【摘要】文章根據(jù)小秦嶺區(qū)域金礦床開采現(xiàn)狀,結(jié)合礦山生產(chǎn)實際情況,從安全、高效、低成本、經(jīng)濟(jì)效益等方面闡述,機械化開采對小秦嶺金礦床開采的必要性和戰(zhàn)略意義,并對機械化開采模式做了論述。
【關(guān)鍵詞】機械化;安全;低成本;可持續(xù)發(fā)展
一、現(xiàn)狀
小秦嶺地區(qū)金礦床的開采始于七十年代,至今已有四十余年的歷史。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和區(qū)域黃金資源整合戰(zhàn)略的推進(jìn),目前在靈寶小秦嶺地區(qū)經(jīng)營的黃金礦山企業(yè)有秦嶺金礦、文峪金礦、金渠金礦、靈寶黃金股份公司、靈寶金源礦業(yè)有限責(zé)任公司、靈寶黃金投資公司等。這些企業(yè)面臨著一個共同的困難,金礦床淺部的資源已開采殆盡,中深部的開采難度加大,開采成本不斷升高,安全隱患及事故越來越多,務(wù)工人員減少或不穩(wěn)定,企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展已無法保障。據(jù)調(diào)查,這些黃金企業(yè)的地下開采仍以人力采掘為主,機械化開采程度達(dá)不到30%,這樣的作業(yè)模式已經(jīng)與當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展不相符,嚴(yán)重落后于科學(xué)生產(chǎn)力之后。為了扭轉(zhuǎn)這一局面,金礦床的地下開采模型——“人海戰(zhàn)術(shù)”必須轉(zhuǎn)為“機械化”模型,即采用“機械化”開采。
二、機械化開采優(yōu)勢
(1)機械化開采安全、高效。目前,靈寶小秦嶺金礦床的開采空間已由地表淺部轉(zhuǎn)為地下中深部,隨著開采深度的增加,其作業(yè)環(huán)境的安全保障越來越低。工作面的通風(fēng)、采場地壓的管理、巷道的排水等問題,對保障礦山的安全生產(chǎn)起著決定性的因素。采用三個人裝礦或裝巖,相比較采用裝巖臺車一人作業(yè),其發(fā)生安全事故所造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會危害程度大的多;特別是在采場作業(yè)時,采用電耙搬運礦石比用人力搬運礦石安全系數(shù)高。另一方面,就工作效率而言,同樣斷面(2×2.2㎡)的巖石方量,采用三個人工裝巖需8~10小時,采用裝巖臺車一人作業(yè)僅需3~5小時,工作效率可提高兩倍以上;同一中段平巷運輸,采用人力推礦車,每次每人一斗,往返時間也長,采用牽引機車每次可拉6~12斗,且往返時間較短,大大提高了工作效率。綜上比較機械化開采可以達(dá)到安全高效。(2)機械化開采可降低成本,提高效益。隨著地下開采深度的增加,提升運輸環(huán)節(jié)不斷增多,運輸距離越來越長,工作強度加大,人工費用越漲越高,使噸礦開采成本急劇上升,企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益不斷下滑,一些機構(gòu)臃腫的企業(yè)位于倒閉的邊緣。面對這樣的局面,最佳途徑就是提高機械化程度,最大限度減少人工數(shù)量。每個工作面減少兩人,就靈寶小秦嶺地區(qū)黃金礦山務(wù)工人數(shù)將減少2萬余人,勞務(wù)費用節(jié)資1億元/月。針對現(xiàn)狀,礦山企業(yè)只能提高工資待遇,以有限的人力資源,采用先進(jìn)的機械化開采,才能保障小秦嶺地區(qū)黃金企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。
三、小秦嶺金礦床機械化開采模型
(1)區(qū)域地質(zhì)及礦脈概況。小秦嶺金礦田位于華北地臺南緣,秦嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶與太行山新華夏構(gòu)造帶的復(fù)合部位,區(qū)域地層以太古宇太華群為主,基本構(gòu)造形態(tài)為一北西向展布的復(fù)式背斜,斷裂構(gòu)造以近東西向為主,對區(qū)域內(nèi)金礦的展布具有明顯的控制作用,重要的金礦體大多呈含金石英脈的形式產(chǎn)出于近東西向次級斷裂構(gòu)造內(nèi)。礦體規(guī)模大部分小、中型,個別礦脈達(dá)到大型。(2)機械化開采模型。金礦床在開拓過程中,主要以平巷、斜井為主。平巷一般斷面規(guī)格為2×2.2㎡,其鑿巖采用液壓氣腿式鑿巖機,根據(jù)工作面圍巖穩(wěn)固狀態(tài)和生產(chǎn)情況每臺班布置1~2臺。斜井2.2×2.8㎡,鑿巖機械與平巷相同,裝巖采用斜井有軌翻轉(zhuǎn)式裝巖機,其速度快,同時在提升運輸時,位于工作面的作業(yè)人員處境相對較安全。在開采緩傾斜礦體(傾角小于45°)時,根據(jù)圍巖穩(wěn)固情況和地壓強度,可采用空場法、房柱法開采。因礦體傾角較緩,礦石在向下搬運過程中摩擦力較大,礦石依靠自重?zé)o法下滑,此時采用電耙搬運礦石之底部切割巷道,再使用切割道內(nèi)電耙將礦石搬運至溜礦漏斗或溜礦井,漏斗采用升降式閘門放出礦石,中段運輸采用電動牽引機車運輸。對于中等傾斜(傾角45°~55°)礦體開采時,圍巖穩(wěn)固,可采用留礦法開采,此時礦石下搬無需采用電耙,只在切割道內(nèi)用電耙將礦石搬運至溜礦漏斗或溜礦井,漏斗采用升降式閘門放出礦石,中段運輸采用電動牽引機車運輸。這樣開采既保證了安全,同時又做到礦石資源的充分回收利用。
小秦嶺黃金生產(chǎn)企業(yè)要想取得可持續(xù)發(fā)展,必須結(jié)合礦體的規(guī)模、賦存狀態(tài)以及圍巖的穩(wěn)固情況,選擇科學(xué)合理的開采方法,采用先進(jìn)的機械化開采模式進(jìn)行開采,使礦山資源最大限度的回收利用。
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