APP下载

直通分枝支护溜井多中段控制放矿技术

2016-12-15张永利王训青

现代矿业 2016年11期
关键词:矿机矿岩直通

张永利 王训青

(巴彦淖尔西部铜业有限责任公司)



直通分枝支护溜井多中段控制放矿技术

张永利 王训青

(巴彦淖尔西部铜业有限责任公司)

直通分枝支护溜井广泛应用于各大矿山,但使用中存在利用效率低的问题,特别是处于围岩条件较差的位置,井筒很容易损坏,甚至垮塌,危及主副井的安全。为此,研究使用直通分枝支护溜井多中段控制放矿技术,能够有效控制放矿时对井筒的破坏,减小粉尘对中段内作业环境的污染,为采矿正常运行提供保障。

直通分枝支护溜井 多中段控制放矿 围岩破碎 粉尘

金属矿山矿体赋存条件复杂,为提高产量,近年来采取多中段同时开采的越来越多。直通分枝支护溜井是新建矿山为了缩短工期常用的一种形式,但使用过程中能够做到多中段同时放矿的较少,往往采用空井多中段向井内注入矿石,尤其是主溜井处在围岩破碎地段的,对井壁会造成很大损害,甚至造成井壁坍塌,严重时会危及主副井安全,乃至危机矿山安全生产,且空井和斜溜道放空的情况下会产生大量粉尘,污染作业环境。因此,研究采用分枝斜溜道控制放矿技术,既保证了多中段同时放矿,又能控制矿石流对井壁的伤害,同时对于围岩稳固的溜矿井,甚至裸井,都能够保证溜矿井的安全运行,矿石堵塞斜溜道可大大减少粉尘对中段内作业环境的污染。

1 工程概况

内蒙古获各琦铜矿生产能力220×104t/a,单中段月出矿量约5万t,主溜井井筒直径4 m,井深480 m,属于直通分枝支护溜矿井,井筒围岩较为破碎,故采用整体混凝土浇筑内衬锰钢板的支护形式[1-2]。在井筒维护过程中发现,松散矿岩撞击井筒内壁,井筒内壁衬砌的锰钢板严重破坏;在放矿过程中产生大量粉尘,通过斜溜道返回中段运输巷内,严重污染生产作业环境;各中段对应卸载站及斜溜道经常出现放矿不顺畅的情况,严重影响生产。

2 溜矿井存在的问题分析

2.1 矿石流冲击井壁,造成井壁磨损严重

矿石流通过斜溜道自溜进入井筒时速度过大,对井筒冲击较强,由于井筒围岩较差,即使采取整体混凝土内衬锰钢板支护,依旧无法保证井筒不被破坏,多中段放矿时,冲击区会不断增大,甚至上下两中段贯通,造成溜矿井报废,情况严重的可能危及主副井安全[3](图1)。

2.2 通风措施无效,“返粉”情况严重

国内现阶段对直通分枝溜矿井虽设计了通风口,但未能全面考虑粉尘问题,无法保证上部各中段粉尘通过回风巷排出。以目前直通分枝溜矿井的使用来看,井筒内施工的回风天井及专用回风巷道没有起到有效作用,矿岩撞击产生的大量粉尘通过斜溜道返回中段车场主运输巷内,严重影响了井下生产作业环境。

2.3 斜溜道坡度过小,放矿不顺畅

斜溜道设计坡度为40°(图2),根据井下产出松散矿岩的性质,一旦出现矿岩堆积,斜溜道无法正常放矿,斜溜道开口为2 m×2 m,在倒入矿石块度较大时,极易发生堵塞,特别是在多中段控制放矿改造后,堵塞现象更为严重,致使放矿过程不顺畅。

图2 斜溜道示意(单位:m)

3 优化改造方案

3.1 放矿不畅问题

(1)扩刷斜溜道上口,将卸矿位置的棱角抹平,形成顺畅的放矿口,可有效防止大块矿石卡在溜矿口。

(2)将斜溜道坡度从原来的40°调整为50°,增加斜溜道的坡度,增加矿石在井筒内的流动性,防止矿石在斜溜道内堆积,避免斜溜道堵塞。

3.2 井壁遭受冲击及“返粉”问题

为满足多中段同时控制放矿,在每个中段主溜井斜溜道的排出口加装振动放矿机,对放矿过程进行控制。

(1)在中段车场内施工一条斜巷至中段斜溜道排出口,扩刷溜矿口作为振动放矿机硐室,在振动放矿机硐室开口处设置防尘门,防止粉尘倒灌,新施工斜巷坡度不应超过30°,作为振动放矿机硐室联巷,铺设轨道踏步,并在斜巷上开口处安装一台绞车,方便人行、下放物料及日常维护检修,如图3所示。

(2)振动放矿机硐室支护及振动放矿机基础施工。扩刷振动放矿机硐室,采取整体混凝土支护,支护厚度300 mm,应尽量预留振动放矿机的安装空间及维护检修空间。

图3 振动放矿机硐室联巷(斜巷)

(3)在中段内施工控制硐室,并在振动漏斗处及卸载硐室内安装监控,控制振动放矿机开关及放矿过程。

(4)将部分矿石堆存在斜溜道内,封堵溜矿口,隔绝粉尘,避免粉尘通过斜溜道返回中段内。

4 系统调试及试运行

(1)系统调试。①将矿石在主溜井内贮存到最低一个受矿中段,即放矿机出矿口下10~20 m;②让系统内的3个生产中段逐一放矿,通过监控对每个中段进行微调;③监控主溜井运行情况,更改振动放矿机激振频率,确保放矿位置在井筒中心。

(2)试运行及分析。①用振动放矿机对放矿流速进行控制,使矿石基本落在井筒中心处,有效减小了矿石对井筒内壁的冲击;②放矿时堆存一定量的矿石在溜矿口处,能够有效阻止粉尘回灌入中段内,减少放矿过程对中段的污染;③系统改造后,应严格控制倒入矿岩的块度、含水量、粉矿含量等。

多种中段控制斜溜道改造前后见图4,调试后放矿过程见图5。

图4 直通分枝溜井多中段控制斜溜道改造对比(单位:m)

图5 调试后放矿过程示意(单位:m)

5 结 语

通过使用直通分枝溜井多中段同时控制放矿技术,对主溜井进行改造,有效减少了放矿对井筒内壁的破坏,延长了井筒寿命,增长了井筒维护周期,同时有效控制了粉尘,改善了井下作业环境,为矿山正常生产提供了保障。

[1] 康武雄.锰钢板在矿山溜井支护中的应用效果[J].甘肃冶金,2011,33(3):38-39.

[2] 潘 佳,王晓辉.金属矿山主溜井锰钢板支护的探讨[J].现代矿业,2012(7):122.

[3] 谭志恢.对溜井放矿矿岩散体运动之浅议[J].金属矿山,1987(2):24-26.

2016-09-28)

张永利(1965—),男,董事长,高级工程师,015000 内蒙古巴彦淖尔市临河区解放街2号。

猜你喜欢

矿机矿岩直通
浅析西藏卫视《直通藏晚》的叙事结构
浅谈矿岩分离爆破技术在铜—曼露天矿山应用的可行性
江苏兴化:培训提级从课堂直通赛场
眼前山铁矿矿岩分区可崩性评价研究
杭州芯片公司VIDTOO计划推出新型Grin矿机G1
一种新型溜井放矿系统在某磷矿的应用
最多支持36块显卡 德国水冷品牌AlphaCool推出矿机机架
不同加载形式的矿岩-充填体相互作用的力学变形特征分析
挖矿世界的权力游戏
某矿区矿岩可崩性评价及块度分布预测研究