瓦廠坪鋁土礦1104工作面回采優(yōu)化

趙賀

摘? 要：通過分析瓦廠坪鋁土礦1104工作面礦體的物理力學(xué)性質(zhì)和1102工作面的三機(jī)配套生產(chǎn)情況，為1104工作面設(shè)備改進(jìn)優(yōu)化提供參數(shù)，在1104工作面回采時(shí)更換采礦機(jī)總功率增加但電機(jī)鉆速保持不變，增加采礦機(jī)與鋁土礦層的摩擦力，改用破巖截齒和提高刮板輸送機(jī)槽體的耐磨強(qiáng)度，減少維修次數(shù)，提高工作面產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：鋁土礦層;采礦機(jī);破巖截齒;耐磨強(qiáng)度

中圖分類號(hào)：TD854? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）33-0080-03

Abstract： By analyzing the physical and mechanical properties of ore body in 1104 working face of Wachangping Bauxite Mine and the matching production of three machines in 1102 working face， parameters are provided for the improvement and optimization of equipment in 1104 working face. The total power of replacement mining machine increases while the drilling speed of motor remains unchanged at 1104 working face， the friction between mining machine and bauxite layer is increased， rock-breaking pick-up and scraper conveyor trough are used instead. The wear resistance of the body reduces the times of maintenance and improves the output of the working face.Keywords： bauxite layer; mining machine; rock-breaking pick; wear resistance

在貴州鋁土資源豐富，但由于鋁土礦自身硬度高，礦層賦存條件復(fù)雜等因素的影響，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開采比較困難。國(guó)家對(duì)資源高效回采的要求不斷提高，經(jīng)過專家們的不懈努力初步實(shí)現(xiàn)了鋁土礦的機(jī)械化開采。瓦廠坪鋁土礦根據(jù)自身礦床儲(chǔ)存條件較好，以1102工作面為例綜采試生產(chǎn)取得了一定的成果，但是設(shè)備的零配件磨損嚴(yán)重，回采效率低未達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。在生產(chǎn)中不斷的探索綜采設(shè)備與鋁土礦床之間的匹配，以1104工作面回采為研究對(duì)象對(duì)綜采設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化。

1 1104工作面概況

1104工作面對(duì)應(yīng)地表為由南向北傾斜的山體結(jié)構(gòu)，無河流、水體及建筑物存在。該工作面平均可采長(zhǎng)度1037m，平均傾斜寬140m，面積145180m2，鋁土礦層平均厚度2.3m，可采儲(chǔ)量87.5萬噸，服務(wù)年限10個(gè)月。

2 礦層賦存情況

1104工作面位于鹿池向斜東翼，傾角較緩，傾角大部分為14°～29°，走向48°～57°，傾向318°～327°。巷道掘進(jìn)中發(fā)現(xiàn)有明顯起伏，傾角在5°左右，存在小型褶曲構(gòu)造。

老頂為棲霞灰?guī)r底部為深灰～黑灰色、中厚層～厚層細(xì)晶灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r夾深灰～黑色薄層生物碎屑泥灰?guī)r，泥質(zhì)物常包圍較純灰?guī)r團(tuán)塊而形成瘤狀、球狀構(gòu)造的特征較為明顯，與下伏梁山組為連續(xù)沉積。f=3.5～4.5，抗壓強(qiáng)度Rc30～60MPa。直接頂梁山組（P2l）頂部的白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、炭質(zhì)泥巖，一般抗壓強(qiáng)度Rc30～60MPa，抗剪強(qiáng)度C′=34.1～40.MPa。偽頂板為梁山組（P2l）上部的炭質(zhì)泥巖和鋁土巖。

鋁土巖主要呈褐灰色，薄至中厚層。

直接底板為梁山組（P2l）鋁土巖下部褐灰～淺灰色中厚層致密塊狀鋁土巖，大部分1～3m厚。老底板為上石炭統(tǒng)黃龍組（C2h）灰?guī)r和下中志留統(tǒng)韓家店群（S1-2hj）頂部頁巖。總厚大于400m。

3 1102工作面概況

參考煤礦綜采技術(shù)的相關(guān)參數(shù)，并結(jié)合《有色金屬采礦設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)要求和計(jì)算公式，得出采礦機(jī)的參數(shù)為：總裝機(jī)功率不小于585kW，截深不小于630mm，采高1.5m～3.0m，平均2.16m左右，生產(chǎn)能力不小于100萬t/a，牽引方式為銷排式無鏈電牽引，牽引力不小于345kN，額定電壓1140V，最大適應(yīng)傾角30°～40°。初選MG300/730-AWD1型交流電牽引采礦機(jī)。刮板輸送機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表2所示。

表2 刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)

由于鋁土礦與煤層存在明顯的差異，造成采礦機(jī)截齒和齒座、搖臂軸組件、行走輪、油缸相應(yīng)配件消耗量大，采礦機(jī)磨損嚴(yán)重。2018年5月9日～11月30日累計(jì)開采礦石21萬噸，日平均產(chǎn)量為1000噸;截齒消耗4675個(gè)，日平均消耗24個(gè)。采礦機(jī)不但維修次數(shù)增多、維修成本增加還大大降低了開機(jī)率。由于鋁土礦遇水泥化刮板輸送機(jī)的鏈條、槽體磨損嚴(yán)重。

4 1104工作面設(shè)備改進(jìn)

礦體中的物質(zhì)以Al2O3為主體，約占50%～80%，平均為67.53%;SiO2在礦體中分布較為均勻，平均約占礦體5.48%左右;S主要是以FeS（即硫鐵礦）的形式存在，平均約占礦體1.67%，溶蝕區(qū)S的含量低于0.05%;Fe2O3平均約占礦體5.60%。礦體中的伴生礦產(chǎn)有鎵和鋰。

為進(jìn)一步研究鋁土礦體的物理力學(xué)特性，共采礦石工程試驗(yàn)樣25件進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果如表3所示。

通過對(duì)礦體物理力學(xué)分析和現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)踐可以看出鋁土礦體硬度大、柔性強(qiáng)只能靠采礦機(jī)的硬磨才能采出，這樣需要采礦機(jī)的功率大，截齒硬度要增強(qiáng)，同時(shí)截深改為600mm。MG500/1170-WDA（改進(jìn)）型采礦機(jī)，總裝機(jī)功率為1170kW，搖臂截隔電機(jī)功率為2*300kW，降低功率增加與鋁土層之間的摩擦力，截齒由原來的U84普通截齒改為U95破巖截齒合金頭的直徑由原來的20mm改為30mm，截齒損耗降低到每天5個(gè)。同時(shí)對(duì)刮板輸送機(jī)槽體進(jìn)行了焊接增強(qiáng)其耐磨強(qiáng)度，及時(shí)更換鏈條等。由于1104工作面緊鄰1102工作面因此工作面壓力變化不大，因此液壓支架未進(jìn)行改進(jìn)。經(jīng)過設(shè)備的改進(jìn)，縮短了設(shè)備維修時(shí)間，大大提高了采礦機(jī)的開機(jī)率，同時(shí)日產(chǎn)量達(dá)到了3032.7噸。

5 結(jié)論

通過在工作面設(shè)備的改進(jìn)，可以得出綜采技術(shù)能夠應(yīng)用于鋁土礦的回采工藝中，但是截深不能太大，同時(shí)需要特殊改進(jìn)的采礦機(jī)，要求采礦機(jī)的總功率要大，鉆速要低，截齒的耐磨強(qiáng)度要高，采用增加采礦機(jī)于鋁土礦體之間的摩擦力來提高生產(chǎn)能力，同時(shí)刮板輸送機(jī)槽體的耐磨強(qiáng)度也要增加，鏈條要及時(shí)更換，才能達(dá)到工作面三機(jī)有效的配合，提高鋁土礦的生產(chǎn)能力。

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