摘要：目前，随着矿石价格的不断波动，矿山企业对经济效益所提出的要求也变得越来越高，然而，我国的矿山企业同国外相比，在设备、技术以及科技管理方面却仍然比较落后，从而为我国矿山企业带来了严峻的挑战。因此，我国引进了无底柱分段崩落法，并且在地下矿山采矿中得到了广泛应用。基于此，文中重点分析了如何优化无底柱分段崩落法矿山生产调度系统。
关键词：无底柱分段崩落法；矿山生产调度系统；优化
二十世纪六十年代，我国从瑞典引进了无底柱分段崩落法，并且在地下矿山中得到了广泛应用，其产量在所有地下铁矿山产量中所占的比例为百分之八十。现如今，大多数采用无底柱分段崩落法的矿山在实际生产与管理过程中存在着一系列的问题，比方说，开采方法缺乏先进性、作业地点不集中、设施效率较低以及辅助作业成本较高等。基于此，一定要对系统进行优化。
1.结构参数的优化
1.1优化分段高度和进路间距关系
无底柱分段崩落法的结构参数包括进路间距、分段高度与崩矿歩距。二十世纪六十年代初，无底柱分段崩落法从瑞典引进时，就将进路间距×分段高度确定为了10m×10m，凿岩车的型号为CZZ-700，出矿采用T4G装运机。接着，大量矿山开始采用2m3铲运机出矿，从而大大地提升了生产强度。其中，10m×10m的结构参数一次崩矿量仅仅五百到六百吨，无法将2m3铲运机的工作效率发挥出来，所以，要想创新无底柱分段崩落法，就一定要加大结构参数。其结构参数的确定是以放出体与残留体之间的关系为依据的。传统的放矿理论指出在选择无底柱分段崩落法结构参数的过程中，分段高度不能小于进路间距。并且提供了D=（0.8~1）H的关系[1]。如果分段高度小于进路间距，在相应地范围内放出体的形态就可以符合崩落矿石堆积体的形态，并且还可以获得较好的矿石回收效果。以梅山矿业有限公司为例，在国家“十五”科技攻关项目“大间距集中化无底柱采矿新工艺研究”中基于理论与实验室试验研究，进行了分段高度15m、进路间距20m的现场工业试验，最终矿石的回收率达到了84.93%，贫化率达到了11.52%。现阶段，15m×20m的大间距结构参数在全矿中得到了广泛应用；北铭河铁矿的大间距结构参数为15m18m;自从1989年，基鲁纳铁矿就已经采用了20~2222.5m的大间距结构参数。由此可见，就大间距结构参数而言，只要最大炮孔深度稍微增加，就会明显地增加一次崩落矿石量，从而不仅能够有效地发挥出出矿设施效率，而且还减轻了采准工作量，除此之外，还最大限度地减少了开采矿石的成本。
1.2增大结构参数的优化
现阶段，我国的结构参数主要以分段高度进路间距为10m×10m与12m×10m为主，使用气动凿岩设施与2m3铲运机，此种设备不仅效率低，而且成本还较高。一般来讲，大型出矿设备的出矿效率较高，而且出矿成本也较低。然而，要想最大限度地发挥出出矿设备的出矿能力，就必须保证其具有充足的一次崩矿量。基于此，矿山有必要增大结构参数。另外，结构参数的增大必定会导致采准工作量变得越来越少，进而大大地降低了采矿成本。事实上，就大型地下矿山而言，运用小的结构参数与出矿设施已经难以将其计划年产量得以完成。
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2.优化设备配置
在无底柱分段崩落法矿山中，要想最大限度地发挥出采场结构参数的优势，提高采掘设备的效率，就必须保证掘进、凿岩、装药以及出矿设备能力同生产能力相符合。通常情况下，应该根据以下原则来选择采掘设备：首先，采掘设备的选型应该与采场结构参数以及结构参数增大的要求相符合。另外，要想发挥出大型出矿设备的效率，就必须采用大的采场结构参数。相关研究数据表明，只有当分段高度与进路间距处于12m到15m之间的情况下，才可以最大限度地发挥出2m3铲运机的生产能力；其次，各种类型的采掘设备的生产能力应该相匹配。在选择各种采掘设备时，必须先按照结构参数的大小来选择出矿设备，或者是对两者加以综合考虑。选择完出矿设备以后，再遵循配套的原则来选择凿岩与掘进设备，让其具有相同的生产能力，以此来确保企业生产的顺利进行。再次，各类采掘设备的选型应该符合矿山的生产能力[2]。确定完矿山的生产能力以后，采用小型出矿设备，从而不仅能够增加出矿设备和一起回采的矿块数量，而且还加大了管理的难度，提高了开采成本。倘若矿山的生产能力较大，就很难增加同时开采的矿块数。就生产能力较小的矿山而言，倘若采用大型的出矿设备，就必然需要较大的结构参数，基于此，一定会减少分段数量，从而大大地降低了矿石的回收效率。最后，选择采掘设备时应该与新制定的现场管理优化要求相符合。最近几年内，在国外矿山生产过程中出现的集中化开采技术就属于一种优化的生产现场管理模式。此项技术的核心就是在开采过程中实现地点、产量、工序以及服务系统的集中，并且将生产现场的浪费现象彻底消除掉。
3.集中化开采技术
3.1地点集中
地点集中主要指最大限度地缩短子系统作业线或者是作业范围与服务线长度。
想保证无底柱分段崩落法矿山实现地点集中，就应该将以下几方面工作落实好：首先，对各项工艺的生产准备矿量进行优化。确定并合理布置生产准备矿量，尽量减少一起作业的矿块数与分段数。其次，一起开采矿块的开采进度尽可能保持一致，并且减少一起工作的分层数量，从而不仅有助于促进各个工艺过程进行有效衔接，而且还能够降低由此而产生的辅助费用。最后，使用大的效率较高的生产设备，提升单个生产单元的生产水平，减少一起生产的矿块数量，以此来缩短作业区范围。
3.2产量集中
产量集中主要指矿山在生产过程中最大限度地提升单位面积内的矿石产量与采矿强度，以此来保证矿山在较小的范围内实现高效生产组织，并且符合矿山生产能力的要求。
3.3服务系统集中
服务系统集中主要指矿山在生产过程中，在地点集中的基础上，确保矿山生产期间的所有服务系统只在作业范围内服务，缩短服务范围，从而能够为生产提供更好的服务。
结束语：
综上所述，现如今，我国大部分矿山系统的运行效率均较低，因此，应该对其进行优化。另外，还应该加强优化无底柱分段崩落法矿山的结构参数，增大结构参数，其中，大间距结构参数是优化结构参数的主要方向。除此之外，采掘设备的选择是优化采矿工艺的重要前提，因此，矿山应该采用合理的结构参数来确定相应地采掘设备。大型采掘设备能够有效地减少各道工序的成本与管理费用。还有一点需要加以强调的是，集中化开采技术既有助于矿山的生产管理，同时还能够有效地减少矿石的开采成本，因此，必定会成为矿山生产管理的主要发展趋势。
参考文献：
[1]宋晓双，杨溢，刘磊，等. 兰尖铁矿无底柱分段崩落法采场结构参数研究[J].金属矿山， 2016，V45（4）:16-19.
[2]王友新，周宗红，杨安国，等. 无底柱分段崩落采矿法采场结构参数研究[J]. 黄金，2015，36（6）:29-32.
论文作者:徐盟浩,尹占辉,李伟,牛金廷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/11
标签：崩落论文; 矿山论文; 参数论文; 结构论文; 进路论文; 间距论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2018年第17期论文;