短流程回采方式在地下礦山應(yīng)用

1、短流程回采方式在地下短流程回采方式在地下礦山的應(yīng)用實(shí)踐礦山的應(yīng)用實(shí)踐明世祥明世祥 北京科技大學(xué)北京科技大學(xué)2016.6.31.1.概述概述 露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采是許多露采礦山必然的選擇，現(xiàn)國(guó)內(nèi)有許多礦山完成或正在進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換，如首鋼杏山、首云鐵礦、云冶鐵礦、大冶鐵礦、眼前山鐵礦、黑山鐵礦、蘭尖鐵礦、小王溝鐵礦，峨口鐵礦、七角井鐵礦、拉拉銅礦、甲瑪銅礦等，這些礦山大都是在礦業(yè)市場(chǎng)繁榮的時(shí)期開(kāi)始設(shè)計(jì)和建設(shè)的，有些已經(jīng)建成，有些正在進(jìn)行中。近兩年礦業(yè)市場(chǎng)一路走低，礦山出現(xiàn)虧損，建設(shè)資金短缺，多數(shù)礦山處于停產(chǎn)和半停產(chǎn)狀態(tài)，露天轉(zhuǎn)地下基建工程也基本停止。許多礦山要按設(shè)計(jì)完成露天轉(zhuǎn)地下全部工程，還許數(shù)億元的費(fèi)用

2、。這對(duì)處于困境的企業(yè)，難以繼續(xù)投入。為此研究短流程的回采方式 ，對(duì)這些露天轉(zhuǎn)地下的礦山會(huì)帶來(lái)新的轉(zhuǎn)機(jī)。2 2. .短流程開(kāi)采技術(shù)短流程開(kāi)采技術(shù) 1 1）短流程回采概念）短流程回采概念 所謂的短流程是指在采礦方法不改變的條件下，只是將整個(gè)礦石的采運(yùn)流程變短，減少礦石轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，直接將礦石從回采掌子面通過(guò)單一的無(wú)軌設(shè)備運(yùn)到地表，通俗說(shuō)就是不讓礦石長(zhǎng)時(shí)間在地下旅行。這種短流程回采，與露采裝運(yùn)相似，只有裝車(chē)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)，將崩落礦石在掌子面裝汽車(chē)，汽車(chē)通過(guò)斜坡道運(yùn)輸?shù)降乇?。從而省去了中間礦石倒運(yùn)和多種運(yùn)輸方式的變換，由此節(jié)省了大量工程，如省去了全部溜井工程、中段有軌運(yùn)輸巷道、井底車(chē)場(chǎng)、破碎硐室工程、主溜井上

3、下卸載工程、主副井礦巖提升輔助工程、環(huán)形穿脈運(yùn)輸巷道工程等，也省去了相關(guān)的設(shè)備投入，如鋪軌、架線、震動(dòng)放礦設(shè)備、破碎設(shè)備、主井設(shè)備等，精簡(jiǎn)了相關(guān)人員。但這種短流程回采方式也有它的應(yīng)用條件，這就是離地表較近的礦體或離卸礦點(diǎn)較近的礦段。2 2）短流程回采工藝）短流程回采工藝（1）斜坡道開(kāi)拓；（2）回采礦石不進(jìn)采區(qū)溜井，直接由掌子面裝汽車(chē)；（3）由汽車(chē)經(jīng)斜坡道運(yùn)出地表或進(jìn)入主溜井；（4）排水與通風(fēng)同原回采工藝；（5）無(wú)底柱分段崩落法逐步距落礦，由鏟運(yùn)機(jī)端部 出礦裝汽車(chē)；采用有底部結(jié)構(gòu)放礦的采礦法，底部放出的礦石也直接裝汽車(chē)運(yùn)出采場(chǎng)；3 3）優(yōu)缺點(diǎn)：）優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：（1）節(jié)省工程投資 出礦不受溜井系

4、統(tǒng)影響；無(wú)轉(zhuǎn)段、溜井接續(xù)影響；（2）采礦準(zhǔn)備周期短，采準(zhǔn)和回采簡(jiǎn)便、輔助工程少， 投產(chǎn)快；（3）管理簡(jiǎn)單，更適應(yīng)承包式采礦；（4）采礦靈活性強(qiáng)；（5）巖、礦可分裝分運(yùn)，減少貧化；缺點(diǎn)：（1）通風(fēng)條件差：（2）運(yùn)輸成本高,尤其埋深大礦體，：（3）斜坡道工程量大： 3 3） 使用條件使用條件 （1）露天轉(zhuǎn)地下礦山； （2）埋深淺的礦山； (3）需要繼續(xù)延伸開(kāi)拓的礦山； 空?qǐng)龇請(qǐng)龇? (房柱法房柱法) )空?qǐng)龇請(qǐng)龇? (階段空?qǐng)鲭A段空?qǐng)? )空?qǐng)龇請(qǐng)龇? (留礦法留礦法) )4）短流程優(yōu)勢(shì)比較）短流程優(yōu)勢(shì)比較n北京云冶鐵礦為例來(lái)比較工程和投資。云冶是由露天轉(zhuǎn)地下的鐵礦山，上峪礦區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)模60萬(wàn)

5、噸，原采用無(wú)底柱分段崩落法開(kāi)采，主斜斜坡道開(kāi)拓，汽車(chē)運(yùn)輸，中段水平采用有軌電機(jī)車(chē)運(yùn)輸，設(shè)采區(qū)溜井和主裝載溜井，總基建投資2.2億，已完成1.5億，但遇到礦業(yè)市場(chǎng)低迷，公司無(wú)資金繼續(xù)投入，在此情況下決定采用短流程方案，原設(shè)計(jì)220、160、100運(yùn)輸水平采用有軌運(yùn)輸，各分段水平回采后的礦石經(jīng)過(guò)溜井倒入運(yùn)輸水平，利用有軌運(yùn)輸?shù)街髁锞?，再利用無(wú)軌運(yùn)輸從主斜坡道拉出地表。若取消有軌運(yùn)輸，每個(gè)分段水平回采的礦石直接采用無(wú)軌運(yùn)輸拉到地表節(jié)省工程和投資如下。n（1）節(jié)省工程n表中的設(shè)備只包含采購(gòu)費(fèi)用，不含安裝、附件，人工等費(fèi)用；同時(shí)有軌改無(wú)軌后，簡(jiǎn)化了礦石倒裝流程和管理環(huán)節(jié)，減少相應(yīng)的人員68人。具體為電機(jī)

6、車(chē)運(yùn)礦，每班6人，修道工1人，電工1人，焊工1人，主溜井電振1人，礦車(chē)司機(jī)7人，共17人，4班3運(yùn)轉(zhuǎn)，總計(jì)68人。按照人均支出8萬(wàn)元，每年共節(jié)省544萬(wàn)元。n改為無(wú)軌后，160和100水平不再設(shè)環(huán)形車(chē)場(chǎng)，電機(jī)車(chē)修理硐室，主溜井及卸礦、放礦硐室。n160水平：n節(jié)省巷道998米，斷面按照目前220水平的斷面8.51，單價(jià)按照592元m計(jì)算，工程款502.8萬(wàn)元；主溜井2個(gè)，斷面28，單價(jià)按照956元m，工程款107.1萬(wàn)元；放礦硐室541.82 m，按照796元m計(jì)算，工程款43.1萬(wàn)元；卸礦硐室499.62 m，按照592元m計(jì)算，工程款29.6萬(wàn)元；階段溜井15個(gè)，斷面7.065，單價(jià)按照9

7、56元m，工程款518.8萬(wàn)元，溜井電振支護(hù)237.3萬(wàn)元，共計(jì)節(jié)省工程款1438.1萬(wàn)元。n100水平：可以節(jié)省巷道998米，斷面按照目前220水平的斷面8.51，單價(jià)按照592元m計(jì)算，工程款502.8萬(wàn)元；主溜井2個(gè)，斷面28，單價(jià)按照956元m，工程款107.1萬(wàn)元；放礦硐室541.82 m，按照796元m計(jì)算，工程款43.1萬(wàn)元；卸礦硐室499.62 m，按照592元m計(jì)算，工程款29.6萬(wàn)元；階段溜井10個(gè)，斷面7.065，單價(jià)按照956元m，工程款405.2萬(wàn)元，溜井電振支護(hù)202.4萬(wàn)元，共計(jì)節(jié)省工程款1290.2萬(wàn)元。n有軌變無(wú)軌后，三個(gè)中段水平節(jié)約資金4583.5萬(wàn)元。n（

8、2）增加的工程：n主斜坡道在后來(lái)施工時(shí)考慮到增加運(yùn)力，將原來(lái)的5個(gè)躲避硐刷大為5個(gè)錯(cuò)車(chē)場(chǎng)，采區(qū)斜坡道在每個(gè)分層之間施工一個(gè)錯(cuò)車(chē)場(chǎng)，一個(gè)錯(cuò)車(chē)場(chǎng)的掘進(jìn)量為263.2 m單價(jià)按照584元m，上峪方向220268水平共3個(gè)，麻子坑方向220280水平共4個(gè)，共計(jì)7個(gè)，工程款為7*263.2*584=107.6萬(wàn)元增加的無(wú)軌設(shè)備屬于施工單位購(gòu)買(mǎi)，但測(cè)算礦石成本增加的無(wú)軌設(shè)備屬于施工單位購(gòu)買(mǎi)，但測(cè)算礦石成本時(shí)要按井下條件增加運(yùn)輸成本；時(shí)要按井下條件增加運(yùn)輸成本；通風(fēng)系統(tǒng)的改造由于通風(fēng)系統(tǒng)的改造由于需要設(shè)計(jì)院校核風(fēng)量是否滿足無(wú)軌設(shè)備的要求，所以需需要設(shè)計(jì)院校核風(fēng)量是否滿足無(wú)軌設(shè)備的要求，所以需要增加的投資待定。有軌變無(wú)軌后，增加資金要增加的投資待定。有軌變無(wú)軌后，增加資金107.6107.6萬(wàn)萬(wàn)元元。綜合以上兩項(xiàng)，運(yùn)輸方式從有軌變無(wú)軌后，共計(jì)節(jié)省資金4475.9萬(wàn)元 。3 3. .應(yīng)用現(xiàn)狀應(yīng)用現(xiàn)狀1 1）小汪溝鐵礦）小汪溝鐵礦2 2）罕王本溪鐵礦）罕王本溪鐵礦3 3）山西魯?shù)丶?xì)米河鐵礦）山西魯?shù)丶?xì)米河鐵礦4 4）山西明利鐵礦）山西明利鐵礦5 5）首云掛幫礦開(kāi)采）首云掛幫礦開(kāi)采6 6）杏