协同采矿方法的创新思维与创新技法

2020-11-26胡慧明朱成良

商品与质量 2020年49期

胡慧明朱成良

江西省冶金设计院有限责任公司江西南昌 330000

1 现有协同采矿方法及工程类创新思维与创新技法

中国学者发明的协同采矿方法的数量逐年增加，这在一定程度上反映了 “协同采矿” 概念在我国采矿业中的传播。创新思维是设计师满足社会客观需求的内在意愿与创新活动的外在力量的结合。在科学理论和设计方法的指导下，它是创新活动中表现出的一种独特能力。一种高级而复杂的思维活动，通过捕捉瞬间的灵感和想象力来创造新的结果。创新方法是指那些从众多成功创新实例中学习，学习成功理念课程，通过分析，指导和总结找到方法，并促进自主创新的人。创新思维是所有创新活动和成果的前提，所有创新技术的产生都基于特定的创新思维方式[1]。

2 协同采矿方法的创新思维与创新技法

协作采矿方法属于采矿方法的类别，因此协作采矿方法可分为三类：空场类、充填类和崩落类，联合开采方法的特定方案的分类应基于地压管理方法，并将其分为三种主要的开采方法之一，供采矿从业人员在选择和研究开采方法时参考[2]。

2.1 空场类协同采矿方法

2.1.1 电耙—爆力协同搬运的倾斜房柱采矿法

采矿方法主要结合了创新思想。创新技术主要在主题添加方法和组合方法中使用相同的对象组合方法。在以电耙为主体的伪倾房柱式开采方法中增加了炸药的输送方法，将返回矿室的矿石与炸药的输送方法和电耙的输送方法结合起来，顺利进入矿井，属于添加方法。将爆炸物运输和电力耙运输相结合以形成一种联合运输方法，并协调属于同一联合方法的运输操作。

2.1.2 采场台阶布置多分支溜井共贮矿段协同采矿方法

采矿方法主要是创新思想的结合。创新技术主要采用同源结合法和异物结合法作为结合方法。矿石输出结构的创新增加了矿石滑移段以连接矿石层，弥补了矿石滑移功能的不足，并促进了矿石层中的受控矿石，它属于相同的材料组合方法。

2.1.3 一种地下矿山井下双采场协同开采方法

采矿方法的创新技术主要在组合方法中使用重组方法。沿矿体方向划分几个矿块，然后重新组织矿块的内部结构。从常规的矿石块中，矿石室和柱子被分成矿石块以划分左右矿石室，并且有一个柱子用于在两个相邻的矿石块之间的临时支撑。左右矿石仓的工作面逐步推进，形成一个双挡块，使矿石返回矿石块，并同时提取两个挡块[2]。类似地，左右矿石塔被回收，形成双重采石场以返回矿石。

2.2 崩落类协同采矿方法

2.2.1 卡车协同出矿有底柱分段崩落法

该采矿方法主要运用了组合法中的主体附加法。该方法类似于卡车与矿石一起工作时在逐渐凿岩阶段的采矿室方法。主体采用垂直深孔沉陷子柱分段放顶法，突破了矿石运输的限制，如增加了具有高采矿能力的卡车作为附件，由于无卡车运输的优势直接由卡车接收矿石，在返回矿石的过程中，下落操作和矿石运输操作是同步的。

2.2.2 柔性隔离层充当假顶的分段崩落协同采矿方法

主体是采用中深孔开挖的无桩分段放空开采方法，附件是柔性隔离层的软顶，该隔离层可有效地分离矿石和废石。柔性绝缘层采用异物粘合方法将钢丝绳，金属网和聚酯纤维这三种材料与异物结合在一起，形成一种新的工程材料。柔性隔离层的后续临时顶板用作主要采矿方法的辅助措施，可避免矿石与废石直接接触。

2.2.3 立体分区大量崩矿采矿方法

沿矿体方向划分几个矿块，然后重新组织矿块的内部结构。

由于大量塌方技术的渗透，矿石块的内部被分为补偿区和大量塌方区。爆炸区域在范围内划分，被认为是具有单独切割空间和无爆炸表面的分割区域。导致矿石块内补偿区域的形成，在间距或同时爆发之间存在细微差异，可一次实现所有分区的协调，集中、大规模爆发。

2.3 充填类协同采矿方法

2.3.1 大量放矿同步充填无顶柱留矿采矿法

是基于浅孔保留采矿法的复合隔离层，可有效隔离矿石和废石，这是主要的添加方法。复合绝缘层使用异物粘合方法去除杂草，麻袋和电阻。诸如渗透土方材料以形成用于工程的新材料之类的材料的异物粘合是异物粘合方法。在矿石堆的表面上铺设复合隔离层，并在进行矿石提取工作以形成新的隔离层的同时进行填充工作。总的来说，它属于异物结合方法。

2.3.2 垂直孔与水平孔协同回采的机械化分段充填采矿法

以传统分段充填采矿法为前提，沿矿体的垂直方向划分中段，中段内划分分段，沿矿体走向或垂直矿体走向布置合理长度与宽度的矿房，以此作为回采单元，对其进行结构重组，划分垂直孔、水平孔两大回采区域，先进行垂直孔爆破落矿，随后进行水平孔爆破压采，矿房采下的矿石采用铲运机协同大量出矿，出矿作业完毕后立即进行充填，并预留上分段回采所需凿岩空间，保证了矿山开采系统的协同运作。

2.3.3 假设采用常规的分段填充和开采方法

则沿矿体的垂直方向将中心部分划分，并且将中心部分划分为多个部分。具有适当长度和宽度的矿石沿着矿体的方向或矿体的垂直方向放置。进行结构重组，并划分两个主要的采矿区域，即垂直孔和水平孔。首先，进行垂直孔喷砂以使矿石掉落，然后进行水平孔喷砂和压缩开采。在矿山中开采的矿石用刮板提取大量矿石用于采矿工作。填充在完成后不久进行，并提供了停止顶部所需的钻探空间，从而确保采矿系统的协调运行。