 、 下 口木糯 斗设备 、 二 次倒运 所用矿车及 倒 车人工 等 。 统算后 每t 矿石可 降低2 ． 5 8 元／ t 的出矿成本 ．由于工作量的减少， 矿房 准备时间缩短， 出矿时间相应提前 ， 使矿房生 产持续处于 主动状态 3 ． 3 技术经济比较 电耙 留矿法及全面法经改进后， 从回采 工艺和技术经济指标上均发生明显的改变 ． 回采工艺简单、 准备工作量少 、 用人少 、 巷道 工 程量步 、 出矿成本 低 ． 达到了安全 、 高效 、 低 成本出矿之 目的。改进前后的技术经济指标 见表 1 。 4结论 侯庄矿区针对缓倾斜 中厚矿体进行的采 矿方法改进是成功的． 能安全有效的回采矿 下 转第 4 6页 维普资讯 4 6 冶金矿山设计与建设 1 9 9 5年第 3 期 且一 雷 8 温度测定测 点盈 表 5 轴承湿度 剩定数据 T ． I C 环 境 温 压 1 9 2 0 C ， 根据经验， 振动器轴承内腔与轴承端盖 温 差不太 于 5 C， 这样 ， 轴承最 高温度不超 过 6 9 C 实际所选用的润滑油可耐温 1 2 0 C。 髓 着轴承的跑合 ， 温度会醑有下降 5 ． 5 传给地基动荷没有实测 。据现场观察 ， 振动筛 基础感觉不到振动 。 6 结语 武钢 三烧 3 0 0 0 ram8 0 0 0 mm 大型冷 矿 筛经过生 产实践 考验 ， 证 明其原理先进 ， 结构 合理 ， 性能优 良， 对此 可得 出下列几点结论 。 6 ． 1 在太 块成 品烧结矿 温度 较高 的情况 下 进入筛分 ， 采用单层筛 比j 薅层筛更 有利 。 6 ． 2对大块物料用大 振幅筛分 ， 是 提高 生产 率和筛分效率 的一条 经济 、 合理 的途 径。 6 ． 3 偏移式 双 电机驱动 强制 同步激振 原 理 是一种先 进 的激 振原理 ， 它不仅 改善 了振 动 系统 的 动力 特 性 ， 而 且 使 筛 箱质 量减轻 ， 强 度 、 剐度增 强 。 6 ． 4 振幅 、 振动方 向角的可调 为在生产现场 寻求最佳筛分方案创造了条件。 参考 文献 [ 1 3 叶恒攘 矿山机械， 1 9 9 2 ； 1 ∞ 1 5 口] 闻邦椿、 刘风粗 掘动机槭理论A应用 第一版 北京 机艘工 业 出 版社 ， 1 9 8 2 3 4 [ 3 ] 闻邦椿等． 振动筛、 振动给科机、 振动输遗机的设计与 谓试第一 版 ， 北京 化学工 业 出 版杜 1 5 9 ～l 6 2 收 稿 日期1 9 9 5 0 1 2 3 作者简开叶恒榱 ， 长沙冶金设计研究院机械室工 程师 ， 一直从事振动机械的设计与开发 。 先后为国内多家钢铁公司设计太型振动 筛 ． r 上接第 4 0页 表 1 改进 前后的技 术经济指 标表 轨 道铺设 费用包 括二次 倒运 木漏 斗、 铁路、 矿车 等 设施 的费舟 。 石 ， 使矿房出矿效率提高一倍， 采矿成本降低 2 ． 5 8元／ t ， 为采矿持 续生 产起到 了积极作 用。 就新设计采矿法的前景来看， 无论从工程 量、 还是回采效率及回采成本方面 ， 均有较好 的推 广价值 。 收 稿 日期1 9 9 4 - i 2 - 2 3 修返 作者简开李希永 ， 山东金岭铁矿侯庄丹矿副矿长， 高 级 采矿工 程 师 。 张相军 ， 山东金岭铁矿副矿长 ， 采矿工 程 师 。 维普资讯