缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术

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1、缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术摘要：缓倾斜中厚矿体开采难度很大，开采过程中状况多发。文章研究了缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论和技术，分析了现阶段缓倾斜中厚矿体开采技术的发展情况和有待改进的问题，并对缓倾斜中厚矿体开采理论与技术进行了讨论。关键词：缓倾斜；中厚矿体；机械化；米矿理论;采矿技术文献标识码：A中图分类号：TD821文章编号：1009-2374(2016)19-0146-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.070缓倾斜中厚矿体是矿体厚度为5〜20m，倾斜角度在5°〜30°之间的矿体，

2、开采难度很大，开采过程中状况多发。当前国内缓倾斜中厚矿体都采用房柱法或者下底盘空场法开采，开采效率尚可，伹是采切工程量偏大、劳动强度高、机械化程度低、矿柱损失大，积极探索新的开采理论与技术十分必要。1缓倾斜中厚矿体1.1缓倾斜中厚矿体开采技术现况缓倾斜中厚矿体开采是世界性难题，现阶段，无轨采掘设备是开采缓倾斜中厚矿体的主流设备，国外关于缓倾斜中厚矿体的研究集中在房柱法的优化改进，如对角斜巷房柱法、下向阶梯式房柱采矿法和斜交走向推进房柱采矿法等，除此之外，分段空场采矿法、下盘脉外采准分段房柱法等新的开采方法也发展迅速。并且大型深孔液压凿岩

3、机的性能也不断优化，降低了缓倾斜中厚矿体采切的难度和工作量，有利于大型无轨出矿设备的应用。相关统计数据显示，国内开采矿藏中绝大部分都是一次性能源，占到总开采规模的90%以上，国家工业中有超过80%的生产资料都来自矿产资源，矿产资源是国家发展和经济建设重要的战略性资源。我国有着相对丰富的资源总储量，但是同样也是人口大国和工业大国，对矿产资源的需求规模非常大，人均资源占有量很低，矿产资源成为经济发展关键性的限制因素，研究更先进的矿产勘查与开采技术有着重要的战略意义。国内关注缓倾斜中厚矿体开采的研究集中在房柱法和下盘底部结构空场法，也有一些矿

4、山应用了爆破云搬空场法、分段崩落法。下盘底部出矿空场法的不足在于采切工程量偏大、出矿效率低、分层凿岩工艺复杂、劳动强度高。房柱法的问题在于矿柱损失较多、围岩稳固性不佳时，采空区的作业人员面临较大的安全威胁，限制了出矿效率，超前支护使回采工艺更加复杂，需要探索新的开采技术。1.2现阶段缓倾斜中厚矿体开采工艺有待改进的问题1.2.1出矿。缓倾斜中厚矿体资源属于一次性资源，开采效率和矿产资源搬运速度有着直接关系，如果矿石不能及时搬运，将会导致生产效率下降。1.2.2支护。缓倾斜中厚矿体支护工作难度更大也更加复杂，面临着很大的局限性，支护工作进

5、展缓慢，会严重妨碍矿体开采，而如果支护工作不到位，遭遇围护结构稳定性差的工况，可能会严重威胁采空区作业人员的生命安全。1.2.3开米成本/效率。对于矿山企业，安全和经济效益是应该首要考虑的问题，开采过程中，企业首先应该考虑工艺安全性经济性，过高的开采成本也是一种资源浪费。国内缓倾斜中厚矿体开采最常见的是房柱法开采工艺，限制房柱法生产效率的主要因素是矿石搬运，缓倾斜矿体无法自行掉落，所以需要借助机械设备或者人工进行搬运，但是缓倾斜矿机械操作空间有限、使用率不高、人工劳动量大、生产效率不理想。与此同时，缓倾斜中厚矿体开采需要做好顶板管理工作

6、，避免发生安全事故，这部分工作一些西方国家已经实现机械化，但是我国的机械自动化智能设备与技术研究相对滞后。2缓倾斜中厚矿体机械化采矿文章介绍缓倾斜中厚矿体机械化采矿的开采理论与施工方法，从采切、矿房切割、崩矿、运煤等方面，对缓倾斜中厚矿体机械化开采方法进行了研究。2.1开采理论缓倾斜中厚矿体开采过程中，随着开采作业的持续进行，采空区顶板暴露面积将越来越大，影响围岩安全性，给护顶工作增加了难度，目前尚没有令人满意的低成本、高安全性护顶技术，大型无轨设备难以进入采空区。而且由于矿体坡地不大，所以采场崩落矿石不能自由下落重力搬运，需要借助爆力

7、、机械搬运，所以如何加快搬运速率也需要深入思考。现阶段，关于缓倾斜中厚矿体机械化采矿技术的研究主要集中在这两方面。为了提高顶板稳定性，盘区可以对采场顶板形状进行优化，可以将采场顶板改为长条形，控制采空区顶板的跨度，不直接控制采空区顶板的暴露面积。与此同时，为了保证采空区工作人员和机械设备的安全，可以仍然采用重力放矿为主要搬运方式，在盘堑沟底集矿，大型铲运机运矿。为了将无轨设备的效率充分发挥出来，需要为其提供良好的水平作业环境，采场可以沿着倾斜分段，根据斜度走向布置矿房，这样的布置方式能够保持无轨采掘设备始终处于水平状态，因此可以采用沿走

8、向布置矿房、下盘脉外采机械化房柱采矿、废石尾矿填充采空区的回采方式，能够显著增加开采效率，提高安全性。2.2开采施工2.2.1采切工程。采切工程主要涉及盘区斜坡、凿岩平巷等部分内容，运输巷道断面尺寸为4.4