探究矿用悬挂罗盘在企业降本增效中的应用

2020-09-10李梓源冷冰

看世界·学术上半月 2020年9期

关键词：矿用罗盘标定

李梓源冷冰

摘要：矿用悬挂罗盘是矿山技术人员常用的测量工具，它具有体积小、便捷、測量精度高等优点，主要应用于测走向、定方位、测垂直角，适用于地质勘测、有色金属矿井的开采等。

降本增效指降低成本，增加效益，企业可以通过成本控制、技术创新与管理来实现降本增效。

关键词：矿用悬挂罗盘;降本增效

一、悬挂罗盘仪器的用途

矿山悬挂罗盘仪，作为矿山辅助测量仪器。仪器主要用于采区次要巷道和回采工作面磁方位角和罗盘仪导线边的方位角测量。

二、悬挂罗盘仪器的基本参数

1.磁针长100mm，

2.度盘最小格值1°

3.估读值30′

4.仪器及附件总重量0.5kg

三、悬挂罗盘仪器的结构

矿山悬挂罗盘仪由弯臂支架组、圆环架组、罗盘盒组、磁针组四个主要部分组成。前三者形成万向支架，可使罗盘盒在任一方向平衡。

四、矿山悬挂罗盘使用环境技术规范

五、悬挂罗盘功能在采场中的应用

（一）上向水平分层进路采矿法特点

赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司井下矿体赋存条件有倾角较陡、厚度中等、矿化不均匀、矿体稳固性中等以下至不稳定、上下盘较为破碎等特点，因此企业常采用浅孔留矿法、机械化盘区上向水平分层充填采矿法等。

结合实际情况，企业现采矿方法能在保证安全系数较高的情况下，高效率低成本的采出矿量，但是在采矿过程中对于测量人员的劳动强度与测量精度的要求比较高，由于采矿的顺序不同，盘区内划分一步矿房采场和二步矿柱采场。与一般的隔一采一方案不同的是，每个采场的一步采和二步采是交替上升的，盘区回采也是一步采和二步采交替进行，其中的一步采矿房都需要标定中、腰线，一般的进路（联络道）长度在5至10米不等，有时一条进路3到5天就会开采完毕，紧接着又要放线，因此测量人员的给向频率高，工作量大。特别是长度在10米以上的进路，在标定中线时方向时误差稍大就会造成进路打偏，不仅会造成采矿顺序的错乱影响采矿进度和效率，还容易诱发安全事故。因此不论浅孔留矿法、全面法还是上向水平分层充填采矿法对给向的精度要求比较高。

（二）用悬挂罗盘检核采场进路方法

该检验方法主要对采场进路的中线进行检验，进路工程质量的好坏主要取决于中线的标定精度，在施工方技术员标定进路中线后，需要对其标定的中线进行检核，如果采用光电仪器检核测量主要有不便于操作、工作量大、仪器使用率过频等不利因素，但使用悬挂罗盘进行检核可以有效避免出现上面的问题。如图所示：

图中1、3、5、7为一步采进路，需要标定中线后施工，1号与5号已经标定完成。检验1号时进路将进路的中线点1-1点与1-2点用线绳连接，悬挂罗盘待指针稳定后读数。α实际方位=α磁 ± 磁偏角，该设计的进路方位为180°，而罗盘的磁偏角为+5°。所以检核的进路方位角只要在 α磁=185°± 1°左右就表明改进路方位正确，能满足采矿精度的要求。

（三）误差分析

由罗盘的基本参数我们得出罗盘的测量误差在0.5°左右，那么由θmax= 30 ′这样就可以得出在沿中线掘进到迎头垂直于中线的最大横向距离。

设进路长度为15米，横向距离为ΔD。

ΔDmax=×15

=0.131米

对以上数据进行分析可以得出：用此种方法检核后的中线在进路施工至进路迎头15米时，中线的最大横向距离为13cm。

根据企业实际情况，由于受矿体宽度的影响，15米长的进路较少，而此种检核中线所达到的精度足以保证对进路方向的控制。

六、经济效益分析

通过对矿山悬挂罗盘功能的研究与应用，可以减少全站仪的使用次数，降低仪器折旧费用，减少人工费用开支。

（一）以全站仪为例，价格为180000元，使用寿命为8年，按200次/年计算，折旧费用为112.5元/次，目前每月要标定的探矿工程大约在20次左右，分层进路数为25条左右，通过对矿山悬挂罗盘功能的开发与应用，全站仪使用频率降低，每年可节约的费用为：112.5×（20+25）×12=60750元。

（二）可节约大量人工费，罗盘测量比全站仪测量可以减少2人每次，人工费按每人每天150元计算，每年可节约费用为：150×2×（20+25）×12=162000元。

（三）由于罗盘携带方便，可以随身携带随时测量，及时的测量以减少因测量失误造成的矿石贫化损失，每年可以减少损失300000元以上。综合1、2、3由此可以看出每年可以节省费用522750元。