美国矿业局研究改进地下金属矿和非金属矿的开采技术

本文叙述了美国矿业局当前的研究计划,该计划旨在发展能提高金属矿和非金属矿效率和生产率的技术。研究计划谈到的问题十分广泛,几乎涉及每一种主要的开采类型:地下开采、露天开采、原地采矿以及采前调研。文中对矿业局的研究活动作了概述,重点放在地下开采上。特别着重说明了目前正在研究的两种富有革新精神的和有前途的设想:一种用冲击锤破岩的独特的竖井掘进装置和一种井下破碎硬岩用的外形低矮的移动式破碎机。

连续采煤机维护用电气诊断专家系统

研究表明,采煤机出现故障绝大部分与电气系统有关。由于机械的高度自动化,其电气控制系统亦越发复杂,从而要求矿井维护人员具有更加娴熟的技巧和十分丰富的经验。知识基专家诊断系统能够快速诊断控制电路的故障所在并推荐恰当的修理方法。为了调研专家系统在控制电路诊断方面的适用性,矿业局己开发了一种知识基系统(亦称专家系统),来诊断连续采煤机电气控制电路中的元部件故障。该系统使用户快速识别失灵的控制电路元件。系统中并有图表显示,以助用户寻找失灵元件之所在和测试点。一旦查出失灵元件,该系统便能选取出一数据库,此数据库可为矿山工作人员提供有关专用元部件号及备件的现有情况和所在处方面的信息。本文讨论用来建立系统的专家系统开发工具、知识库的结构和开发,以及用以完成图表显示和设备数据库的软件。

掩护式液压支架的合理选择

长壁开采正越来越成为美国地下采煤的重要方法。它的优越性在于其事故率大大低于房柱式采法,而生产率超过了过去5年的1倍,并在今后10年内还可望再翻一番。假如岩层控制得当的话,那末长壁开采的潜力是相当大的,为此必须认真地选择工作面支架和进行采区顺槽设计。工作面支架的购置费约占长壁系统总费用的70％,用最新液压支架装备一个长壁工作面需要6～8百万美元。在困难和变化的地质条件下,这些支架一般只服务几个采区的开采。因此,在支架方面的投资不应太轻率。

采煤机截煤噪声的控制

一、引言采煤机在截煤过程中产生很高的噪声级,会对井下采煤机司机及助手造成极大危害。经广泛测定,在不同的位置处其典型的噪声级分别如下:长壁滚筒采煤机司机处为95—105dB(A);连续采煤机司机处为95—101dB(A)。

救护工作中的通信与遥测技术

未来的井工开采煤矿将对救护队极为不利,因为这类矿会更深、瓦斯更多,固有稳定性更差,而且会处于更薄的煤层。因此,这对顺利撤退及救护工作将是更大的挑战。救护队需要更好的装备与技术。矿业局正集中力量对这些问题进行研究。

露天矿爆破设计

炮孔直径任何爆破设计首先就要考虑炮孔直径。炮孔直径以及要用的炸药类型和要爆破的岩石种类将共同决定着最小抵抗线的大小。其它各爆破参数都是最小抵抗线的函数。本文假定爆破人员有选择直径的可能性。许多矿山根据可用的穿孔设备限定炮孔直径于特定范围。露天采矿领域内实用的炮孔直径介于2～17英寸之间。通常,大直径炮孔的穿孔爆破费用低。

掩护支架的外载合力分析

掩护支架外载合力分析的现场研究是在雪堆煤炭公司的汤姆生克利克矿进行的。工作面长12om,开采煤层倾角为30°,平均厚度2.5m,煤层底板为砂岩,顶板为较硬的砂页岩互层。