在礦山開(kāi)采領(lǐng)域,斜坡道開(kāi)拓法的成功應(yīng)用依賴于對(duì)適用條件的精準(zhǔn)把握和方案選型原則的嚴(yán)格遵循。這不僅關(guān)系到礦山開(kāi)采的效率和成本,更與礦山的安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展緊密相連。不同的礦體賦存條件、工程經(jīng)濟(jì)性要求以及安全環(huán)保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),都對(duì)斜坡道開(kāi)拓法的具體實(shí)施提出了獨(dú)特的挑戰(zhàn)和要求。
在礦山開(kāi)采領(lǐng)域,斜坡道開(kāi)拓法的成功應(yīng)用依賴于對(duì)適用條件的精準(zhǔn)把握和方案選型原則的嚴(yán)格遵循。這不僅關(guān)系到礦山開(kāi)采的效率和成本,更與礦山的安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展緊密相連。不同的礦體賦存條件、工程經(jīng)濟(jì)性要求以及安全環(huán)保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),都對(duì)斜坡道開(kāi)拓法的具體實(shí)施提出了獨(dú)特的挑戰(zhàn)和要求。
(一)礦體賦存條件匹配性
埋藏深度:礦體的埋藏深度是選擇斜坡道開(kāi)拓方案的關(guān)鍵因素之一。對(duì)于淺部礦體,深度小于 200m 時(shí),直線式斜坡道具有明顯優(yōu)勢(shì)。其簡(jiǎn)單的直線結(jié)構(gòu)使得施工難度相對(duì)較低,能夠快速實(shí)現(xiàn)地表與礦體的連通,從而降低前期建設(shè)成本。在一些小型礦山,礦體埋藏較淺,采用直線式斜坡道可以在較短時(shí)間內(nèi)完成開(kāi)拓工程,快速投入生產(chǎn)。當(dāng)?shù)V體處于中深部,深度在 200 - 500m 之間時(shí),折返式斜坡道則成為首選方案。折返式斜坡道通過(guò)直線段和折返段的巧妙組合,能夠更好地適應(yīng)中深部礦體的開(kāi)采需求,在實(shí)現(xiàn)高程變換和方向轉(zhuǎn)換的,還能有效控制工程成本和施工難度。對(duì)于深部礦體,深度超過(guò) 500m 時(shí),螺旋式斜坡道與豎井聯(lián)合的方案更為適宜。螺旋式斜坡道雖然掘進(jìn)難度較大,但在深部空間利用上具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),能夠在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)較大的垂直高度變化,而豎井則可以承擔(dān)主要的提升任務(wù),提高運(yùn)輸效率,兩者結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)深部礦體的高效開(kāi)采。
礦體傾角:礦體的傾角也對(duì)斜坡道開(kāi)拓方案的選擇產(chǎn)生重要影響。對(duì)于緩傾斜礦體,傾角小于 30° 時(shí),直線式斜坡道能夠較好地與之匹配。緩傾斜礦體的特點(diǎn)使得直線式斜坡道可以直接連接地表和礦體,方便無(wú)軌設(shè)備的通行和礦石的運(yùn)輸。中傾斜礦體,傾角在 30° - 60° 之間,折返式斜坡道則更能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。折返式斜坡道通過(guò)靈活的線路設(shè)計(jì),可以在不同高程和方向上與礦體進(jìn)行有效連接,滿足中傾斜礦體的開(kāi)采需求。對(duì)于急傾斜礦體,傾角大于 60° 時(shí),螺旋式斜坡道與溜井系統(tǒng)的結(jié)合是較為理想的選擇。螺旋式斜坡道可以為無(wú)軌設(shè)備提供通行通道,而溜井系統(tǒng)則可以利用礦體的傾斜角度,實(shí)現(xiàn)礦石的快速自流運(yùn)輸,提高運(yùn)輸效率。
(二)工程經(jīng)濟(jì)性分析
初期投資:在初期投資方面,不同類型的斜坡道存在顯著差異。螺旋式斜坡道由于其復(fù)雜的幾何形狀和較高的施工難度,需要投入更多的人力、物力和財(cái)力。在掘進(jìn)過(guò)程中,需要使用高精度的測(cè)量設(shè)備和先進(jìn)的施工技術(shù),以確保斜坡道的線路符合設(shè)計(jì)要求,這無(wú)疑增加了施工成本。為了保證螺旋式斜坡道的穩(wěn)定性和安全性,還需要進(jìn)行更為復(fù)雜的支護(hù)設(shè)計(jì)和施工,進(jìn)一步提高了投資成本。相比之下,折返式斜坡道的初期投資相對(duì)適中,它雖然也需要一定的技術(shù)和設(shè)備支持,但施工難度和支護(hù)要求相對(duì)較低。直線式斜坡道的初期投資則相對(duì)較低,其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使得施工過(guò)程相對(duì)容易,所需的設(shè)備和材料也相對(duì)較少,從而降低了投資成本。
運(yùn)營(yíng)成本:隨著開(kāi)采深度的增加,斜坡道的運(yùn)營(yíng)成本也會(huì)發(fā)生變化。螺旋式斜坡道由于其線路緊湊,車輛在行駛過(guò)程中能夠減少不必要的行駛距離,從而降低燃油消耗和設(shè)備磨損。與折返式斜坡道相比,螺旋式斜坡道在深部開(kāi)采時(shí)的運(yùn)輸成本增幅相對(duì)較小。而折返式斜坡道由于存在較多的折返段,車輛在行駛過(guò)程中需要頻繁減速、加速和轉(zhuǎn)彎,這不僅增加了燃油消耗,還加劇了設(shè)備的磨損,導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本相對(duì)較高。在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中,某礦山在深部開(kāi)采時(shí),采用螺旋式斜坡道的運(yùn)輸成本比折返式斜坡道降低了 15% 左右,這充分體現(xiàn)了螺旋式斜坡道在深部開(kāi)采時(shí)的運(yùn)營(yíng)成本優(yōu)勢(shì)。
(三)安全環(huán)保技術(shù)要求
安全標(biāo)準(zhǔn)遵循:所有斜坡道開(kāi)拓方案都必須嚴(yán)格遵循《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定。在巷道凈空方面,為了確保無(wú)軌設(shè)備的安全通行,必須保證巷道凈空高度滿足設(shè)備高度加上 0.6m 的安全間隙要求。在坡度方面,無(wú)軌設(shè)備行駛的斜坡道坡度一般不應(yīng)超過(guò) 15%,在特殊工況下,坡度也不得超過(guò) 30%,以防止車輛在行駛過(guò)程中發(fā)生打滑、失控等安全事故。通風(fēng)風(fēng)速也是一個(gè)重要的安全指標(biāo),斜坡道內(nèi)的通風(fēng)風(fēng)速應(yīng)不低于 0.5m/s,以保證良好的通風(fēng)效果,排出有害氣體,為作業(yè)人員提供安全的工作環(huán)境。
環(huán)保措施落實(shí):在環(huán)保方面,優(yōu)先選用電動(dòng)無(wú)軌設(shè)備或氫燃料設(shè)備是減少斜坡道內(nèi)尾氣排放的重要措施。這些設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中幾乎不產(chǎn)生有害氣體,能夠有效改善地下作業(yè)環(huán)境。為了進(jìn)一步降低尾氣排放對(duì)環(huán)境的影響,還應(yīng)配套安裝廢氣凈化裝置,對(duì)設(shè)備排放的尾氣進(jìn)行凈化處理。自動(dòng)灑水降塵系統(tǒng)也是必不可少的環(huán)保設(shè)施,它可以在斜坡道內(nèi)定期灑水,降低粉塵濃度,減少粉塵對(duì)作業(yè)人員健康的危害,同時(shí)也有助于減少粉塵對(duì)設(shè)備的磨損,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。




