矿石运搬介绍
矿石运搬是指将矿石从采场的崩落处转移到装矿点的过程,是矿山开采过程中的重要环节。据统计,矿石运搬成本占采矿直接成本的,甚至更大,个别矿山达,仅次于落矿成本。而矿石运搬成本则与运搬方法有关,故选择合适的矿石运搬方法会给企业带来更好的经济效益。由于矿体赋存条件、崩矿方法和所用的运搬设备不同,矿石运搬方法主要包括重力运搬、人力运搬、机械运搬、爆力运搬和水力运搬等。人力运搬是在采矿技术不发达的时代主要采用的矿石运搬方法,现在已经很少使用。水力运搬和爆力运搬仅适用特殊的开采条件,目前使用较多的运搬方法是重力运搬和机械运搬。
矿石运搬运搬方法
水力运搬
靠水力沿采场底板运搬矿石的方法。常用髙压水枪产生的水流来运搬全部矿石或者部分残留在采场底板上的矿石。
爆力运搬
当矿体的倾角在30-55°之间时,崩落矿石无法借自重从崩矿点落入受矿点,而对于机械搬运来说倾角又太大时(如大于铲运机的爬坡角),借助爆破剩余能量把崩落的矿石抛掷一定距离或直接抛至受矿点的方法称为爆力运搬。
重力运搬
采场崩落矿石在自身重力作用下,沿采场底板或者已采空区运搬至装矿点的方法。重力运搬的方式一般包括不设二次破碎巷道和设有格筛硐室的重力搬运结构两种情况。
机械运搬
采用机械设备把崩落矿石运搬至受矿点的运搬方法,主要包括电耙运搬、无轨设备运搬、有轨装载机运搬和连续运搬等。
矿石运搬运搬适用条件
水力运搬适用于倾斜或缓倾斜的薄矿体,还要求矿石不能溶于水,遇水不泥化,渗水性好。另外,如果粉矿的品位很高,则水力运搬可以提髙粉矿的回收率。重力运搬适用于急倾斜的薄矿体或者缓倾斜厚矿体。只要矿体倾角和厚度可以保证矿石的放出,则采用重力运搬是的。如果在采场底板铺设垫板,减少矿石滚动和滑动的摩擦阻力,则允许矿体的倾角降低但是,如果矿石具有很强的粘结性则不适用重力运搬。
机械运搬适用于缓倾斜矿体和急倾斜的厚大矿体。虽然电耙出矿在我国许多中小矿山仍在使用,但采用无轨设备搬运已逐渐成为发展趋势。水平至缓倾斜矿体倾角小,适合于铲装机械设备的运行,而急倾斜厚大矿体的开采时采场沿走向或垂直走向布置均可充分利用铲装机械设备进行矿石运搬。爆力运搬适用于倾角在30-55°厚度在之间的矿体,此类矿体不能自溜放矿,又不宜机械运搬,是一种较难开采的倾角,因为倾角太缓则抛掷距离小,很难抛到堑沟或漏斗中;倾角太大则可以采用重力运搬。
矿石运搬应用现状及发展趋
由于水力运搬采用水枪喷出的力运搬矿山,因此劳动生产率低,设备要求髙,运搬费用高,故现在很少有矿山单独使用,多数是与重力运搬联合使用,另外由于机械运搬技术的改进,本力运搬方法目前应用很少,且将逐渐被淘汰。
由于爆力运搬方法只在电耙运搬和重力运搬都有困难的条件下适用,故使用范围也不广。自世纪年代至今,我国采用爆力运矿采矿法的矿山,先后有胡家峪铜矿、龙烟铁矿、青城子铅锌矿、杨家杖子钼矿、开阳磷矿、川口钨矿等十几个矿山。
爆力运搬与水力运搬一样,利用落矿时的爆破力,使矿石抛掷一段距离,对倾斜矿体来说是一种比较实用的运搬方法,缺点是对炮孔参数及装药要求比较高,落旷工艺复杂,凿岩上山施工困难,单耗大,矿石损失也较大,使用条件有局限性。
重力运搬因为其具有运搬成本低的特点,故只要矿体的倾角可以满足要求,一般都会被采用。尤其是在我国赣南的钨矿,多数都是急倾斜矿体,用留矿法开采,重力运搬。厚大的缓倾斜矿体,采用阶段或分段空场法的矿山,也会采用重力运搬。开采倾角不够陡急的矿体时,为了消除底板残积矿石的损失,可以采用底盘漏斗出矿的方法。
由于我国矿产资源中小矿山多的禀陚特点,电耙运搬目前在我国有色金属地下开采矿山中使用仍比较广泛,它的优点是设备供应条件好,运转可靠,操作和维修简单,矿石运搬成本较低。其缺点是:有效耙运距离短,生产能力低,底部结构采切工程量大,因此电耙搬运受到较大的限制。’无轨设备运搬与电耙运搬相比,它的运距较长,机动灵活性较好,运搬效率较高。缺点是工程建设投资高,维修费高。无轨运搬设备一般有:气动装岩机、柴油铲运机和电动铲运机。气动装岩机的运搬能力小、能耗大、机动灵活性差、有被淘汰的趋势。柴油铲运机有废气污染地下空气的缺陷,电动铲运机的输电电缆的长度有限,灵活性比柴油铲运机差。遥控的电动铲运机是近年来出现的一种新设备,可以免除工人的冒险作业,但效率有待研究改进。但不可否认的是,随着矿山机械化和自动化水平的不断提高,机械运搬将被大量采用。
水力运搬和爆力运搬都有其局限性,受制于矿体形态和外部的一些条件,故使用范围小,将发展受到限制。随着经济发展,对资源的需求越来越迫切,故大规模、髙效率是将来矿山开采的总体趋势。在这种情况下,重力运搬和机械运搬是矿石运搬的主流方法,目前需要解决的问题是如何进一步提高它们的运搬效率,以满足矿山
发展的需要。[2]