何澤源

（河南省煤炭地質(zhì)勘察研究總院，河南 鄭州 450000）

多階段符合開(kāi)采工藝是指在一種類型的礦山當(dāng)中同時(shí)利用兩種或兩種以上的開(kāi)采工藝完成對(duì)礦山的開(kāi)采。在多階段復(fù)合開(kāi)采工藝當(dāng)中，不同類型的開(kāi)采工藝可以在礦區(qū)當(dāng)中進(jìn)行任意的組合從而滿足礦山開(kāi)采的各項(xiàng)需求，同時(shí)也可以在礦山立面或平面上進(jìn)行任意組合，充分發(fā)揮各個(gè)開(kāi)采工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并針對(duì)礦山本身的特點(diǎn)及資源的覆蓋特征，選取各自對(duì)應(yīng)的單一開(kāi)采工藝進(jìn)行綜合，從而有效的提高開(kāi)采的效率[1]。本文在盡可能不影響復(fù)合開(kāi)采工藝的總效率的前提下，對(duì)多階段復(fù)合開(kāi)采工藝進(jìn)行改進(jìn)。

1 金屬礦山多階段復(fù)合開(kāi)采工藝改進(jìn)

1.1 改變前部輸送機(jī)撤除位置

首先針對(duì)多階段復(fù)合開(kāi)采工藝的改進(jìn)可從工作面的邊采邊撤工藝進(jìn)行，邊采邊撤的開(kāi)采方法是由切眼開(kāi)始，這種工藝的特點(diǎn)是隨著開(kāi)采工作面的進(jìn)行，工作面的長(zhǎng)度會(huì)逐漸縮短，在某開(kāi)采中長(zhǎng)度可由348m縮減到88m，因此，需要射出部分支架以及相應(yīng)的輸送機(jī)[2]。

輸送機(jī)的撤除工作是由現(xiàn)場(chǎng)的檢修人員完成的，根據(jù)輸送機(jī)前后的空間位置，優(yōu)先撤除前部輸送機(jī)，后撤除支架，最后撤除后部輸送機(jī)。但在實(shí)際的撤除工作中，工作效率低且在進(jìn)行撤除工作時(shí)其它工作也要停止，因此在一定程度上延緩了開(kāi)采工作效率。針對(duì)這一問(wèn)題，本文對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)的方法為 ：將前部輸送機(jī)的起始撤除位置設(shè)置在前部機(jī)尾，且超出回采輸送機(jī)。將最晚撤除位置設(shè)置在工作面推進(jìn)到機(jī)尾與非工作面之間的距離為300mm ～ 400mm的位置。根據(jù)實(shí)際開(kāi)采工作的進(jìn)程和工作面的實(shí)際推進(jìn)位置，在起始和最晚撤除輸送機(jī)位置上選擇撤除一節(jié)或多節(jié)前部輸送機(jī)。在撤除完畢后，需將未被撤出的輸送機(jī)中部與周圍的連接位置斷開(kāi)，使其處于游離的狀態(tài)，利用其它設(shè)備將其轉(zhuǎn)移到進(jìn)風(fēng)巷中，再將其運(yùn)輸?shù)竭叢蛇吋与A段設(shè)定位置存放。

以此實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行礦山開(kāi)采的過(guò)程中將其它不再使用的設(shè)備撤除，實(shí)現(xiàn)工作面的順利進(jìn)行，提高開(kāi)采工作效率。同時(shí)在撤除的過(guò)程中，采用已經(jīng)被撤除的支架代替原有支柱，用于對(duì)機(jī)尾部分進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，以此提高支護(hù)的強(qiáng)度，減少采礦區(qū)域的巷道發(fā)生變形，避免人員傷亡事件發(fā)生，在提高工作效率的同時(shí)，為開(kāi)采人員創(chuàng)造更加安全的工作區(qū)域。

1.2 旋轉(zhuǎn)開(kāi)采增設(shè)上竄下滑控制

在金屬礦山多階段復(fù)合開(kāi)采工藝的旋轉(zhuǎn)開(kāi)采階段，為了進(jìn)一步保障支架的旋轉(zhuǎn)要求，在設(shè)置支架時(shí)，使用單體支柱對(duì)支架進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。當(dāng)開(kāi)采的過(guò)程中，開(kāi)采工作面每推進(jìn)4刀～ 6刀，工作面上的割通刀完成以此平推，從而緩解支架之間的相互作用力，避免出現(xiàn)支架與支架間的相互擠壓造成的安全問(wèn)題。

由于進(jìn)行旋轉(zhuǎn)開(kāi)采時(shí)，支架會(huì)持續(xù)給輸送機(jī)某一方向上的力，導(dǎo)致輸送機(jī)出現(xiàn)明顯的變形趨勢(shì)，因此，在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)前，首先要讓輸送機(jī)在運(yùn)輸巷內(nèi)的長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，從而抵消在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中輸送機(jī)的變形問(wèn)題，以此保證開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。

為了進(jìn)一步保證旋轉(zhuǎn)開(kāi)采過(guò)程中轉(zhuǎn)載機(jī)與拐彎裝置中的輸送機(jī)架桿的搭接需要，應(yīng)在最大程度上增加拐彎的半徑，通過(guò)多個(gè)機(jī)尾共同輸送的方式實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的下滑，并保證機(jī)頭處至少有兩個(gè)支架完成運(yùn)輸。在達(dá)到旋轉(zhuǎn)位置時(shí)，輸送機(jī)的機(jī)頭與機(jī)尾應(yīng)按照4 ：1的比例進(jìn)行旋轉(zhuǎn)回采工作，在旋轉(zhuǎn)初始階段，后一輸送機(jī)的機(jī)頭搭接較長(zhǎng)的問(wèn)題，可以通過(guò)改變后部鏈條的方式，使輸送機(jī)向機(jī)頭的方向進(jìn)行竄動(dòng)，從而保障后一輸送機(jī)的機(jī)頭能夠順利對(duì)接。

1.3 帶式輸送機(jī)拐彎改造

在對(duì)帶式輸送機(jī)拐彎進(jìn)行改造前，首先要對(duì)工作面進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，按照上文方式，保證輸送機(jī)的機(jī)頭滑動(dòng)順利對(duì)接，為轉(zhuǎn)載機(jī)和殊榮及創(chuàng)造有利條件，并嚴(yán)格控制開(kāi)采過(guò)程中開(kāi)采金屬量。當(dāng)開(kāi)采工作只剩最后三組正常架桿時(shí)，應(yīng)將與其相鄰的6組裝置中的過(guò)渡架桿進(jìn)行拆除，再將第2、4組的過(guò)渡架桿進(jìn)行移動(dòng)，并將其與轉(zhuǎn)彎裝置對(duì)接。每拆除一次轉(zhuǎn)彎裝置，都要將原有的第2、4組過(guò)渡架桿外移。

當(dāng)轉(zhuǎn)載機(jī)進(jìn)入到運(yùn)輸巷的拐彎位置時(shí)，轉(zhuǎn)載機(jī)整體要向著非工作面的方向進(jìn)行調(diào)整，輸送機(jī)隨轉(zhuǎn)載機(jī)一起調(diào)整，從而保證轉(zhuǎn)載機(jī)和輸送機(jī)之間的正常連接。指導(dǎo)最后一個(gè)轉(zhuǎn)彎裝置被拆除后，再將剩余的用作過(guò)渡的架桿更換為正常的架桿。

表1 開(kāi)采結(jié)果對(duì)比

改進(jìn)前在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)開(kāi)采的過(guò)程時(shí)，為了保證轉(zhuǎn)載機(jī)能夠順利經(jīng)過(guò)拐彎位置并且正常對(duì)接，轉(zhuǎn)彎裝置需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠揭?，這一過(guò)程會(huì)消耗大量的人力和物力，且改進(jìn)后的膠帶可能會(huì)出現(xiàn)一定的偏移，因此還需要對(duì)馬鞍架進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。改進(jìn)后增設(shè)的過(guò)渡架桿對(duì)順利完成改進(jìn)其到關(guān)鍵性的作用，經(jīng)過(guò)改進(jìn)之后的轉(zhuǎn)彎裝置能夠更加良好的完成相應(yīng)的工作任務(wù)，且滿足了開(kāi)采工作的生產(chǎn)需要，實(shí)現(xiàn)開(kāi)采工作的順利進(jìn)行，提高開(kāi)采工作效率。

2 實(shí)驗(yàn)論證分析

本次實(shí)驗(yàn)通過(guò)選取同一金屬礦山，利用本文改進(jìn)后的開(kāi)采工藝與改進(jìn)前的開(kāi)采工藝進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步證明改進(jìn)后的開(kāi)采工藝的工作效率更高。設(shè)置改進(jìn)后的多階段復(fù)合開(kāi)采工藝為實(shí)驗(yàn)組。改進(jìn)前的傳統(tǒng)多階段復(fù)合開(kāi)采工藝為對(duì)照組。利用兩組方法分別對(duì)同一座礦山進(jìn)行開(kāi)采，并保證開(kāi)采過(guò)程中的其它影響因素完全相同的情況下，完成對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)對(duì)比的主要內(nèi)容是在完成相同的開(kāi)采次數(shù)后，兩組方法的工作效率。將實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組開(kāi)采的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，如表1所示。

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)可以得出，實(shí)驗(yàn)組的工作效率明顯高于對(duì)照組，因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了，經(jīng)過(guò)本文改造后的多階段符合開(kāi)采工藝有效提高了開(kāi)采工作效率，同時(shí)在提高效率的同時(shí)又為開(kāi)采人員提供了更加安全的工作環(huán)境，因此更適用于實(shí)際的金屬礦山開(kāi)采。

3 結(jié)語(yǔ)

本文明確指出了多階段復(fù)合工藝開(kāi)采是未來(lái)金屬礦山發(fā)展的主要方向，并對(duì)原有的工藝進(jìn)行了改進(jìn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了改進(jìn)后的開(kāi)采工藝工作效率更高。希望本文的研究能夠?yàn)榈V山多階段復(fù)合開(kāi)采工藝的研究提供一定程度上的理論根據(jù)。