大新錳礦礦石運搬質(zhì)量存在的問題及對策研究

梁桂龍，肖體群，吳達成，韋黃淞，陳 艷

(1. 南方錳業(yè)集團有限責任公司大新錳礦分公司，廣西 大新 532315； 2. 南方錳業(yè)集團有限責任公司，廣西 南寧 530028)

礦石運搬是指將采場中的礦石從崩落處移動到主要運輸水平裝礦點之間的過程，它是地下開采過程中必不可少的一道工序[1-2]。礦石運搬方式有重力運搬、機械運搬、爆力運搬、人力運搬和水力運搬，其中最常用的為機械運搬[3]。由于礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源，隨著市場對礦山資源的需求日益增加，礦產(chǎn)資源日益減少，因此，提高礦石運搬質(zhì)量，減少礦石資源浪費，降低選礦難度和成本，能有效增加礦山企業(yè)的綜合效益。

大新錳礦作為我國已投產(chǎn)的大型錳礦山，礦區(qū)錳礦資源豐富，具有非常高的開采利用價值。但是礦區(qū)礦體賦存條件極其復(fù)雜，礦區(qū)賦存3個礦層，相鄰礦層之間賦存有厚度不一的夾石層，礦區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造十分發(fā)育，礦區(qū)內(nèi)斷層甚多[4]，這給采礦作業(yè)的便利性帶來了不良影響，容易出現(xiàn)礦石運搬系統(tǒng)效率低、不協(xié)調(diào)、成本高等問題。因此，有必要對大新錳礦的礦石運搬情況進行考察，發(fā)現(xiàn)其存在的問題，并提出提高礦石運搬質(zhì)量的建議。

1 大新錳礦礦石運搬質(zhì)量存在的問題

1.1 運搬系統(tǒng)相互獨立

礦區(qū)內(nèi)共有3層錳礦層，分別為Ⅰ礦、Ⅱ礦和Ⅲ礦，各礦層間的夾石分別為夾一和夾二(見圖1)。其中，夾二較薄，通常Ⅱ礦和Ⅲ礦進行合采。Ⅰ礦和Ⅱ-Ⅲ礦的礦石運搬系統(tǒng)相互獨立，各自運搬各自的礦石，缺乏合作與聯(lián)系，這給礦石運搬管理增加了難度并提高了礦石運搬成本。

1.Ⅲ礦；2.Ⅱ礦；3.Ⅱ-Ⅲ礦沿脈巷道；4.夾一；5.Ⅱ-Ⅲ礦聯(lián)絡(luò)道；6.Ⅰ礦；7.Ⅰ礦沿脈巷道；8.電耙巷道；9.電耙

1.2 運搬效率低

目前礦區(qū)內(nèi)采用的礦石運搬方式主要為電耙運搬，而且礦區(qū)內(nèi)的礦石經(jīng)過多級電耙進行轉(zhuǎn)運，管理難度大，若其中某環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，則會造成整個礦石運搬作業(yè)停滯。電耙運搬對牽引繩索的磨損較大，而且運搬速度慢。

1.3 二次貧化損失大

礦石運搬過程中，圍巖中的松石容易混入礦石中，大多數(shù)礦石在電耙運搬的過程中，會在巷道底板處遺留大量礦石粉末，使得礦石二次貧化損失較大，影響企業(yè)的經(jīng)濟效益，造成資源的重大浪費。

2 運搬質(zhì)量問題的原因

2.1 系統(tǒng)觀念意識薄弱

由于Ⅰ礦和Ⅱ-Ⅲ礦分采，在布置礦石運搬系統(tǒng)時，缺乏整體協(xié)作意識，未將Ⅰ礦和Ⅱ-Ⅲ礦作為一個系統(tǒng)設(shè)計，從而使得Ⅰ礦和Ⅱ-Ⅲ礦的礦石運搬系統(tǒng)相互獨立，缺乏聯(lián)系，未能將兩者資源進行整合利用。

2.2 機械化程度低

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，慢慢出現(xiàn)了很多礦石運搬效率高且靈活性強的機械運搬設(shè)備。電耙運搬主要適用于緩傾斜礦體，但是電耙運搬效率不高，主要用于薄礦體開采。大新錳礦礦區(qū)內(nèi)的礦體賦存條件復(fù)雜，對于礦石運搬方式的靈活性有極高的要求，電耙運搬適用范圍小、靈活性不強，顯然全都采用電耙運搬很難適用于整個礦區(qū)。礦山需要根據(jù)礦體的賦存條件、選擇的采礦方法等因素合理引入機械化程度高的礦石運搬設(shè)備。

2.3 礦石運搬距離過長

礦區(qū)內(nèi)部分礦房的斜長較長，礦石經(jīng)過上山耙至礦房底部，然后再經(jīng)出礦巷道耙至溜井。這期間缺乏合理的巷道銜接工程及采礦工藝，導(dǎo)致電耙運搬距離過長。電耙運搬具備有效運搬長度這一特點，沒有達到有效長度或者超過有效長度，均會導(dǎo)致礦石運搬效率低。電耙有效長度還會受礦體傾角、礦石破碎程度等因素的影響，所以單一的電耙運搬方式很難適用于長距離的礦石運搬。

3 運搬質(zhì)量提高的對策

3.1 協(xié)同理論優(yōu)化系統(tǒng)

系統(tǒng)協(xié)同指的是通過某種方法來組織和調(diào)控所研究的系統(tǒng)，尋求解決矛盾或沖突的方案，使系統(tǒng)從無序轉(zhuǎn)換到有序，達到協(xié)同或和諧的狀態(tài),提高系統(tǒng)的整體輸出功能和整體效應(yīng)[5-6]。大新錳礦礦區(qū)的礦石運搬系統(tǒng)同樣可以理解為Ⅰ礦礦石運搬系統(tǒng)和Ⅱ-Ⅲ礦礦石運搬系統(tǒng)相互獨立、缺乏聯(lián)系，通過引入?yún)f(xié)同理論，布置合理的巷道銜接工程，將Ⅰ礦礦石運搬系統(tǒng)和Ⅱ-Ⅲ礦礦石運搬系統(tǒng)協(xié)同起來，發(fā)揮出“1+1>2”的協(xié)同效應(yīng)，提高整個礦石運搬系統(tǒng)的礦石運搬效率。

結(jié)合唐秀偉等[7]對礦石運搬的研究成果，綜合考慮運搬設(shè)備、礦體賦存條件等因素，布置一條溜井將Ⅰ礦與Ⅱ-Ⅲ礦礦石運搬系統(tǒng)銜接，可以將Ⅱ-Ⅲ礦上分段的礦石直接溜至Ⅰ礦出礦系統(tǒng)，大大提高運搬效率。Ⅱ-Ⅲ礦下分段的礦石可通過投入鏟運機運搬礦石。改進后的礦石運搬系統(tǒng)見圖2。

1.Ⅲ礦；2.Ⅱ礦；3.Ⅱ-Ⅲ礦沿脈巷道；4.夾一；5.Ⅱ-Ⅲ礦聯(lián)絡(luò)道；6.Ⅰ礦；7.Ⅰ礦沿脈巷道；8.電耙巷道；9.電耙；10.溜井

3.2 鏟運機運搬

大新錳礦礦區(qū)內(nèi)的礦體厚度不一，可以在薄礦體及其以上的礦體根據(jù)實際礦體厚度或不同區(qū)域采取不同的礦石運搬設(shè)備，讓不同的礦石運搬設(shè)備之間相互配合。礦區(qū)內(nèi)的機采區(qū)正在進行試用鏟運機運搬礦石，雖然鏟運機的維修難度和成本較電耙高，但是運搬效率明顯比其他工區(qū)的電耙運搬效率要高，而且鏟運機運搬礦石提高了工人工作的舒適度?？梢酝ㄟ^將鏟運機和電耙運搬相互協(xié)作，互相彌補雙方的不足。在部分上山采用電耙，相應(yīng)地在礦房底部采用鏟運機，兩者相互結(jié)合，能大大提高礦石運搬效率。

3.3 爆力運搬

礦區(qū)內(nèi)有很多礦體屬于傾斜礦體，傾斜礦體出礦難的問題一直困擾著諸多礦山[8]。傾斜礦體的礦石無法靠自重完全溜至礦房底部，電耙運搬的效率無法滿足生產(chǎn)需求。隨著爆破技術(shù)的發(fā)展與進步，可以引入爆力運搬技術(shù)，將傾斜礦房分為2個分段，上分段采用爆力運搬技術(shù)將礦石運搬至下分段，下分段則采用電耙運搬的方式。通過爆力運搬與電耙運搬之間的相互配合，可提高礦石運搬效率，降低礦石二次貧損率，提高礦石運搬質(zhì)量。

4 結(jié) 語

礦石運搬雖然只是地下開采中的一部分，但它也是地下開采過程中不可或缺的一部分。通過指出大新錳礦礦石運搬質(zhì)量的問題及原因，并給出相應(yīng)提高礦石運搬質(zhì)量的對策。其實還有很多有待進一步深入研究的地方，需要學(xué)習更多的新東西，與時俱進，方能更好地應(yīng)用到礦石運搬中來并達到提高礦石運搬質(zhì)量的目的。