非煤开采12矿石运搬.ppt

1、2020/6/18,第三篇回采工作主要过程,第一节概述,第二节矿石二次破碎,第三节重力运搬矿石,第四节电耙运搬矿石,第五节自行设备运搬矿石,第六节振动出矿机的应用,第七节爆力运搬矿石,第八节水力运搬矿石,第九节向矿车装矿,2020/6/18,第一节概述,此项作业的劳动和材料费用占回采费用的3050%，一般矿石搬运的生产率，决定着回采强度的大小，以及回采作业的集中程度。所以，对这一过程的要求是低费用和高生产率。,一、矿石搬运将回采崩落的矿石，从工作面运搬到运输水平的过程。,二、矿石搬运方法,1.重力搬运：用的较多；2.机械搬运：用的较多，振动给矿机与输送机搬运自行设备；3.爆力运搬：应用范围有限

2、；4.水力运搬：应用极少。,2020/6/18,第二节矿石二次破碎,一、二次破碎回采落矿后所产生的不合格大块，在矿石运搬过程中需进行破碎,称为二次破碎。二、二次破碎的费用浅孔：0到2030%；深孔：大于50%。三、二次破碎地点浅孔：回采工作面，放矿闸门或自动放矿机上；深孔：二次破碎巷道，放矿漏斗中。,2020/6/18,第二节矿石二次破碎,四、二次破碎方法1.覆土爆破法：直接放在大块上，覆土后打一浅孔，放入炸药，再覆土。炸药消耗量打，产生大量毒气，碎矿石四处飞散。2.机械破碎法：大锤，风动锤，液压锤。3.火箭弹：漏斗堵塞时用。,2020/6/18,第三节重力运搬,一、重力运搬从落矿地点到运输巷

3、道全程上自重溜放矿石的方法，叫重力运搬。二、方式1.浅孔落矿的急倾斜薄和极薄矿体不设二次破碎巷道。因浅孔落矿大块少，又可在采场和漏斗闸门中破碎，所以崩落的矿石沿采场自重溜向低部结构，经放矿漏斗和闸门装入矿车，或经人工架设的漏斗闸门装入矿车。,2020/6/18,第三节重力运搬,2.开采急倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体某些情况下采用有格筛硐室的重力运搬结构。特点：崩落矿石自重沿采场溜至放矿漏斗，通过格筛硐室的格筛，经放矿溜井和闸门装入运输巷中的矿车中。不能通过格筛的大块，在格筛上进行二次破碎。因此，格筛硐室也称为二次破碎硐室。结构尺寸：底柱高1218m。矿量占全矿块20%30%；格筛位置向破碎硐室倾

4、斜23，溜矿堆不超过格筛总面积2/3。,(1)放矿漏斗和闸门放矿：底柱高58m，斗间距46m至68m，漏斗坡面角4550。优点：底柱矿量少,结构简单。缺点：放矿能力低,放矿闸门维修量大。(2)人工构筑的放矿闸门：不留矿柱，提高回收率，简化底部结构适用于围岩矿石均稳固的急倾斜薄矿脉，价值高。,2020/6/18,第三节重力运搬,三、适用范围空场法：矿体倾角5055；崩落法：矿体倾角6580，或小于此角度的厚大矿体。,2020/6/18,第四节电耙运搬矿石,一、概述1893年，电耙开始用于采矿，长期以来国内外大量使用。目前，在我国应用最广泛。70年代的铲运机、振动机等，取代了部分电耙，但电耙仍在我

5、国的中小型矿山大量使用，主要是它本身有很多优点：1.优点：构造简单,设备费用少，移动方便,坚固耐用，修理费用低，适用范围广,将电耙和运搬合一(直接装车)。2.缺点：运矿工作间断，刚绳磨埙很大，电能消耗较多。矿石容易粉碎，耙运距离增加时生产率集聚下降。在国外，主要是因其效率低，而采用高效率的无轨自行设备。,2020/6/18,第四节电耙运搬矿石,3.使用条件1运搬距离为1016m，小型的为510m。2可在水平和微倾斜的平面上作业，也可沿向下耙，或沿向上耙。3耙运巷道高度大于1.51.8m。4对储量不大的缓倾斜矿体，厚度小于1.52m，岩石稳固性差，低地压大，巷道维护困难，使用电耙更为适合，可进采

6、场。4.采场耙运方式1沿底板耙运：直接装车，装入溜井，图12-5。2专门耙矿巷道:直接装车,经装车平台装入溜井，图12-6。,2020/6/18,第四节电耙运搬矿石,2020/6/18,第四节电耙运搬矿石,2020/6/18,第四节电耙运搬矿石,二、设备类型我国：5.555kw，国外:100130kW。5.57kW的用于掘进巷道；1428(30)kW的用于小采场中；28(30)55kW的用于电耙道中；电耙绞车分双绞车和三绞车两种；耙斗常为箱形和篦形，每种又分为刃板和刀刃两种形式；箱形用于耙运松软碎块矿石；篦形用于耙运坚硬矿石。斗容在0.10.6m3之间，常用0.20.3m3。国外耙斗容积有达2

7、m3，耙运矿石块度达1.2m。滑轮直径为20350mm，钢绳直径为919mm。,2020/6/18,第四节电耙运搬矿石,三、电耙运搬的生产率缩短运距可提高效率，但增加运输巷道、矿石溜井、漏口和移动电耙绞车次数。水平：一般小于4050米(最优距离在2030米以下)；倾角小于2530的向下耙运距离小于5060米(最优在3040米以下)；我国的一般运距为3050米，斗容为0.20.5m3，绞车功率为1555千瓦，生产率为150500t/d。统计资料表明：电耙运搬纯作业时间3040%；二次破碎率3040%；设备故障1525%；其它1525%。增加耙运作业时间，减少二次破碎、设备故障及运输等的影响，是提

8、高电耙运搬生产率的主要途径。,2020/6/18,第四节电耙运搬矿石,四、耙道巷运和受矿巷道1.受矿巷道:漏斗式、堑沟式、平底式。(1)漏斗式（图12-9）结构尺寸：底柱高815m，占矿块1620%，斗间距57m，斗担负面积3050m2，斗坡面角4555(外摩擦角)，形状：方形，圆形。,2020/6/18,第四节电耙运搬矿石,图12-10细部尺寸：斗径，斗穿1.81.8m2或22m2。有加大到2.52.5的，陡坡面从耙巷顶板以上1.52米处开始。斗径与电耙道：以溜矿坡的斜面占耙道宽1/22/3为宜。漏斗布置方式：两侧布置时，有对称式和交错式。以交错布置为好：漏斗分布均匀，底柱破坏小，脊部残留少

9、，耙道内矿堆低。在木支护或金属支架维护耙道时，由于交错矿堆使耙斗折线运行，易拉倒支柱。,2020/6/18,第四节电耙运搬矿石,(2)堑沟式受矿巷道实质：将各漏斗纵向贯通，成V形槽。优点：1.可使拉底和扩漏合一；2.可使上向中深孔同时开凿，提高切割工作效率；3.便于矿石流动，减少堵塞，降低堵塞高度，便于处理。缺点：堑沟对底柱切割多，降低其稳固性。放矿口宽度23.5m，卡斗次数少，这样减少了处理卡斗对底柱的破坏，弥补了底柱切割多的弱点。在国内，有底柱分段崩落法矿山应用多，单、双侧布置。,2020/6/18,第四节电耙运搬矿石,(3)平底式受矿巷道拉底水平和电耙道在同一水平。如图：在耙道水平把矿体

10、全部拉开，采下矿石在拉底水平形成三角堆，使采下的矿石经矿堆斜面流入耙道中。放矿口2.53m，常单侧布置。优点：结构简单，采准少，切割多，但工作效率高（形同回采）放矿条件好，底柱矿量少。缺点：采场残留三角矿堆，本阶段不能回收，下阶段回收，埙失贫化大。,2020/6/18,第四节电耙运搬矿石,五、电耙道位置一般布置在运输巷以上36m(一般取大值)处，把矿石耙入溜井。溜井容积大于一列车的容量，使耙矿与装车互不干扰。电耙巷道布置在运输巷道顶板上，矿石直接装车，耙矿运输干扰大，个别情况使用。特殊情况为减少底柱矿量，电耙巷道与运输巷道在同一水平，耙运的矿石溜至下阶段运输巷道。,2020/6/18,第四节电

11、耙运搬矿石,六、电耙出矿存在的问题1.漏斗眉线处难以控制和施工。如长度过长则矿石不能溜到电耙巷中，耙矿效率低。如过短，则矿石充满电耙巷，电耙工作困难或不能工作。如粉矿多时，漏斗虽施工合格，由于矿堆坡角增大，使矿石无法按要求溜到电耙巷中。其实，在整个出矿过程中，眉线被振被磨，往往到后期，矿石充满耙道。一条耙道只要一个斗被崩，则另一侧的矿石难以回收。2.卡斗频繁。处理卡斗很危险，尤其使双侧漏斗时，前后存在危险。3.漏斗封堵困难，所以难以进行放矿管理。4.底柱矿量大。,2020/6/18,第五节自行设备运搬矿石,一、概述从上世纪30年代起，开始出现自行设备运搬矿石。上世纪60年代大量使用，分有轨、无

12、轨两种。有轨仅小矿山使用，故自行设备一般指无轨自行设备。二、自行设备类型装运机；铲运机；电铲和自卸卡车；装岩机和自行矿车。,井下无轨设备,2020/6/18,第五节自行设备运搬矿石,1、装运机设备：ZYQ-14，ZYQ-12。ZYQ-14：斗容0.3m3，箱容1.8m3，最小工作断面2.83.0m3，自装箱自行自卸，是无底柱采矿法的配套设备。压风驱动：拖风绳运距小于50m，工作效率为120150t/台班，台年效率为80000t。优点：灵活机动，采准出矿均可。缺点：效率低，大型矿山不适用,有被铲运机取代的趋势。,2020/6/18,第五节自行设备运搬矿石,2、铲运机上世纪70年代引入我国。铲运机

13、类型：柴油驱动铲运机；电力驱动铲运机.作业方式:铲运矿石的铲斗直接送至溜井，卸下。,2020/6/18,第五节自行设备运搬矿石,Toro00系列铲运（装载）机的几种重要型号,2020/6/18,第五节自行设备运搬矿石,世界上最大的LHDToro2500E在作业,2020/6/18,第五节自行设备运搬矿石,Wagner公司新一代ST1510型铲运(装载)机,2020/6/18,第五节自行设备运搬矿石,优点：不配风绳，运距不受限制，爬坡能力大，铲斗容积大(0.7510m3)，行走速度快(340km/h)，效率高(适用大型矿山)。设备：国外应用很广，加拿大、美国、西德等，我国曾引进多种型号，自己设计

14、和防制的ZLD-50型已投产。问题：废气净化：由于柴油和废气量很大，虽然机上装有废气净化装置最低风量为2.1m3/分/制动马力，所以向电动铲运机发展。维修量大，轮胎磨埙严重，要求巷道规格大。生产效率：利用率平均为60%，200t/台班，最佳运距150200米，个别可达300米。,2020/6/18,第五节自行设备运搬矿石,3、电铲在水平或缓倾斜厚矿体采场中，可用12m3的小型电铲装矿。20t自卸汽车将矿石运到溜井或地面，配推土机集矿，美、苏有应用，我国没有。4、自行矿车能自动运行一定距离，或能调整装入矿石在车箱中的人位置的设备，在掘进中应用有优点，没有发展前途。,装岩机,2020/6/18,第

15、五节自行设备运搬矿石,AtlasCopacoWagnerMT5000汽车（载重50t）,英国采矿杂志评述，载重50t的汽车是目前地下与地表之间大规模运输的合适设备，它们可以大约9Km/h的速度，在1/71/5（14%20%）的坡道上行使。,2020/6/18,第五节自行设备运搬矿石,Super系列井下运输汽车在一些矿山取得良好的效果。该型汽车的问世，开创了井下运输汽车的新纪元，并使井下运输汽车载重级别得到很大提升。,5轴（2轴驱动）的Super0012H载重可达100120t，是通常井下运输汽车载重的2倍，几乎可以与露天矿载重汽车相媲美。,2020/6/18,第五节自行设备运搬矿石,5、自行搬

16、运设备装矿巷道装岩机出矿：装矿巷道断面位2.22.2m2，间距位68m，长度为610m。装运机和铲运机：高33.2m，宽35m，长度810m，曲率半径为10m。,2020/6/18,第五节自行设备运搬矿石,6、自行设备运搬矿石的评价优点：(1)多用性：回采、采准、清路、运材料。(2)机动灵活：多阶段、多分段作业，有斜坡道者开出地表维修。(3)生产率高：因调动方便，纯作业时间多，功率大，效率高。(4)安全性好：减轻体力劳动，减少井下工人数量，降低生产费用。缺点：(1)设备零件昂贵，使用期短；(2)柴油驱动，需风量提高0.51倍，电耗大；(3)装矿巷断面大，要求矿岩稳固；(4)维修量大，操作水平要

17、求高。,返回,2020/6/18,第六节振动出矿机的应用,一、概念振动出矿机是通过振动改善松散矿石流动性的设备。在苏联已广泛应用，我国74年研制第一台后，现已在很多矿山大量应用。二、振动机的作用改善矿石流动性，使通过口增大。大块堵塞后振动可使其转动，到小头时出矿强度加大，善于控制。我国主要用于溜井，充当可控闸门，近年已有在采场使用的，很有前途。,2020/6/18,第六节振动出矿机的应用,三、振动放矿机应用条件1、矿块底部放矿时，向矿车、自卸汽车、溜井、输送机、电耙巷道给矿；2、端部放矿时，振动放矿机向输送机给矿；3、在溜井下部代替漏口闸门，向矿车给矿。,四、振动放矿机分类无向振动放矿机有向振

18、动放矿机,2020/6/18,第六节振动出矿机的应用,无向振动机向矿车装矿无向振动机向矿车装矿时，振动机台面倾角1215至17；向溜井送矿时，其倾角达2224。倾角越大，生产率越高。但是倾角大于24时，大块矿石可能自行滚动。振动器用电力驱动，电动机安装在基础上，如用风力驱动，则驱动装置固定在振动机的下面。振动机用钢丝绳固定在岩帮上，常用刚性的振动梁。,2020/6/18,第六节振动出矿机的应用,有向振动放矿机有向振动设备能沿下坡移动矿石，能沿水平（甚至较小的上坡）移动矿石。工作机构固定在减震器上或弹性吊架上。端部放矿时，可采用有向振动出矿机向输送机给矿，在溜送至溜井。,2020/6/18,第六

19、节振动出矿机的应用,振动机出矿评价矿石流动性大为改善，可减少矿石堵塞次数，出矿效率提高；增大矿石合格块度，大块率可进一步降低；出矿强度可进一步提高。,2020/6/18,第六节振动出矿机的应用,补充内容：,FSZ采场振动出矿机是宽台面振动出矿机，由各备独立振源（振动电机）的两台轻型振动出矿机组合而成，取代一台大激振力振源重型振动出矿机，可在同样生产能力的情况下，使设备免受大激振力的破坏，有更长的使用寿命。,FSZ采场振动出矿机允许放出矿石块度达到1.1m。在1.3m3.3m出矿口条件下放矿，采场放出大块尺寸从传统重力放矿的0.5m提高到1.1m，最大块度1.4m1.1m0.9m，堵塞情况大大减

20、少，采场大块（大于600mm）的二次破碎工作，从出矿口内转移到采场外，减少了出矿口的二次破碎工作量，采场出矿效率大幅提高。,2020/6/18,第七节爆力运搬矿石,概念爆力运搬：利用深孔爆破时产生的动能，使崩下的矿石沿采场地板运移，抛到受矿巷道中。1、爆力运搬应用条件矿体倾角：矿体倾角055范围内均可使用，主要用于=3055之间的矿体。因为此倾角的矿体，不能用自溜放矿，又不宜用机械运搬，是一种难以开采的倾角，外力运搬恰好解决了这个问题。爆力运搬的距离：=1520时，为3040米。=3040时，为6080米。要求：矿岩接触面平整，且稳固。,2020/6/18,第七节爆力运搬矿石,2.工艺特点：(

21、1)扇形深孔，凿岩天井位于底盘接触线处。深孔排面与矿体垂直，近下盘炮孔是水平的，爆破后应使底板保持平整；(2)单位炸药消耗量增加1525%；(3)每次爆12排，第二排延发时间不小于50100ms；(4)受矿巷应能容纳一次爆破的矿石；(5)爆破前清理底部残留矿。3.应用在我国，胡家峪铜矿、杨家杖子矿等有应用。4.评价优点：成本低，不进入采场，安全。缺点：采间柱困难，矿石埙失大，爆破工作要求高。炸药单耗大，凿岩天井拖工困难，维修量大，通风不好。,2020/6/18,第八节水力运搬矿石,概念：用水枪喷出的压力运搬矿石。水压力达：784.8981千帕7.959.94标准大气压我国少数矿山使用，冲走底板残矿。,2020/