2021年6月黄金行业管理和技术汇编

湖北三鑫：溜矿井自动喷雾降尘装置显成效

溜矿井自动除尘工作系统示意图

图片说明　1.矿用轴流风机　2.环形喷头组　3.水管　4.水路电磁阀　5A.一阶段检测开关机构　5B.二阶段检测开关机构　6.控制电缆　7.PLC控制箱

问题

随着湖北三鑫金铜股份有限公司井下深部中段的开拓，深部主溜井卸矿作业产生大量的粉尘，秋冬季节尤为明显。目前，常采用采场洒水、通风等源头治理的措施来防止粉尘的产生和散发，同时，作业人员佩戴防尘口罩等劳保用品进行个体防护，但是由于主溜井卸矿作业场所粉尘大，浓度高，收效甚微。

方案

该喷雾降尘相关装置安装在溜矿井附近巷道中，通过架线式电机车检测装置作为启动信号，利用PLC来控制喷头电磁阀和风机的起动，可分别在卸矿作业前和卸矿作业后，对巷道20米范围内进行喷雾降尘，中段运输司机可实现在不停车的状态下，根据实际需要来选择让电机车检测装置是否动作，达到控制喷雾降尘的目的。另外，喷雾持续时间可根据现场需要，通过PLC的模拟量电位器进行整定。

该溜矿井自动喷雾除尘相关装置主要由以下几部分组成（见图）：1.矿用轴流风机；2.环形喷头组；3.水管；4.水路电磁阀；5A.一阶段检测开关机构；5B.二阶段检测开关机构；6.控制电缆；7.PLC控制箱；8.轴流风机电缆；9.电磁阀控制电缆。

溜矿井自动喷雾除尘的实现过程：该喷雾降尘装置安装在溜矿井旁的巷道中，可对巷道20米范围内的空气进行喷雾降尘。除尘分为两个阶段进行：第一阶段为卸矿前对溜矿井巷道进行喷雾除尘；第二阶段为卸矿完成后对溜矿井巷道进行喷雾除尘。卸矿作业前，中段运输车辆经过安装在巷道顶板上的一阶段检测开关机构（5A）时，信号经过控制电缆（6）送到PLC控制箱（7）中的PLC输入端口，根据程序控制要求轴流风机电缆（8）通电，安装在巷道侧方的轴流风机（1）启动，2秒后水路电磁阀（4）通电，高压水经过电磁阀（4）及水管（3）向环形喷头组（2）供水，喷头开始向溜矿井方向喷雾降尘。根据PLC中程序的设置，当车辆快要行至喷雾区时，水路电磁阀（4）提前断电切断水源，环形喷头组（2）停止喷雾，以防止水雾喷到车辆及人员身上，5秒后风机（1）断电停止运行，以便将空气中的残雾吹走，中段运输人员可开始卸矿作业。卸矿作业完成后，车辆离开喷雾区，经过安装在巷道顶板上的二阶段检测开关机构（5B）时，喷雾系统可自动重复一次喷雾降尘动作，以便对卸矿作业后产生的粉尘进行清除。

创新

1.利用架线式电机车行驶方向监测装置作为喷雾装置的触发开关，保证喷雾装置的正常开启。

2.深部-570米中段和-620米中段联动设计，保证主溜井卸矿场所现场环境。

效果

喷雾式除尘是一种高效的除尘方法，通过水雾的附着、浸润增加粉尘的重量，以达到降尘的目的，即使对于小于1纳米的颗粒物仍然有很高的除尘效率，特别是在主溜井处除尘非常明显，大幅度的降低了井下粉尘浓度。应用喷雾式除尘之后，大大降低了粉尘的污染，使井下一线员工得到一定的安全保障。喷雾式除尘配合轴流风机使用效果更为明显，新式机械综合利用，提高了深部溜井卸矿作业场所的能见度，不仅有限的降低了深部主溜井口的粉尘浓度，而且极大改善了作业场所的劳动卫生条件。（文章来源：中国黄金网）

大尹格庄金矿：中深孔挡板加固及泥浆导流效果显著

设备改造示意图

问题

招金矿业股份有限公司大尹格庄金矿地处招平断裂带，随着逐步向深部开采，在地压作用下一号矿体在开采过程中矿层岩石存在严重破碎现象。为解决这一安全隐患，公司引进中深孔台车对矿体进行布孔，而后使用锚索注浆法对矿体进行安全防护。运行半年后发现，中深孔台车凿岩机部分易损件成本居高不下，钻杆钻机配件非正常损坏居多，平均一个月设备进口备件消耗达到8万元。

经过分析消耗明细和现场查看，发现台车进行钻孔作业，矿房顶板碎石掉落将推进梁前端T型夹杄器挡板砸变形，是引起钻杆消耗高的原因。其次，T型挡板在钻孔作业时产生的泥浆容易在挡板两肩下空间流入推进梁，致使凿岩机各部件造成不必要的磨损，产生高额的维修费用。

方案

改造需用时10天。首先，利用三角形的稳定性将T型挡板改为三角形挡板，通过计算在挡板两侧100毫米处焊接300毫米的筋板，使得挡板更好地抵抗作业时顶板掉落的随时撞击，且不易变形。

其次，在三角形型档板增加焊接的筋板，起到导流作业产生石渣水浆的作用。

创新

1.利用三角形的稳定性制作的挡板可改变作业产生石块将挡板撞击变形的故障。

2.利用焊接筋板即可增强挡板的稳定性，又解决了作业钻孔产生的石渣水浆对推进梁、凿岩机、油缸部件之间的非正常磨损。

效果

推广6个月以来，中深孔台车凿岩机未出现因非正常磨损引起的停机故障，设备高额维修费用也由8万元降至正常的2万~3万元，并且还延长了设备的保养周期，作业量与往年相比，明显增加。同时，该方案投入设备资金少，每台设备每年可为公司节约60万元，此项改革投入少，效果好，很适合推广。（《中国黄金报》 2021年06月22日 第4版 作者: 董丽杰 张竣栋 王宁）

云南镇沅：切割井爆破一次成井技术应用收效良好

炮孔位置及起爆顺序示意图

装药结构及药卷位置示意图

问题

天井在矿山应用广泛，如人行井、通风井、溜井、切割天井和充填天井。目前黄金矿山天井掘进方法一般采用普通法、吊罐法、爬罐法，也有极少数采用钻井法掘进。普通法、吊罐法和爬罐法均需要作业人员在天井内施工，工人劳动强度大、坑木消耗量大、作业条件差、环境恶劣、安全性极低。钻井法掘进一般采用天井钻机全断面掘进，虽作业安全、效率高，但是其前期准备工作比较繁琐，投入成本大，机械设备庞大、运输移动不便利，比较适用于如需长时间使用的人行井、通风井等，用来掘进切割天井就不适用。云南镇沅金矿目前主要的采矿方法为无底柱分段崩落法，其矿块切割天井惯用普通法掘进，即每次掘进1.5米左右后用木垛支护。此方法工人需进入井筒内施工，作业环境差，安全性比较低，木材消耗量大，劳动效率低。

方案

在爆破成井中，为了能够保证成功的完成天井掘进须保证钻孔的质量，提高现场工作人员的施工精度，按照设计要求布置准确的孔位，并将钻孔的偏斜率控制在必须的范围。

首先根据现场需求确定切割井的直径为2米，并结合岩石条件及岩石破碎规律确定出合理的掏槽方式及中深孔的炮孔直径和炮孔的布置形式，为现场施工提供了理论依据。在施工中采用YGZ-90钻进向上钻凿上向水平炮孔，其中空孔的直径为80毫米，空孔的数量为5个，装药孔数为12个（拉槽眼4个，周边眼8个）。

炮孔钻凿结束后需要确定炮孔的装药结构及雷管起爆方式。装药孔采用孔底起爆，使用的粉状乳化炸药，根据计算确定出每个炮孔所装炸药量，并采用BQF-100型装药器进行连续装药，每个装药孔的底部及中间各放置一个起爆弹以确保炮孔能够正常起爆，在距离孔口约1米处停止装药，孔口用炮泥堵塞0.8米以保证爆破质量。为了加速抛渣，每个空孔底部吊装一条乳化炸药药卷，采用90毫米小药卷绑在长竹片端部送至孔底，用炮泥固定。

由于掏槽爆破的复杂性，根据分析，槽腔内岩石碎块的抛掷过程可以分为两个阶段：岩石碎块(抛体)的加速阶段，主要发生在槽腔顶部；然后是槽腔内岩石碎块的抛掷阶段。如果起爆微差时间大于岩石的破碎时间和抛体加速时间，说明前段爆破至少为后段爆破提供了自由面，这是微差起爆时间的最小值，如果微差时间小于此值，便失去了微差起爆作用。根据分析确定爆破雷管段别为8段，以确保前段起爆为后段提供足够的自由面。

最终使用引爆雷管将所有炮孔同时引爆，完成切割井的施工。

创新

1.与浅孔法钻凿天井相比，它既不需要工人进入井筒内作业，也不需要临时支护，工人劳动强度低，作业安全可靠。

2.切割天井可以一次成型，其作业周期短，成井效率高，掘进成本低，采用中深孔爆破一次成井可大大提高采场的回采效率，降低天井掘进成本。

效果

云南镇沅公司与长春黄金研究院有限公司共同合作开展了切割井爆破一次成井技术的研究与试验，试验效果较好，7.5米的切割天井能够一次爆破成型，可以为回采爆破提供了足够的自由面。

采用爆破成井技术进行掘进切割井，7.5米的切割井成本约为0.5万元，采用普通法掘进切割井成本约1.4万元，单条井可节省工程费用约0.9万元，每年按40条井预算，可省工程费用约36万元。（文章来源：中国黄金网  作者：金宣）