如何提高地下锰矿机械化开采水平

杨 军

(陕西能源职业技术学院，陕西 咸阳 712000)

如何提高地下锰矿机械化开采水平

杨 军

(陕西能源职业技术学院，陕西 咸阳 712000)

将地下锰矿机械化开采技术进行系统分析，总结锰矿资源分布特点、开采、消耗、存在问题、开采技术优化措施等，通过机械化开采技术的构建提高地下锰矿技术开采整体水平，满足锰矿产业经济化发展需求，为锰矿产业开采提供有效支持。

地下锰矿；机械化开采；技术水平，策略优化

伴随科学技术的发展，现代工程建设中，锰及含锰合金物的用途趋于广泛，在统计分析中可以发现，世界上约有95%的锰用于冶金工业中，有5%运用在其他工业之中，如化工业、建筑材料工业以及电子工业等，因此，锰逐渐成为我国工业发展的重要资源，锰作为一种多元化的矿产资源，被我国列为稀缺资源之一。在我国锰矿资源开采的过程中，中小型地下锰矿机械化开采技术呈现出自动化的工程开采形式，在地下锰矿机械化开采技术分析中，需要通过对锰矿工程项目设计分析中，实现水泵、通风以及设备运营方案的设计优化，提高锰矿的生产效率、提升生产能力，从而为企业整体水平的提升提供有效支持。同时，在矿山作业机械化生产项目优化中，需要将工程效益、工程效率特点进行综合性的分析，构建高效化的锰矿机械开采技术，完善工程项目设计的核心理念，从而为机械化锰矿开采技术的创新优化提供良好依据。

1 锰矿资源开采及消耗

1.1 锰矿石的开采分析

通过对我国锰矿石开采技术的分析可以发现，我国锰矿资源存在着严重不足的现象，由于矿床赋存条件相对复杂、区域经济以及地理因素等问题的限制，导致部分能源无法得到开发及利用。其基本的开采技术主要以地下浅层开采为基础，例如，广西大新、云南建水以及广西平乐等；只有少部分采用了露天及地下联合的开采技术形式，如四川汉源锰矿[1]。对于我国地下开采的锰矿形式而言，通常出现了倾斜及缓和倾斜薄矿体结构，其中的厚度、倾角变化方向都相对较大，断层、节理、裂缝发育等都存在着不稳固的现象，而且，锰矿的顶底板主要为炭质页岩，在开采中容易与矿物中的硫发生反应，从而出现自燃现象，这种现象的发生为锰矿石的开采造成了一定的制约。因此，在锰矿开采的过程中，我国多采用地下开采，通过壁式崩落法、房柱法开采、急倾斜多用削壁充填法等技术的运用提高矿石回采率。但是，在锰矿资源开采的环境下，由于顶板管理不完善以及机械化程度相对较低，为锰矿资源的合理开采及有效运用造成了一定制约[2]。

1.2 锰矿资源的消耗

在研究中可以发现，我国是全球硅锰铁合金、碳素锰铁、电解金属锰以及硫酸锰等锰矿加工生产最大的国家，研究中将我国锰矿石加深产品生产进行了分析，2015-2016年深加工产量如表1所示[3]。

表1 2015-2016年锰矿石主要深加工产品产量

由表1可以发现，我国锰系铁合金产量相对较高，如果在资源开采的过程中，全部用国产含Mn 30%的矿石进行生产，每年就需要锰矿石2 000万t，这种现象的出现也就造成了矿石产业的严重消耗，为矿石产业的开采及工程项目的优化设计消耗带来了严重的损害。因此，在现阶段锰矿开采的过程中，需要认识到机械化开采技术的优势性，通过对技术的创新维护，满足工程项目设计的基本需求，从而为矿石产量的优化提供有效支持，满足锰矿资源消耗运用的合理性，提升锰矿资源的开采优势性，为锰矿资源产业的优化奠定良好基础。

2 锰矿开采管理中存在的问题

1) 外界管理问题的限制

在现阶段锰矿开采技术设计的过程中，其外界管理工作存在着一定的限制性因素，其具体的外界开采影响因素主要体现在以下几个方面：第一，相关企业开采人员的证件不全面。通过对我国锰矿开采工作的分析可以发现，我国锰矿开采企业存在着一些无证开采的现象，他们通过与当地政府的协商，采取不正当的开采方式，同时也存在着私自开矿隐瞒地址、产量等现象，为管理工作构建造成了制约。第二，存在国家针对性税收的问题。在现阶段锰矿开采管理工作构建的过程中，由于锰矿开采存在着税收问题的限制，导致一些税务问题无法得到满足，首先，在国家相关部门工作构建中，不能对企业产出量进行及时性的掌握[4]；其次，企业中的此物管理部门存在偷税漏税的现象，而且相关管理人员法律意识淡薄，从而对管理工作的执行造成制约；最后，管理人员存在着工作问题疏忽的现象。因此，这些问题的出现对我国锰矿开采及管理造成了制约。

2) 内部管理问题的限制

通过对锰矿开采工作的分析可以发现，内部控制问题逐渐成为制约锰矿开采的主要因素，其影响因素有：第一，环境污染问题的制约。在锰矿开采技术运用中，存在着开采技术不成熟的限制，导致我国锰矿开采以露天开采为主，但是，在该种背景下，对锰矿开采造成了严重损害，而且，废石堆放、破坏生态环境、污染因素的出现，都在某种程度上对锰矿内部开采造成制约。同时，在锰矿工程项目开采的背景下，也存在着地面沉陷、地下漏水等环境因素的限制，这种现象的出现也就为锰矿的开采造成影响。我国存在一些私企矿，这些锰矿管理者缺少专业性的素养，在锰矿开采中不重视对环境保护工作的构建，从而对开采资源造成了一定限制。第二，安全问题。在锰矿开采中，存在着内部管理工作不系统的现象，这种现象的出现同样为锰矿开采带来限制，导致开采中支架、打井以及机械操作等技术缺乏专业性，从而为锰矿开采留下了安全隐患。第三，薪酬安排缺少合理性。在锰矿开采工作设计的过程中，其薪酬待遇相对合理，但是，存在上级管理工作不到位现象，专业施工人员在该种背景下无法体现自身的维权意识，从而为内部管理工作的设计造成制约，因此，在现阶段锰矿资源开采工作优化设计中，需要认识到这些因素，从而为锰矿工程项目的优化设计提供有效支持。

3 提高地下锰矿机械化开采的技术分析

1) 提高中小型矿山装备的使用效率

在现阶段地下锰矿机械工程项目开采的过程中，中小型矿山设备的型号相对齐全，而且，规格多样，其运输的距离相对较近，具有维修方便的特点，因此，在通过中小型矿山装备的运用，可以为地下锰的机械化开发提供有效支持，提高产业的综合竞争力，满足锰矿机械化开采的核心需求。在中小型矿山开采的过程中，其装备形式主要分为以下几点：第一，转载设备，在地下锰矿开采的过程中，中小型矿山掘进开采设备主要采用了扒渣机、装岩机、小型(柴油)电机车等设备，其中的扒渣机具有灵活性的特点，可以提高地下矿开采的整体效率。第二，矿车。在地下锰矿开采的过程中，与之相配的矿车主要有0.5，0.75，1.2 m33种翻斗结构，其中包括侧翻斗以及直翻斗两种。在该种机械设备运行的过程中，通常会采用人工翻车的形式。通常状况下，在机械化作业过程中，机械矿车的数量会由牵引力、道路状况以及矿石质量等综合因素所决定的。

2) 耙矿绞车开采技术在锰矿开采中的运用

在地下锰矿工程开采的过程中，耙矿绞车开采技术主要浅眼留矿法作为基础，通过对空场采矿技术的运用，实现锰矿的合理开采。在耙矿绞车开采技术构建中，可以实现构造简单、设备投资低、移动方便以及坚固耐用的技术形式，并实现低成本费用的有效维护，而且，在该技术运用的过程中，也可以实现维修成本低、使用范围广的最终目的。但是，在运矿工作中，存在着工作间断、钢丝绳磨损大以及电能消耗高等限制性的因素，在耙运距离增加的背景下，会提高工程项目的生产效率，从而对锰矿机械的项目开采造成严重制约。在研究中可以发现，矿山开采中的平均矿体相对较狭窄，而且，每年投入的工厂扩展量、地质探矿以及开采切割功能存在着一定的复杂性，在小矿山开采中其平均的开采量相对较多，如果采用浅眼落矿的留矿法以及房柱法，可以提高设备的运营效率，满足锰矿开发的核心技术，因此，在现阶段电耙出矿巷通掘进工程项目设计的过程中，需要通过电耙出渣技术的运用，提高地下锰矿的开采效率，从而为工程项目优化提供有效支持。

3) 天井掘进机械技术的运用

第一，天井吊罐技术，对于天井吊罐技术而言，其作为一种机械化的设备开采方式，与传统技术形式相比存在着一定的差异性。在该种技术运用中，可以节省木材，减轻劳动人员的工作强度，并在此基础上实现通风速度快的特点，而且，通过梯形掘进方式的设计，可以为工人的上下出行提供方便。第二，爬罐法。在爬罐法技术运用的过程中，可以消灭垂直钻孔，并掘进天井，由于没有中心孔，其工作中不用采用钢丝钢丝绳悬吊，从而实现天井币轨道的直接升降。对于地下锰矿的施工人员而言，乘爬罐上升到工作面时，会在钢板保护的背景下实现凿岩、装药、连线的安全性爆破，提升地下锰矿的开采效率。第三，爆破成井法，作为一种特殊性的掘进方式，可以实现特殊性的掘进工程，完善自上而下、自下而上的掘进方式。通常状况下，钻凿一组中的5～9个直径需要打100～150 mm的深孔，并通过分次爆破形成天井，同时需要注意的是，其倾斜角度需要维持在50(°)～90(°)之间。第四，钻井成井法，通常状况下，通过对钻井技术的优化以及机械技术的稳定创新，可以通过对回转钻机的工程设计，提高钻井技术的优势性，并完善工程项目设计的核心理念[5]。

4) 地下锰矿机械钻井的优化措施

在现阶段地下锰矿机械开采技术运用的过程中，需要将工作内容的基本特点作为基础，通过对开采技术的优化创新，完善钻井技术的优化创新方式，并在整个过程中做到以下几点。第一，提高施工人员的思想认知能力。通过对机械工程项目的设计，可以开展专业性的工作项目设计理念，完善工程施工重点，从而为机械化工程项目的设计及完善提供有效支持，为社会经济的发展提供良好保证。第二，提高工程项目的经济投入，在现阶段矿山生产机械化运行的背景下，需要提高经费项目的投入，从而为地下锰矿的开采提供有效支持，完善自动化的设备运行理念。第三，重视设备的维护及保养。在矿井生产机械水平优化的过程中，相关工程人员需要通过对机械项目运行状态的分析，构建定期化的合作管理机制，并定期进行零件的更换，加强日常保养工作，从而提高设备的运行效率，为地下锰矿机械开采技术的优化提供有效支持。

4 结 语

总而言之，在现阶段锰矿机械开采技术构建的过程中，机械化的工程项目作为核心内容，是科学化工程项目生产的核心内容，因此，在矿山作业机械化水平提升的过程中，需要将矿山生产作为基础，提高对锰矿工程项目的关注度，完善企业的运行及发展需求，提升企业的项目工程管理机制，完善社会发展需求，从而为锰矿经济的发展及经济效益的提升提供良好保障，优化锰矿工程项目开采的核心理念。

[1] 洪世琨. 我国锰矿资源开采现状与可持续发展的研究[J]. 中国锰业, 2011, 29(3): 13-16.

[2] 刘志文. 锰矿露天转地下开采隔离层厚度优化分析[J]. 中国锰业,2016, 34(6): 79-80.

[3] 郭强. 基于物联网的锰矿开采监测软件设计[J]. 中国锰业, 2016, 34(6): 159-161.

[4] 黄成才. 浅议提高靖西地下锰矿机械化开采水平[J]. 安全生产与监督, 2012(2): 34-35.

[5] 景瑞. 论煤矿机械化采掘设备的运行管理[J]. 能源技术与管理, 2016, 41(6): 188-189.

How to Improve the Level of Mechanized Minings

YANG Jun

(ShanxiEnergyVocationalandTechnicalCollege,Xianyang,Shanxi712000,China)

This article makes a system analysis of the underground manganese mine mechanized mining technology. The author sums up the resources distribution, the characteristics of manganese ore mining and consumption, including some existing problems and optimization measures such as mining, construction of underground mining technology to improve the overall level of manganese ore in mechanized mining technology. It will meet the economic development needs of the manganese industry to provide effective support for the mining of manganese industry.

Underground manganese ore; Mechanized mining; Technical level; Strategy optimization

2017-04-10

杨军(1980-)，男，陕西乾县人，讲师，研究方向：机械工程，手机：13992085219，E-mail：1399138385@qq.com.

F426.1

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.030