王寶明，劉文超

（赤峰柴胡欄子黃金礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024039）

隨著科技的發(fā)展，各種如鏟運(yùn)機(jī)樣的無軌機(jī)械設(shè)備也不斷面世，這極大的促進(jìn)了采礦技術(shù)的進(jìn)步，提高了礦石企業(yè)的飛速發(fā)展，特別是近年來，礦床開采條件越來越惡化，很多采掘工作根本無法靠人工完成，機(jī)械化無軌采掘設(shè)備的應(yīng)用是未來礦石企業(yè)發(fā)展的必然。我國的地下開采設(shè)備也在向大型、高效、無軌方向發(fā)展，大量的無軌設(shè)備應(yīng)用于常規(guī)的生產(chǎn)和運(yùn)輸中，但將無軌設(shè)備應(yīng)用在礦柱等殘礦回采中還相對較少，本文將創(chuàng)新性的將機(jī)械化無軌運(yùn)輸應(yīng)用于赤峰柴礦頂?shù)字臍埖V回收工作中，這能不僅能有效減少選礦處理量降低克金成本，還最大限度的降低了柴礦公司的資源損失率，提高礦山的服務(wù)年限，有效失信可生產(chǎn)[1]。

1 項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目背景

通過赤峰柴礦的殘礦勘察，在對1#井925平硐4線4#脈的地質(zhì)資料核查與現(xiàn)場勘測后，發(fā)現(xiàn)在井下存在原12102采場未回收完全的4#脈高品位頂柱（9250404采場）。有著石長度80.0m，寬10.0m，高8.0m，礦量17600噸，平均品位2.85g/t,金屬量約50.16公斤的高品位殘礦。但現(xiàn)有的殘礦所在區(qū)域?yàn)樵?2102采場殘留頂柱由于下部及34.0m已全部膠結(jié)充填的高采空區(qū)，傳統(tǒng)的裝巖機(jī)已無法對該部分礦體進(jìn)行回采，開采難度較大，必須要對其從新整理樹立，以便確定適合的回收方案才行[2]。

1.2 地質(zhì)及空區(qū)條件

赤峰柴礦的1#豎井925平硐9250404采場，現(xiàn)探明還有一部分剩余礦柱未回收完全，該礦柱下部為采空區(qū)，如下圖1（紅色為需回收礦體，藍(lán)色為采空區(qū)）所示，不僅如此，現(xiàn)該礦體925平硐已揭露，礦體最寬位置可達(dá)34.0m，最窄位置礦體僅有2.0m，而礦體最寬位置下部正好為采空區(qū)，如下圖3所示：

圖1 1#豎井925平硐9250404采場礦體分布投影圖

從圖1和圖2現(xiàn)狀分析可得出兩個(gè)問題：一是現(xiàn)有常見的裝巖機(jī)出礦的方式很難實(shí)施，開采難度大，且容易發(fā)生安全事故。二是若開采過程中采場開采留6.0m～8.0m頂柱作為保安礦柱來保障安全則將造成長度80.0m，寬10.0m，高8.0m，17600噸鄺良的礦石浪費(fèi)。

圖2 礦井高度局部平面圖

2 機(jī)械化無軌運(yùn)輸回收技術(shù)的應(yīng)用

2.1 技術(shù)方案

無軌運(yùn)輸是在地下巷道或采場內(nèi)用膠輪式或履帶式自裝自卸運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)輸?shù)V巖的作業(yè)方式，其有著實(shí)用性強(qiáng)、成本低廉，對提高輔助運(yùn)輸和礦井全員生產(chǎn)效率，效果十分明顯等特點(diǎn)。本次研究筆者所在的北溝分礦大膽嘗試，響應(yīng)集團(tuán)自動(dòng)化生產(chǎn)的號召，根據(jù)赤峰柴礦的1#豎井925平硐9250404采場礦柱殘礦的具體情況，結(jié)合殘礦回收原則，在殘礦的回收工作中采取機(jī)械化無軌運(yùn)輸?shù)姆绞秸归_回收作業(yè)研究，具體方案如下：

首先，通過協(xié)調(diào)購進(jìn)一臺鏟運(yùn)機(jī)，由于該礦體傾向南西傾角30°的特性，故在回采過程中首先施工脈外斜坡道，采用上向進(jìn)路嗣后膠結(jié)充填采礦法（即采場中進(jìn)行分層回采，回采過程中用充填材料將空采取進(jìn)行填充）進(jìn)行該部分頂柱的回收，具體操作過程為，距離礦體40.0m位置施工下向斜坡道施工至礦體與充填體交界處，再采用鏟運(yùn)機(jī)出礦，如圖3所示：

圖3 礦脈外斜坡道示意圖

其次：當(dāng)斜坡道施工至充填體與礦體邊界后，采用進(jìn)路式采礦法，回采順序?yàn)椋貉刈呦虿贾?，由上盤向下盤依次回采，相鄰進(jìn)路按一步進(jìn)路和二步進(jìn)路劃分，先回采一步進(jìn)路，充填結(jié)頂后回采二步進(jìn)路，二步進(jìn)路回采完即進(jìn)行接頂充填，整個(gè)分層回采完后開始上一分層的回采。這樣可以完成對該殘采頂柱剩余的礦石全部回收，且由于其采取的進(jìn)路式采礦法，安全性和可靠性也能得到有效保障。

再次：在出礦方面，因采場礦體厚度較好，穩(wěn)固性好，在出礦工作上則采用常規(guī)的淺孔鑿巖的出礦技術(shù)，用鏟運(yùn)機(jī)出礦、卡車運(yùn)礦的出礦方案。無軌設(shè)備配套選擇上需注意，首先要根據(jù)殘礦回采作業(yè)分散的問題來選擇機(jī)動(dòng)性較高的無軌設(shè)備，從而提高生產(chǎn)效率。在本方案中，采購的鏟運(yùn)機(jī)為內(nèi)燃鏟運(yùn)機(jī)，同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)的斜坡道及運(yùn)輸巷道的規(guī)格參數(shù)選擇無軌設(shè)備的型號（本方案中采取的鏟運(yùn)機(jī)為7m長、2m款，3m高，載荷為3t，型號為XT992的內(nèi)燃鏟運(yùn)機(jī)）。

2.2 經(jīng)濟(jì)效果

機(jī)械化無軌運(yùn)輸回采試驗(yàn)采場，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案施工后我們發(fā)現(xiàn)，預(yù)期的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都能實(shí)現(xiàn)，通過核算發(fā)現(xiàn)，機(jī)械化無軌運(yùn)輸進(jìn)行殘礦回采，不僅能全面實(shí)現(xiàn)殘礦回收，增加企業(yè)礦石開采量，還能有提高礦山的服務(wù)年限，以赤峰柴礦的1#豎井925平硐9250404采場為例：預(yù)計(jì)新增礦量Q=17600噸，m生產(chǎn)規(guī)模42萬噸/年－礦石損失率（%）ε=5%，礦石貧化率（%）ρ=7% 增加礦山服務(wù)年限T=17600(1-5%)/[420000(1%～7%)]=0.043；增加服務(wù)年限比率d=0.043/7.99×100%=0.54%；新增礦量=50.16公斤，按照金320元/g計(jì)算，扣除全礦綜合成本393元/噸，此創(chuàng)新可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益:50.16*1000*0.93*320-17600*393=801.08萬元。不僅如此，隨著該方案實(shí)施后的可行性得到驗(yàn)證，這樣一來可使得被老柴礦丟掉的高品位礦塊重新被利用起來。如此推算，通過礦石回收帶來的經(jīng)濟(jì)效益可觀，這不僅為我公司創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，做到出礦品位提高，減少選廠的處理量，為公司的生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為礦山企業(yè)的老礦回采工作奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，為整個(gè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了好的條件。

3 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對礦石的需求量也越來越大，但新的礦源尋找困難，要滿足工業(yè)發(fā)展的需求就必須要考慮對因歷史原因遺留的殘礦進(jìn)行回采，這不僅僅是赤峰柴礦面臨的問題，也是整個(gè)礦山開采行業(yè)所面臨的問題，做好這項(xiàng)工作對我國的礦山開采行業(yè)發(fā)展意義重大。現(xiàn)有的殘礦大多是在復(fù)雜的地址條件下，其賦存狀態(tài)的復(fù)雜性也決定了回采方式必須要因地制宜制定適合的制定，很難做到標(biāo)準(zhǔn)化。本文僅從機(jī)械化無軌運(yùn)輸方式在殘礦回收中應(yīng)用的一方面進(jìn)行了研究，事實(shí)證明，此項(xiàng)技術(shù)能為赤峰柴礦穩(wěn)定供礦量、提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，若能將無軌機(jī)械化應(yīng)用到所有礦場、對其進(jìn)行進(jìn)一步研究應(yīng)用，勢必為企業(yè)、行業(yè)和社會帶來更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會價(jià)值，因此，還不需要各技術(shù)人員不斷創(chuàng)新，加強(qiáng)機(jī)械化無軌設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用研究。