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第 1 2 期 2 0 0 3 年 1 2月 黄金 GOLD 第2 4 卷 21 装满系数对提升容器规格选择的影响 王文会， ， 王宝红2 1 . 山东招金集团公司; 2 . 招远市河西矿业有限公司 摘要 论述了 矿车装满系 数对有效载荷的影响， 并从理论分析和计算方法上阐 述了由此给提升 系统所带来的危害， 时设计单位和管理部门有一定的参考、 借鉴和指导作用。 关键词 装满系数; 提升系统; 影响 中图分类号 T D 5 3 1 . 1文献标识码 13文章编号 1 0 0 1 - 1 2 7 7 2 0 0 3 1 2 - 0 0 2 1 一 0 5 1 小时提升盈的计算 设计提升设备时， 必须事先知道矿井的年采选规 模及矿井深度， 在已确定提升容器形式 本文只讨论 竖井罐笼 之后， 其规格是按一次提升量来选择的。 年采选规模一定时， 在一定的工作制度下， 每小时的 提升量为定值， 并可查表及计算。 1 . 1 查表法[ ， ] 为了便于直观的选择提升设备， 按矿山规模和废 石占矿石的百分比， 绘制成矿井需要小时提升量 见 表1 ， 只要矿井条件既定， 从表 1 中， 即可查出所要 选择的小时提升量。 1 . 2 计算法 查表法虽然具有方便、 直观的特点， 但是由于矿 山条件多变， 查表法就具有一定的局限性， 很难概括 全面。为弥补查表法的不足， 下面介绍计算法， 两种 方法可互为校验。 A ofK A 0 1 a / t n 1 式中 K - 提升不均衡系数， 取K 1 . 2 ; A 时 矿井小时提升量 t / h ; A 口 矿井日 提升矿石量 t / d ; a -废石占矿石的百分比 ; t o 日 工作小时数， 2 班作业为 1 2 h , 3 班作 业为 1 6 . 5 h . 收稿F 1 期 2 0 0 3 一 0 8 一1 5 作者简介 王文会 1 9 6 1 - ， 男， 热龙江们岗 人， 采矿高级工 程师. 主要从事矿山采矿技术、 企业战略及规划管理工作; 山东省招远市文化路2 号 2 6 5 4 0 0 曰 曰 ‘ 曰 曰 曰 曰 曰 ， 洲 ， 曰 曰 洲 卜 于洲 十 刁曰 曰 ， 曰 曰 曰. 曰 洲 曰 洲 州 洲 ， 曰 曰 洲 ‘ 洲 曰 洲 洲 . 洲 曰 曰‘ 曰 目 ‘ 洲 曰 洲 曰， 曰， 曰 曰 1召 曰 洲 曰 洲 千 4 结语 1 在矿井通风过程中， 如何充分合理地利用自 然风压是矿山节能和改善井下工作环境的一个重要 途径。对于任何情况的矿井通风系统， 都存在有自 然 风压的作用， 如果利用的好将有利于矿井通风的需 要。只要认真研究自然风压的形成规律， 结合矿山具 体的通风系统， 部分或全部地利用自 然风压是可以做 得到的。 2 在矿井通风过程中， 充分合理地利用地温资 源是另一个值得研究的课题。在这一方面的地温预 热井下人风流技术的研究， 开创了矿井通风地温利用 先例。在利用地温预冷井下人风降温方面已进行了 有意义的 尝试， 并获得了 初步的经验。但是在地温预 冷机理方面的研究还需开展深人的工作， 为该项技术 得以广泛的应用打下理论基础。 少考文献 1 王英橄 矿山通风与安全技术经验 1 0 0 例 北京 冶金工业部安全 环 保研究院. 1 9 9 2 . 2 付海亭， 井斯旭， 石绍海. 等. 矿山白 然风压利用与探讨. 山东冶金， 2 0 0 0 . 2 2 3 卜 3 - 3 陈喜山， 王创波 梁晓春. 热提矿井迩风降沮系统的研究与应川. 金 属矿山. 2 0 0 3 川 4 3 一 6 6 4 陈喜山， 梁晓春， 李扬. 多级机站通风新模式和矿井通风技术的新 进展. 中W矿业, 2 0 0 2 , 1 1 5 1 3 一1 5 . U t i l i z a t i o n o n n a t u r a l e n e r g y r e s o u r c e s i n u n d e r g r o u nd m e t a l m i n e v e n t i l a t i o n C h e n X i s h a n , L i a n g X i a o c h u n , G u n X i a o f a n g , X u a n K e y o n g Q i n g d a o I ns t i t u t e o f A rc h it e c t u r e a n d E n g i n e e r i n g A b s t r a c t ; I n t h e p a p e r , t h e u t i l i z a t i o n s o n n a t u r a l e n e r g y re s o u r c e s i n u n d e r g ro u n d m e t a l m i n e v e n t i l a t i o n . a r e d i s - c u s s e d . P u t t i n g n a t u ra l e n e r g y re s o u r c e s t o r a t i o n a l u s e i s b e n f e i c i a l t o s a v e e n e r g y , re d u c e c o n s u m p t io n a n d i m p ro v e u n d e r - g ro u n d v e n t i l a t i o n . K e y w o r d s n a t u r a l o f g ro u n d t e m p e ra t u r e v e n t i l a t i o n ; m e c h a n i c a l - n a t u r a l v e n t i l a t i n g a l t e rna t e l y ; p r e h e a t i n g o f g ro u n dt e m p e r a t u re; p r e c o o l i n g 编辑 邢万芳 万方数据 裹 1 矿井需要小时提升， 日产t / rd 一 1 提升不均 衡系敬 K 度石占矿石百分比/ _一一一一-r-.一一 ， n汤 几心】勺】一0 8 0 6. 5 7. 0 4. 7 2 5. 1 润7 .55 .468 .56 .18。 9fi .54 ， 39 139 .461410 .2，; ，，1 1 . 6 2。 1712 .3 6】;“ 2 1 1 5. 2 5 2 0. 1 8 3 0 . 5 司 C 3 6 5 0. 8 2 2 . 5 2 4 1 6. 3 5 1 7. 4 525 .518 .54l 2719 _64 2 1 . 8 2 3. 1 4 3 2. 7 3 4. 9 4 3. 6 4 6. 2 8 5 4. 6 5 8. 2 2 4. 8 3 7. 1 4 9. 6 61 . 8 乃比月j月2 怜比18283747 招131﹃2b2抑436 工作制度 /1 - h - 2 班作业 3 班作业 2 班作业 3 班作业 2 班作业 3 班作业 3 班作业 3 班作业 3 班作业 3 班作业 旧胡知期翎 2 一次提升f的计算 一次提升量的计算分为单容器及双容器。 1 双容器提升时一次提升量。 Q 2 A ,j K , h “ t i ; / 3 6 0 0 式中 Q , 2 - 双容器提升时一次提升量 t ; h -提升高度 m ; 裹 2 t * - 嗽笼装载停歇时间 8 ， 见表2 ; K I - 提升高度不均衡系数， 取3 . 7 一 2 . 7 ; 当 h 6 0 0 m时， 取 下限， 见表3 0 2 2 单容器 提升时 一次提升量。 Q ; 二A ,f K , h “ 4 / 1 8 0 0 3 式中 Q ; 单容器 提升时 一次提升量 t . 装卸矿车的停歇时间 矿车容积 / 矽 单层普通随笼/s双层普通眺笼/ 已 推车方式双面车场单面车场单面车场双面车场 单车双 车单车双车单 车双车单水平单车双层双车 人力 推车机 推车机 202035352020 衰 3提升离度不均衡系数 提 升 速 度 /. 一I ， 二 0 . 3 h - ， 二 0 . 3 5 h - ， 二 0 . 4 h - . 二 0 . 4 5 h “ . 二 0 . 5 h , 3. 7 3 3. 3 2 7 3. 0 3 2 . 8 2 2. 6 6 5 3 矿车容积 目前， 国内黄金矿山井下运输用矿车主要有固定 式、 翻斗式、 侧卸式及底卸式等型式。一个矿山所用 的矿车规格及型式应尽可能统一， 以减少列车编组、 调度和维修方面的复杂性。山东招远市乡岩金矿山 大多使用翻斗式 Y F G 和固定式 Y G G N “ 车， 侧卸式 矿车因侧门易漏粉矿和泥水， 故一般不宜采用。其矿 车型号及采掘工种发包方式见表4 , 护 口 / P C . 4 式中 V 计算的容器容积 m 3 ; Q ‘ 一次提升量 0 ; P 矿石松散密度 t / m 3 ; 几 矿车装满系数， 在。 . 8 5 一1 . 2 之间取 值。 按计算的 V 值选择与V 相近的矿车容积V ， 然后 算出 一次有效提升量Q o 口珍C 5 式中 Q 一次有效提升量 t ; V -一 矿车容积 m 3 o 令乙 二V一V 6 式中 △ 一 - 矿车选型容差. 简称容差。 整理 4 , 5 , 6 式 才 导 Q Q f d C m 7 由 7 式可做出一次有效提升量与装满系数关系 曲线， 见图1 e 万方数据 第 2 4 卷2 0 0 3 年第 1 2 期 表 4 矿车型号及采拥工程发包方式 矿 山 名 称i r d - “ 矿 方 式矿 区 人 数 一 一Y G C 一 一 一Y F C采 M A 包 方 式 中矿金业5 4 3 5机械人工工 8 8 8 1 . 2 0 . 5 5采捆部分外包 金翅岭4 6 5人工3 6 1 0 . 7 0 . 5妇进工程部分外包 蚕庄4 7 8电把人工3 2 7 0 . 7 0 . 5 5采捆工程部分外包 河东8 6 7机械人工3 7 7 0 . 7 0 . 5 5采掘工程部分外包 豆甸 尹格庄 金亭岭 河西 金岭 界河 大秦家 纪山 姜家窑 曹家挂 2 1 3 9 新建矿区 8 2 8 1 6 9 3 9 0 2 1 3 9 3 2 2 1 2】 电耙人了 铲运机 人工扒矿 铲运机 电把人工 电把人工 电把人工 人工出矿 人工出矿 人 工出 矿 0 .74 0. 5 5 0. 5 0. 5 5 0. 5 0. 5 0. 5 0. 5 0. 5 采矿全部外包 拥进部分外包 采捆全部外包 无外包 无外包 采掘部分外包 捆进部分外包 无外包 果拥工程全部外包 采拥工程全都外包 244912 4，..3阴8613534 1.2P d 0 . 5P d 由图2 知， 当O V 0 . 5 时， A在区域 1 范围内 变化; 当。 . 5 V , 0 . 5 5 时， Al在区域2 范围内变化; 当0 . 5 5 V 0 . 7 时. d在区域3 范围内变化。 而且当V 接近于渐变点0 . 5 , 0 . 5 5 ， 及。 . 7 时， L i 却接 近于零。V与乙呈阶段区域负相关变化的性质。 |︸ 吞创嗽帐撰禅 0 月5 软潇不盆c m 田1 有效提升，与装淆系 傲曲映 又由 6 式得， d ; 二V , 一v 8 i 1 , 2 , 3 时， 叭由表4 知， 分别为0 . 5 , 0 . 5 5 及 0 . 7 . 0 矿车的容积， 则有 V i - , --乙 “ l ; 9 由 8 , 9 可推导出容差值与理论容积之间的关 系曲线， 如图2 所示。 0 s侧 5 矿车容积F ’l . ， 圈 2 理论容差与矿车容积关系曲践 4 人力窄轨运输与装满系数 a . 1 人力窄轨遗输 大、 中型矿山人力窄轨运输是配合其他运输方式 如自溜运翰、 卷扬运输等 的一种辅助性运输， 或作 为矿山生产初期的一种过渡性措施。招远市乡黄金 矿山 见表4 大部分为小型岩金矿山， 其运输量不 大， 也常采用人力窄轨运输。尤其是从计划经济向市 场经济转轨以来， 随着外包工程的增多， 在招远注册 的井下外包施工队有2 6 个 ， 不少矿山企业或由于经 济原因， 或为了提高企业核心竞争力、 大力推广井下 “ 敏捷制造” 技术， 把本可以 全部自 己 施工的工程也部 分或全部承包给施工队， 而施工队由于劳动力来源广 泛， 所付工资相对较低等原因， 又不愿意使用机械设 备， 这就使人力扒毛及人工推车在招远及招远以外的 黄金矿山较为普遍。出现这种现象的原因一方面是 人力窄轨运输可不增加机械设备， 初期投资低， 不用 进行大规模的产前培训， 不用进行机械设备维修。 对 安全生产的要求较低及可充分使用低廉的劳动力资 源; 另一方面就是为了克服运输能力低的弊病， 而被 迫采用增加矿车装满系数的做法， 装满系数从规程规 定的。8 5 - 0 . 9 猛增大到1 . 2 ， 从而进一步加大了劳 动者本来就很大的劳动强度。就全国黄金矿山而言， 对人力运输的最重要的要求是 矿车有效载重一般不 超过 1 t ， 并且 t 人只准推 1 辆矿车。对这条规定， 大 07政叼 ‘卫，翎仲公侧 万方数据 多数矿山的井下外包队都采取了执行一半的对策， 即 使用。 . 7 时 以下的矿车， 超过0 . 7 矿人力推车困难 井下人力运输人员 1 人仍推 1 辆矿车， 但矿车有效载 重却远远超过 I t ， 有的甚至达到了 1 . 5 t 以上， 这就给 原先按规程规定的装满系数 0 . 8 5 一 0 . 9 来选择的提 升机带来了 超负荷提升的问题， 招远的个别矿山 甚至 出现了提升机卷筒主轴被拉弯的现象， 原因诸多， 但 矿车装满系数过大， 有效载重超过设计值甚多， 应是 主要原因。由此也导致了过去设计的矿车 一罐笼提 升系统安全隐患的存在， 这应该引起我们设计及有关 管理部门的高度重视。 4 . 2 矿车装满系数 矿车装满系数在设计规程及有关手册中， 均为 0 . 8 5 一 。 . 9 . 这如前述在计划经济时期是对的。但在 市场经 济进一步发展的 今天， 从公式 7 知， 当Q , p , 4为定值时， C ， 与Q成正比， 即C . 值越大， Q值也 越大， 反之亦然。不过 C . 值不能无限大， 也不能无 限小， 其取值范围为 0 . 8 5 _C . _1 . 2 ， 其上限为规程 及设计规范的规定数值. 下限为外包施工队矿车装满 系数的最大值。即矿车装平车后， 在矿车上面开始码 大块， 然后在5 0 一1 0 。 的上坡刚能推动且刚好不掉 块为止， 而此时计算的装满系数应为最大且等于1 . 2 0 另外， 从图1 , 图2 及公式 8 可看出， 矿车的有 效载重不仅与 C . 有关， 还与矿车理论容差值 乙有 关， 即当C m , C, p 为定值时， Q与。也成正比 。但 d值的变化却比C m 要复杂得多. 它不仅与 V 有关， 还与设计人员水平、 经验及设计单位的资质等级有 平越高; Q与切的差值越小， 在实际生产中， 矿车有 效载重对提升系统的影响越小。 5 罐笼规格的选择 根据前述对一次有效提升量、 矿车容积及矿车装 满系数的计算及分析， 最后根据所计算的矿车容积 V 按表五选取配套的罐笼及提升机并且应考虑 当罐笼作为主井提升时， 应根据所提升矿车的外 形尺寸选择其规格。一般选用单层罐笼， 只有产量很 大时， 才考虑使用双层罐笼。概算罐笼所能完成的提 升量， 可用 2 R 3 式， 装卸矿车的停歇时问按表2 选取。 当罐笼作为副井提升时， 一般根据矿车容积选定 罐笼规格， 但必须保证在 4 5 m i n内 特殊情况可按 6 0 m i n 考虑 将一个班的人员升降完毕。升降人员的 停歇时间为 单层罐笼取 n 1 0 s ; 双层罐笼取 n 2 5 s , n 为一次乘罐人员数。当单面车场无人行绕道 时， 停歇 时间 应增加5 0 . 对于副井提升， 尚需根据其他提升工作量， 如提 升废石、 下放材料、 运送设备和完成其他非固定任务 等， 做出雄笼每班提升平衡时间表。若不能满足升降 人员的时间要求或辅助工作量大而平衡表的总时数 超过规定时， 可考虑采用双层罐笼。 此外， 嫩笼设备应能运送井下最大和最重的部件。 每个人在罐笼内 所占 面积为0 . 1 8 一 。 . 2 0 m ， 质量平均 为7 0 k g 。因 此在知道每班作业下井人数和罐笼底面积 以及乘坐人数之后， 即可算出一次提升所需时间。 关。不过有一点值得注意， 就是 △值越小， 其设计水 衰5 竖井提升设备配套简表 矿车提升高度/ m 峨笼姐格提升机舰格 1 2 0 1 即7 403 00 规格自 重/ k 召级重/ k g 设备小时生产能力// r h 一 i 四2423 J伟1.工口﹂ ，﹄，，白 犯4240 YCC O. 5 YH 刀， 4 5 0 8 1 0 ， 翎8 1 0 Y188Yip 二- 0 .5- 0 .5 原2 号减轻熨 5 4 Z T P I 2 0 0 x 8 0 0一2 4 6 4 6 3 1924扣3542 232936引48 29肠44匆夕 如48566370 Y 1 6 6 一1 . 8 . 一1 一 0 . 5 6 3 Z 1 T1 6 0 0 x 9 0 0一2 0 7 1 Y F C O . 5 一 6 5 9 0Y i p一1 . 8 a 一1 一 。5 原2 号减轻塑 即K一2 / 2 0 7 T K一2 / 1 1 . 5 四3442灼男一16创2424303-4 3541印朋68 幻引创7080 阴688087卯 A88 一1 . 8 . 一I 一 0 . 7 Z I T 1 6 0 0 x驯 刃 一加9 010 0 Y 0 0 0 . 7 一 6 Y 1 p一1 . 8 - 1 一 0 . 7 2 」 X一2 / 2 0 刀K一2 / 1 1 . 5 2025四293641 26犯373745男 364349习6070 阳砧”8292100 YCC O YF C O. 5 - 2 1 T 1 6 1 刀 8 2 4 450匆翔 ，e6 丫‘C 0 7一 Y 1 8 b - 1 . 8 . - 1 一 0 . 5 n a y 一1 . 8 - 1 一 0 . 5 原2 号减轻到 Y l “一1 . 8 - 1 一 。 . ， Y i p一1 . e . 一1 一 0 . 7 万方数据 第 2 00 3 黄金 GOLD 第 2 4卷 2 5 预裂爆破在仓上金矿的应用 姜文成， 膝建军 山东金仓矿业股份 有限公司 仓上金矿 摘要 边坡拉制爆破在露天矿山起着至关重要的作用。丈中 针对仓上金矿边坡的复杂性， 介绍 了时临近边坡预裂爆破进行的试验应用情况。 关键词 落天犷; 预裂爆破; 不辐合系数 中图分类号 T O 2 3 5 . 3 7 1文献标识码 B文章编号 l o o t 一1 2 7 7 2 0 0 3 1 1 2 一 〕 2 5 一 0 3 1 概述 仓上金矿位于山东省莱州市， 是股份制大型黄金 露天矿山。该矿水文地质复杂， 边坡稳定性较差， 岩 石裂隙发育节理构造多， 爆破展动将是影响边坡稳定 的主要因素。北帮下盘 4 9 1 一 4 9 5 线岩性为黄铁绢英 岩化花岗 质碎裂岩， 岩石硬度f 6 一 8 ， 区内发育两 条断层F 7 , F 1 s ， 其中F 7 断层走向与边坡近似垂直， F i g 断层走向与边坡走向一致， 倾向南东， 倾角5 5 0 , 属压 扭性断层， 对边坡影响较大， 因此做好临近边邦的预 裂控制爆破是保持采场边邦的重要手段。 2 预裂爆破 2 . 1 仓上金矿爆破现状 仓上金矿开采台阶1 2 m , K Q G 一 1 5 0 潜孔钻机穿 孔， 钻孔倾角7 5 0 ， 主炮孔孔距4 . 0 m ， 排距3 . 4 m ， 采用 柱状连续装药， 中继药包起爆的微差起爆方法。露天 矿坑距氰冶车间5 一6 m ， 距仓上村 l o o m , 随矿坑延 深， 降低爆破震动， 保护采场边坡成为该矿头等大事。 1 9 9 8 年， 仓上金矿进行边坡预裂爆破试验， 取得成 功。但是由于爆破参数单一， 选取参数不合理， 预裂 爆破只在一些岩石较完整、 地质构造少处取得较好效 果， 边坡光滑平整， 炮孔痕迹保存率达9 0 以上， 但 在采场北帮下盘处， 受构造及岩石破碎影响， 预裂爆 破没有取得实质性进展。 2 . 2 预裂爆破参数 收稿H期 2 0 0 3 一 09一 1 5 作者简介 姜文成 1 9 7 4 - , 男. 江西南丰人 工程师. 现从事矿山开采技术I 安全工作; 山东省莱州市山东金仓矿业股份有限公司仓 Y 金矿安环 处， 2 6 1 4 1 7 今曰 唯 月“ 目 曰 曰 . 曰 曰 曰 曰 今d . 曰 曰 千」曰 曰 曰. 1 令曰 . 曰 干 今洲小J . 曰 洲 曰‘ 洲 洲 曰， 曰 干i曰 曰 曰 洲 十 干洲， 曰 ， 曰， 卜卜 目 洲 曰 卜卜 洲 于劣 曰 曰 曰 ‘ 洲 十 6 应用及注意事项 1 本文所讨论的办法及原理可用于新建矿区的 雄笼提升主、 副井等系统， 亦可用于类似的老系统提 升能力核定。 2 无论是否使用人力窄轨运输的罐笼提升主、 付井， 都应按增大的装满系数计算有效载重， 以正确 选择或核定配套的卷扬型号及规格， 从而避免出现新 的提升系统的不安全隐患。 3 本文所介绍的基本内容应该对与本文所讨论 条件相类似的矿山有指导、 借鉴和参考作用， 同时希 望能引起设计院、 所， 主管单位及有关管理部门的进 一步关注和深人研究。 参考文献 1 小型冶金矿山设计参考资料 编写组 . 小型冶金矿山设计参考资 料. 北京 冶金工业出版社. 1 9 8 1 . 2 减文周. 矿井提升机械. 沈Rl 沈阳黄金学院, 1 9 9 3 3 黄金矿山实用手册 编写组 . 黄金矿山实用手册 . 北京 中国工 人出版社. 1 9 9 , . T h e i n fl u e n c e o f f u ll - l o a d c o e f f i c i e n t o n t h e s e l e c t i o n o f h o i s t i n g c o n t a i n e r s n o r m W a n g W e n h u i l , W a n g B a o h o n g 2 1 . S h a n d o n g Z h a a j i n G r o u p C o . ; 2 . I l e x i M i n i n g I n d u s t r ia l L td . C o . ， Z h a o y u a n C i t y A b s t r a c t T h e i n fl u e n c e o f f u l l - l o a d c o e ff i c i e n t o n e ff e c t i v e l o a d i s i n t ro d u c e d . T h e h a r m b ro u g h t a b o u t b y t h a t i n fl u 二is d e s c r i b e d f ro m t h e o r e t i c a l a n a l y s i s a n d c a l c u l a t i o n , M e s e a r e a v a i l a b l e f o r r e f e r e n c e t o d e s i g n a n d a d m i n i s t ra t i v e d e p a rt m e n t s . K e y w o r d s f u l l - l o a d c o e ffic i e n t h o i s t i n g s y s t e m ; i n f l u e n c e 编辑 邢万芳 万方数据