機械落礦

機械落礦是通過器械的衝擊、磨蝕或沖蝕將礦石從礦體上分割下來的落礦方法。礦石在工具作用下產生超過其強度的拉伸或剪下強度時，就發生塑性屈服或脆性破壞。機械落礦所用工具主要是專用機械，有時也使用風鎬。

基本介紹

• 中文名：機械落礦
• 外文名：Meehanieal ore breaking
• 學科：採礦工程
• 目的：將礦石從礦體上分割
• 設備：氣鎬、割煤機等
• 適用範圍：軟礦

簡史

古代大量使用機械落礦。爆破落礦出現後，機械落礦僅用於軟礦。在20世紀初機械落礦的機械是氣鎬，隨後是割煤機，從60年代初是聯合採礦機等。到80年代末機械落礦已用於普氏岩石堅固性係數達到6～8的礦石。但這並不等於比爆破落礦效果好。因此，機械落礦還主要用於軟礦。前蘇聯、法國和美國等在開採鉀礦中使用。前蘇聯在開採錳礦中也使用。澳大利亞在開採褐鐵礦中使用。預計到20世紀末，機械落礦的比重不會太高。但對機械落礦必須隨著試驗的進展，不斷地重新評價。

落礦定義

使礦石與礦體分離，並破碎到適應塊度的作業。落礦是礦石回採的主要作業之一，其作業費用占回採費用比較大的比例，如用分段或階段強制崩落採礦法時，其落礦費用約占回採費用的1/3。落礦分為爆破落礦（又稱崩礦）、自然崩落落礦、機械落礦和水力落礦等。現在和以後的相當長的時期內，金屬礦山（或礦岩屬中等硬度以上的其他礦山）主要用爆破落礦。礦石可崩性好時，利用自然崩落法落礦也占有相當的比重。機械和水力落礦僅適用於鬆軟礦石，但已很少使用。對落礦的要求是：作業安全，礦石損失與貧化小，應儘可能使爆破範圍以外的礦岩和工程受破壞程度縮小，礦石塊度符合需要，需要二次破碎的大塊礦石少，落礦強度符合需要，費用低。

分類

機械落礦按落礦形式分為：（1）用聯合採礦機或綜合採礦設備落礦。（2）用鋸石機鋸礦。（3）用不鑿炮孔的設備落礦。用鑿岩設備落礦僅限於回採薄礦脈，而且這種落礦方法尚處於試驗階段。

用聯合採礦機或綜合採礦設備落礦

用聯合採礦機落礦時，將礦石裝入輸送機、自行礦車或其他運搬工具。這種聯合採礦機是正面裝有工作裝置的掘進型聯合採礦機，主要用於自然支撐的采場。綜合採礦設備包括聯合採礦機、礦石輸送機和液壓掩護支架。這種聯合採礦機是側面裝有工作裝置的回採型聯合採礦機。綜合採礦設備主要用於頂板岩石能自然崩落的采場。聯合採礦機和綜合採礦設備適用的場合：（1）普氏岩石堅固性係數小於3～5。（2）礦體傾角大於10°或15°。（3）礦體厚度不大於3～5m。許多錳礦床和鉀礦床符合這些條件。帶水力衝擊器的聯合採礦機已試用於分割中硬以上礦石。直徑2.1m、帶工作壓力為393MPa的水力衝擊器的聯合採礦機，在花崗岩中的推進速度比同樣直徑的普通聯合採礦機高48%。

用鋸石機鋸礦

在許多情況下，為獲得建築材料石塊，而使用鋸石機鋸割。建築用的石塊多為石灰岩和凝灰岩。鋸石機還用於鋸割大塊岩鹽和在含金石英脈與上、下盤岩石間鋸割出空隙。鋸石機分為帶截盤、圓盤或端面銑刀等幾種。帶截盤的鋸石機，在岩石抗壓強度為0.7～3.5MPa時使用，主要用於鋸割出小石塊。帶圓盤的鋸石機，在岩石抗壓強度為1.5～7.5MPa及其以上時使用，主要用於在寬為4.5～5m的礦房中鋸割出中小石塊。帶端面銑刀的鋸石機，能鋸割出大尺寸石塊，能機械化運搬礦石，並有吸塵、吸碴裝置。

機械落礦設備

氣鎬

無轉釺機構的手持式氣動衝擊破岩機具。用於從岩體分離軟岩、截割煤層、鬆動凍土、破碎瀝青和水泥路面、拆毀基礎和牆壁等。氣鎬主要由起動和衝擊機構組成。它有板閥和筒閥兩種配氣方式。鎬釺用緩衝彈簧支承在外殼上。工作原理類似於氣動鑿岩機的衝擊機構。操作者用手握持氣鎬頂住待破碎物施加軸向推力，氣路接通，機器起動工作，根據作業類型和待破碎物的性質不同，沖錘以16.6～25Hz頻率在氣缸內往復運動，衝擊鎬釺、釺頭或鏟桿，實現沖鑿破岩。工作氣壓為0.4～0.7MPa。按機重分為輕型(5～7kg)、中型(7～10kg)和重型(10～13kg)三類。換用相應工具取代鎬釺，還可進行鏟挖、搗實、鉚固和劈裂等作業。

割煤機

割煤機整機由牽引部、電動機、（專用防爆水冷式電機）、截煤部連線組成。適用於中小煤礦、井下緩傾薄煤層，極薄複合煤層採煤工作面開切底槽和頂槽，達到掏槽落煤，減輕工人勞動強度，提高煤產量，提高塊煤率的作用；適用於採煤高度0.4米以上，煤層傾角25度以下，硬度係數F≤4，有瓦斯和煤粉重的複合煤層掏槽作業，也可用於石膏礦、鹽礦開槽。