澳大利亞的硬巖鑿巖技術

兗州礦區(qū) 17 層煤厚 0.6～1.2 m， 可采儲量2.6 億多噸，其中北宿煤礦近3700 萬噸，楊村煤礦及各大礦均有同類薄煤層可采，但由于煤層中有堅硬的硫化鐵結核存在，曾在3 個薄煤層礦試用采煤機組均未獲成功。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局和兗州礦業(yè)（集團）公司東灘煤礦等單位經(jīng)過研究后，認為澳大利亞對UG2 巖石、輝長巖及典型的Merensky 鉑脈礦利用現(xiàn)有技術進行機械化開采，解決了我國的硬巖開采技術難題，尤其是含硬夾矸的煤炭難以截割而不能回采的難題。

利用機械化開采不產(chǎn)生煙霧， 效率非常高。對采場進行優(yōu)化設計可提高資源回收率，減少對圍巖破壞，優(yōu)化作業(yè)環(huán)境，保證工作人員在安全的位置操作，提高了安全系數(shù)。

⑴原始試驗。首先利用鑿割破巖技術對UG2礦石進行試驗。 礦石取自英國的鉑礦，其單軸抗壓強度為26 MPa。 以含碳量不同的鑿具對礦石各部分以不同頻率進行割鑿試驗，結果表明鑿具壽命不高，性能最好的鑿具也僅沖擊4 次。

⑵階段試驗。試驗表明利用沖擊鑿進行采礦是不成功的，因此考慮采用圓形刀具的機械化截割方式，結論認為這是鉑脈硬礦石進行開采最有效的方法。 第二塊試驗樣品是典型的Merensky脈石，加工的規(guī)格為 4 m×3 m×3 m。 將 3 個φ300 mm 的圓形刀具安裝在ABM 105 型巷道掘進機上，一次能切割寬800 mm、深240 mm 的槽縫。通過監(jiān)測儀器同步進行監(jiān)測分析表明，靠近表面的巖石易破碎，易切割。

⑶截割理論依據(jù)?，F(xiàn)有機械開采理論的觀點認為，截割部位尖端下部的礦石易破裂，當截割部進入巖石后，由于截割部尖端下部壓力大導致產(chǎn)生壓力球或破碎帶，裂隙帶的壓力促使裂隙擴展直至貫穿連通，并廣泛傳播。 當壓力達到一定程度或裂隙擴展與相鄰的截割部位連通或與巖石表面貫穿，從而完成切割。 過去的切割失敗是由于在巖石表面進行切割導致的。

⑷截割注意事項。所有的截割圓盤安裝在同樣的刨子上；從礦石側(cè)面下部進行截割可降低阻力、礦石易破碎；截割深度以50～60 mm 為宜；截割機有足夠的穩(wěn)定性，截割部的短臂盡量短和結實，以利于固定截割機；截割機不需安裝爬行裝置，其行走依靠支撐系統(tǒng)；截割機能自開缺口；截割機機構簡單、壽命長效率高；截割機能適應不同的地質(zhì)條件（如適應脈石的起伏）；及時將破碎礦石從采場轉(zhuǎn)走。

⑸實施效果。 機械截割機構自動化程度高、截割機的主要元件壽命長、液壓傳動、截割機設計簡單、適應性強。 工作面的設計范圍以長×寬=100 m×3.9 m 為最佳， 適應的采高在 0.85～1.2 m范圍內(nèi)。 操作人員在面上進行操作，可使截割機的自動化程度更高。 采完1 個工作面后，截割機自開缺口進入鄰近工作面。