采矿工程巷道掘进和金属矿山地下开采的有效方案研究

2018-12-08张森森金文辉嵩县前河矿业有限责任公司

新商务周刊 2018年11期

文/张森森金文辉，嵩县前河矿业有限责任公司

1 引言

挖掘施工主要是指在采矿工程施工中，有规划的挖掘地下巷道，利用科学合理的施工措施与施工方法，破碎操作煤层与周围岩体，从而形成巷道空间，在此基础上开展相应的支护工作，确保巷道的畅通与稳固，便于煤炭的开采和运输。当然要想保证采矿工程的安全顺利实施，必须要恰当应用支护技术，对巷道掘进技术要点加以掌握，根据实际需求确定支护类型，保证采矿工程的安全和质量。

2 采矿工程巷道掘进技术的概述

在采矿工程巷道掘进过程中，可以做到对钻眼爆破法的有效运用，在地下巷道施工做出规划与设计的同时，可以做到采取多台钻机来为施工服务。并在施工时，对施工技术与施工组织做到充分考虑，进而使得炮眼深度掘进时得到良好开展。运用钻机对巷道进行掘进时，应当结合矿层厚度与炮眼间的距离来开展。施工技术人员在前期设计平面施工图当中，需要对掘进炮眼做出合理的规划与设计。另外，还应当结合现场实际情况，对炮眼做到有效定位，同时做到对相关原则的有效遵守。对于一般金属非金属矿层来说，沿脉与脉外巷道一样，特质比较稳固，所以在掘进时，应采取单向掏槽的措施来开展。当掘进到一定程度，遇到炮眼较深时，需针对实际情况来开展工作。若是对于炮眼来说，其断面比较小，那么需要采取复合式掏槽办法来掘进。若是有软弱夹层存在，那么需要技术人员在软弱夹层当中，完成对掏槽的布置工作，一般来说，需要布置的三个掏槽眼，同时使它们的倾角控制在60～90°；若是对于软弱矿层来说，其断面较小时，一般需要设置辅助炮眼来进行掘进。在钻眼爆破实现顺利掘进、实现实际开采资源的同时，需要注意的是装矿环节。装矿环节是一项费时费力的复杂工作。具体来说，在实际施工现场，通常采用STB-22L型扒装机进行装矿作业。之所以选择该类型的装矿设备，主要在于其通过履带行走的方式运输矿石，具有较好的灵活性、高效性及持续性的优点，较为适宜在掘进断面进行运输作业。

3 采矿工程巷道掘进技术的应用要点

3.1 使用性能稳定的掘进设备

巷道掘进机作为煤巷快速施工的设备，煤巷工程效率、开挖效率决定着整个工程工作情况。井下矿物与巷道煤岩是整个掘进机械的工作目标，并且有着很强的振动效应，作业环境恶劣，所以必须结合工作环境确立施工方案，这样才能确保连续的机械作业。根据国产化进程与设备引入机制，国内巷道掘进技术有了很大的发展，并且形成了很好的掘进工艺与发展模式。自行制造掘进在选用结构部件、电气配套、液压传送时，必须认真筛选，确保施工质量。对于国产不达标的元件，优先选用先进技术的产品。在恰当的部位使用镶嵌式组合，通过模块结合的形式，帮助设备做好维修拆卸，这样才能确保设备稳定性。

3.2 优化机电一体化

把掘进设备变成自动化模式，有效调整动力电机功率与开挖方位。同时做好掘进设备故障判定与状态监控，具体包含电机荷载、输电压控制、电机温度、油路压力、环境污染等。结合现代测控工艺，优化并创新掘进设备问题评估、状态监测与远距离控制，这样才能达到电机整体运作要求。

4 金属矿山地下开采的有效方案

4.1 空场采矿法

主要的特点是在开采过程中，对开采区域的支撑体进行永久性的保留，并且开采区域进行支撑体的预留，开采过后的区域保持空场状态，这样的空场采矿法一般在矿石与围岩很稳固地点进行选用。根据空场采矿法的特点，可以具体根据采矿过程中矿柱分布及矿块实际布置可分为全面采矿法、矿体矿柱采矿法(房柱采矿法)、矿房分段采矿法等。

4.2 崩落采矿法

是通过对周围的矿石、围岩进行崩落来进行地下岩石的控制的采矿方法，即随着对矿石的崩落，带动周围的岩石的崩落，用周围的岩石或者废矿物质来充填采空区，这样既能对矿石进行开采又能对地下压力进行很好的控制，崩落采矿法特点是对矿石进行开采过程中，既能对矿体进行高效回采又能对地下应力进行控制还可以用崩落的岩石进行充填采空区。崩落采矿法可以及时对地下应力进行控制，崩落采矿法一般使用在矿体围岩不稳固和地表允许陷落的条件下进行选用。崩落采矿法按照崩落方式可以分为集中崩落法、分离崩落法、区域崩落法、支撑崩落法。

4.3 组合采矿法

在金属矿山的实际开采过程中，通常需要多种方法，这就是组合采矿法。使用组合采矿法的时候，不是随意选择方法，必须要结合金属矿山的实际情况，对采矿方法进行综合考虑，在分析其优劣的基础上，进行选择。通常，最佳的组合开采方法，要同时具备三种方法的优势，又能同时消除彼此之间的缺点。在具体的金属矿山开采中，组合采矿法常常应用于一些形态特殊、复杂的矿山，例如：围岩不稳固、低压亟待控制等。

4.4 联合采矿法

所谓的联合采矿法，就是指在金属矿山开采的同一个阶段和同一个过程中，一次使用两种或者两种以上的开采方法。在金属矿山开采中，这种方法具有明显的优势以及较强的适应性，是最佳的金属矿山开采方法，尤其适用于层薄或矿脉形态复杂的矿山。在具体的开采过程中，一定要根据金属矿产的实际情况，灵活选择两种、或者两种以上的采矿方法，并对其进行优化组合，以保证在具体的开采中，获得最理想的效果。