大新锰矿矿石运搬质量存在的问题及对策研究

梁桂龙，肖体群，吴达成，韦黄淞，陈 艳

(1. 南方锰业集团有限责任公司大新锰矿分公司，广西 大新 532315； 2. 南方锰业集团有限责任公司，广西 南宁 530028)

矿石运搬是指将采场中的矿石从崩落处移动到主要运输水平装矿点之间的过程，它是地下开采过程中必不可少的一道工序[1-2]。矿石运搬方式有重力运搬、机械运搬、爆力运搬、人力运搬和水力运搬，其中最常用的为机械运搬[3]。由于矿产资源属于不可再生资源，随着市场对矿山资源的需求日益增加，矿产资源日益减少，因此，提高矿石运搬质量，减少矿石资源浪费，降低选矿难度和成本，能有效增加矿山企业的综合效益。

大新锰矿作为我国已投产的大型锰矿山，矿区锰矿资源丰富，具有非常高的开采利用价值。但是矿区矿体赋存条件极其复杂，矿区赋存3个矿层，相邻矿层之间赋存有厚度不一的夹石层，矿区内褶皱构造十分发育，矿区内断层甚多[4]，这给采矿作业的便利性带来了不良影响，容易出现矿石运搬系统效率低、不协调、成本高等问题。因此，有必要对大新锰矿的矿石运搬情况进行考察，发现其存在的问题，并提出提高矿石运搬质量的建议。

1 大新锰矿矿石运搬质量存在的问题

1.1 运搬系统相互独立

矿区内共有3层锰矿层，分别为Ⅰ矿、Ⅱ矿和Ⅲ矿，各矿层间的夹石分别为夹一和夹二(见图1)。其中，夹二较薄，通常Ⅱ矿和Ⅲ矿进行合采。Ⅰ矿和Ⅱ-Ⅲ矿的矿石运搬系统相互独立，各自运搬各自的矿石，缺乏合作与联系，这给矿石运搬管理增加了难度并提高了矿石运搬成本。

1.Ⅲ矿；2.Ⅱ矿；3.Ⅱ-Ⅲ矿沿脉巷道；4.夹一；5.Ⅱ-Ⅲ矿联络道；6.Ⅰ矿；7.Ⅰ矿沿脉巷道；8.电耙巷道；9.电耙

1.2 运搬效率低

目前矿区内采用的矿石运搬方式主要为电耙运搬，而且矿区内的矿石经过多级电耙进行转运，管理难度大，若其中某环节出现故障，则会造成整个矿石运搬作业停滞。电耙运搬对牵引绳索的磨损较大，而且运搬速度慢。

1.3 二次贫化损失大

矿石运搬过程中，围岩中的松石容易混入矿石中，大多数矿石在电耙运搬的过程中，会在巷道底板处遗留大量矿石粉末，使得矿石二次贫化损失较大，影响企业的经济效益，造成资源的重大浪费。

2 运搬质量问题的原因

2.1 系统观念意识薄弱

由于Ⅰ矿和Ⅱ-Ⅲ矿分采，在布置矿石运搬系统时，缺乏整体协作意识，未将Ⅰ矿和Ⅱ-Ⅲ矿作为一个系统设计，从而使得Ⅰ矿和Ⅱ-Ⅲ矿的矿石运搬系统相互独立，缺乏联系，未能将两者资源进行整合利用。

2.2 机械化程度低

随着科学技术的进步，慢慢出现了很多矿石运搬效率高且灵活性强的机械运搬设备。电耙运搬主要适用于缓倾斜矿体，但是电耙运搬效率不高，主要用于薄矿体开采。大新锰矿矿区内的矿体赋存条件复杂，对于矿石运搬方式的灵活性有极高的要求，电耙运搬适用范围小、灵活性不强，显然全都采用电耙运搬很难适用于整个矿区。矿山需要根据矿体的赋存条件、选择的采矿方法等因素合理引入机械化程度高的矿石运搬设备。

2.3 矿石运搬距离过长

矿区内部分矿房的斜长较长，矿石经过上山耙至矿房底部，然后再经出矿巷道耙至溜井。这期间缺乏合理的巷道衔接工程及采矿工艺，导致电耙运搬距离过长。电耙运搬具备有效运搬长度这一特点，没有达到有效长度或者超过有效长度，均会导致矿石运搬效率低。电耙有效长度还会受矿体倾角、矿石破碎程度等因素的影响，所以单一的电耙运搬方式很难适用于长距离的矿石运搬。

3 运搬质量提高的对策

3.1 协同理论优化系统

系统协同指的是通过某种方法来组织和调控所研究的系统，寻求解决矛盾或冲突的方案，使系统从无序转换到有序，达到协同或和谐的状态,提高系统的整体输出功能和整体效应[5-6]。大新锰矿矿区的矿石运搬系统同样可以理解为Ⅰ矿矿石运搬系统和Ⅱ-Ⅲ矿矿石运搬系统相互独立、缺乏联系，通过引入协同理论，布置合理的巷道衔接工程，将Ⅰ矿矿石运搬系统和Ⅱ-Ⅲ矿矿石运搬系统协同起来，发挥出“1+1>2”的协同效应，提高整个矿石运搬系统的矿石运搬效率。

结合唐秀伟等[7]对矿石运搬的研究成果，综合考虑运搬设备、矿体赋存条件等因素，布置一条溜井将Ⅰ矿与Ⅱ-Ⅲ矿矿石运搬系统衔接，可以将Ⅱ-Ⅲ矿上分段的矿石直接溜至Ⅰ矿出矿系统，大大提高运搬效率。Ⅱ-Ⅲ矿下分段的矿石可通过投入铲运机运搬矿石。改进后的矿石运搬系统见图2。

1.Ⅲ矿；2.Ⅱ矿；3.Ⅱ-Ⅲ矿沿脉巷道；4.夹一；5.Ⅱ-Ⅲ矿联络道；6.Ⅰ矿；7.Ⅰ矿沿脉巷道；8.电耙巷道；9.电耙；10.溜井

3.2 铲运机运搬

大新锰矿矿区内的矿体厚度不一，可以在薄矿体及其以上的矿体根据实际矿体厚度或不同区域采取不同的矿石运搬设备，让不同的矿石运搬设备之间相互配合。矿区内的机采区正在进行试用铲运机运搬矿石，虽然铲运机的维修难度和成本较电耙高，但是运搬效率明显比其他工区的电耙运搬效率要高，而且铲运机运搬矿石提高了工人工作的舒适度。可以通过将铲运机和电耙运搬相互协作，互相弥补双方的不足。在部分上山采用电耙，相应地在矿房底部采用铲运机，两者相互结合，能大大提高矿石运搬效率。

3.3 爆力运搬

矿区内有很多矿体属于倾斜矿体，倾斜矿体出矿难的问题一直困扰着诸多矿山[8]。倾斜矿体的矿石无法靠自重完全溜至矿房底部，电耙运搬的效率无法满足生产需求。随着爆破技术的发展与进步，可以引入爆力运搬技术，将倾斜矿房分为2个分段，上分段采用爆力运搬技术将矿石运搬至下分段，下分段则采用电耙运搬的方式。通过爆力运搬与电耙运搬之间的相互配合，可提高矿石运搬效率，降低矿石二次贫损率，提高矿石运搬质量。

4 结 语

矿石运搬虽然只是地下开采中的一部分，但它也是地下开采过程中不可或缺的一部分。通过指出大新锰矿矿石运搬质量的问题及原因，并给出相应提高矿石运搬质量的对策。其实还有很多有待进一步深入研究的地方，需要学习更多的新东西，与时俱进，方能更好地应用到矿石运搬中来并达到提高矿石运搬质量的目的。