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赔 J 庶 静 矢 务／ 研 究 与 开 发 。 ∥ l 3一 Go d e r i c h 矿 位 于 安大 略 南 部 ， 是 一 座 历 史 悠 久 的盐矿 ， 1 8 6 7年 创建 至 今 ， 尽 管 几 易其 主 ， 但 生产一直 没有间断 。 该矿 由于将传统 的 房 柱 法 改 为混 台 法 ， 使 其 生 产 成 本 降 低 了 2 5 ～3 n ， 安全性 和矿石 回收率大大提 高 。 混合 法的实质 就是 用地 下 铲运设 备 切顶 ， 然 后 用下向深孔 凿岩 机 、 露天 轮式装 载机 和 卡 车 回采矿床 下部 。 基于 安全和 成本 两 方 面的考 虑 ， 采 矿工 程 部决 定 采 用新 的梯 段 式 采 矿 法 该 方 法 1 9 9 3年开 始使 用 。戈 德里 奇矿年 生产 能力 超过 5 0 0万 t ， 其 中的 7 O ％以 上 用混合 法 开 采 ， 而且计划将来全部 改用梯段 式采矿法 。 戈 德 里 奇矿 当 前 生 产 中段 为 5 3 6 m 水 平 ， 盐 矿厚 度 1 8 ． 3 m， 梯 段 式 采矿 法 切顶 高 度为 3 ． 6 m， 轮式 装 载机 和 卡车 回采 余下 的 部分 。传统采矿法 可 回收矿 石仅 为 7 2 ， 而 且工作 面多 、 所需 劳动 力 多 ， 凿岩 、 爆 破工 作 量大 ， 需人工撬毛 。 传统采矿法 矿 山原 设计 采 用具 有 3 个工作面的房柱采矿法， 矿房宽 1 8 ． 3 m， 高 1 3 ． 1 m， 矿柱尺寸为 6 4m ． 矿 房 采 准 回 采 工 作 首 先 由 乔 伊 公 司 J o y 切割机 在底板水平 切开 一个底槽 ， 底槽 高 1 3 c m， 深 4 m， 长度 即 为 矿 房 长 度 ， 然后 用螺旋 钻机 钻凿 1 0 4个 水平 孔 ， 装 入铵 油炸 药进行爆破 ， 4 m 进尺可 采下盐矿 2 1 0 0 t ． 然后矿工开始 撬毛 、 安装锚杆 、 装矿作 业 循环 ， 每次爆 破需重 复进 行 以上循环 3次 。 为 了清 理顶板 和帮壁 ， 撬 毛工需 借助 载 人升 降 台 ， 用撬毛棍撬掉松动 的盐块 ， 在撬毛完 工段 安装 顶板 锚杆 后 ， 用 Ca t e r p i l l a r 9 8 8 F轮 式装 世 界 采 矿 快 报 串 掌 。 。 。 年 第 期 总 第 期 ‘ j I 冲击 式破 碎 机矿仓 ， 为保 证装 运干 净 ， 撬 毛、 安装锚杆 、 装矿 循环 重复进行 2次 以上 。 8 O年 代一 位岩 石力学 专家考 察 了该 矿 ， 提 出用应 力解 除 平巷控 制 片帮 的 方法 ， 从 而 对 原采矿 设计 进 行 了修 改 ， 尽 管改进 的设 计 较 前有 了很 大 的改善 ， 但矿 山管理 层 仍然对 戈 德里 奇矿 的常规采矿方 法怀有疑虑 。 经理 们首先 关 心的是 伤亡事故 。人工撬 毛体 力消耗大 ， 且在高空载人升 降台上进 行 ， 容易发生伤 亡事故 ， 浪 费时 间 ； 其次人工 劳动 量大 ， 经济上不 合理 。为达到设计 产量 ， 必 须 保持 j O个工作 面同时工作 ， 撬毛 、 安装锚杆 、 装载循 环的不 连续 性增 加了吨矿成本 ； 第三 ， 常规设 计 留 下矿 石 占 2 8 ， 因为 1 8 ． 3 m 厚 的盐矿仅能 回采 1 3 ． 1 m． 梯段采 准 戈德里奇盐矿梯 段式采矿 法是一 种 两步 骤采 矿方 法 ， 首先 用地 下铲 运 机进行 采 准 ， 然后 用 常规 的露天 装载 机和 卡 车进行 回采 作业 。 1 8 ． 3 m 厚 的盐矿 床分为两 层 回采 。首 先在 矿 床上部形 成 3 ． 6 5 n l 高 的 切顶 空 间 ， 然后 再 回采剩余 的 1 4 ． 6 m． 用地 下设 备 采 准 在 矿 床 上部 创 造 了 一个 工作 空 间， 可方 便地 进行撬 毛和 护顶 安装 锚杆 。 采准 工 作 包 括 掘 进 4条 平行 的 采准 巷 道 ， 每条 巷道 高 3 ． 6 5 m， 宽 1 8 ． 3 m． 然后 在 矿房全长度 上 用电动乔伊切割机 顺序切割顶 底板切 槽 深 4 m ， 整个切割 时间约 8小时 底 部切 割 为下 向钻孔 提供 自由面 ， 顶 部切 割 圈定矿房 最 终顶板 位置 ， 最终 顶板距 底 板距 离保持 1 8 ． 3 m． 切 顶 、 拉 底后 ， 用 乔 伊 水 平 凿 岩 机 钻 凿 2 1个 孔 径 为 4 ． 7 5 c m、 孔 深 为 4 ． 2 5 m 的炮 1 3 n 力 眦 活 入 一 注 矿 磁 骑 法 方 种 矿 公 采 新 大 加 维普资讯 孔 ， 使 用铵 油炸 药和非 电雷管进 行爆破 ， 每循 环 进尺 4 m， 崩 落矿石 5 6 0 t ． S i f t o使 用 4台 R2 8 0 0铲运 机进行采 准 ， 该 种铲 运 机 是 由卡 特 皮勒 埃 芬 斯 通 Ca t e r p i t a r E t p h i n s t o n e 控 股 有 限公 司 生产 ， 由卡 符 皮 勒 经 销 商托 罗芒 特 To r o mo n t 负 责 推 销的 ， 铲斗容积 9 ． 2 m ， 铲 走 5 6 0 t 盐 矿石时 间不足 9 0 min ， 工作面至给料破碎机距离不 等 ， 平均 6 1 m． 推进 两 个 循环 后 按 1 ． 5 r r l 网 度布 设 锚 杆 ， 根 据钻探结果确定锚 固边界和锚 杆长度 ， 锚 杆长短不一 ， 最长 5 ． 5 r r 1 ． 因为 切顶和安装 锚杆 均 在 3 ． 6 5 m 高 的工 作 面 内进 行 ， 不需 要使用载人 升降台进行撬 毛和 安设锚杆 。 采 准实 行每周 7天 ， 每天三 班工 作制 ， 每 班 力争 完成 2 ～ 3个循 环 ， 或 每周 4 6 ～4 8个 循环 ， 每周可采下矿量 2 8 0 0 3 0 0 0 t ． 虽 然按 计 划每 年仅 需 9个 月的 采准工 作 时 间， 但 实 际上采准全年 都要进行 ， 以保 持超前 。 在距每 个交叉 点 6 n l 处 ， 即按 一定 角度 布置 几组 上 向金 刚石钻 孔 ， 孔 深 2 4 m， 穿过 上覆 的 自 云岩 ， 排 除其 中 的 盐 水 ， 以 释放 压 力 ， 疏 干顶 板 ， 保持 矿山干燥 ， 减少 片落事故 。 回 采 回采 工作 按 阶梯式 顺 序进 行 ， 使用 CMS下 向凿岩 机 ， 每 个 工 作 面 钻凿 6 8 个炮孔 ， 孔径 6 ． 3 5 c m， 按 2 ． 4 t e l 网度交错排 列 以形成 2 ． 1 m 的 最小 抵 抗 线 。台 阶高度 1 4 ． 6 m， 孔 深 1 6 ． 5 r r l ， 排 面角 7 O 。 ， 使 用铵 油 炸药爆 破 ， 每次爆破 可崩 下矿石 9 8 0 0 t ． 3台 c a t e r p i l l a r 9 8 8 F轮式装 载机和 8辆 C a t e r p i l l a r 7 6 9 C刚陛底架 自卸卡车将矿 石运 至平均 1 k m 以外的 S t a mle r 给料破碎机， 破 碎 后矿石经皮带运输讥外 运 。 回采作业 实行 每周 5天 ， 每天 3班工 作 制 ， 但若矿 山需提高产量 ， 也可能 实行 7天 工 作制 ， 回采一般滞后采准 1 2个 月 。 梯段式采 矿法的优点 将 传统 的采矿 浩 改变为 梯段式 采矿 法 ， 不 仅解除 了矿 山管 理 人员的顾 虑 ， 而且还 获碍 了其它 的好处 1 4 工伤事故 及其赔偿费显著降低 ， 戈德里 奇矿 已安全 生产 1 0 0 0天 ， 无重大 伤亡 事故 ， 其安全性在地 下盐 矿 中名列前茅 。 采矿效益大 为改善 ， 工 作面数 目减少 ， 劳 动 力需求 降低 ， 因人员 、 设 备相对 集 中 ， 系统 及 劳动力管 理方 便 ； 炮孔数 目减少 了将近 一 半 ， 炸药单 耗 下降 ， 节 约 了凿岩 、 爆破 材料 和 劳动力。最近 几年戈 德里奇矿生产能力 以每 年 1 2 的速度递 增 ， 梯 段式采矿 法起 了关键 作用 。 矿石 回收率大大 提高 。S i f t o现在采用梯 段式采矿法 可 以回采盐 矿床 垒厚 1 8 ． 3 m ， 而传统采矿法仅能 回采其 中的 1 3 ． 1 r r l ， 梯段 采矿法总 回收率 约 4 O ， 余 下的 6 O 作为矿 柱 。 改进方向 因矿山产量持续增加， 回 采作业将采 用每周 2 1班工作 制 。最近 ， 第 4 台 R 2 8 0 0铲运机已在戈德里奇矿投入使用， 以加快 采准进度 ； 为 改 善切顶 和拉底 瓶颈状 态 ， 矿 山正考 虑添置更 多的岩石锯 。 S i f t o正 在考 虑在将 来使用 连续 采矿机 、 皮带运输 机和 更多的 电动设备。 矿 山拥有将 近 1 0 0台移动设备 、 6 ． 4 k m 皮带运 输机 和一座 大型地 下工厂 。矿 山正在 工 作 面附近 的新 鲜 风 区建立 一座新 的、 永 久 性 的地下维修 和 培训工 厂 ， 以取代 位于离 工 作 面 2 k m 以外 回风 区的旧车间 。虽 然托 罗 芒特在安大 略省 伦敦 附近的分部负责对来 自 卡 特皮勒和埃 尔芬斯 通公 司 的设 备进行 “ 溢 呼 维修， 但戈德里奇维修人员一般 自己进行 所有 的维修工作 。 S i f t o在远 期 矿 山规划 中开 始 采 用金刚 石钻， 尤其是在矿区南部地质异常地带。 过去 矿山年 推进速 度为 2 4 4 ～2 7 4 r l l ， 去年戈德 里 奇矿推进了 4 0 0多米 ， 横跨 3个矿块 。 矿 山产 量 在 1 9 9 3年 为 3 2 6万 t ， 而 到 1 9 9 7年 3月结 束 的财 政 年度 达 5 6 0万 t ， 预 计 到 1 9 9 8年 3月 的 财 政 年 度 内 产 量 可 达 5 4 0 5 5 0万 t ． ． 一 张钦礼 姚 必鸿 世 界采矿 快报第 1 5卷1 9 9 9年第 1期总第 4 4 8期 维普资讯
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