综合机械化掘进工艺在铝土矿山的运用

2020-12-09周庆华

世界有色金属 2020年23期

周庆华

（国家电投集团宁夏能源铝业有限公司，宁夏银川 750000）

综合机械化掘进工艺（下文统一简称为“综掘”）目前已经被广泛、合理的应用在煤矿开采中，而随着人们对该项技术研究的深入，技术不断成熟，而且从具体应用情况来也取得了不错的应用效果，但是，在有色金属中的应用并不断多。为了更好的进行铝土矿山开采，合理应用综掘工艺，通过对这一工艺的应用，可以加快掘进速度，可以保证矿山开采作业的顺利进行，更加高效建设矿井，快速、安全的完成开采作业。

1 综掘方法

综掘方法在实际应用期间就是通过对的掘进机的应用，将装载、截割、运输为一体的一项作业流程，在作业区域内完成相应开采作业后，可以通过连续方式完成相应作业，提高作业效率，降低作业开展时人工劳动量，从而使施工人员生命能够得到保障，减少人员伤亡，降低危害，这是铝土矿山开采作业所需要的[1]。综掘技术在具体应用期间，能够使巷道快速掘进作业得到实现，完成相应的安全检查后，开展开采作业，具体作业时要对巷道中的轮廓加以校对，洒水后要进行切割，依据具体作业情况，进行临时支护和永久支护，综掘作业开展期间，掘进时间与传统掘进相比，前者耗时更多，从实际作业开展情况来看，开采效率要明显高于传统开采。

铝土矿山开采期间采用传统掘进工艺进行施工，在实际开采期间容易发生岩石崩塌问题，这会对后续铝土矿石开采以及维护作业的进行都会造成不良影响，而综掘机在具体应用时不会导致岩石发生严重震动情况，对于巷道控制起来也较为容易，开采成本低，经济效益高[2]。

2 综采机掘进分析

巷道掘进期间，若掘进巷道断面面积超过了20m2，采用的岩石综掘进机时，要注重综掘机的性能，使其能够满足应用需求。需要注意的是，掘进期间最好不要一次性完成断面掘进，避免在综掘进行时，否则会导致支护高度过高，这会加大支护作业难度，锚杆网索工程施工难度大，顶板管理起来面临难度较大，切割作业进行时容易产生大量落石，这些落实存在会导致综掘期间，设备中采用的各项照明设备和综掘司机身体造成伤害，这不仅会对开采作业造成不良影响，而且可能会造成人员伤亡。针对上述问题，矿山公司在实际运行期间采用分段掘进作业方式进行开采，要先要对巷道上段进行掘进，在掘进过程中要及时进行锚网货初喷支护，做好空顶作业防护，再进行巷道下段掘进，进行巷道下段掘进时要设计巷道岔口、排水沟等都利用综掘机一并进行简易开挖作业，进而为后续施工作业顺利进行提供支持，确保作业顺利进行。

准备巷道掘进期间，可以采用性能良好，满足应用需求的135 型或160 型综掘机。在实际开采期间，由于铝土矿山掘进期间为了确保矿石品位和最大程度对矿石进行回收，一般来说，要分装矿石和废石，分装分运可以通过对改造综掘机的方式实现。

3 综合掘进运输方式探讨

3.1 胶带运输

实现连续性运输，该运输方式在具体应用过程中应用范围十分广泛，受巷道变化带来的影响较小，而且具体维护起来较为容易，可以确保综掘机在应用时能够得到合理发挥，提高其在应用时的效率，采用该方式，每一次掘进都能够延伸胶带100m，这能够减少由于综掘速度过快，而需要频繁延伸运输设施的各项繁琐劳动，但是，其在应用时也存在一定弊端，主要弊端就是每次进行延伸胶带后，要多次调整运行胶带。

3.2 连接轨道运输

铝土矿山来开采期间受受轨道运输方式在具体应用是特点的限制，该方式具体应用效率偏低，采用该方式时要考虑以下内容：①适当加工和调整二运轮式滑靴横梁，进而使轮式滑靴轨距和铺设轨距能够保持一致，进而为后续开采作业提供支持[3]。②在条件允许的情况下，要尽量在巷道内设置会更多的临时调车车场，例如，在具体设置期间，可以每掘进550m 进行设置，从而为作业进行中采用的轻车和重车交汇提供便利条件。③对于洞口外段设置的卸车场，在整体条件允许的情况下，要尽量设置成环形车场，而且要在该车场设置良好停车环境，进而为重车、空车的周转提供便利条件，进而为后续连续运输提供便利条件。④综掘机在掘进作业面迎头要设置紧跟掘进机临时车场，为重车和轻车互换提高给便利条件，从而使缓解综掘机在应用时，无法合理运转，运输截落石，从而发生频繁停机问题，这都会对开采作业的进行造成不良影响。⑤在与掘进作业面迎头50m 范围内选用一种合理的轨道，对于该轨道最好采用短、轻轨道，这种设置的轨道可以作为一种延伸轨道，通过对这种轨道的应用，可以降低劳动人员的工作量。⑥避免运输期间车辆发生事故，导致作业无法顺利进行，引发事故，因此，要将语音警示和声光装置安装在牵引车上，同时，不得推车进行。

4 连接机动车辆运输方式

采用该连接方式的前提是巷道断面较大，铝土矿山开采时能够满足超过3t 的普通自卸式机动车辆和超过30 型的装载机，通过对这一类型的设备进行应用，完成相应开采作业。需要注意的是，要依据具体情况，对综掘机进行二运改造，将综掘机原出厂时的轮式滑靴用，同时，要采用雪橇式滑靴代替，需要相关人员特别注意的是，若巷道底板岩性较软，积水量较多，可以依据具体情况，适当增加长、加快雪橇式滑靴，也可以采用并联双雪橇形式，进而确保采用给的综掘机在应用时，能够正常掘进，能够合理运输，顺利前行。在铝土矿山开采时，连接机动车辆运输方式在具体应用时，综掘机在应用时不会受到运输能力制约，具体运输形式十分灵活，并且运输量较大，在具体开采期间，投入设备的较少，这也降低了具体作业开展时的管理难度，因此，具有广泛应用范围，应用效果良好。但是，该方法在应用式也存在一定问题，主要体现在巷道内空气不流动，空气质量较差等问题，这会对作业人员健康造成危害，情况严重时会造成人员伤亡，因此，为了使这一问题能够得到解决，要建设施工倒车硐室和错车道，一般来说，对于硐室可以每隔150m～160m进行，而对于错车道则应对每个480m～520m，并且方式只适应用在水平巷道掘进等缺点，这也是方式在具体应用时需要注意的一项重点内容。

5 铝土矿山综合掘进通风

铝土矿山开采作业中对综合机械化掘进工艺进行应用，在实际开采期间，在作业环境中会采用大量粉尘，机电设备在运行时也会释放出大量热量，这些热量无法快速散出，这会导致机械设备温度升高，会使机械设备性能遭受破坏，影响其性能，用于运输设备在运行时水释放出大量的尾气，特别是游离二氧化碳含量会出现了异常超标问题，甚至在一些铝土矿山中还会产生一些有害、有毒气体，这会对铝土矿山开采作业造成不良影响。因此，在铝土矿山开采时在对综采机械化掘进工艺进行应用，为了确保开采作业顺利进行，相关人员要加强对除尘和通风方式的探讨，确保巷道内空气质量良好，进而为铝土矿山开采作业营造出一个良好的作业环境。

（1）针对通风要采取压入式和抽出式两者相结合方式实现混合式通风，通过合理方式完成通风，改善铝土矿山开采环境。铝土矿山开采期间，若巷道掘进长度没有超过的10000m，对于巷道通风，采取单一同压入式通风就能够满足通风需求，改善巷道内空气质量，为开采作业提供支持。而如果铝土矿山开采巷道长度超过了10000m，此时，为了改善巷道内空气，确保巷道内空气质量能够达到要求标准，要采取混合通风方式，通过对这种综合通风方式的应用，可以让巷道内的空气始终都保持新鲜风流，巷道内的乏风和粉尘都才通用抽出式局部通风机排出到巷道之外，同时，对于作业开展过程中应用的局部通风机，其要随着掘进作业面延伸而适当前移，进而使其作用能够得到进一步提高，满足应用需求。

（2）将功率较小的局部通风机布置在综掘机机身或综采二运后方，通过对这种布置方式，可以使铝土矿山综掘期间产生的粉尘得到处理，需要相关人员注意的是，在进行通风机布置时，要考虑周围环境，确保布置位置合理，进而使其作用能够得到全面发挥，更好的完成除尘和通风作业。

（3）加强巷道回风流中除尘设施的设置，在巷道走向内可以适当增加净化风流降尘喷雾装置，为了确保净化风流降尘喷雾装置能够发挥出相应的作用，喷雾装置的数量不得少于3 道，通过对这些装置的应用，能有大幅度降低巷道内的粉尘浓度；也可以将水滤装置安装在运输机车辆尾气排放口处，通过对该装置的应用，能够达到消焰、消烟等作用，同时，综采掘运输期间，也要将喷雾降尘装置安装在转点处，进而达到除尘目的。

除了以上几点之外，在综掘期间，还需要做好下列作业：在上下山巷道掘进时，采用综采掘上山时，掘进角度要控制在14°以内，若在运输时采用方式为胶带连接，此时，采用的下胶带容易导致大矿石随着胶带滚落，这些矿石重量较大，容易对设备、人员造成较为严重的伤害；而对于下山掘进角度来说，最大角度需要控制在综掘机出厂设计的允许值，而且在下山掘金时，要确保作业面迎头处不会产生大量积水，以免对后续开采作业时涉及到的截割、靶装、转运等各项作业造成困难。此外，在掘进期间一旦遇到了硬度较大岩石，遇水容易发生膨胀，在爆破时，可以采取密集钻孔与浅孔微松动相结合方式。