金屬礦山多階段復合開采工藝改進研究

何澤源

（河南省煤炭地質(zhì)勘察研究總院，河南 鄭州 450000）

多階段符合開采工藝是指在一種類型的礦山當中同時利用兩種或兩種以上的開采工藝完成對礦山的開采。在多階段復合開采工藝當中，不同類型的開采工藝可以在礦區(qū)當中進行任意的組合從而滿足礦山開采的各項需求，同時也可以在礦山立面或平面上進行任意組合，充分發(fā)揮各個開采工藝的技術優(yōu)勢，并針對礦山本身的特點及資源的覆蓋特征，選取各自對應的單一開采工藝進行綜合，從而有效的提高開采的效率[1]。本文在盡可能不影響復合開采工藝的總效率的前提下，對多階段復合開采工藝進行改進。

1 金屬礦山多階段復合開采工藝改進

1.1 改變前部輸送機撤除位置

首先針對多階段復合開采工藝的改進可從工作面的邊采邊撤工藝進行，邊采邊撤的開采方法是由切眼開始，這種工藝的特點是隨著開采工作面的進行，工作面的長度會逐漸縮短，在某開采中長度可由348m縮減到88m，因此，需要射出部分支架以及相應的輸送機[2]。

輸送機的撤除工作是由現(xiàn)場的檢修人員完成的，根據(jù)輸送機前后的空間位置，優(yōu)先撤除前部輸送機，后撤除支架，最后撤除后部輸送機。但在實際的撤除工作中，工作效率低且在進行撤除工作時其它工作也要停止，因此在一定程度上延緩了開采工作效率。針對這一問題，本文對其進行改進的方法為 ：將前部輸送機的起始撤除位置設置在前部機尾，且超出回采輸送機。將最晚撤除位置設置在工作面推進到機尾與非工作面之間的距離為300mm ～ 400mm的位置。根據(jù)實際開采工作的進程和工作面的實際推進位置，在起始和最晚撤除輸送機位置上選擇撤除一節(jié)或多節(jié)前部輸送機。在撤除完畢后，需將未被撤出的輸送機中部與周圍的連接位置斷開，使其處于游離的狀態(tài)，利用其它設備將其轉(zhuǎn)移到進風巷中，再將其運輸?shù)竭叢蛇吋与A段設定位置存放。

以此實現(xiàn)在進行礦山開采的過程中將其它不再使用的設備撤除，實現(xiàn)工作面的順利進行，提高開采工作效率。同時在撤除的過程中，采用已經(jīng)被撤除的支架代替原有支柱，用于對機尾部分進行加強支護，以此提高支護的強度，減少采礦區(qū)域的巷道發(fā)生變形，避免人員傷亡事件發(fā)生，在提高工作效率的同時，為開采人員創(chuàng)造更加安全的工作區(qū)域。

1.2 旋轉(zhuǎn)開采增設上竄下滑控制

在金屬礦山多階段復合開采工藝的旋轉(zhuǎn)開采階段，為了進一步保障支架的旋轉(zhuǎn)要求，在設置支架時，使用單體支柱對支架進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)。當開采的過程中，開采工作面每推進4刀～ 6刀，工作面上的割通刀完成以此平推，從而緩解支架之間的相互作用力，避免出現(xiàn)支架與支架間的相互擠壓造成的安全問題。

由于進行旋轉(zhuǎn)開采時，支架會持續(xù)給輸送機某一方向上的力，導致輸送機出現(xiàn)明顯的變形趨勢，因此，在進行旋轉(zhuǎn)前，首先要讓輸送機在運輸巷內(nèi)的長度足夠長，從而抵消在旋轉(zhuǎn)過程中輸送機的變形問題，以此保證開采工作的順利進行。

為了進一步保證旋轉(zhuǎn)開采過程中轉(zhuǎn)載機與拐彎裝置中的輸送機架桿的搭接需要，應在最大程度上增加拐彎的半徑，通過多個機尾共同輸送的方式實現(xiàn)輸送機的下滑，并保證機頭處至少有兩個支架完成運輸。在達到旋轉(zhuǎn)位置時，輸送機的機頭與機尾應按照4 ：1的比例進行旋轉(zhuǎn)回采工作，在旋轉(zhuǎn)初始階段，后一輸送機的機頭搭接較長的問題，可以通過改變后部鏈條的方式，使輸送機向機頭的方向進行竄動，從而保障后一輸送機的機頭能夠順利對接。

1.3 帶式輸送機拐彎改造

在對帶式輸送機拐彎進行改造前，首先要對工作面進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，按照上文方式，保證輸送機的機頭滑動順利對接，為轉(zhuǎn)載機和殊榮及創(chuàng)造有利條件，并嚴格控制開采過程中開采金屬量。當開采工作只剩最后三組正常架桿時，應將與其相鄰的6組裝置中的過渡架桿進行拆除，再將第2、4組的過渡架桿進行移動，并將其與轉(zhuǎn)彎裝置對接。每拆除一次轉(zhuǎn)彎裝置，都要將原有的第2、4組過渡架桿外移。

當轉(zhuǎn)載機進入到運輸巷的拐彎位置時，轉(zhuǎn)載機整體要向著非工作面的方向進行調(diào)整，輸送機隨轉(zhuǎn)載機一起調(diào)整，從而保證轉(zhuǎn)載機和輸送機之間的正常連接。指導最后一個轉(zhuǎn)彎裝置被拆除后，再將剩余的用作過渡的架桿更換為正常的架桿。

表1 開采結(jié)果對比

改進前在進行旋轉(zhuǎn)開采的過程時，為了保證轉(zhuǎn)載機能夠順利經(jīng)過拐彎位置并且正常對接，轉(zhuǎn)彎裝置需要進行適當?shù)钠揭疲@一過程會消耗大量的人力和物力，且改進后的膠帶可能會出現(xiàn)一定的偏移，因此還需要對馬鞍架進行適當?shù)恼{(diào)整。改進后增設的過渡架桿對順利完成改進其到關鍵性的作用，經(jīng)過改進之后的轉(zhuǎn)彎裝置能夠更加良好的完成相應的工作任務，且滿足了開采工作的生產(chǎn)需要，實現(xiàn)開采工作的順利進行，提高開采工作效率。

2 實驗論證分析

本次實驗通過選取同一金屬礦山，利用本文改進后的開采工藝與改進前的開采工藝進行對比，進一步證明改進后的開采工藝的工作效率更高。設置改進后的多階段復合開采工藝為實驗組。改進前的傳統(tǒng)多階段復合開采工藝為對照組。利用兩組方法分別對同一座礦山進行開采，并保證開采過程中的其它影響因素完全相同的情況下，完成對比實驗。實驗對比的主要內(nèi)容是在完成相同的開采次數(shù)后，兩組方法的工作效率。將實驗組與對照組開采的相應數(shù)據(jù)進行記錄，如表1所示。

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)可以得出，實驗組的工作效率明顯高于對照組，因此，通過實驗證明了，經(jīng)過本文改造后的多階段符合開采工藝有效提高了開采工作效率，同時在提高效率的同時又為開采人員提供了更加安全的工作環(huán)境，因此更適用于實際的金屬礦山開采。

3 結(jié)語

本文明確指出了多階段復合工藝開采是未來金屬礦山發(fā)展的主要方向，并對原有的工藝進行了改進，通過實驗證明了改進后的開采工藝工作效率更高。希望本文的研究能夠為礦山多階段復合開采工藝的研究提供一定程度上的理論根據(jù)。