急倾斜薄矿脉的开采技术一直是困扰采矿界的问题之一。这类矿体在有色金属矿山占有一定的比重，在钨锡及黄金矿山比重更大。长期以来，这类矿体的开采一直存在着矿石贫化损失率高，生产效率低，采矿成本高，作业条件差等缺陷。近十年来，采矿界在研究这类矿块的开采技术方面作了不少工作，研究出一些新的技术，提出了一些新的构想。

当前，世界采矿界在急倾斜薄矿脉开采技术方面有两个独立的发展方向：一是以小型自行设备为主体，一是以垂直工作面开采矿脉的专用成套设备(提升机组)为主体。苏联专家对两者进行了分析比较，结论是：自行设备在技术上是优越的，见表 1。

自行设备和提升机组比较，优点是：机动灵活，工时利用率高，炮孔利用率高。虽然单轨成套专用设备(提升机组)主要生产工序的机械化程度高，天井成井速度快，却难以补偿由于凿岩和辅助作业使用普通设备而增加的劳动消耗。至少，目前这类设备还有一个缺点：缺乏可靠的仪表控制凿岩方向和孔深，这在炮孔水平布置时特别重要。另外，其钻凿的水平孔，会较快地受到地压的作用，错动，破坏而报废。他们还指出：厚度在1.5米以上的这类矿块，必须使用自行设备。

小型自行设备的研制以法国采矿设备公司和美国艾姆科公司为代表。而单轨提升机组以苏联为代表。但是芬兰Tamrock-Vis-caria回采工作盘却是这类设备中较先进的一种。这种设备的工作盘是一个沿导轨移动的双层平台(见图 1)。上层用于维护设备和完成辅助作业；下层通过铰接件与上层联接，可以相对于铰接件旋转或倾斜任意角度。这里安装有凿岩装置，其上有液压链条推进器推进的液压凿岩机。凿岩装置有一个钎杆箱，可放23根51厘米长的钎杆，可钻深度超过20米的钻孔。接钎杆不需人工操作。凿岩装置可自动工作。操作室是密封和隔音的，工人在这里操纵回采工作盘的移功和凿岩装置，还装有激光装置以准确进行凿岩导向，还有电子测量仪能确定钻孔长度、推进器和凿岩装置的倾角。

(一) 小型铲运机出矿的采场斜坡道回采工艺

毫无疑问，急倾斜薄矿脉开采，欲提高其效益，就耍提高其开采技术的机械化水平，使用铲运机出矿是极其重要的途径之一，这就需要斜坡道。一般情况下，斜坡道是布置在脉外的，这对矿量小的薄矿体是非常不合适的。因为这将严重影响劳动生产效率和生产成本。国外新出现的脉内斜坡道即采场斜坡道的回采工艺，解决了这个问题。这种工艺一般使用在充填法，各种方案的回采工艺基本不变，只是在回采、充填过程中，构筑斜坡道，以便自行设备通过。

法国弗赖斯(Fraiss)铀矿D612采区使用了铲运机出矿的人工顶板下下向分层充填采矿法(图 2)。该采区走向长130米，高40米，厚约1.0米，采准工程只在底盘掘进两条通风溜矿井，其直径为1.3米，离矿脉8米。这两条溜井交替地用于放矿和通风。回采开始之前，从上部平巷掘20%坡度的脉内斜坡道至第一分层底板，即可进行回采。回采至第一个溜井位置时，掘横巷连通溜井，这样可缩短铲运机运距。分层高4米，用铲斗载重1.7吨的CT1700HE铲运机出矿，初期沿斜坡道运至上部平巷；通溜井的横巷掘通后便运至溜井放出，分层采完后，浇灌混疑土顶板，并留出一个足够大的空间，供斜坡道通过。同时还预留一些孔供充填管道通过和通风。然后延伸斜坡道，开始下分层回采。

苏联某矿山脉内斜坡道倾斜分层充填法与普通机械化水平分层充填法比较，脉外采准工作量减少40~70%。法国比尔克(Burc)萤石矿的脉内斜坡道上向分层充填法，其千吨采准工作量从12米减至5.2米，采矿成本相应降低。

在这种工艺中，铲运机起着极其重要的作用，正是铲运机的逐步完善，外型小型化，才使这种工艺得以实现并逐步发展和完善。

法国佩拉罗阿亚()矿冶公司及秘鲁瓦龙(Huaron)矿冶公司合作研制的CT-500HE微型电动铲运机，最适合薄矿脉采场出矿。这种铲运机结构紧凑，操作灵活，可在宽仅1.10米的巷道内行驶。铲斗容量0.39米³，有效载重能力为500公斤/斗。外型尺寸：宽85厘米，高110厘米，长410厘米。装载效率12~15吨/小时。爬坡能力14°。

这种机型能较好地满足分采要求，在秘鲁瓦龙矿的使用证明了这一点，见表 2。

可见，使用微型铲运机装运出的矿石品位十分接近地质品位，矿石贫化率极低。

该机在加拿大多姆(Dome)金矿使用结果表明，其出矿效率是电耙的2.5倍。

使用微型铲运机可提高出窿矿石品位，减少放矿溜井，一台微型铲运机和两台30马力的电耙效率相当，但前者效益远高于后者，见表 3。

我国内蒙古红花沟金矿引进了这种铲运机。该矿使用这种铲运机出矿和充填，使矿块的长度比原来延长近3倍，减少采切工程量260米，采矿成本由原来的4.68元/吨降低到3.6元/吨，矿块生产能力由22.5吨/日，提高到87.24吨/日。充填效率由2.93米³/工·班提高至16.82米³/工·班，矿石贫化率由原来的42.5%降至38.47%。

使用铲运机出矿，可提高开采强度，最大限度缩短采场顶板暴露时间，这对于需控制地压的矿岩稳固性差的矿块有着重要的意义。

(二) 应用单轨成套设备，快速掘进采准天井，并实现天井崩矿的方案

采准天井的快速安全掘进是提高次类矿块开采效率的途径之一。使用单轨设备如爬罐是一种有效的方法。使用爬罐掘进天井，可紧跟矿脉，适应性强，速度较快，节约坑木，劳动强度低，作业条件大大改善。大吉山钨矿、画眉坳钨矿、东坡有色矿等都使用过爬罐掘进天井。其主要技术指标见表 4。

苏联使用单轨设备在天井内钻凿水平炮孔，实现沿矿脉走向成对分条回采新工艺。这种工艺是将某种单轨设备如爬罐，改造成可以打水平炮孔、可以装药的成套设备，这套设备在天井内钻凿水平孔，并装药崩矿，崩矿从下向上进行，每次崩矿厚度取决于每节轨道的长度，即每节轨长的整数倍。天井沿矿脉走向布置在矿脉内，其倾角与矿脉倾角一致。天井间距取决于成套设备内的钻孔设备能力。

如乌兹别克黄金生产联合公司的矿山，使用KПB-6型掘进机组掘进天井，用KOB-25型设备在天井内钻孔，配合使用3П-2型压气装药机向炮孔内装粒状炸药。一对分条崩矿之后，KOB-25型机组进到上部安装平巷，并利用本身的移动装置移至下一个凿岩天井。新工艺与留矿法的指标比较如表 5。

采用新工艺，其机械化作业水平达68.7%，此法可以连续钻眼，钻眼、崩矿、放矿互不影响。研究表明：新工艺的凿岩工作比重达70%，随着孔深的增加，辅助工作比重减少，这说明可通过利用大型凿岩设备，来提高回采效率。同时，还可以降低采准工程量，因为分条的长度可加大，从而减少天井数量。看来，使用单机设备的天井崩矿工艺，除要解决前述问题外，研制并使用高效大型凿岩设备也是课题之一。

除上述两种工艺外，还有一种也是以机械设备发展为导向的采矿技术，应该予以关注和重视，这就是连续采矿机技术，即非凿岩爆破崩矿技术。

(三) 关于以连续采矿机为主体的连续回采工艺

这种技术一反传统的凿岩爆波方法，只是象采煤那样，利用水力或强劲的切割刀具，冲击或切割矿岩，实现采矿目的。此法可实现连续回采、选别回采，提高劳动生产效率，降低矿石贫化率，避免了爆破带来的不良影响。

应用连续采矿机，根据不同的条件可以采用灵活的配套方式：连续采矿机-工作面运输机-主胶带运输机；连续采矿机-电耙；连续采矿机-梭式矿车-主胶带运输机；连续采矿机-铲运机，等等。

这种技术的适用性相当广泛，只要矿岩硬度条件合适就有可能使用。因此，用于急倾斜薄矿脉是完全可能的，而且是非常合适的。

自从连续采矿机问世以来，经济发达国家在这方面的研制和应用相当活跃。事实上这种技术在软岩中(f＜6)的应用获得成功，用于中硬岩(f=6~8)已取得可喜进展，已接近突破。目前，将其应用于硬岩是主攻目标。

目前，世界各国矿山生产中应用的连续采矿机约有4000余台。法国洛林矿区1962年就开始连续采矿机回采铁矿石的试验。到1975年使用了10台120HR型连续采矿机，其切割硅质褐铁矿的效率可达200吨/台时。西德哈弗拉维塞铁矿使用AM50型和WAV170型连续采矿机与铲运机配套进行采准工程掘进，运距200~300米，采矿机作业时间为2.5~3小时，采矿效率AM50型为150~200吨/台班，WAV170型为200~250吨/台班。奥尔巴赫铁矿使用AM50型连续采矿机在中硬矿石中配合胶带运输机进行回采，效率达到132吨/小时，生产成本较原使用凿岩爆破方法降低8%。奥地利钢联公司推出的AM75和AM10两种型号的连续采矿机，用其切割较硬矿岩(抗压强度1170kgf/cm²)，作业效率可达600米³/小时。西德于1984年使用E200型悬臂式连续采矿机掘进巷道，平均日进尺7.5米/日，最高15米/日，截齿消耗0.72个/米，掘进费用较凿岩爆破方法降低30%。英国多斯科采矿机械公司近年来推出的TB-600型连续采矿机，在英国萨顿铁矿进行了试验，每班作业6.5小时，可连续出矿1000吨以上。

连续采矿机技术是继无轨采矿技术之后的又一重大技术，它的发展和完善将导致回采工艺的重大变革，我们完全有理由关注和开展这方面的研制和应用工作。

(四) 结束语

根据资料分析，笔者认为，急倾斜薄矿脉开采技术的发展方向应该是：提高以选别回采为目的的机械化作业水平。只有这样，才能提高生产效率，降低矿石贫化损失率，减轻工人的劳动强度，改善作业条件，从而提高经济效益。

解决急倾斜薄矿脉开采技术问题，只要抓住一点，突破一点，就能带动全局，形成一种全新的工艺。如铲运机脉内斜坡道回采工艺，就是从出矿这一环入手的。为实现薄矿脉条件下的快速出矿，千方百计使铲运机小型化，再将斜坡道移至脉内，这样就形成了一种高效先进的回采工艺。从凿岩这一环入手，出现了天井崩矿的回采方案。从爆破这一环入手，实现选别崩矿，配合其他措施，也必将提高这类矿块的开采效益。所以，窄采幅条件下的崩矿技术值得研究。