大結(jié)構(gòu)地下開采工藝參數(shù)優(yōu)化研究與關(guān)鍵指標(biāo)攻關(guān)

郝吉林

太鋼集團(tuán)有限公司峨口鐵礦 山西忻州 034207

1 項目運行綜述

按照地下開采設(shè)計規(guī)劃，掛幫礦南翼1972m以下分段、北翼1882以下分段的采礦結(jié)構(gòu)參數(shù)由12m＊15m擴(kuò)大為18m＊20m，以進(jìn)一步提高地下開采采礦效率，降低采礦生產(chǎn)成本。采礦結(jié)構(gòu)參數(shù)變化會導(dǎo)致礦石損失貧化指標(biāo)波動異常，影響原礦質(zhì)量[1]。本項目通過采取優(yōu)化中深孔鑿巖、放礦工藝，完善運輸系統(tǒng)生產(chǎn)、檢修運行模式，優(yōu)化井下通風(fēng)、給排水方案，研究井下多礦點配礦模式等措施，提高礦石質(zhì)量，實現(xiàn)全流程均衡生產(chǎn)。本項目開展期間的主要亮點有：

（1）根據(jù)結(jié)構(gòu)參數(shù)及設(shè)備選型完成過渡分層1972m和1882m水平中深孔鑿巖設(shè)計，確定回采放礦工藝方案；

（2）通過不斷實踐摸索優(yōu)化了1738運輸水平放礦作業(yè)模式，改善井下作業(yè)條件，提高放礦效率；

（3）研究確定井下運輸系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)模式，明確生產(chǎn)、檢修方案，協(xié)調(diào)礦部各部門人力、資源配合地采設(shè)備維護(hù)檢修；

（4）完善建立出礦進(jìn)路—分層—溜井的多級配礦方案。

2 目標(biāo)完成情況

3 主要工作

3.1 放礦工藝優(yōu)化研究方面

（1）根據(jù)采礦結(jié)構(gòu)參數(shù)完成中深孔設(shè)備選型，南翼1972水平仍使用YGZ90鉆機(jī)，1954水平改用1254鑿巖臺車，北翼1882水平使用1254鑿巖臺車。

（2）完成掛幫礦南翼1972水平和北翼1882水平兩個過渡分層的中深孔設(shè)計方案，YGZ90鉆機(jī)設(shè)計參數(shù)基本一致，北翼1254鑿巖臺車孔徑80mm，排距2m，孔底距2．5m-3m，邊孔角52°，孔數(shù)11-12個/排，最深孔22m左右。根據(jù)中深孔設(shè)計圖計算每排扇形孔爆破量，指導(dǎo)鏟運出礦，防止過出或少出[2]。

（3）南翼1972水平采用無切割巷回采工藝，在每條進(jìn)路端部施工一條規(guī)格2m＊2m的切割井，切割井后布置2-3排擴(kuò)井排，孔數(shù)14-16個，較正排多1-2個孔，以強化切割拉槽效果。

（4）建立出礦統(tǒng)計臺賬，分別在出礦量達(dá)到40%、60%、70%及80%時進(jìn)行取樣化驗，對礦石品位及甩尾率進(jìn)行分析，并與12m＊15m結(jié)構(gòu)參數(shù)時的指標(biāo)進(jìn)行對比，指導(dǎo)回采出礦。

3.2 運輸設(shè)備協(xié)同作業(yè)模式的研究方面

（1）優(yōu)化放礦作業(yè)模式，提高放礦效率。放礦原有的方式為放礦工與電機(jī)車司機(jī)通過鐵錘敲擊懸掛在操作間的道軌來傳遞信號，隨著機(jī)車前移，聲音會逐漸變?nèi)酰屹M時費力。后經(jīng)優(yōu)化，在機(jī)車頭一側(cè)的巷道安裝電鈴，操作按鈕置于放礦機(jī)操作箱內(nèi)，按“一聲停，二聲前進(jìn)，三聲后退”的信號指揮電機(jī)車移動。此外，在機(jī)車駕駛室對面巷道標(biāo)示停車指示線，提示機(jī)車停車位置，減少機(jī)車移動頻次，提升放礦效率[3]。

（2）確定了生產(chǎn)準(zhǔn)備組進(jìn)行運輸系統(tǒng)設(shè)備日常小修、檢修隊集中大修、鐵運站協(xié)助檢修的運行方案，大大降低了設(shè)備停機(jī)時間，生產(chǎn)效率得到明顯提升。

（3）將電機(jī)車下礦量與生產(chǎn)準(zhǔn)備組崗薪績效掛鉤，從運行管理方面促進(jìn)電機(jī)車產(chǎn)量提升。

（4）8月份新增兩臺電機(jī)車，電機(jī)車數(shù)量達(dá)到4臺，做到兩臺使用兩臺備用。

3.3 通風(fēng)、給排水等輔助工序的優(yōu)化研究方面

（1）完成1738運輸系統(tǒng)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)簡算，在通風(fēng)薄弱點5#穿、6#穿增加局扇風(fēng)機(jī)，南東區(qū)各溜井砌風(fēng)墻。

（2）完成地采主要風(fēng)機(jī)調(diào)試，1972、1756、1738主要通風(fēng)機(jī)已按計劃啟動，形成機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，滿足現(xiàn)場通風(fēng)需求。

（3）完成1738運輸系統(tǒng)主排水系統(tǒng)整改并啟用，啟用1720沉淀池-2020高位水池供水系統(tǒng)。

3.4 井下多礦點生產(chǎn)礦石的最優(yōu)配礦模式研究方面

（1）規(guī)范1738水平各溜井使用方案。南翼使用2-4、3-3、4-3溜井、北翼使用4-2、5-2及6-2溜井，為便于生產(chǎn)組織，南翼將4-3溜井向上施工，北翼將3-2、5-2溜井向上施工與各生產(chǎn)分層貫通，使回采礦石可直接進(jìn)入1738運輸系統(tǒng)。

（2）對1738運輸水平各礦石溜井的放礦速度、機(jī)車行駛時間進(jìn)行了統(tǒng)計跟蹤。5-2、6-2放礦需要50min/車，速度太慢，影響生產(chǎn)效率，4月份對放礦機(jī)進(jìn)行了集中檢修，現(xiàn)在放礦時間縮短到30min/車左右，大大提高了生產(chǎn)效率。

4 結(jié)語

根據(jù)生產(chǎn)計劃制訂了各溜井間的配礦方案，地采調(diào)度系統(tǒng)每班根據(jù)一峒生產(chǎn)情況及各溜井質(zhì)量指標(biāo)確定當(dāng)班計劃，由跑外調(diào)度及電機(jī)車司機(jī)組織生產(chǎn)，在保證地采各標(biāo)段生產(chǎn)進(jìn)度的同時，礦石質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

采用鉆孔應(yīng)力計對對工作面回采過程中大結(jié)構(gòu)作用下圍巖應(yīng)力演化規(guī)律進(jìn)行分析，得到：圍巖應(yīng)力發(fā)生呈上升突變和下降突變交替出現(xiàn)，圍巖應(yīng)力下降突變由于“板-殼”結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，上升突變由于結(jié)構(gòu)下部巖層的周期破斷引起的。