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【摘要】在我国的矿产业的生产过程中，常会面临着矿产分布情况各异以及矿区的地质条件复杂多样的问题，也就是说开采工作所面临的开采作业条件是非常复杂的，尤其是一些地形较为特殊的矿区，其煤炭开采工作就会面临更大的困难。在所有具有较大开采难度的矿体中，缓倾斜中厚矿体是业界公认的最难开采的矿体。其开采技术以及安全管理技术都还没有一个完整健全的技术体系，还需要我们不断进行研究分析。现本文就针对缓倾斜中厚矿体机械化采矿的理论基础与实践技术进行探讨。
【关键词】缓倾斜；中厚矿体；机械化；理论基础；技术应用
所谓缓倾斜中厚矿体就是指矿体的厚度在5-20m之间，倾斜角度在5-30度之间的矿体。这种矿体由于角度倾斜较大，分布厚度也相对较厚，因而要比其他的矿体施工难度更大。从世界范围内来讲，矿产业界内当前的理论知识与技术方法还无法完全解决在缓倾斜中厚体矿体开采中所遇到的问题。在工业技术的进步下，一些新的机械采掘设备被应用在矿体开采中，促进了缓倾斜中厚矿体的开采技术的发展。本文中，笔者结合自己的采矿工作经验，通过对当前现有的采矿理论方法与实践技术的研究，就缓倾斜中厚矿体机械化采矿的发展谈谈自己的看法与体会。
1、缓倾斜中厚矿体采矿技术发展概述
一直以来在采矿业内，对于缓倾斜中厚矿体的开采技术都是一个很大的难题，其采矿理论也不够完善成熟，使得在矿业企业在遇到这种矿体时都不能安全顺利的开采作业。直到今天，无轨采掘设备的应用为缓倾斜中厚矿体的采矿技术发展提供了更大的动力，并且丰富了缓倾斜中厚矿体的采矿理论知识，在国外一些国家已经首先开始应用了这种新的采掘设备与技术，取得了较好的开采效果。
这种新技术首先是将房柱法的应用范围进行了扩大，采取了沿走向缓慢推进开采的对角式斜巷房柱法、下向阶梯式房柱采矿法和斜交走向推进的房柱采矿法。
其次，是分段空场采矿法得到了更加广泛的应用，尤其是下盘脉外采准分段房柱法、底盘漏斗分段空场法发展最快，将两者组合并结合爆力运搬形成的适合于倾斜中厚矿体开采的分段空场采矿方法也得到较快发展。
此外，随着大型深孔液压凿岩设备的使用，使采切工程变得越来越简单，工程量越来越小。目前广泛采用的平面采切工程更有利于大型无轨出矿设备发展高效率大规模出矿的特点。国内在缓倾斜中厚矿体开采方面，大多数仍采用房柱法或下盘底部结构的空场法开采，少数矿山采用全面法、爆力运搬空场法和分段崩落法开采等。下盘漏斗电耙出矿空场法的主要缺点是采切工程量大，分层凿岩爆破工艺复杂劳动强度大，电耙采场出矿效率底。
2、缓倾斜中厚矿体目前的问题
由于缓倾斜中厚矿体在开采的过程中常常会遇到一些开采条件问题影响到技术的应用，如倾角较小、崩落的矿石并不能够以自重的力量落下或采出，而必须要使用搬运设备，将所崩落的矿石运出，而这种搬运的作业面并没有进行一定的支护防护工作，危险性较大，不利于施工人员的安全。但若从底部开始挖掘，一旦底盘的挖掘面积过大，就会使得矿体出现漏斗，将使采切比增大，提高采矿的作业成本。因此目前大都是利用房柱法进行缓倾斜中厚矿体的开采与挖掘，若矿体具有较好的底部结构，也会才用分段空场采矿法，只有很少的一部分矿区会采用诸如留矿全面法、爆力运搬空场法以及分段崩落法等技术方法进行作业。
在采用房柱法进行采矿的过程中，最先需要解决的问题就是矿石的搬运问题，因为在缓倾斜中厚矿体的开采工作面上，矿石不能自然掉落，而需要进行人工或机械搬运。另外，开采场地的顶板管理问题与施工作业中施工人员的人身安全问题也是缓倾斜中厚矿体采矿中需要考虑的主要问题。目前在国外，一些国家会采用自动设备来解决这些问题，但我国的机械自动化水平还相对较低，不能实现全面的无轨大型自动化设备的应用。
3、缓倾斜中厚矿体的开采案例
在我国的某个矿区的作业中，发现其中一部分矿区是属于缓倾斜中厚矿体，这个矿体的厚度变化幅度较大，且倾角较缓。矿区中的 断层破碎带的分布也较为广泛，节理裂隙较大，且该地区的地表有不能破坏的建筑物和国防光缆。这些都给矿体开采带来了很大困难。
为了能够最大程度的保证采矿的正常开采与安全生产，技术人员首先对矿体地质条件进行了分析。经过勘察得知，开采的技术条件矿区矿体主要有②和③号两条主矿体，③号矿体位于②号矿体上盘。主矿体呈马鞍状，其鞍脊部位倾角很缓，往下倾角逐渐变大，一般在20°-55°不等；矿体厚度从几米到二十几米不等，变化较大。矿体上盘一般为黑云母角闪片岩，其平均单轴抗压强度为192MPa，弹性模量为37GPa，泊松比为0.22，抗拉强度为13MPa；下盘为磁铁角闪片岩，其单轴抗压强度为127MPa，弹性模量为37GPa，泊松比为0.21，抗拉强度为11MPa；矿体单轴抗压强度为210MPa，弹性模量为44GPa，泊松比为0.18，抗拉强度为12MPa。总的来说矿岩稳固性好。
根据这些地质勘测条件，以及该矿主矿体的赋存状况、地表不允许塌陷，以及充填系统尚未建立等情况，初步选择的采矿方法。提高矿山无轨设备的寿命和可利用串的一个重要途径是搞好维修管理、改善维修质量。尽量减少因停工故障引起非计划性维修的比重，从而降低设备费用及生产成本，提高矿山竞争能力。
4、缓倾斜中厚矿体技术上的改进
多年以来，国内矿山对于缓倾斜中厚矿体主要是采用房柱法，杆柱房柱法以及下盘漏斗崩落法等，其中以后者的应用最为广泛。某些矿山试验和应用房柱法（杆柱房柱法）积累了较丰富经验，并取得较好的技术经济效果。但是，此法需要保留房间矿柱和矿房顶部的矿皮且往往无法回采，而导致较大的矿石损失。因此，继续研究降低房柱法（杆柱房柱法）的矿石损失，是当前急待解决的关键性问题。
另外，从某些矿山试验和应用下盘漏斗崩落法的实践经验来看，此法确实是技术上易行，安全上可靠的采矿方法。但是，由于此法需要掘进下盘采切工程，采切比相当大，特别是随着矿体厚度的减小，采切比必将急剧增大。有些矿山由于矿体下盘形状不规则和未能及时圈定矿体，往往使下盘采准布置产生困难或造成残柱和残矿的损失。因此，继续研究降低下盘漏斗崩落法的采切比，也应是当前迫切需要解决的重要课题。
总之，对当前矿山广泛应用的房柱法和下盘漏斗崩落法，如何进一步降低矿石损失和采切比，都是对当前和今后采矿方法进行研究试验的关键性课题。
5、结语
总之，在当前的矿业发展进程中，针对缓倾斜中厚矿体的机械化开采理论还需要进行更深入的研究，并不断发展新的机械开采设备，提高开采技术水平。只有在开采工作中不断的总结经验，吸取教训，并积极改正，才能进一步促进矿产业的快速发展。
参考文献
[1]杨立根.岩石力学在缓倾斜矿体开采中的应用[J].长沙矿山研究院季刊，1986，（04）.
[2]周君才.中稳矿岩缓倾斜中厚矿体采矿方法的改进途径.1990，（01）.
【关键词】缓倾斜；中厚矿体；机械化；理论基础；技术应用
所谓缓倾斜中厚矿体就是指矿体的厚度在5-20m之间，倾斜角度在5-30度之间的矿体。这种矿体由于角度倾斜较大，分布厚度也相对较厚，因而要比其他的矿体施工难度更大。从世界范围内来讲，矿产业界内当前的理论知识与技术方法还无法完全解决在缓倾斜中厚体矿体开采中所遇到的问题。在工业技术的进步下，一些新的机械采掘设备被应用在矿体开采中，促进了缓倾斜中厚矿体的开采技术的发展。本文中，笔者结合自己的采矿工作经验，通过对当前现有的采矿理论方法与实践技术的研究，就缓倾斜中厚矿体机械化采矿的发展谈谈自己的看法与体会。
1、缓倾斜中厚矿体采矿技术发展概述
一直以来在采矿业内，对于缓倾斜中厚矿体的开采技术都是一个很大的难题，其采矿理论也不够完善成熟，使得在矿业企业在遇到这种矿体时都不能安全顺利的开采作业。直到今天，无轨采掘设备的应用为缓倾斜中厚矿体的采矿技术发展提供了更大的动力，并且丰富了缓倾斜中厚矿体的采矿理论知识，在国外一些国家已经首先开始应用了这种新的采掘设备与技术，取得了较好的开采效果。
这种新技术首先是将房柱法的应用范围进行了扩大，采取了沿走向缓慢推进开采的对角式斜巷房柱法、下向阶梯式房柱采矿法和斜交走向推进的房柱采矿法。
其次，是分段空场采矿法得到了更加广泛的应用，尤其是下盘脉外采准分段房柱法、底盘漏斗分段空场法发展最快，将两者组合并结合爆力运搬形成的适合于倾斜中厚矿体开采的分段空场采矿方法也得到较快发展。
此外，随着大型深孔液压凿岩设备的使用，使采切工程变得越来越简单，工程量越来越小。目前广泛采用的平面采切工程更有利于大型无轨出矿设备发展高效率大规模出矿的特点。国内在缓倾斜中厚矿体开采方面，大多数仍采用房柱法或下盘底部结构的空场法开采，少数矿山采用全面法、爆力运搬空场法和分段崩落法开采等。下盘漏斗电耙出矿空场法的主要缺点是采切工程量大，分层凿岩爆破工艺复杂劳动强度大，电耙采场出矿效率底。
2、缓倾斜中厚矿体目前的问题
由于缓倾斜中厚矿体在开采的过程中常常会遇到一些开采条件问题影响到技术的应用，如倾角较小、崩落的矿石并不能够以自重的力量落下或采出，而必须要使用搬运设备，将所崩落的矿石运出，而这种搬运的作业面并没有进行一定的支护防护工作，危险性较大，不利于施工人员的安全。但若从底部开始挖掘，一旦底盘的挖掘面积过大，就会使得矿体出现漏斗，将使采切比增大，提高采矿的作业成本。因此目前大都是利用房柱法进行缓倾斜中厚矿体的开采与挖掘，若矿体具有较好的底部结构，也会才用分段空场采矿法，只有很少的一部分矿区会采用诸如留矿全面法、爆力运搬空场法以及分段崩落法等技术方法进行作业。
在采用房柱法进行采矿的过程中，最先需要解决的问题就是矿石的搬运问题，因为在缓倾斜中厚矿体的开采工作面上，矿石不能自然掉落，而需要进行人工或机械搬运。另外，开采场地的顶板管理问题与施工作业中施工人员的人身安全问题也是缓倾斜中厚矿体采矿中需要考虑的主要问题。目前在国外，一些国家会采用自动设备来解决这些问题，但我国的机械自动化水平还相对较低，不能实现全面的无轨大型自动化设备的应用。
3、缓倾斜中厚矿体的开采案例
在我国的某个矿区的作业中，发现其中一部分矿区是属于缓倾斜中厚矿体，这个矿体的厚度变化幅度较大，且倾角较缓。矿区中的 断层破碎带的分布也较为广泛，节理裂隙较大，且该地区的地表有不能破坏的建筑物和国防光缆。这些都给矿体开采带来了很大困难。
为了能够最大程度的保证采矿的正常开采与安全生产，技术人员首先对矿体地质条件进行了分析。经过勘察得知，开采的技术条件矿区矿体主要有②和③号两条主矿体，③号矿体位于②号矿体上盘。主矿体呈马鞍状，其鞍脊部位倾角很缓，往下倾角逐渐变大，一般在20°-55°不等；矿体厚度从几米到二十几米不等，变化较大。矿体上盘一般为黑云母角闪片岩，其平均单轴抗压强度为192MPa，弹性模量为37GPa，泊松比为0.22，抗拉强度为13MPa；下盘为磁铁角闪片岩，其单轴抗压强度为127MPa，弹性模量为37GPa，泊松比为0.21，抗拉强度为11MPa；矿体单轴抗压强度为210MPa，弹性模量为44GPa，泊松比为0.18，抗拉强度为12MPa。总的来说矿岩稳固性好。
根据这些地质勘测条件，以及该矿主矿体的赋存状况、地表不允许塌陷，以及充填系统尚未建立等情况，初步选择的采矿方法。提高矿山无轨设备的寿命和可利用串的一个重要途径是搞好维修管理、改善维修质量。尽量减少因停工故障引起非计划性维修的比重，从而降低设备费用及生产成本，提高矿山竞争能力。
4、缓倾斜中厚矿体技术上的改进
多年以来，国内矿山对于缓倾斜中厚矿体主要是采用房柱法，杆柱房柱法以及下盘漏斗崩落法等，其中以后者的应用最为广泛。某些矿山试验和应用房柱法（杆柱房柱法）积累了较丰富经验，并取得较好的技术经济效果。但是，此法需要保留房间矿柱和矿房顶部的矿皮且往往无法回采，而导致较大的矿石损失。因此，继续研究降低房柱法（杆柱房柱法）的矿石损失，是当前急待解决的关键性问题。
另外，从某些矿山试验和应用下盘漏斗崩落法的实践经验来看，此法确实是技术上易行，安全上可靠的采矿方法。但是，由于此法需要掘进下盘采切工程，采切比相当大，特别是随着矿体厚度的减小，采切比必将急剧增大。有些矿山由于矿体下盘形状不规则和未能及时圈定矿体，往往使下盘采准布置产生困难或造成残柱和残矿的损失。因此，继续研究降低下盘漏斗崩落法的采切比，也应是当前迫切需要解决的重要课题。
总之，对当前矿山广泛应用的房柱法和下盘漏斗崩落法，如何进一步降低矿石损失和采切比，都是对当前和今后采矿方法进行研究试验的关键性课题。
5、结语
总之，在当前的矿业发展进程中，针对缓倾斜中厚矿体的机械化开采理论还需要进行更深入的研究，并不断发展新的机械开采设备，提高开采技术水平。只有在开采工作中不断的总结经验，吸取教训，并积极改正，才能进一步促进矿产业的快速发展。
参考文献
[1]杨立根.岩石力学在缓倾斜矿体开采中的应用[J].长沙矿山研究院季刊，1986，（04）.
[2]周君才.中稳矿岩缓倾斜中厚矿体采矿方法的改进途径.1990，（01）.