机械倾斜（共9篇）
机械倾斜 篇1
在目前的社会发展中, 国内大多数的缓倾斜中厚矿体开采是采用房主发或者下盘漏斗底部结构施工为主的, 这也是整个矿产生产中至关重要的一部分。在目前的工作中, 随着大型深孔液压凿岩设备的使用, 使得采切工程在应用中变得越来越完善。尤其是在目前的矿产工作中, 由于开采深度的不断增加, 我国的大型深孔液压凿矿设备的使用日益广泛, 已成为工程中最为关键的一部分和工作重点, 也是现代化矿产工程中最为关键和重要的部分。
1 我国矿产资源开采现状
1.1 缓倾斜中厚矿体结构
缓倾斜中厚矿体一般指的是厚度在5米以上20米以下, 倾角在50度以上300度以下的矿体结构, 这种矿体结构也是世界上公认的最难开采的矿体结构和矿体形式之一。截至目前, 我国大多数地区的缓倾斜中厚矿体的开采还存在着极大的技术缺陷和理论难题。在目前我国现阶段的矿产开采工作中, 其中大多数企业在工作的过程中都是采用传统的矿体开采为主, 这就造成了这些技术的应用与研究方面还存在着一定的难题, 给我们工作带来了极大的不便和影响。
1.2 我国矿产资源现状
根据当前相关单位和企业的工作统计得出, 在目前我国的矿产工作中, 其中大约九成以上的能源都是一次性能源结构。而八成以上的工业原料以及七成以上的农业生产资源都是以矿产资源为主要的基础。因此来说, 在目前的社会发展中做好矿产开采工作十分关键、至关重要, 也是整个社会发展中不容忽视的。
就目前的矿产生产工作而言, 其中绝大部分的矿产都处于地壳之中, 也是目前国民经济发展中可以供人们利用和开采的主要物质资源和物质结构, 更是矿产资源通常都是以是在地球漫长的发展历程中形成的一种综合形成的, 这种些资源结构体系中大多数都是一种不可再生资源。面对着科学技术飞速发展的新时期, 人们在生活和工作中对于各种能源的使用都不断的增多, 这就促使了社会矿产开采飞速上涨。矿产资源作为一次性能源不可再生资源的使用不断提高, 这也就促使了目前工作中各种矿产的无节制开采, 造成了矿产浪费的不断严重。我国作为一个人口大国, 本身存在着一定的问题和缺陷, 这也是形成整个资源浪费和人均资源不足的惯例问题模式。在目前, 矿产供应短缺越来越严重, 这与目前的消费现状也有着直接关系, 但是更多的还是由于在工作中对于矿产储量的勘察还存在着一定问题, 其探明储量的应用十分有效, 综合利用率和回收率超低。
2 实例工程应用
2.1 工程概况
某矿业有限公司位于生铜、金、银、铁、铅、锌等多种金属元素的大型露天旁边, 频临矿山, 周围己探明地质储量1.7亿t, 其中硫铁矿矿石量87 t、铁矿石量24tt、铜金属量500t、铅锌金属量40t、还有成百上千吨的金银金属量。公司地理位置适中。水陆运输条件优越。矿区毗邻铁路和高速公路, 沿江快速通道从矿区边缘穿过, 距长江码头38km。另有铁路专用线和公路直通矿区。该矿一期坑采和井下接替工程形成600kt/a生产能力。一二期露天采矿工程总投资6.6亿元.年采矿900kt。现已形成年采、选矿1500kt/a, 铜精砂40k/a、铜精砂含铜4500kt/a、铁矿石l00kt/a的能力、并副产数量相当可观的金和银。还可通过硫精矿焙烧生产铁矿红粉以及精选铅锌矿等。矿区范围为1.2km2。区内地层从老至新有泥盘系五通石英砂岩、石炭系高骊山砂质页岩、黄龙灰岩、船山灰岩、二叠系柄霞灰岩、孤峰砂质岩、茅口灰岩及第四系粘土砂砾等。矿体主要赋存于石炭系高骊山砂质页岩与黄龙灰岩之间。由新桥矿床、牛山矿段和霄箕涝矿段组成, 是以铜、硫、铁、金、银矿为主, 且均达大型矿床储量的多金属矿区。
2.2 缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术探析
该矿区撤据实际情况, 决定采用凿岩台车凿岩、铲运机出矿的机械化土向水平分层充填采矿法进行生产。通过方案设计、类比分析等研究手段, 得出了该方法的主要采切与回采工艺:第一, 采用合适的无轨设备。包括凿岩台车和铲运机等, 以此发挥上向水平分层充填采矿法的效能。该矿引进一台B00m281全液压凿岩台车及5台DCY-1.5电动铲运机。第二, 采场垂直矿体走向布置, 采场长度为矿体水平厚度。根据科学的数值分析结论, 采场宽度为10m (矿柱) 或14m (矿房) 。阶段高度34m。第一, 为便于维护。提高资源回收率.缩短出矿运距, 充分发挥无轨设备的效牢高的优势, 采准工程宜采用脉外布置的方式在下盘布置两条山脉运输平巷。规格3.2m、3.0m, 每隔4~5个采场施工一条穿脉巷道。连通运输平巷。形成环形运输系统。第四, 切割工程巾。根据凿岩行车下作需要, 侮个采场托底层高度设计为3.0m。首先从靠近矿体的沿脉运输平巷掘进穿脉平巷 (规格3.0m、3.0m) 通达山体。以穿脉平巷为自由面用凿岩台车或7655凿岩机向两边扩帮, 直至采场两边边界。回采炮孔为水平中深孔, 因此, 除了拉底层外。还需形成切割槽, 考虑凿岩台车工作尺寸, 切割槽宽和高均为3.2m。长为采场宽度, 用凿岩台车形成。
第一步矿柱充填采用质量比为l:8.1:l:10的水泥, 粉煤灰、高硫尾砂混合料, 底部第一分层和各分层浇面灰砂比的水泥、粉煤灰、高硫尾砂混合料, 以提高下阶段采场回采的安全性, 减轻铲运机出矿时对层面的破坏和矿石贫化;第二步矿房充填为非胶结充填废石或江砂) , 底部第一分层和各分层浇面需采用灰砂比为的水泥、粉煤灰、高硫尾砂混合料, 形成非胶结料与崩落矿石问的隔离层, 防止二次损失与贫化。
3 结论
综上所述, 上向水平分层充填法在缓倾斜中厚矿体机械化采矿中的应用, 针对那些矿体倾角缓、水平厚度大、直接顶板稳固性差、有自燃倾向, 深部岩体应力大, 深部矿石品种多 (包括硫铁矿、磁铁矿等) 需要考虑分采等实际开采技术条件, 以及爆破参数不合理、无轨设备性能需要进一步发挥等实际开采技术难题, 综合运用现场测试、室内实验、理论分析、数值模拟、现场实验等手段。对大型机械化充填采矿工艺涉及的采场结构参数与同采顺序优化、回采工艺、设备配套等关键技术进行了深入研究, 系统解决了大型机械化充填采矿法涉及的众多关键技术难题, 其所采用的研究方法先进, 研究成果已实现工业化应用, 取得了良好的经济效益和社会效益, 不仅解决了缓倾斜中厚矿体机械化采矿的技术难题, 而且推动了我国大型机械化充填采矿技术的进步。
机械倾斜 篇2
一棵树
站在两盏路灯中间
左边的树叶被左边的灯照亮
右边的树叶被右边的灯照亮
还有许多叶子
藏在路灯与路灯之间的黑里
两盏路灯的距离
等于寂寥的长度
一张蛛网挂在树上
网住忽明忽暗的落叶
和来来往往的脚步
却漏掉了寂寥的灯光
趴在叶子里的昆虫不动声色
看着一束光
绕过树的阴影
伸出手来
轻轻试探另一束光的虚实
趁着夜黑风高
一只飞蛾
又一只飞蛾
成群结队地
也绕过树的阴影
把一盏路灯的光亮
搬运到另一盏路灯上
墙角的雨伞
自上一次约会之后
雨伞便离开那条巷子
带着夏夜的体温和心跳
待在墙角默默无语
不再喧哗的树叶
加深了黑夜的湿度
一片孤独的云
一颗潮湿的心
都含着太多的泪水
酝酿已久的雨
终究未能落下
雨伞收拢了心事
铺在地上的灯光
像一摊擦拭不掉的水渍
倚着渐渐风干的回忆
雨伞仍在惦念
那个曾在伞下躲雨的人
是否正被另一场雨淋湿
暖 冬
今年冬天
平均气温高于常年值
天气预报说这又是一个暖冬
人们换掉厚厚的冬装
也换掉为寒冷准备的形容词
身处冬天里的春天
行人依然行色匆匆
只是眼神里多了一份迷离
没有人注意到路边的树木
在经历许多冬天之后的这个冬天
又经历了什么
阳光急迫地将河水
从冰层下面唤醒
几片去年的树叶犹豫着
是继续留在枝头还是应该落下
这个冬天
与寒冷无关
甚至与冬天也无关
洗衣女子
坐在河边
洗衣女子在石板上
反复搓洗着手里的衣服
当远方的小桥上
有一束目光投了过来
她慌乱地将一朵浪花揉碎
野旷天低
树木站在河岸
女子把洗净的衣服
晾上树杈之后
总会望着水草独自发呆
目送泛起的泡沫
破灭或者被河水带走
双臂伸进微凉的河水
她捞不起水里的云彩
更捞不起沉于河底的心事
只能将上游漂过来的落叶
捉住并且扔进轻雾
洗衣女子转过身子
抓起最后一件衣服
用力拧着
仿佛要把这湿漉漉的清晨
一起拧干
窗口的风筝
很多人在广场上放风筝
我抬头就能从窗口
看到那些风筝
以蝴蝶的形状
以蜻蜓的形状
以各种各样的形状
利用虚拟的翅膀
一边模仿
一边在空中飘飞
尽管我坐在五楼的窗前
无法平视站在地面放风筝的人
但是我知道
他们的手里都攥紧绳子
一只风筝的高度取决于
绳子的长短
而不是目光
这个下午
我按照公文的格式逐步理顺了
自己与风筝以及飞翔的关系
我与风筝隔着一层玻璃
风筝与飞翔隔着一根线绳
倾 斜
山坡是倾斜的道路也跟着倾斜
我爬山时的身体也是倾斜的影子也跟着倾斜
树木是倾斜的树上的鸟鸣也是倾斜的从树叶缝隙漏下的阳光
也是倾斜的所有事物倾斜的角度
不尽相同
而我与地平线构成的斜角
约等于自己与人生的角度
我还要倾斜着
向上再攀爬一段距离
直到登上山顶
我才能将自己扶正
打坐的山
一座山
面对另一座山
已经打坐了上千年
一座山为另一座山
留着一条路
时而平缓
时而崎岖
每一座山
都是草木的须弥座
每一块石头里
都包含着禅意
树欲静而风不止
树木静不下来
就无法像石头一样成为山的一部分
风一直在动
只有山不动
一座山不动
另一座山也不动
病房里的时间
天棚是洁白的床单是洁白的护士的服装是洁白的时间也是洁白的洁白的让你
无法看清有多少细菌
隐匿于洁白得褶皱
进了病房才知道
其实每一天
都有一双无形之手
从我们的生命里
抽取一些东西
也许是时间
也许是包含在时间里的感情
有些病情无法诊断
有些创伤无法治疗
在病房
每一秒钟都如此宝贵
又如此难熬
躺在病床的我正在看着被抽走的时间
量化为五百毫升的药水
又通过一根塑料管
一滴一滴
机械倾斜 篇3
【关键词】缓倾斜中厚矿体；机械化采矿；理论与技术
0.引言
缓倾斜中厚矿体一般指厚度在5~20m，倾角在5°~30°的矿体，是采矿界公认的难采矿体，至今存在大量未解决的理论和技术难题。国内在缓倾斜中厚矿体开采方面，大多数仍采用房柱法或下盘底部结构的空场法开采，少数矿山采用全面法、爆力运搬空场法和分段崩落法开采等。下盘漏斗电耙出矿空场法的主要缺点是采切工程量大，分层凿岩爆破工艺复杂劳动强度大，电耙采场出矿效率底;房柱采矿法存在的主要问题是矿柱损失大，对于围岩稳固性较差的矿体，进入采空区作业的人员和设备受到的安全威胁大，使得采场出矿效率难以提高，如果采用预控顶技术不仅使回采工艺复杂，而且采矿成本将大幅提升。由此可见，我国在缓倾斜中厚矿体开采方面，存在较多亟待解决的理论与技术问题。本文着重介绍了上向水平分层充填法在缓倾斜中厚矿体机械化采矿中的应用，并对其理论与技术进行了浅要地分析和探讨。
1.工程概况
某矿业有限公司位于长江之濒、风景如画的皖南山区，是一座以硫为主，伴生铜、金、银、铁、铅、锌等多种金属元素的大型露天地下联合开采的矿山，己探明地质储量1.7亿t，其中硫铁矿矿石量87，110ki、铁矿石量24，000ki、铜金属量500ki、铅锌金属量40ki、还有成百上千吨的金银金属量。公司地处安徽省铜陵市东郊，地理位置适中，水陆运输条件优越。矿区毗邻宁铜铁路和合肥一黄山高速公路，沿江快速通道从矿区边缘穿过，距长们:码头38km。另有铁路专用线和公路直通矿区。该矿一期坑采和井下接替工程形成600kt/a生产能力，一二期露天采矿工程总投资6.6亿元，年采矿900kt。现已形成年采、选矿1500kt/a，铜精砂40kt/a、铜精砂含铜4500kt/a、铁矿石100kt/a的能力、并副产数量相当可观的金和银。还可通过硫精矿焙烧生产铁矿红粉以及精选铅锌矿等。矿区范围为1.2km2，区内地层从老至新有泥盘系五通石英砂岩、石炭系高骊山砂质页岩、黄龙灰岩、船山灰岩、二叠系栖霞灰岩、孤峰砂质岩、茅口灰岩及第四系粘土砂砾等。矿体主要赋存于石炭系高骊山砂质页岩与黄龙灰岩之间。由新桥矿床、牛山矿段和霄箕涝矿段组成，是以铜、硫、铁、金、银矿为主，且均达大型矿床储量的多金属矿区。铜硫铁矿共有90个习、一体，其中新桥74个、牛山6个、答箕涝10个;在铜硫铁矿体之内外，又圈出94个金银矿体，其中新桥60个、牛山14个、臂箕涝20个。总计矿石量1.75亿t。
2.缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术探析
该矿区根据实际情况，决定采用凿岩台车凿岩、铲运机出矿的机械化土向水平分层充填采矿法进行生产。通过方案设计、类比分析等研究手段，得出了该方法的主要采切与回采工艺:第一，采用合适的无轨设备，包括凿岩台车和铲运机等，以此发挥上向水平分层充填采矿法的效能。该矿引进l台Boomer281全液压凿岩台车及5台DCY-1.5电动铲运机。第二，采场垂直矿体走向布置，采场长度为矿体水平厚度。根据科学的数值分析结论，采场宽度为10m(矿柱)或14m(矿房)，阶段高度34m。第三为便于维护，提高资源回收率，缩短出矿运距，充分发挥无轨设备的效率高的优势，采准工程宜采用脉外布置的方式在下盘布置两条沿脉运输平巷，规格3.2m、3.0m，每隔4一5个采场施工一条穿脉巷道，连通运输平巷，形成环形运输系统。第四，切割工程中，根据凿岩台车工作需要，侮个采场拉底层高度设计为3.0m。首先从靠近矿体的沿脉运输平巷掘进穿脉平巷(规格3.0m、3.0m)通达矿体，以穿脉平巷为自由面用凿岩台车或7655凿岩机向两边扩帮，直至采场两边边界。回采炮孔为水平中深孔，因此，除了拉底层外，还需形成切割槽。考虑凿岩台车工作尺寸，切割槽宽和高均为3.2m，长为采场宽度，用凿岩台车形成。第五，分层回采高度参考凿岩设备能力及凿岩爆破参数，确定为3.3m;凿岩采用Boomer281全液压凿岩台车，山于凿岩台车不接钻杆可钻4m深炮孔，为提高凿岩效率，确定炮孔深度4m，炮孔直径48mm;放炮后通风并处理顶板，引进带顶棚保护装置及自行和升降装置的采场服务台车，可以满足高分层回采顶板地压管理的要求，实现与凿岩台车、铲运机等大型机械化采掘设备的配套。第六，采场崩落矿石由DCY-1.5电动铲运机铲装后，经采场联络道、分段平巷卸入下盘脉外溜井，由设在溜井底部的振动出矿机向4m，矿车供料。通过电机车牵引(一般每列车由5节矿乍组成，考虑0.85装满系数，可运载矿石65t)运至主井矿仓卸矿。第七，根据研究，摒弃江砂做为充填骨料的方法，改用矿山自产的高硫尾砂，通过添加粉煤灰抑制高硫尾砂胶结充填时体积膨胀引起的充填体破坏，可以以提高浆体流动性能、降低水泥消耗，提高充填质量。相邻采场掘进废石可不出窿，用作充填骨料，直接卸入待充填采场。
第一步矿柱充填采用质量比为1:1:8~1:1:10的水泥、粉煤灰、高硫尾砂混合料，底部第一分层和各分层浇面灰砂比l:l:6的水泥、粉煤灰、高硫尾砂混合料，以提高下阶段采场回采的安全性，减轻铲运机出矿时对层面的破坏和矿石贫化;第二步矿房充填为非胶结充填(废石或江砂)，底部第一分层和各分层浇面需采用灰砂比为1:卜6的水泥、粉煤灰、高硫尾砂混合料，形成非胶结料与崩落矿石间的隔离层，防止二次损失与贫化。
3.结语
综上所述，上向水平分层充填法在缓倾斜中厚矿体机械化采矿中的应用，针对那些矿体倾角缓、水平厚度大、直接顶板稳固性差、有自燃傾向，深部岩体应力大，深部矿石品种多(包括硫铁矿、磁铁矿等)需要考虑分采等实际开采技术条件，以及爆破参数不合理、无轨设备性能需要进一步发挥等实际开采技术难题，综合运用现场测试、室内实验、理论分析、数值模拟、现场实验等手段，对大型机械化充填采矿工艺涉及的采场结构参数与回采顺序优化、回采工艺、设备配套等关键技术进行了深入研究，系统解决了大型机械化充填采矿法涉及的众多关键技术难题，其所采用的研究方法先进，研究成果已实现工业化应用，取得了良好的经济效益和社会效益，不仅解决了缓倾斜中厚矿体机械化采矿的技术难题，而且推动了我国大型机械化充填采矿技术的进步。
【参考文献】
［１］杨春.缓倾斜中厚矿体机械化采矿技术研究[J]．云南冶金.2008(02).
［２］杨金维.高谦.余伟健.金川二矿区机械化盘区双穿脉分层道采矿设计方案与应用研究[J]．金属矿山. 2010(11)．
［３］李营.朱先艳.机械化盘区分层充填采矿法在鸡笼山金矿的应用[J]．黄金. 2009(11).
［４］李长权.王安强.穆怀富.杨和玉.机械化胶结充填采矿法在富家矿的应用 [J].黄金.2009(06).
［５］樊明玉.大尹格庄金矿盘区机械化采矿技术[J]．China Mine Engineering. 2006(05)．
［６］田明华.缓倾斜中厚矿体机械化上向水平分层充填采矿法关键技术研究 [D]．中南大学.2009．
机械倾斜 篇4
1 我国矿产资源开采现状
在当今的矿山企业开采工作中, 所谓的缓倾斜中厚矿体主要指的是角度为15~35度, 厚度为6米左右的倾斜矿体结构。这种矿体结构在目前的矿山开采工作中可谓是最为突出的难题之一, 不仅在国内, 在国外亦是如此。这种矿体结构在目前可谓是世界公认的最难以开采的矿体结构形式, 截至目前虽然国内外专家和学者已经提出了许多的开采方案和技术, 但是究其具体的工作内容而言仍然不尽人意, 存在着许多的问题。
1.1 缓倾斜中厚矿体
缓倾斜中厚矿体是目前世界上公认的最难开采的矿体结构, 它主要指的是倾角在20度左右, 厚度为6米~20米的矿体, 它因为倾斜角低的特点, 矿体很难自行溜走, 需要采取机械搬运或者人工搬运的方式来进行处理。而在目前的矿山企业开采工作中, 大多数的工作都是在海拔较高的土层开始的, 这就给采场管理造成了困难, 顶板管理工作复杂。根据目前的社会生产现状进行分析, 在当今的工作中, 常见的缓倾斜中厚矿体的采矿技术包含有房柱法、底盘漏斗法等。
1.2 我国矿产资源现状
就当前的矿山企业工作现状进行分析和管理, 在目前的矿产开采中, 大部分的能源都是一次性能源为主的, 而其中有80%以上的矿物质原料都会工农业生产中不可缺少的物质资源。为此, 在当今的社会发展中, 做好矿产开采工作可谓是至关重要的问题, 它关系到工农业发展不说, 更是与人民生活水平、国民经济发展息息相关。
从过去多年的矿产工作实践进行分析, 但部分的矿物质资源都处于地壳中, 长期隐藏在土壤内部。这也是当前国民经济发展中可供人们利用和开采的主要物质资源, 更是矿产资源开采中不可忽略的重要部分。面对着科学技术的进步, 各种新器械、新方法不断成熟, 逐渐应用在矿产企业生产中, 为矿产开采工作提供了扎实的理论和物质基础, 也为资源的可持续利用奠定了扎实的基础。矿产资源作为一种不可再生能源, 随着其用量的增加和无节制开采力度的加大, 其存储量日益紧缺, 由此引发的矿产资源供需矛盾进一步激烈, 不仅影响了社会经济发展进程, 更是严重的制约着企业的发展, 造成生态失衡等问题。在这种社会条件下, 如何采用现代化采矿技术来进行工作深受着业内人士重视, 也是目前专家研究的焦点。
2 实例工程应用
2.1 工程概况
某矿业有限公司位于生铜、金、银、铁、铅、锌等多种金属元素的大型露天旁边, 频临矿山, 周围己探明地质储量1.7亿t, 其中硫铁矿矿石量87 t、铁矿石量24tt、铜金属量500t、铅锌金属量40t、还有成百上千吨的金银金属量。公司地理位置适中, 水陆运输条件优越, 矿区毗邻铁路和高速公路, 沿江快速通道从矿区边缘穿过, 距长们码头38km, 另有铁路专用线和公路直通矿区, 该矿一期坑采和井下接替工程形成600kt/a生产能力, 一二期露天采矿工程总投资6.6亿元, 年采矿900kt。现已形成年采、选矿1500kt/a, 铜精砂40k/a、铜精砂含铜4500kt/a、铁矿石l00kt/a的能力, 并副产数量相当可观的金和银。还可通过硫精矿焙烧生产铁矿红粉以及精选铅锌矿等, 矿区范围为1.2km2。区内地层从老至新有泥盘系五通石英砂岩、石炭系高骊山砂质页岩、黄龙灰岩、船山灰岩、二叠系柄霞灰岩、孤峰砂质岩、茅口灰岩及第四系粘土砂砾等。
2.2 缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术探析
该矿区撤据实际情况, 决定采用凿岩台车凿岩、铲运机出矿的机械化土向水平分层充填采矿法进行生产。通过方案设计、类比分析等研究手段, 得出了该方法的主要采切与回采工艺:第一, 采用合适的无轨设备。包括凿岩台车和铲运机等, 以此发挥上向水平分层充填采矿法的效能。该矿引进l台B00m281全液压凿岩台车及5台DCY-1.5电动铲运机。第二, 采场垂直矿体走向布置, 采场长度为矿体水平厚度。根据科学的数值分析结论, 采场宽度为10re (矿柱) 或14m (矿房) 。阶段高度34m。第三, 为便于维护, 提高资源回收率, 缩短出矿运距, 充分发挥无轨设备的效牢高的优势, 采准工程宜采用脉外布置的方式在下盘布置两条山脉运输平巷。规格3.2m、3.0m, 每隔4~5个采场施工一条穿脉巷道, 连通运输平巷, 形成环形运输系统。第四, 切割工程。根据凿岩行车下作需要, 侮个采场托底层高度设计为3.0m。首先从靠近矿体的沿脉运输平巷掘进穿脉平巷 (规格3.0m、3.0m) 通达山体。以穿脉平巷为自由面用凿岩台车或7655凿岩机向两边扩帮, 直至采场两边边界。
第一步矿柱充填采用质量比为l:8.1:l:10的水泥, 粉煤灰、高硫尾砂混合料, 底部第一分层和各分层浇面灰砂比的水泥、粉煤灰、高硫尾砂混合料, 以提高下阶段采场回采的安全性.减轻铲运机出矿时对层面的破坏和矿石贫化;第二步矿房充填为非胶结充填废石或江砂) , 底部第一分层和各分层浇面需采用灰砂比为的水泥、粉煤灰、高硫尾砂混合料, 形成非胶结料与崩落矿石问的隔离层, 防止二次损失与贫化。
结束语
总之, 在当今的采矿工作中, 缓倾斜中厚层矿体机械化开采技术的应用越来越受到人们的重视, 它对于缓解矿山企业的能源存储危机有着重要的意义。在目前的开采工作中, 对于那些矿体倾角缓、水平厚度较大以及开采难度高的矿产在开采的时候必须要结合实际工作条件为依托, 结合先进的控制策略、设备以及管理技术, 从而达到科学应用目的, 为整个工作的开展打下科学的理论以及。这一技术在目前的矿山开采中不仅解决了缓倾斜中厚矿体机械化采矿的技术难题.而且推动了我国大型机械化充填采矿技术的进步。
参考文献
[1]孔健, 木青, N.瓦吉纳斯, M.斯科布尔, G.贝登.25年来地下硬岩矿山自行设备自动化的发展[J].国外金属矿山, 1998 (2) .[1]孔健, 木青, N.瓦吉纳斯, M.斯科布尔, G.贝登.25年来地下硬岩矿山自行设备自动化的发展[J].国外金属矿山, 1998 (2) .
倾斜的雨伞作文 篇5
――题记
“嘀嗒嘀嗒”雨滴正在那里跳着舞，跳出属于他们的声音。然而，在一个很偏僻的小巷里，妹妹对姐姐说着今天她在学校发生的趣事，姐姐撑起那把并不大的伞。姐姐在右，妹妹在左。姐姐的左手和妹妹的右手一起打着这把并不大的伞。
两个人慢慢的走着……姐姐把小伞倾斜着，不偏不倚的遮过了妹妹的左肩。妹妹感觉到了自己的身体完全在伞里了，于是跟立刻站到姐姐面前，姐姐还以为她要让她抱呢!还没反应过来，妹妹又站到了姐姐的左边。妹妹看到了姐姐的右肩已经打湿了，心里像是被什么揪了一下。
妹妹拿起了那把伞，妹妹对姐姐说：“姐姐，你也累了，不如?我给你打伞如何?这样你就可以休息一下了，我也想体会一下打伞的乐趣，好不好嘛?”妹妹摇晃着姐姐的右臂。姐姐无奈，只好答应了：“好吧，就这一次哦!累了的话，你就给我，听到了没有?” “嗯嗯，知道啦!”
妹妹打着那把伞，心里一直想着：“朝右倾斜点吧!不然姐姐就会感冒的!”妹妹把伞向右倾斜，终于，没有雨点滑落在姐姐的衣服上了。妹妹内心平静了。姐姐似乎感觉到了什么，蹲了下来，看着她那并不大的妹妹。妹妹也看着慢慢蹲下来的姐姐。
妹妹假装问道：“姐姐?怎么了么?有事么?没事的话，我可就继续打伞了哦!”姐姐也回答道：“妹妹，我打伞了吧?你手应该也麻了，你休息一下，我替你打!” “没关系的，你看!我手什么事也没有啊?!姐姐，我们就继续走吧!”姐姐无奈。一把抱起了打着伞的妹妹。
说道：“要不?我抱着你，你打伞如何?”我还想挣脱的，只不过，看着姐姐脸上那恳求的表情。我放弃了……回答道：“好吧!就抱一会儿……”姐姐答应了，心想：怎么可能?当然是要把你抱回家我才放手了啊!再说了，这里离家又不远了!
妹妹手机打着那把并不大的伞，姐姐抱着打着伞的妹妹。在姐姐眼中，妹妹是自己的所有;在妹妹眼中，姐姐是自己的全部。
机械倾斜 篇6
关键词：缓倾斜中厚矿体,无轨采矿,技术,稳定性
缓倾斜中厚矿体指矿体厚度在5~20m之间且倾斜角度在5°-30°之间的矿体, 因倾斜的角度过大, 相应的分布厚度也不同于传统矿体, 施工难度会较大。针对此矿体的采矿技术目前世界上还没有完整的理论知识和技术方法, 我国在缓倾斜中厚矿体开采方面运用较多的是下盘底部结构的空场法和房柱法, 但两种方法都存有缺陷, 为此, 本文则尝试研究分析无轨机械化采矿技术, 以供参考。
1 缓倾斜中厚矿体和我国矿产资源现状
缓倾斜中厚矿体是世界上公认的最难开采的矿体结构之一, 因它的斜角在50°-300°之间, 开采厚度保持在5~20m, 比传统矿体难度较大。如果将我国目前所拥有的采矿工艺技术应用到缓倾斜中厚矿体的开采活动中, 不仅会损坏开采机械, 破坏生态环境, 良好的开采质量是不知如何谈起, 即使强制使用, 在实际开采运用中也会出现很多问题, 进而煤矿业的开采质量受到严重影响。
根据分析我国目前矿山企业工作情况, 一次性能源是矿产开采中最主要的活动, 有80%以上是工农业生产不可缺少的物质资源。所以, 做好矿产开采工作对社会发展起着重要的推进作用, 不仅关系到工农业发展, 与人民生活和国民经济水平有着密切的联系。从多年开采经验分析来看, 大部分矿物质能源都长期隐藏于土壤内部, 这类能源不仅开采中不可忽略, 也是当前国民经济发展中可提供给人们利用和开采的物质资源。随着科学技术的不断进步, 在矿产企业生产中融入了各种新器械和新办法, 既为资源的可持续利用奠定了扎实的基础, 也为开采工作提供了扎实的理论和物质基础。
2 缓倾斜中厚矿体目前存在的问题
通常在开采过程中缓倾斜中厚矿体因开采技术的影响不能用自身的力量进行开采工作, 需要借助设备才能运出崩落的矿石。然而这种搬运作业在支护防护工作方面都不够到位, 存在较大的危险性, 进而威胁到施工人员的安全。如果从底部开始挖掘, 底盘会因挖掘面积过大而出现漏斗现象, 解决此情况就要增大采切比, 进而提高采矿工作的作业成本。缓倾斜中厚矿体目前所采用开采和挖掘的技术是房柱法, 此方法最先需要解决的是矿石的搬运问题, 因为在开采的过程中矿石不能自然掉落, 需要人工机械搬运, 工作人员的安全问题也是搬运过程中要注意的问题。一些发达国家在解决缓倾斜中厚矿体开采问题时使用自动设备, 收到了良好的效果, 矿产质量也有所提升。
3 缓倾斜中厚矿体无轨机械化采矿技术
缓倾斜中厚矿体开采技术现存有两个问题:一是因矿体倾斜角缓, 重力运搬无法运用在采场内崩落的矿石, 除非借用机械或爆破方式;另外一个是因随着采空区大比例增加的顶板面积, 一些安全可靠及低成本的护顶技术未能妥善解决, 导致采空区作业无法使用大型无轨设备。针对采空区顶板面积的逐渐扩大, 首先控制不是主要的解决措施, 因此为试验盘区设计了“大盘区, 小分段”的设计思路。而另外一个护顶技术, 在试验盘区采用重力放矿的方式来确保回采人员和设备的安全。设计试验采场按照沿倾斜分段不仅创造良好的作业环境, 也可保证无轨自行设备在有水分工作环境下进行, 有利于提高无轨设备的效率。
4 机械化开采工业试验
本文研究以山西现代化矿山为例, 属于二期工程范围中较有代表性的。此矿体因界限不清及矿体形状变化大的不利因素, 导致大规模开采技术很难在此矿体实施。此机械化采矿工业试验盘区的矿体倾角23°, 平均厚度约为18m。试验盘区的采切工程主要有以下几项:切割天井和平巷、充填回风井、凿岩平巷、装矿进路、运输平巷、盘区斜坡道等。采用的凿岩设备是由外国公司生产的, 出渣设备是由国内生产的, 每个工作循环掘进进尺3.0~3.5m之间。回采作业使用的设备也是由国外所生产的, 深孔装药设备同样也是由国外公司所生产的, 此设备功能较强, 涉及范围较广, 如测量深孔、自动吸药、显示装药速度、自动送管等。切割槽的布置在矿房的中部, 因为这个地段属于矿体较厚部分, 以切割天井为自由面, 切割横巷内凿上向平行孔, 从而实现分段微差爆破。其爆破参数为:孔深27mm, 孔径80mm, 孔间距1.4m, 排间距1.2m, 炸药单耗为1.0~1.2kg/t.为了给切割槽爆破提供足够的空间, 在爆破时特意在两边放置1排扇形炮孔, 最终形成宽达7m的矩形空间, 顺利完成爆破。
通常采场崩矿经常采用扇形炮孔布置方式, 以切割槽为自由面由两翼向中间爆破。试验盘区的实际待崩矿体长度分23m, 30m和30m三次崩完, 共83m。首次崩矿由于受切割槽面空间的限制, 空区两边各崩15m, 切割槽两边分别崩矿12m和11m, 其他崩矿距离为30m。采矿崩矿的爆破参数:平均孔底距2.8m, 孔径80mm, 排距1.4m, 炮孔密集系数为2, 炸药 (包括二次破碎) 的单耗量为0.54~0.62kg/t, 崩矿量为7.6t/m。决定采矿生产能力的关键在于出矿设备的性能, 一旦设备效能无法跟上采矿工艺中盘区的生产能力, 那么其工作效率就无法提升。本文试验研究中所采用的出矿设备是由国外企业所提供的, 一些大规模地下矿山开采出矿运用此设备可有效提高工作效率, 是一种以电作为动力无油烟污染, 发热量也较小, 可调节运行速度的采矿设备。此设备出矿能力为200t/h, 试验盘区的运输距离比以往使用的铲运机出矿运输距离<250m, 出矿过程中大块矿石的产出率<3%, 分别进行二次爆破处理或移动破碎锤。
本文所研究的无轨机械化采矿针对回采时的通风问题, 挖掘了三条回风天井, 在回采时新鲜风流由运输平巷进入采空区, 进入上部回风巷经回风天井, 保证可以顺利排出地表, 试验盘区运输水平也有大幅度提高。在回采完毕后这些回风天井作充填井, 采用废石充填与尾矿充填两者相结合的措施来处理试验盘区的采空区, 不仅可以提高充填料的透水性能和充填体的强度, 还可有效减少废石的提升量以及地表的环境污染。
5 结语
针对缓倾斜中厚矿体开采运用“大盘区、小分段”的设计理念提高了无轨采掘设备的效率和采场生产能力, 通过在试验盘区优化了采空区顶板形状, 降低了贫化损失率, 也充分提高了矿房顶板岩层的稳定性, 除此之外, 还应不断总结开采工作中的经验和提高开采技术水平, 推动复杂矿体开采技术的发展。
参考文献
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[3]王宝强, 朱利.缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术[J].黑龙江科技信息, 2013, 27:8-8.
机械倾斜 篇7
1 缓倾斜中厚矿体采矿技术的发展
长期以来, 对于缓倾斜中厚矿体的开采都有着很大的难题。首先没有完善的理论对它的开采进行指导, 其次没有先进的技术实现矿体的开采, 所以当遇到这类矿体的时候都没办法及时的展开开采工作。随着科学技术的发展, 采矿技术也有了很大的进步, 无轨采掘设备的应用, 给缓倾斜中厚矿体的开采带来新的春天, 同时对于它的开采也提供了丰富理论依据, 目前在国外这种技术已经得到了很好的应用, 并且取得了一些很好的成效。
无轨采掘设备技术实际上是扩大了房柱法的范围, 主要是通过走向从而缓慢地进行对角式斜向房柱法, 斜交走向推进以及下向阶梯式的房柱法来进行采矿。
第二个方面是分段的空场法更加广泛地被应用, 其中发展的最快的是下盘脉外采准分段房柱法和底盘漏斗分段空场法。同时将二者结合起来的, 然后融合了爆破力的搬运形式的开采方法发展也很迅速。
因为目前, 大型的液压凿岩设备比较广泛的应用到矿体的开采中, 所以使得施工变得简单, 从而减少了工程量。
2 缓倾斜中厚矿体的采矿目前存在的问题
缓倾斜中厚矿体的开采过程中由于开采条件的影响, 经常遇到一些问题, 比如倾角比较小、爆破以后的矿石不能落下以及采出通过自身的自重力量, 这时候就必须运用到搬运设备。在进行搬运工作时候, 通常并没有专业的搬运队伍来对崩落的矿石进行搬运, 所以危险系数很大, 对施工人员的安全威胁很大。如果不采用搬运的方式, 那就必须从底部开始挖掘, 这种方式容易造成挖掘的面积过大, 使矿体出现漏斗, 采切比例增大, 提高了采矿中的施工成本。所以为了避免以上的情况发生, 对于缓倾斜中厚矿体主要是采用的房柱法来进行开采, 对于一些矿体的底部结构良好的, 会适当采用分段空场采矿法, 也有一部分的矿区因为其的方便性, 会采取爆破力搬运空场法、留矿全面法等技术来进行采矿作业。
在缓倾斜中厚矿体的开采中, 如果使用房柱法进行开采, 首先必须要解决的问题就是对于落下的矿石的搬运问题, 因为缓倾斜中厚矿体的倾斜角度的问题, 所以很多矿石不能实现自然的掉落, 这时候我们必须采用人工以及机械的搬运。另外, 就是老生常谈的话题, 对于施工作业场地的管理, 这包括现场的机械管理问题以及人员的人生安全问题, 在缓倾斜中厚矿体的开采作业中, 这都是不能被忽视的问题。在国外, 因为技术相对发达, 所以已经实现了自动化的设备来进行缓倾斜中厚矿体的开采, 所以就会避免很多此类问题的发生。但是对于我国来说, 这方面的机械化水平并不高, 所以对于这些问题必须要引起高度重视。
3 缓倾斜中厚矿体机械化开采方案研究
3.1 缓倾斜中厚矿体具体案例
本文主要是以具体的案例来对缓倾斜中厚矿体机械化开采进行研究, 主要是针对云南省大红山铜矿的机械化采矿进行分析研究, 其主要是采用的无轨机械化技术来进行采矿的。
大红山铜矿二期工程, 主要是利用现代化的机械设备来进行采矿。它的矿床主要是缓倾斜中厚矿体, 且是多层的, 这就造成在开采期间容易相互影响。由于其矿形的变化很大, 界线不清楚, 所以增加了在开采中的难度。根据调查研究以及分析, 机械化的操作应该选择二期工程的54盘区, 因为其最具有代表性, 厚度18m, 倾角23°。下图是一个实验方案以及采切工程的布置方式:
(1) 穿脉巷道550m; (2) 充填回风井; (3) 间柱; (4) 矿体; (5) 采空区; (6) 运输平巷道; (7) 装运矿石运输路线; (8) 凿岩平巷道
前文也有提到在缓倾斜中厚矿体的开采中主要是存在着两个方面的问题:一是, 在采矿作业时没能很好地解决采空区顶板暴露面积增大的护顶情况, 所以导致大型机械没办法进入矿区作业;另一个方面, 因为矿体的倾斜的角度缓的原因, 所以矿石没办法自然掉落, 即便是爆破以后, 矿石也依然没办法掉落, 所以这个时候必须借助搬运工具来进行搬运, 但是搬运的效率却是让人很头疼的问题。所以我们的无轨机械化开采的技术主要是解决上述两个问题来开展的。
3.2 具体案例的解决方案
(1) 针对第一个问题, 我们对实验盘区主要采取的措施是通过改进采场的顶板的形状, 把采场的顶板设计为长方形, 然后通过控制其的跨度, 应用“大盘区, 小分段”的思想。
(2) 对第二个问题, 主要是采用重力放矿的矿石运搬模式, 主要是为了保证人员的安全。同时需要创造良好的工作环境, 因为它是提高无轨设备的工作效率的大前提。所以在矿石的开采场地需要很好的规划矿房以及分段, 主要是沿走向布置矿房, 沿倾斜划分分段。这种方式有利于充分发挥无轨设备的工作效率, 使其一直处于水平的工作状态。
4 机械化的开采具体实施
4.1 采切工程
对于54盘区的采切工程主要是有前面图中的八个部分, 盘区斜坡道、凿岩平巷等, 在设计运输巷道的断面巷道是尺寸规定在4.4mx4.0m。采用瑞典阿特拉斯公司生产的两种液压凿岩台车:Boomar281、Boomar104为凿岩设备, 并配置SIMba H1354全液压凿岩台车, 采用我国金川公司的JCCY-2柴油铲运机来作为出渣设备。工作的掘进尺度是3m-3.5m之间。采用芬兰公司的Charmet6315XCR装药台车作为深孔装药设备。
4.2 矿房的切割布置
该盘区的矿房的切割布置主要是在矿体的厚大部分, 具体施工时候, 切割施工要首先进行爆破, 主要参数设置为:孔间距1.4mm、排间距1.4mm、孔的深度27mm、孔的直径80mm, 爆破的指向比百分之一十八, 炸药的单耗为1kg/t-1.2kg/t。同时需要在爆破同时带放的两边设置一排扇形的抛空, 这样可以给切割爆破留下足够的空间。
4.3 采场的崩矿
采用扇形的炮孔布置方式来进行采场的崩矿。崩矿的时候自由面是切割槽, 然后从两边开始爆破然后再到中间。因为54号盘区的矿体长度比较长, 所以在爆破的时候进行了三次爆破。在对于采矿崩矿所设置的凿岩参数为:排间距1.4m、平均孔底距2.7m、孔的直径80mm, 爆破的指向比百分之一十八, 炸药的单耗为0.54kg/t-0.62kg/t。我们都知道在这里矿区的生产能力主要的影响因素是采场的出矿工作, 就现代的采矿工作来说其主要影响是来源于机械设备的出矿的效率, 所以这是一个关键。在该盘区所采用的是汤姆罗克公司的TORO400E的电动铲运机作为出矿设备。这种设备的优点很多, 没有油烟污染, 同时运行中所产生的热量较小, 并且满载率很高, 同时它在矿区的活动比较灵活, 调节范围也很大, 适合用于缓倾斜中厚矿体的开采。一般铲运机的运距很小, 仅仅只有80m。而采用这个新型的电动铲运机出矿, 可以达到每小时200t的量。并且它对于大矿石的产出量也低至3%。所以说在矿区的开采中, 运用先进的铲运设备, 可以提高矿区的生产能力。
4.4 回风通井
该盘区的矿房的运输水平的高程是512m, 挖掘了3条的回风通井作为回采时的通风通道。在具体的回采时, 新鲜的风流会从运输的平道巷然后经过装矿的进路达到采空区, 然后通过回风天井从回风巷道排出地面。
4.5 采空区的处理
在54号盘区处理采空区的办法主要是采用废掉的石头以及尾矿来进行填充。这样不仅可以有效地减少环境污染, 还可以提高充填的强度。主要是由550m水平充填废石在采空区中, 当达到饱和时候再充填尾矿。对于一个矿房它处理废石的能力大概是6000m3左右。
下表是在缓倾斜中厚矿体的开采采用无轨机械化的主要的经济技术指标, 并且为了达到一个直观的效果, 还将其与传统的采矿方法的技术经济指标进行了对比。在大红山的传统采矿方法主要是在一期工程中的下盘漏斗的空场开采方法。
5 结论
通过实践表明, 在缓倾斜中厚矿体的机械化开采中, 采用前文所提到的“大盘区、小分段”的设计理念是非常正确的。这种理念充分发挥了无轨采掘设备的效率, 提高采场的生产能力, 同时减少了采矿人员的工作强度。
同时, 在采空区的暴露形状对于采场顶板围岩的稳定性有很大的影响, 而不仅仅受它的面积影响。在该盘区中采用了长条形的顶板来对采空区的顶板进行了优化, 这种方式很大程度上可以保护其的稳定, 同时提高作业的安全系数, 能够提高回采的效率。
最后, 在具体的操作过程中为了最大化合理运用无轨采掘设备, 在进行采切工程的时候有必要遵循两个原则:第一要将无轨采掘设备置于一个水平作业的环境中, 这是便于后期工作有效完成的前提;第二个方面在采准切割工程中一定需要用到深孔全液压凿岩台车, 它的优良性能能够保证使得采准切割工程平面布置。
摘要：我国的地势条件非常的复杂, 所以我国的矿产业在生产过程中常会面临很多的问题, 比如矿产分布情况有着很大的差异, 以及矿区的地质条件也很复杂多样, 这些都很大程度上制约了矿产的开采, 特别是针对一些特殊的矿区, 进行开采的时候所面临的困难更大。在目前的矿区中, 缓倾斜中厚矿体是公认的最难开采的矿体。现阶段, 没有一个完整规范的技术体系来实现对它的开采, 同时也没有健全的安全管理体系。本文就针对缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术进行探讨。
关键词：缓倾斜,中厚矿体,机械化
参考文献
[1]余健, 等.缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术[J].中南大学学报 (自然科学版) , 2005, 36 (6) :1107-1111.
[2]黄金堂.缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术[J].黑龙江科技信息, 2014, 16:42-42.
倾斜岩巷机械化施工技术实践 篇8
1 工程概况
北部东翼辅助胶带巷位于陈四楼煤矿十采区, 设计全长1 934 m, 主要用于通风、运煤、行人等, 整条巷道从掘进开始到使用结束服务约20 a。施工初期, 煤巷由掘进队施工, 遇断层后, 岩巷改由开拓队施工。
巷道施工区域内地质构造简单, 整体上为单斜构造。巷道施工期间将揭露DNF41断层, 对掘进影响不大。直接充水水源为二2煤层顶底板砂岩裂隙水, 在裂隙发育处涌水将有所增大, 对工作面掘进影响较小。通过分析十采区水文地质条件, 预计正常涌水量为30 m3/h, 最大涌水量为60 m3/h。根据已掘巷道的瓦斯情况, 预计掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0.190 4 m3/min。
北部东翼辅助胶带岩巷长62.9 m, 分上、下2段施工。下段:开口位置位于EY40点前 (293°方位) 37.48 m, 施工方位角为293°, 施工坡度为24°上山, 开口施工约35 m后停止掘进。上段:开口位置位于EY35点前 (113°方位) 61.24 m, 施工方位角为113°, 施工坡度为24°下山, 开口施工约27.9 m后与下段停掘位置贯通。
北部东翼辅助胶带岩巷平面布置如图1所示, 预想剖面如图2所示。掘进中面临的技术难题有: (1) 巷道的施工坡度大 (24°) , 爆破后岩石装载、运输困难; (2) 倾斜巷道爆破钻眼时, 炮眼角度不易控制, 炮眼不易按照设计轮廓线布置, 爆破后会导致超挖或欠挖; (3) 巷道上段掘进时要防排水, 下段掘进时预防瓦斯局部集聚。
2 巷道断面设计
巷道净断面设计为4.0 m×3.4 m的直墙半圆拱断面, 断面积S荒=13.3 m2, S净=11.9 m2。锚喷网支护, 顶部采用6根20 mm×2.2 m的左旋螺纹钢高强锚杆, 两帮采用6根18 mm×2.2 m的左旋螺纹钢高强锚杆。锚杆间排距均为800 mm。每根顶锚杆配备1卷MSCK2350和1卷MSM2350树脂锚固剂, 每根帮锚杆配备2卷MSM2350树脂锚固剂;顶锚杆锚固力不小于120 k N, 预紧力矩为250~300 N·m;帮锚杆锚固力不小于100 k N, 预紧力矩为200~240 N·m。巷道全断面铺设金属网。锚索加强支护, 采用18.9 mm的钢绞线, 间排距均为1 600 mm, 每排布置3根 (正顶1根, 两肩窝各1根) 锚索。喷厚100 mm、强度等级为C20的混凝土。
3 钻眼爆破
采用YTP-26气腿凿岩机钻眼, 使用炮眼导向棍确保炮眼质量。按“定人、定机、定位、定量、定责”原则, 每类炮眼 (辅助眼、周边眼) 按眼位、角度、深度等参数, 每个分区 (机位) 至少打一个“标准炮眼”, 然后在“标准炮眼”中插入导向棍, 作为其他炮眼钻眼时的导向。“标准炮眼”一般选取正顶及拱基线处的炮眼。“标准炮眼”必须经验收员验收, “标准炮眼”不标准时, 不得插入导向棍作为导向炮眼使用, 必须重新钻眼, 直至符合标准。拱顶处的“标准炮眼”导向范围规定为巷道正顶向左右各偏转45°范围内的炮眼, 拱基线处的“标准炮眼”导向范围分别规定为左右直墙及拱基线向上偏转45°范围内的炮眼。
掏槽采用直眼楔形掏槽方式。炮眼直径43mm, 药卷直径35 mm, 不耦合系数为1.2。炮眼深度:掏槽眼深2.0 m (垂深) , 其他炮眼深1.8 m (垂深) 。爆破采用MFB150-3隔爆型发爆器。炸药选用规格为35 mm×200 mm的二级煤矿许用水胶炸药 (T-320) , 雷管选用8号发蓝壳Ⅰ—Ⅴ段毫秒延期电雷管。串联连线, 全断面一次起爆。
4 装岩与运输
岩石装载与运输是巷道掘进中劳动量大、占循环时间最长的工序, 可以占到循环时间的35%~50%[1]。20世纪70年代, 根据我国煤矿特点研制的耙斗装岩机, 不但可以应用于平巷, 而且可以在30°以下的斜巷使用, 具有装岩效率高、造价低、结构简单、可靠性好、应用范围广等特点, 现已形成系列产品, 已成为当前我国煤矿巷道掘进应用最广的装载设备, 是提高掘进速度、实现掘进机械化的主要装备[3,4,5,6]。
上、下段施工中均选择使用P-60B型耙装机装岩。开口施工时, 将开口附近巷道底板拉平, 将耙装机座固定于底板上, 在耙装机两侧的底板上 (或巷帮底角处) 各打4根规格不小于18 mm×2 200mm的高强锚杆作为地锚, 用15.5 mm的钢丝绳 (或链条) 穿过耙装机身用钢丝绳卡 (或16 mm螺栓) 与地锚连接牢固, 钢丝绳卡不少于3个。将卸料槽下的2根支腿支撑到底板上, 撑紧耙装机, 2支腿支撑时支撑角度约80°, 防止耙装机倾斜。耙装机距工作面距离:下山掘进时, 最小不低于6 m, 最大不超过30 m;上山掘进时, 最小不低于10 m, 最大不超过35 m。下段工作面采用P-60B型耙装机装岩与SGB-420刮板输送机将矸石运出, 工作面刮板输送机机头搭接在21007胶带联络巷刮板输送机上。耙装机与刮板输送机转载点需设置溜槽, 防止矸石砸坏刮板输送机。上段工作面采用P-60B型耙装机装岩, DSJ100/63/2×90胶带输送机将矸石运出。耙装机与胶带输送机转载点需设置溜槽, 防止矸石砸坏胶带。
5 施工机械化作业线
采用气腿式凿岩机配耙斗装岩机作业线, 刮板输送机或带式输送机运输, MQT-130/2.8型气动锚杆机配合锚钻杆和28 mm双翼钻头湿式打眼, 主要设备及数量:FBDNo6.0/2×15型局部通风机, 2台 (1用1备) ;YTP-26型风动凿岩机, 6台 (2台备用) ;MQT-130/2.8型锚杆机, 2台 (1用1备) ;截具, 2个 (1用1备) ;MQ19-200/40型张紧机具, 2台 (1用1备) ;G10型风镐, 2台 (1用1备) ;SDJ-14绞车, 1台;P-60B耙装机, 2台;SGB-420刮板输送机 (下段) , 2部;DSJ80/40/40胶带输送机 (上段) , 1部。
需要说明的是, 耙装机为2台, 下段向上掘进时, 使用1台, 快要结束下段工作时, 另一台组装完毕上段向下掘进时使用, 待巷道全贯通后拆除2台耙装机。第1台耙装机的另一作用是在贯通后平整底板时用, 利于巷道贯通后的收尾工作。
6 通风及瓦斯防治
掘进工作面采用压入式通风, 根据《煤矿安全规程》规定, 压入式局部通风机和启动装置必须安装在进风巷道中, 距掘进巷道回风口不得小于10m, 在北部东翼辅助胶带岩巷下段掘进工作面局部通风机安装在北部东翼轨道下山与21007胶带巷车场交岔点上风侧15 m位置, 最长供风距离为320m;北部东翼辅助胶带岩巷下段掘进工作面局部通风机安装在北部东翼-470 m轨道巷与21006轨道巷车场交岔点上风侧10 m位置, 最长供风距离为485 m。瓦斯监测系统由KDG15远动开关、KDW65电源箱、KJF16B分站及KGJ16B甲烷传感器组成。甲烷传感器在掘进工作面正常掘进时安装、使用要求如下。
(1) 耙装机停止作业期间在距离工作面3~5 m范围内安装1台甲烷传感器。安装在巷道风筒对帮、距拱基线1.0 m以上、距帮不小于200 mm、距顶板不大于300 mm的位置, 要求安装维护方便, 不影响行人和行车。
(2) 耙装作业开始前将甲烷传感器回撤至耙斗作业段上方, 安装位置同上。爆破作业时, 甲烷传感器及时回撤, 采取有效保护措施;工作面及回风流甲烷传感器回撤至距爆破地点不小于50 m的回风流中。工作面5 m范围内甲烷传感器的报警浓度≥0.8%, 断电浓度≥0.8%, 复电浓度<0.8%。
7 工作面防排水
掘进工作面预计正常涌水量为30 m3/h, 最大涌水量为60 m3/h。如图2巷道预想剖面所示, 北部东翼辅助胶带巷下山掘进期间, 巷道最低处标高-512.0 m, 出水口处标高-471.8 m, 巷道排水最高处落差为40.2 m。
(1) 掘进施工过程坚持“有疑必探, 先探后掘”的探放水原则。
(2) 施工中发现有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫声、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起、产生裂隙、水色浑浊等征兆时, 如果情况紧急, 应发出警报, 撤出人员, 沿避灾路线逃生, 并及时汇报调度室, 组织处理。
(3) 若发现有出水征兆, 必须及时通知生产科地质组人员, 并制订专门探放水措施, 组织探放水。
(4) 巷道掘进的同时施工水沟, 构建临时排水系统。巷道上山施工时, 工作面涌水自流至北部东翼辅助胶带巷水沟, 然后经21007胶带巷水沟、北部东翼辅助胶带巷水沟、北部东翼轨道下山底车场1#联络巷水沟、北部东翼轨道下山底车场水沟自流至-570 m水仓。巷道下山施工时, 工作面积水通过隔膜泵排至变坡点处水箱, 用排沙泵将水箱内的水通过排水管排至北部东翼2#联络巷水沟内。
8 施工组织管理
采用“三八”制作业, 坚持“一掘一支”和“多工序平行作业”的正规循环作业方式, 每天2个掘进循环, 日进尺3.2 m。正规循环作业率83.3%, 月进尺80 m。
9 结语
陈四楼煤矿十采区北部东翼辅助胶带岩巷掘进施工中采用气腿式凿岩机配耙斗装岩机的机械化作业线, 刮板输送机或带式输送机运输, 锚喷网支护, 严格施工管理, 坚持正规循环作业, 因地制宜, 成功解决了倾斜岩石巷道施工的诸多技术难题, 2014年4月末, 巷道顺利贯通, 实际月进尺达到62.9 m, 实现了安全高效掘进。
参考文献
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机械倾斜 篇9
关键词：急倾斜煤层,支护强度,液压支架,机械化,数值模拟
为使急倾斜机械化采煤方法试验能够顺利进行, 对太平煤矿各煤层条件进行了比较, 选择在煤层条件比较稳定、能够布置出较长工作面的二水平南三采区11#煤层进行急倾斜走向长壁综合机械化采煤方法试验。11#煤层平均采深403 m, 煤厚0. 8 ~ 1. 5 m, 平均厚1. 2 m, 可利用厚度1. 17 m; 煤层倾角53° ~ 66°, 平均60°。煤层可采系数100% , 变异系数30. 6% , 为较稳定煤层。煤层含1 ~ 2层夹矸, 一般为1层, 夹矸厚0. 06 ~ 0. 37 m, 平均厚0. 21 m, 其岩性一般为泥岩。煤层局部有伪顶, 厚度为0. 10 ~ 0. 15 m, 平均厚0. 13 m, 岩性为泥岩。
在急倾斜薄煤层走向长壁工作面, 液压支架不但要对控制破断顶板沿层面的运动和底板破坏滑移体沿倾斜方向的滑移, 还需通过对顶、底板的支撑作用来调整和保持自身的稳定, 以便确保工作面支架控制顶板断裂、垮落和底板损伤、滑移。根据实践, 如支架间作用及设备间相互作用等因素的影响, 静止状态的单个液压支架倾斜和下滑的稳定型随支架与底板间摩擦因数及初撑力或工作阻力的增加而上升, 在顶板载荷、煤层倾角、支架重力和高宽比加大时反而降低。支架必然会在工作过程中出现沿倾向倾角和不规则下滑现象, 这是由于加载在支架上顶板断裂岩块和支架自身重力在空间动态作用下的推力而引起。在开采过程中, 必须对支架施加足够的初撑力和工作阻力, 以此确保底座和底板、顶梁和顶板之间有足够的摩擦力来保持支架自身的稳定状态。因此, 在液压支架设计前, 必须采用多种方法来确定其支护强度, 以确保设计的液压支架能够满足工作面的支护要求[1,2,3,4,5]。
1液压支架支护强度的计算
急倾斜煤层综采工作面因其倾角较大, 支架支护强度一般低于缓倾斜煤层, 太平煤矿11#煤层倾角为60°, 煤层平均厚度1. 2 m, 拟定工作面的伪斜角为75°, 则工作面的真倾角为57°, 以下用3种方法计算液压支架的支护强度[6,7,8,9,10]。
1. 1估算法
该种计算方法基于工作面支架工作阻力应大于冒落带顶板岩层的重力和基本顶失稳时对支架的动载, 具体计算公式为:
式中, Pm为工作面液压支架所需支护强度; Kd为基本顶失稳时的动载系数, 依据综采工作面矿压观测结果, 一般为1. 1 ~ 1. 8, 因11#煤层基本顶较坚硬, 难以冒落, 基本顶失稳时的动压对支架工作阻力影响比较大, 采用较大的安全系数, 取1. 6; q冒为冒落带岩层自重应力, q冒= h·γ ( γ 为顶板岩层容重, 取25 k N / m3) 。
根据煤层结构, 11#煤层顶板为粉砂岩, 按中硬顶板6倍采高考虑, 采高1. 2 m, 冒落带高度范围最大为7. 2 m; 则支架支护强度为0. 29 MPa。
1. 2按倍数岩重法公式
式中, qH为工作面液压支架所需支护强度; n为岩重倍数, 一般取4 ~ 8, 此处取8; hm为采高, 取最大值1. 4 m; γ 为上覆岩层容重, 25 k N / m3; α 为工作面倾角, 取最小值57°。
代入数据计算得, qH= 1. 52 k Pa。
1. 3统计类比法计算
式中, QH为工作面液压支架所需支护强度; hm为采高, 取最大值1. 4 m; Lz为周期来压步距, 根据实测结果取较大值, 30 m; Lm为控顶宽度, 3. 3 m。
代入数据计算得, QH= 318 k Pa。
2数值模拟计算
应用数值模拟软件对攀煤集团太平煤矿11#煤层急倾斜综采工作面支架支护合理强度进行模拟分析 ( 图1) 。太平煤矿地质资料显示, 11#煤层平均厚1. 2 m, 并为急倾斜煤层, 由此初步判断, 支架所需要的支护强度相对较小。因此, 在实际模拟分析时, 支架支护强度在0 ~ 0. 6 MPa范围内考虑。基于此给出6个计算方案, P分别为0, 0. 2, 0. 3, 0. 4, 0. 5, 0. 6 MPa。模拟模型分析结果如图1—图3所示。
通过数值模拟计算, 图2给出了工作面顶板初次来压期间顶板下沉量与时间的关系曲线。分析图2可以得出, 顶板下沉量随着支架支护强度的增加而逐渐减小, 支架支护强度为0 MPa时, 顶板下沉量相对较大, 工作面处于无支护状态。支架上方顶板在不同位置、不同时刻时, 其下沉量随着支护强度的不同有明显变化。然而, 当位置和支架支护强度不同时, 顶板下沉量在时间变化下没有出现有规律的变化。在下沉初期, 顶板下沉量较大, 下沉速度也较大, 所属阶段在Tp= 0 ~ 150 timestep之间。这一阶段顶板的下沉主要是由于顶板原岩应力失去平衡所致。
在顶板应力失衡状态下, 顶板需要变形以达到新的应力平衡。由于是岩体自身应力调整, 所以变形时间较短, 变形速度较大, 不过平衡时间也较短。 故这段时间反映到模型计算时步上约150 timestep。 随着内部应力的逐渐平衡, 顶板下沉进入第2阶段, 计算时步为Tp= 150 ~ 350 timestep。在这一阶段, 顶板下沉属于一个过渡阶段, 自身应力平衡变形要求已消失, 而上方基本顶对其作用还没有显现出来, 此阶段所发生的下沉主要是由于自重引起的, 位移量较小, 下沉速度也较小。当计算时步超过350 timestep后, 顶板上覆岩层对其的作用逐渐显现出来。顶板下沉位移进一步增大, 而且下沉速度也有所增大。根据煤层开采实践经验分析, 可以得知, 工作面支架所需要平衡的主要是第3阶段的顶板下沉。因此, 根据数值分析结果, 得到了在第3阶段支架支护强度对顶板下沉影响 ( 图3) [11,12,13,14]。
分析图3可知, 支架强度超过0. 4 MPa时, 支架控制顶板下沉的作用随着支护强度的增大而逐渐减弱; 支架强度0. 4 MPa以内时, 支架对控制顶板下沉的作用随着支护强度的增大变得非常明显; 支架支护强度在0. 4 MPa时, 顶板下沉量被控制在可接受的小范围之内。因而可以得出, 伴随支架支护强度的增大, 不同位置的顶板下沉位移也随之减小, 支架支护强度对顶板下沉影响的拐点为支护强度在0. 4 MPa处。根据上述分析, 可以判断出, 太平煤矿11#急倾斜煤层综采工作面支架的合理支护强度为0. 4 MPa[15,16,17]。
根据以上3种方法并对照数值模拟结果, 选取最大值, 将急倾斜煤层走向长壁液压支架的支护强度定为400 k Pa[18,19]。
3结语