全面实施机械化采矿在凡口铅锌矿的应用

蔡 文

(凡口铅锌矿, 广东 韶关市 512325)

全面实施机械化采矿在凡口铅锌矿的应用

蔡 文

(凡口铅锌矿, 广东 韶关市 512325)

我国地下矿山多为小型矿山，装备水平低，而大型国有矿山由于历史遗留原因，采矿方法、采掘设备相对落后，机械化水平低，这些问题已成为制约我国地下矿山安全发展的重要因素。凡口矿近年来大力推行机械化采矿，取得了显著的经济效益和安全效益，其机械化采矿方法和设备可为其他矿山机械化发展提供借鉴。

机械化采矿；采矿设备；采矿方法

0 引 言

作为国有老矿山，凡口铅锌矿经过近50年开采，矿产资源对安全生产的约束日益加剧，目前深部采矿为主采区，深部通风、地压、地热等不利因素对安全生产的影响越来越大，另外，井下回采主要以间柱采场为主，顶底柱采场、边远矿体、残矿等难采采场所占比重越来越高，生产效率低、安全难度大。针对这种状况，矿山大力推行机械化采矿，除采场准备、掘进作业外已基本实现全面机械化采矿，机械化采矿比例已超过80%，实现了资源安全高效回采。

凡口铅锌矿历来高度重视采矿技术的创新和先进采掘设备的推广应用，其采矿技术和采矿装备水平一直处于国内先进水平。大力推行安全高效的机械化采矿，是国家科技兴安的要求，也是矿山安全发展的需要，本文将主要介绍凡口铅锌矿的机械化采矿方法及设备，为其他矿山机械化发展提供参考。

1 主要的采矿方法

矿山通过加大投入，引进了遥控铲运机、撬毛台车等先进的采矿设备，为全面实施机械化采矿打下了坚实的基础。矿山采用的机械化采矿方法主要有：

(1) 盘区机械化中深孔上向分层充填采矿法(见图1)。该采矿方法凿岩采用HS105型上向自动接杆台车施工上向炮孔，单钎杆长1.2 m，可接杆，装药采用NT30/NBB150型装药台车装药，利用风压把乳胶炸药压入孔内，采用导爆索与毫秒雷管非电复式起爆网络爆破，一般采用进口3 m3遥控铲运机铲矿，出矿清场后，进行分层胶结充填，一个回采循环结束。该采矿方法的特点是机械化程度高，采矿效率高，工人劳动强度低。采场的整个回采工程，从凿岩到装药爆破到出矿，都可实现高度的机械化。

图1 盘区机械化中深孔上向分层充填采矿法

(2) 难采(顶底柱)机械化中深孔分层充填采矿法(见图2)。该采矿方法先在难采(顶底柱)矿体中采用掘进台车或者风钻掘一拉底巷，再采用Boomer K41X型凿岩台车施工上向扇形孔，之后采用BTI ALB9EN型装药台车装药，每次爆破后使用LH 307M遥控铲运机和遥控破碎台车联合出矿，作业人员不进入采空区。矿石回采后，再对空区进行充填。

图2 难采(顶底柱)机械化中深孔分层充填采矿法

(3) 大直径深孔崩矿采矿法(VCR法)(见图3)，该采矿方法的占比约30%。VCR法通过在原FDQ法的基础上进行改进，取消采场底部结构，采用遥控铲运机出矿，实现无底柱深孔采矿，采切工程主要有底部出矿硐室、上部凿岩硐室和切割天井。在采场的下部设计一底部出矿硐室，在采场的上部布置凿岩硐室，切割天井布置在采场的前端，切割天井贯通上部凿岩硐室和底部出矿硐室，利用T100潜孔钻机在上部凿岩硐室往下施工深孔穿通整个阶段,按设计将所有炮孔全部打完之后，在上部凿岩硐室对各排深孔分次装药，分次后退式崩矿，爆破采用非电爆破网路。中间炮孔采用分层柱状正向装药，周边炮孔采用空气间隔正向装药；中间炮孔先起爆，分多段雷管起爆，每段双发导爆管雷管加起爆弹起爆；周边炮孔双导爆索起爆，以同列中间炮孔所爆空区为自由面，滞后同列中间炮孔起爆。第一次爆破以天井为自由面侧向爆破，之后每次爆破均以前一次爆破后的空场作为自由面侧向崩矿。爆破后采用遥控铲运机进行出矿，矿石倒入脉外(盘区)溜井，整个采场分多次进行爆破，当全部爆破出矿完毕后，进行嗣后一次充填。

图3 VCR大爆破采矿

2 主要的采矿设备

为满足全面实施机械化采矿的需求，发挥设备对安全生产的保障作用，矿山不断加大投入，结合安全生产实际，引进了遥控铲运机、凿岩台车、天井钻机、破碎台车、撬毛台车等先进采矿设备，确保关键采矿设备与采矿工艺、生产组织配备，为安全生产提供有力支撑。主要采矿设备见表1。

为确保设备的安全高效运行，矿山成立了机械化的设备维修队伍，实现了设备的专业检修和保养，确保了设备的及时检修，保证了主要采矿设备的完好率，为全面实施机械化采矿提供了有力的支撑。

3 生产组织改革

做为一个国有老矿山，由于历史遗留等原因，要全面实行机械化采矿，存在诸多影响因素，比如资源经多年开采后重新规划机械化开采难度大，开拓的巷道较小难以满足先进设备运行要求，作业人员素质难以满足机械化采矿相对较高的要求，原有生产组织模式难以适应机械化采矿要求，因此，须进行优化改革。

表1 主要采矿设备

近年来，凡口铅锌矿积极与科研院所合作，不断改进采矿方法工艺，加大投入，引进先进采矿设备以满足机械化采矿要求。

矿山按照专业化、机械化的要求对生产组织进行改革，先后成立了天井队、机械化采矿工区，并对生产工区的职能进行调整，以满足全面机械化采矿的需求。改革后原深钻队主要负责VCR采矿作业，机械化采矿工区主要负责机械化中深孔(台车)采矿作业，天井队负责天、溜井机械化施工，其他采矿生产工区队负责机械化采矿采场准备工作，生产组织由矿和采场车间进行统一部署安排，将原来由工区队负责组织生产的小格局生产模式转变为由采矿车间统一组织的机械化采矿模式，主要采矿工区由三班作业调整为早中班两班作业，大大提高了生产计划的实现率和矿山本质安全水平。

通过生产组织改革，进一步提高了机械化采矿能力，机械化采矿量创历史新高，2016年机械化采矿比例超过80%，基本全面实现机械化采矿。

4 结 论

(1) 全面实施安全高效的机械化采矿，用设备代替人员进行高危作业，如用撬毛台车代替人工进行浮石处理，从源头上控制了安全风险，矿山本质安全水平不断提高。

(2) 劳动组织专业化整合后，机械化采矿能力得到大幅提升，机械化采矿比例不断提高，已超过全年采矿量80%，除采场准备外基本实现机械化采矿，另外，改变原来由工区队组织生产的小格局生产模式，由矿和采矿车间层面进行生产组织规划，提高了生产计划的实现率，确保了生产组织顺畅，有效保障了产能的稳定。

(3) 大力推行机械化采矿，推进与其相配套生产组织改革，解决了影响安全生产的因素，如实现了主要采矿工区两班作业，有效缓解了一线员工老龄化问题，降低了一线员工的劳动强度，也更利于现场安全管理。

(4) 全面推行机械化采矿，实现了主要采矿设备集中使用、集中管理、集中维护，更利于发挥设备对安全生产的保障作业。

[1]黄沛生.凡口铅锌矿采矿工艺现状与浅析[J].矿冶,2001(04):1-5.

[2]史秀志,邱贤阳,张木毅.凡口铅锌矿无底柱深孔后退式崩矿嗣后充填采矿法[J].采矿技术,2011(04):11,31.

2017-03-23)

蔡 文(1965-)，男，广东茂名人，高级政工师，经济师，采矿工程师，从事矿山安全生产管理工作。