金属非金属矿山机械连续开采关键技术

(1)成果简介

金属非金属矿山“凿岩爆破”开采方式决定了采矿工艺流程无法实现连续作业,而且爆破作业本身具有有害效应与较高安全风险。随着科技水平的发展,煤矿采煤机械、金属非金属矿山采掘机械及全断面隧道掘进机(TBM)等装备与技术相互影响渗透,机械破岩装备向着行业、技术融合的趋势进步,地下矿山迎来了由传统凿岩爆破开采向非爆机械连续开采的新跨越。机械连续开采技术是矿冶集团的重点发展方向。技术方向在机械刀具破岩力学及优化、机械采矿岩石力学、机械采矿工艺、机械采矿机电一体化选型配套、机械开挖岩体稳定性控制及安全保障技术、金属非金属专用机械采掘装备等方面取得了众多创新研究成果,研发形成多项自主知识产权的新一代机械采矿装备及配套产品,构建出一套机械连续采矿的基础理论与技术体系。自主研发的机械破岩试验平台、机械破岩装备选型系统、新型机械破岩悬臂式采矿机、便携式可截割性测试分析仪等,已在众多项目中起到关键支撑作用,并在国内多家地下金属非金属矿山中实现了推广与应用。

(2)主要性能指标及适用条件范围

该技术适用于地下弱胶结或破碎矿岩内的采掘作业,机械连续开采方式对围岩扰动小,围岩自稳能力强,超欠挖率显著降低,单作业面采场生产能力效率是钻爆法的2~5倍,综合生产能力≥200 t/d,贫化率≤5%,损失率≤5%,综合技术经济指标优良;高度机械化非爆作业,采掘工艺连续,作业面自动化水平和安全性显著提高,劳动生产率提高至少60%。

(3)成果应用情况

已在金川铜镍矿、驰宏锌锗彝良铅锌矿、山东黄金三山岛金矿、紫金矿业紫金山金铜矿、贵州磷化瓮福磷矿、新疆有色卡尔恰尔萤石矿等矿山成功开展试验应用。通过采用高度机械化连续开采模式,可有效降低爆破采矿的危险性与有害影响,减轻了人员劳动强度,提升矿山本质安全水平,为企业带来显著的技术提升和经济效益。

(4)成果展示

图1 机械破岩连续开采模式    图2 知识产权相关成果

 

图3 核心技术与产品

 

图4 典型应用场景