江西有色金属  1990, Vol. 4 Issue (1): 43-45
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振动放矿崩落法[PDF全文]
黄存绍     
中南工业大学
摘要:文章用国内外的实例说明了振动放矿崩落法的技术经济指标优于重力放矿崩落法,合理的底部结构形式,振动出矿机的参数与结构形式的选用,无底柱分段崩落法的方案,和降低贫化损失的原因,以及形成连续流水作业线的问题。
关键词振动崩落法    
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众所周知,在崩落法中除了壁式崩落法和分层崩落法之外,其余的崩落法都是在崩落的岩石下进行放矿的。因而研究崩落岩石覆盖下的放矿理论与工艺技术,降低贫化损失指标,是长期来国内外采矿工作者研究的课题。振动出矿机应甩于处理松散物料,能改善其流动性,比重力放矿优越和有很好的经济效益,使我国采矿工作者着手振动放矿的崩落法,现在已走出了实验室理论研究的阶段,进入了工业试验时期,出现了振动放矿的崩落法。

云南易门铜矿近年来将电耙出矿的有底柱分段崩落法改为振动放矿的阶段强制崩落法,获得的经济效果证实了实验室理论研究的正确,全面优于电耙出矿的有底柱分段崩落法。该矿获得的技术经济指标列入附表中。

附表 易门铜矿两种崩落法的技术经济指标
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崩落的岩石覆盖下放矿的崩落法,在我国金属矿山占有相当大的比重。目前还广泛使用电耙和铲运机出矿,贫化损失指标不够理想,为了提高崩落法的经济效益,促进振动放矿崩落法的发展与完善,加速科学技术转变为生产力的过程,对应用振动放矿崩落法时必须重视的几个问题,谈点个人见解,供准备采用振动放矿崩落法的矿山参考。

一、 底部结构形式问题

振动放矿崩落法的底部结构可以概括为二次破碎水平层的有与无两类(图 1)。

a—有二次破碎水平层的:b—无二次破碎水平层的。 图 1 底部结构形式

要用二次破碎水平层(图 1.a)的设想是:矿石不直接崩落于振动出矿机的台板上,不在其上进行二次破碎,有利于保护振动出矿机。实际上此种底部结构有很大的弊病,不宜采用。其主要缺点是:振动波不能传播到采场中的矿石堆中去,失去了振动放矿的优越性;底柱高度较大,采切工程量也较大,回采底柱时矿石损失也较大,致于崩矿和二次破碎损坏台板的问题,实践已证明,只要崩矿时台板上有0.5米厚的碎矿垫层,二次破碎用药量不超过2公斤,而且药包不与振动出矿机接触,可以保证振动出矿机不损坏。因此,我们倾向于采用没有二次破碎水平层的底部结构(图 1.b)。

在此,尚需指出的还有:受矿巷道的边坡角α(图 1.b)要小于45°, 有利于振动波的传播,减少大块组拱和粉矿结拱的出现概率; 眉线高度h要大于矿石的最大块度的1.6~2.0倍。

二、 振动出矿机的结构形式

采场用的振动出矿机,要求结构简单紧凑,部件少,单个部件的外形尺寸小,重量轻,便于安装折迁、运搬和回收,坚固耐用,维修工作量少。因此,我们认为,采用振动电机为振源,橡胶条为弹性元件兼密封件的振动出矿机为宜,即目前各矿广泛使用、湖北横店冶金机修厂批量生产的FZC型振动出矿机。

为了便于安装运搬,台板与侧板分离,侧板固定在机架上,机架用地脚螺栓和锚杆固定于岩壁上。

如果台板宽度较大,建议采用双台板并列的振动出矿机。每个台板使用独立的振动电机,台板之间留10毫米的缝隙,用橡胶板联接密封,使其彼此可以独立运动,不互相干扰。台板宽度为最大矿石块度的1.6~2.0倍,其长度根据底部结构尺寸确定。

为了防止台板下滑,台板受矿端的角铁采用较大的尺寸(图 2), 橡胶条用定位销固定,同时采用限位开关(图 3),防止空振时台板跳出下滑。

图 2 台板受矿端尺寸

图 3 限位装置

为了防止振动电机松动脱落和烧毁,采用楔形燕尾槽底座固定振动电机(图 4)。底座与台板联接采用电焊和铆接。

图 4 固定振动电机的底座

采用图 4所示的方法固定振动电机,振动电机座子要进行加工,铇成楔形,要花点费用,但是没有每班检查螺帽是否松动的麻烦,而且锁固是牢靠的。

三、 后续设备

根据矿山的条件,可用的后续设备有:

(1) 矿车、人力推车— —以小型矿山采用为宜;

(2) 电机车与矿车,中型矿山采用为宜;

(3) 电机车与梭车(槽式列车);

(4) 振动运输机; (5)皮带运输机; (6)电耙— —这是矿山常用设备,但是生产能力小。

前两种任何矿山都可以办到,生产能力小一点。(4)和(5)两种可以连续出矿和连续运搬,形成流水作业线,生产能力大,但是设备投资较多,对崩落矿石的块度要求也较严格。两种后续设备正在研究试验中,皮带运输机的安装工作量较大,适应大块能力也不如振动运输机。

使用电机车和梭车可以实现半连续出矿,生产能力也很大。有些矿山在巷道掘进中使用过梭车,现在闲置不用,可以考虑采用。

采用连续出矿和连续运搬的工艺时,要考虑采用振动条筛和破大块的设备,解决溜矿井的受矿能力。

四、 重视放矿管理

要根据放矿层的高度,编制放矿图表,并对放矿工人讲解清楚,使其了解实行放矿图表放矿的意图和重要作用。否则使用振动出矿机放矿,也可能得不到好的效果。例如南京九华山铜矿,由于放矿工人不了解设计者意图,没有按要求进行放矿,结果只放放矿条件顺利的振动出矿机,规定只有500吨矿石可放的,结果放了1200吨,将表土作为矿不放出,恶化了贫化指标,选矿的经济效果也不好。

编制放矿图表时,除了计算每台振动出矿机担负的放矿量之外,要规定每次的放矿量、进行顺序,保持矿石与岩石的接触面呈水平下降。因此,每台振动出矿机,每次放出矿量不宜过多,以20吨左右为宜。

要从经济观点规定截止品位,放贫化矿石时,要及时取样分析,达到截止品位时,立即停止放矿,免得造成浪费。

五、 无底柱分段崩落法的方案

无底柱分段崩落法的贫损指标比较大的原因是:崩矿的几何体与放矿流动体不相适应,国外有人进行大量的研究证明,重力放矿要使贫损指标低于15%是不可能的。使用振动放矿,可以缓解这一矛盾,但是,直接在振动出矿机上大量崩矿,要求有强度很大的振动出矿机,而且振动出矿机的移出也是问题。为了解决这些问题,建议使用高低分段的无底柱分段崩落法(图 5)。

图 5 无底柱分段崩落法

高分段采用15~20米的分段高度(根据钻机打眼能力决定),崩矿超前低分段3米。低分段的高度,根据矿体稳固性决定,采用3~4米。用浅眼崩矿,崩矿步距控制在1.5米左右,所以每次爆破用药量不多,矿石块度也不大,对振动出矿机不会有很大影响,振动出矿机随低分段的崩落而退出。后续设备,可以采用电耙、铲运机和振动运输机。

采用图 5所示的方案,对进路中的通风也有利,可以形成贯穿的风流。有条件的矿山可以一试。

致于振动出矿机的间距和进路的间距等问题,在放矿理论的文献中可以找到,不再重复。

总之,可以坚信,崩落法中使用振动放矿是很有前途的,经济效益也很大,值得大家重视,从速研究。