锡矿山南矿深部采矿设备与工艺的改进实践.pdf

科技 探索 争鸣 S c ie n c e T e c h n o lo g y V isio n 科 技 视界 锡矿山南矿深部采矿设备与工艺的改进实践 杨 小平 锡矿 山闪星锑业有限责任公司 ， 湖南 冷水江 4 1 7 5 0 2 【 摘要】 随着采矿技术的迅猛发展与采矿装备的不断更新， 锡矿山深部资源的安全高效回采逾来逾依赖于采矿科技的进步。本文阐述了 通过改进 采矿装备 ， 优化采矿工艺 ， 可大幅提 高采矿生产效率和改善 井下作业条件 ， 降低工人 的劳动 强度 ， 进 而提 高企业经济效益 ， 并具有深远 的社会意义。并 用发展的眼光提 出未来采用计算机模拟采矿工艺的设 想。 【 关键词】 采矿方法； 中深孔； 无轨运输； 生产能力 0 概述 锡矿 山南矿是锡矿 山闪星锑业 有限责任公 司的主要 锑矿生产基 地 ， 虽历经 1 1 0多年的开采 ， 仍有 巨大 的资源开发潜力 ， 尤其是深部探 矿前景广阔 ， 找矿潜力巨大 ． 具有潜在的开发价值。但由于开采技术水 平低， 采矿装备落后， 致使生产效率低． 工人劳动强度大。 矿山开采先后 采用 的采矿方法有 普通房柱法、 杆柱房柱法、 胶结充填采矿法 、 杆柱砂 浆胶结充填采矿法 、 倾斜薄矿体上向连续采矿法等多种采矿方法。 地下采矿方法 的发展趋势是不断简化采场结构 ． 采用新 的工艺技 术 和新设备 ， 机械化开采 ， 实现 大型化 、 集约化生 产 ， 实现地下采矿安 全 、 高效 、 低强度开采 ． 实现资源的最大化利用 。 1 矿 山地质概况与开采技术条件 锡矿 山锑矿 田赋存于上泥盆统佘 田桥组灰岩段 、 砂岩段和 中泥盆 统棋梓桥组灰岩段的矽化灰岩中 属岩浆期低温热液以充填为主、 伴 随交代 的硫化锑矿床 ． 矿体呈似层状产 出 南部矿 区主要开采炭 山界 背斜 飞水岩南端倾伏部分 。 矿体主要受断裂 、 褶 曲、 遮挡层及岩性 等因 素控制 ． 按矿体分布特点 ， 工业 矿体主要 为三大层 ． 埋藏深度 自几 十米 到 9 0 0米 ． 目前深部矿体探矿仍在继续 锡矿山南矿主要开采飞水岩矿床． 该矿床是一个比较典型的缓倾 斜 似层状 中厚矿体 ， 矿体为稳 固的硅化灰 岩 ， 坡度一般为 2 O o 一 3 5 o ； 矿 体底板为矽化灰岩或灰岩， 矿体与底板围岩接触面不规则、 不明显； 矿 体顶板有稳固、 中等稳固和不稳固三种类型 矿体厚度由 1 ．2 米至 1 O 一 2 0 米不等， 平均约4 6 米。中深部矿体连续性较好． 适应于大型机械 化作业 。矿 区井下涌水量不大 ． 利 于采矿 2 采矿新设备、 新工艺研发 矿 山作业 自动化将是我 国矿业 发展的必然趋势 ． 目前 ． 国 内外很 多矿山已采用了斜坡道开拓． 自动凿岩台车． 遥控铲运机等先进采矿 设备， 实现了凿岩自动化、 出矿 自动化、 充填 自 动化 锡矿山开采向深部延深． 该矿现在使用的仍然是浅孔冲击气腿式 凿岩机、 有轨电机车运输、 采场采用 3 0 k W电耙扒矿、 平巷掘进用装岩 机装矿 ， 矿 山面临的采掘出充设 备 日益老化 、 工人劳动强度高 、 生产效 率 低下 深部 地压大 ． 采空 区处理 难度增大 ． 老 的充 填系统达 不到要 求 ； 温度高 ， 通风 困难。所以 ， 发展安全 、 高效采矿技术 ， 提高采矿 回采 率 ． 降低 矿石 贫化率 ， 推广开采设备 的大型化 、 液压化 ． 提高矿 山现有 采矿装备水平 ． 促进采矿工艺技术进步是采矿科技攻关的重点。 3中深子 L 落矿与无轨运输设备的探讨 3 ． 1 技术关键 采用空场 出矿 ， 嗣后充填 ； 采场 沿走向布置 ， 装药 器装药 ， 中深孔 落矿 爆 破采 用双排 同段 ． 多排微差 ， 双重起爆侧 向崩 矿新工艺 ， 一次 落矿量大 ； 中深孔凿岩台车凿岩速度快 ． 电动铲运机 出矿生产能力大 ， 污染少 充填速度快 ， 成本低 实现 了矿体 的连续 回采 ． 采矿速度快 ， 效 率高 。 3 ．2 采场结构参数 采场沿矿体走向布置． 长度 6 0米左右． 斜宽沿倾斜方向8 米。 高 8米 。 3 ．3 开拓与采准工程 初步设计明竖井作 为南矿 的副井 方案 ． 深度 9 0 0 m． 解决人行与材 料设备的运送、 深部充填及深部通风等一系列问题。大型采矿机械化 设备从明竖井下放 并设计中段平巷联络道或石门． 新型设备设施可 直达采掘作业面 拟从南矿 2 3中段掘进一条斜坡道．在矿体下盘掘进分段凿装道． 分段联络道 、 放矿溜井和充填通 风井 3 ．4 凿岩爆破 采用轮胎式单机采矿台车配用导轨式回转凿岩机打眼． 实行接杆 钻凿中深孑 L ， 每排炮孑 L 一般为 8 1 0 个， L 深 1 1 米， 最小深度 1 ． 5 米， 排距 1 ．5米 ． 排面角 9 o 。 ， 孔底距 1 ．8 - 2 ．4米 采用粉状炸 药． 多排 多向 微差爆破一次成切割立槽 和双排 同段多排微 差双重起爆侧 向崩矿新 工艺。每次爆破 8 1 O排 ． 爆破效果好 ， 大块率低 ， 无需二 次爆破 ， 一 次 崩矿量约 2 0 0 0吨。初步选择 D F 2 0 2 B D凿岩台车． 外形尺寸 ． 7 ．3 5 m x 1 ． 3 5 mx 1 ．6 m 长 宽 X 高 ， 设计 平巷凿装道规格 至3 ．O mx 2 ．8 m． 以方便 台 车运行 与作业 3 ．5 顶板管理 采用顶板松石服务车处理松石 ． 维护顶板 当顶板围岩不稳 固时 ． 可在大量 出矿前边锁锚杆边推进 ． 确保作业安全 3 ．6 采场矿石运搬 采用 电动铲运机运搬 矿石 ．矿石 由铲运机从采 场装 运至溜井卸 矿 。初步选用铲运 机 AD C Y 一 3 L． 总长 9 ． 1 9 m， 最大 高度 2 ． 1 m， 最大卸载 高度 1 ．9 9 m 日出矿可达 6 0 0吨 3 ．7 采场通风 新鲜 风流 由中段沿脉 或中段运输巷经斜坡道 和分段 联络道进入 采场 ． 污风经切割天井进入采场上盘 的充填通风井再进人主 回风巷排 出地表 3 ． 8 采场充填 在建 立深部充填系统后 可采用似膏体充填技 术对采 空区进行充 填处理 ． 充填管路从专用充填道进入采场 进入采场 的充填 口要高于 采 场最高处 2 3 米 ． 以确保充填充分接顶 4采场综合生产能力比较 采场综合生产能力是衡量采矿T艺是否先进 的最重要指标之一 中深孔分段崩落采矿法与传统的采矿法比较．采矿综合生产能力南 3 0吨／ 日提高到 1 9 0吨／ 日或更高． 这一指标反映的是采场从凿岩至充 填结束的日 平均水平。 表 1 采场综合生产能力与有关性能比较表 采场生产 出矿能 竖井提升 工人劳动 安全性能 评价 能力 t ／ d 力 t ／ d 能力 t ／ 【 l 强度 工艺改进前 3 0 4 0 1 o 0 O 大 可靠性较差 不可 工艺改进后 1 9 O 2 1 O 2 o o O 较小 可靠性较好 可选片 5结语 通过改进采矿工艺和选用新 型设备 ． 在矿体赋存条件 与开采技术 条件 复杂的情况下 ． 仍 可大幅度提高采场综合生 产能力 ． 降低贫化损 失 指标 ． 实现矿体 的连续开采 实现凿装运维护顶板 等一 系列整套无 轨化作业 ． 可大大提高生产效率 ． 降低矿 山作业成本 ． 工人 劳动强度也 随之降低 ． 很大程度上提高了矿山经济效益和社会效益。 运用 计算机 已成为 实现矿 山科学管理 和工艺理论研究 的重要 手 段 未来 广泛利用计算机模拟采矿生产工艺 ， 优选采矿方法 、 F艺和设 备 ， 研 究改进采场结构和控制 出矿 品位 ， 以及 监控采 下转第 2 9 4页 作者简介 杨小平 1 9 7 O 一 ， 男， 湖南新化人， 本科 ， 锡矿 山闪星锑业有 限责任，厶 ＼ 司， 采矿 工程 师， 研究方向为采矿技术与管理。 2 6 2 l 科技视界 S c i e n c eT e c h n o l o g y V i s i o n 科技 默 争鸣 S c ie n c e T e c h n o lo g y V is io n 科 技 视 界 图 2 结果说明， C a 2 、 、 N a 三种离子的溶出量在 4 h 之内， 随时间 的延长而增大． 4 h 之外不再增大。 表明 C a 2 、 K 、 N a 惯 出量基本达至 Ⅱ 平 衡； M g 2 4 h 之内溶出特征类似于 c a “ 、 l 、 N a 。 随时间的延长而增大 并趋于平衡． 反应时间若继续延长至7 h以后． 其溶出量又呈现增大趋 势，说明蒙托石结构中的 M 已开始溶出； A p的溶出量在 4 h 之内很 小． 4 h 之后开始增大． 至 6 h 后呈急增趋势． 表明蒙托石结构中的 A I 3 离子开始大量溶 出， 蒙托石结构开始解体 。 因此 ． 膨润土酸化时间应控 制在 4 ～ 6 h为宜。 2 ． 4 - 3 活化温度 的确定 反应时间在 4 h 的条件下． 硫酸加入量 1 5 ％， 分别在温度为 2 0 、 3 O 、 4 O 、 5 0 、 6 0 、 7 0、 8 0、 9 0 、 1 0 0 ％的条件下进行实验 。结果见图 3 。 20 40 60 8 0 1 0 0 。 r e c a t i 口 o “l 。 rop e r a l u r e ℃ 1 。 图 3 反应 温度与各离子溶 出量的关系 图3 结果表明， c a 、 l 、 N a 熔 出的主要是处于蒙托石层间域中的 离子 ， 溶 出量受温度的影响不大 ； 而 M 、 A 1 吨8 o “ct t T ， 受温度影响 也不大 。 8 o ％1g上时 ， M 、 AI 被 H 置换 的量增多 ， 至 9 0 ％以上溶 出量 急速增加． 蒙托石结构开始解体。 由此可知． 膨润土酸化温度宜控制在 8 O ～9 O℃。 2 ．4 ．4 产品性能评价 制备条件 硫酸浓度 1 5 ～ 2 0 ％； 酸化时间4 6 h 酸化温度 8 0 ～ 9 0 ％。 产品性能测试结果见表 3 表 3 产品性能 - r J 外 观 脱 色 力 i 活 性 度 粒 度 游 离 酸 H 2s 0 灰白色 1 9 5 2 4 5 5 0 u rn 0 ． 1 5 ％ 由表 3可以看出 ． 产 品性能达到国家一等产品标准 。 “ 3 结论 1 膨润 土的酸化 工艺为 硫 酸浓度 1 5 ％～ 2 0 ％， 酸化 时间 4 - 6 h 酸化温度 8 0 ～ 9 0 ％。 2 产 品 的 活 化 度 为2 4 5 m 。 l／ k g 。 e 【 参考文献】 [ 1 ] 孙德四， 等． 不同酸化剂对脱色用活性白土的活化效果研究【J ] ． 化工矿物与加 工．2 o l o 3 ． [ 2 ] 舒明勇，等膨润土制备高效活性白土的研究[J ] ．安徽农业科学， 2 0 1 2 1 9 ． [ 3 ] 吕以模，等． 活性白土的用途和性能与工艺流程方法的选择[J ] ． 西部探矿工程． 2 0 0 1 s 1 ． 上接第2 6 1 页 控制， 具有明显的方向性。金矿床的规模和断裂带的 规模 大小有 明显的关系 4 金矿床和花岗岩具有密切的空间关系； 区域金矿床、 矿点及矿 化点 、 化探 异常主要围绕文峪 、 华 山 、 娘娘 山等花岗岩体分布 ， 平面距 离2 - 8 k in 主要金矿床分布于文峪一 娘娘山花岗岩带南侧。 含金石英脉 切穿燕山晚期花岗岩含金石英脉和燕山晚期花岗岩具有空间 时间上 的密切关系。花岗岩对区域成矿物质的活化运移、 富集成矿具有极为 重要 的意 义。 小 秦岭金矿 田金 矿石以黄铁矿石英脉型 和多金属硫化物石英脉 型为主 ． 蚀变岩型次之 小秦岭金矿 田自 1 9 6 4年发现以来 ． 查 明 4 0 0 余 条含金石英脉 ． 黄金储量约 3 8 0 t 。 各矿 山在生产探矿过程中 ， 还不断 [ 责任编辑 邓丽丽] 发现隐伏矿脉和隐伏矿体。 河南省地质科学研究所用德尔非法和主观 概率法预测小秦岭金矿田河南部分资源总量是 6 7 2 ． 1 7 t 和 5 4 5 ． 7 2 t 。总 之， 4 、 秦岭金矿 田成矿条件优越 ， 金矿资源远景可观。 【 参考文献】 [ 1 ] 河南省灵宝市老鸦岔金矿资源潜力调查报告[ Z 】 ．河南省地质矿产勘查开发 局第 五地质勘查院， 2 0 1 4 ． [ 2 ] 河南省地质矿产局．河南省区域地质志[ M ] ． 北京北京出版社， 1 9 8 9 ． [ 3 ] 国土资源部．岩金矿地质勘查规范【 s 】 2 0 0 2 ． 上接第 2 6 2页 矿作业。地下采矿机器人技术将受到重视， 可以预 料 ． 计算机 在矿 山中的进一步 开发应用必 将导致采 矿技术 的更大发 展 。 e 【 参考文献】 [ 1 ] 魏一鸣， 童光煦． 采矿方法数值决策中权重分配神经网络模型叨． 有色矿山 1 9 9 4 ， 4 ． [ 责任编辑 汤静 ] [ 2 ] 陈继伦． 水银洞金矿采矿方法改进研究册采 矿技术， 2 0 0 9 ， 6 ． [ 3 ] 尚振华．大直径深孔采场隔离中段采场结构参数优化研究【 D 1 l 长沙矿山研究 院．2 0 1 2 ． [ 4 ] 采矿手册[ M ] ．冶金工业出版社， 1 9 9 1 ， 1 1 ． [ 5 ] 刘良发，李应龙．采场电耙道支护方式和支护时机的探讨明． 采矿技术， 2 0 0 8 ， 3 ． 上接第2 3 4页 综上所述， 在实际工作中， 航材费用不仅指航材 本身的价值 ． 还包括航材占用资金本身的成本、 采购， 送修费用以及仓 储 费用 因此 ， 航空公 司考虑通过建立经 济效益型 的航材管理方式 ． 进 一 步 降低维修成本是非常重要的 为了更好 的适应航材管理模式的变 化 以及 战略性计划的发展 ． 航 空公司结合航材管理 的措施 ． 进一步更 新航材管理理念， 以达到航材经济效益最大化的发展目标。 ● [ 责任编辑 汤静] 【 参考文献】 [ 1 ] 吴晓梅， 林平忠． 采用 固定费用方式 ， 实现送修成本控制【 J J ． 民航管理， 2 0 0 5 1 2 ． [ 2 ] 李梦蚊． 基于e C R M的航空器材供应链的研究与实现[ D ] ．华东师范大学， 2 0 0 7 ． 上接第 2 5 7页 总之， 随着我国社会经济的不断发展， 科技的发 展水平得到很大提升。 在当今市场经济的大环境下， 作为电力企业， 对 于变电检修的管理工作， 必须要进一步完善与创新 ， 组建专业的检修 团队， 明确变电检修范围， 对检修管理职能进行科学 、 合理划分 ， 在提 高变电检修水平与技术的基础上．充分调动企业员工的工作积极性 ． 科技视界 S c i e n c eT e c h n o l o g y V i s i o n [ 责任编辑 邓丽丽] 激发其创造力 ． 提高变电检修的工作效率， 保证电力设备的安全运行 最 终 提 高 电 力 企 业 的 经 济 效 益 与 社 会 效 益 。 e [ 责任编辑 汤静] 叫 一 占o L o E量* 5l 1 暑 lo ∞ lp 芒 暑E m