矿山主要生产系统及采矿方法概述

一、矿井提升
矿井提升实际上就是井筒中的运输工作，是全矿运 输系统中的重要环节。矿井提升设备包括提升机、提升 容器、提升钢丝绳、井架、天轮及装卸设备等。由于矿 井提升工作是使提升容器在井筒中以高速度作往复运动， 因此，要求提升机运行准确、安全可靠。
1、提升机
目前我国金属非金属地下矿山使用的提升机主要有单 绳缠绕式矿井提升机（有单筒、双筒两种型式）和多绳 摩擦式矿井提升机等。
第三章 矿山主要生产系统及采矿方法
§1 提升与运输 §2 矿井通风 §3 矿井排水 §4 矿井压气供应 §5 采矿方法分类 §6 矿石损失与贫化 §7 对金属矿床开采的基本要求
§1 提升与运输
矿山提升与运输是矿山生产的重要环节，其主要任 务是将采掘工作面采下的矿石运到地表选厂或贮矿场， 将掘进废石运到地表废石堆场，以及运送材料、设备、 人员等。
矿山运输方式包括轨道运输、汽车运输、胶带运输机运输 和架空索道运输等。
1、轨道运输 轨道运输主要设备是轨道、矿车和电机车。
（1）轨道 井下巷道中铺设的轨道通常是窄轨（轨距有600mm、720mm和 900mm）。它除了轨距窄、钢轨轻（8kg·m-1、11kg·m-1、15kg·m-1、 18kg·m-1、24kg·m-1、33kg·m-1和38kg·m-1）以外，与地面铁道没有什 么不同。轨道主要由道轨、轨枕、道渣和连接件组成。 （2）矿车 地下矿车分为固定式、翻斗式、侧卸式和底卸式几类。矿车容 积一般为0.5～4m3。
采炭所长和保安科长的两个日本人不可能不知道这一点。
一、矿井通风及其重要性
依靠通风动力，将定量的新鲜空气，沿着既定的通 风路线不断地输入井下，以满足回采工作面、掘进
工作面、机电硐室、火药库、以及其他用风地点的 需要，同时将用过的污浊空气不断地排出地面。这 种对矿井不断输入新鲜空气和排出污浊空气的作业 过程叫矿井通风。
矿井通风是保障矿井安全的最主要技术手段之一。
在矿井生产过程中，必须源源不断地将地面空气输 送到井下各个作业地点，以供给人员呼吸，并稀释 和排除井下各种有毒、有害气体和矿尘，保证井下 风流的质量（成分、温度和速度）和数量符合国家 安全卫生标准，创造良好的矿内工作环境，保障井 下作业人员的身体健康和劳动安全，保护国家资源 和财产。
1—框架； 2—转轴； 3—斗箱； 4—箕斗前轮； 5—箕斗后轮； 6—斜井钢轨； 7—辅助钢轨
二、矿山运输
井筒开拓的矿山，回采工作面采下的矿石要通过井下运输设 备运送到井筒的装矿溜井，通过提升设备提升至地表，然后通 过地面运输设备运送至选矿厂或直接外运出售；平硐开拓或斜 坡道开拓的矿山，回采工作面采下的矿石也需通过运输设备直 接运出地面。因此，运输也是矿山主要生产系统之一。
1—矿车； 2—罐盖；
3—罐耳 ； 4—断绳保险器
斜井用的罐笼 称台车，如右图 示，由基架1、两 对轮子2、立柱3、 平台4、档柱5等 组成。
单层台车
双层台车
（2）箕斗 箕斗只能提升矿石和废石。根据卸矿方式不同，竖井箕斗分
为底卸式、侧卸式和翻转式3种；斜井箕斗则有翻转式和后壁 卸载式之别。
翻转式斜井箕斗
3、胶带运输机运输 胶带运输机是一种可实现连续运送物料的运输设备，具有很
高的生产能力，可以与连续采矿设备与工艺配合，实现连续采矿。 胶带运输机种类很多，但均由机头、机尾和机身3部分组成。机头 即传动装置，包括电动机、减速箱和带动胶带旋转的主动滚筒； 机尾即拉紧装置，由拉紧滚筒和拉紧装置组成；机身包括胶带、 托滚和托架。 4、架空索道运输
（3）电机车
井下用的电机车有架线式和蓄电池式两种，金属矿山主要采 用架线式电机车。架线式电机车由受电弓将电流自架线引入电机 车的电动机，并利用轨道做电流的回路。一般都以直流电为电源 ，需要在地下设变流所，将交流电变为直流电。
架线式电机车结构简单，易于维护，运输费用较低，但电弓 常冒火花，不能在有瓦斯和矿尘爆炸危险的矿山使用。
蓄电池式电机车由本身携带的蓄电池供电，不需要架线，也 不产生火花，但需经常更换电池，且设备费和运输费较高，主要 用于有瓦斯和矿尘爆炸危险的矿井。 2、汽车运输
汽车运输主要用于平硐开拓或斜坡道开拓的矿山。其最大优 点是不需铺设轨道，移动方便灵活，便于与铲运机等大型无轨采 装设备配套，但汽车排出的尾气恶化了井下工作环境，对矿山通 风工作提出了更高的要求。受巷道断面影响，地下汽车吨位一般 不高。
“肉丘坟”中埋不下的矿工尸体则被扔到了太平沟。
“肉丘坟”中埋葬了多少中国矿工呢？这可能没有人 能说清楚。先是在大爆炸后的5月2日，伪满傀儡政府在 《盛京时报》上发表公告称“灾害颇为轻微”。四天之后， 株式会社本溪湖煤铁公司在标有“极秘”字样的“本溪湖 煤矿变灾事故报告书”中报告死亡1493人。但在一年之后 的1943年8月，还是这家公司却在“肉丘坟”处立的“殉 职产业战士之碑”的碑文中，将死亡矿工的数字改为“一 千三百二十七名”。可见日本殖民统治者对其罪行的掩盖。 那么，大爆炸到底夺去多少中国矿工的生命呢？据大爆炸 幸存者和见证人回忆，这次大爆炸足有3000多中国矿工死 于非命。即使按照伪满国务院总务厅次长古海忠之和伪满 民生部大臣于静远分别在1954年6月3日和11月30日供词中
作的交代，也至少有1800多名中国矿工在大爆炸中遇难。
事故原因分析
日本殖民统治者的“人肉开采”政策不仅是大爆炸爆发的根本原因! 同 时，也是造成中国矿工巨大伤亡的根本原因。所谓的“人肉开采”政策， 是指：前进扒两帮! 一捅冒落光！的采煤方法和大舞台式的大面积空顶 作业。致使井下经常发生片帮、冒顶、跑车、透水、瓦斯爆炸等重大事 故。
大爆炸后日本人采取的第一个措施就是“命令尚在继续运转的老三坑和 柳塘上层坑两台主扇停风”、“封住井口”日本人采取这些措施的理由 是“他们看见中央大斜坑还在冒烟，认为井下可能发生了火灾。当时的 公司采炭所长藤井渡和保安课长山下寿一核计，怕火势继续扩大”！ 然 而，当矿井发生瓦斯煤尘爆炸事故时，必须以人员救护为第一原则，立 即根据爆炸现场及坑道和井下遇险人员的状况，有效地实行保证井下遇 险人员氧气供应的救险措施，早已成为数百年来煤矿救险的常识。作为
单绳缠绕式矿井提升机是指每个卷筒 缠绕一根钢丝绳通过旋转进行提升或下 放的机械设备。其提升高度（竖井提升） 或斜坡长度（斜井或斜坡提升）受卷筒 上缠绕钢丝绳层数的限制，不可能过大。
多绳摩擦式矿井提升机的钢丝绳不 是固定和缠绕在主导轮上，而是搭放在 主导轮的摩擦衬垫上，提升容器悬挂在 钢丝绳的两端，为使两边的重量不致相 差过大，在两个容器的底部用钢丝绳相 连。当电动机通过减速器带动主导轮转 动时，钢丝绳和摩擦衬垫之间便产生很 大的摩擦力，使钢丝绳在这种摩擦力的 作用下，跟随主导轮一起运动，从而实 现容器的提升或下放 。
当年参与事故调查的惟一一名中国工程技术人员，如今82岁高龄的张洪 昆老人认为，事故的直接原因是瓦斯爆炸，但造成1800多名中国矿工死 亡的根本原因，是Байду номын сангаас止送风后矿工一氧化碳中毒。
日本人为保护井下设备、避免发生火灾，保住矿产资源，停止向井下送 风，井内充满了有毒气体，断绝了矿工们逃生的出路。在一个坑车场子 旁边，200多具尸体堆积在一起，不少人嘴上还绑着毛巾，他们是在逃 生途中，因为停风呼吸不到空气，一氧化碳中毒而死。”
在一些地处山区、地形复杂的矿山，也有采用架空索道进行 地面运输的实例。架空索道就是通过架设在空中的钢丝绳悬挂矿 斗，随着牵引钢丝绳的运动，矿斗也随着运动的一种运输方式。 它可以直接跨越较大的河流和沟谷，翻越陡峭的高山，从而缩短 两点之间的运输距离，减少土石方工程量，并且无需构筑桥梁涵 洞，对于地处山区、产量不大的矿山，是一种比较有效的地表运 输方法。
§2 矿井通风 从本溪湖煤矿大爆炸说起
1942年4月26日午后2时5 分，世界煤炭开采史上最大的大爆炸— — 日本株式会社本溪湖煤铁公司本溪湖煤矿井下瓦斯发生大爆炸。 当年亲眼见证这一灾难，时为本溪湖煤铁公司雇员的张洪昆，是这 样描述当年所见大爆炸情景的：“就在这个时候，突然从井口传来 一声巨响，顿时，滚滚黑烟从茨沟、仕人沟、柳塘等五个通地面斜 井口喷出，直冲云霄，活像一个个才生着火的锅炉似的，瞬时，整 个矿区没入烟海之中。”这次大爆炸的幸存者，当时身为本溪湖煤 矿搬运工的尚宝德，含着热泪讲述了当年自己九死一生的经历： “我和五个矿工在离井口不远的掌子面上干活，突然一声巨响，瓦 斯爆炸了，巨大的气流将我冲出井口，挂在井口对面几十米远的电 线上又摔下来。我的一只耳朵被电线刮掉了一半……而和我干活的 那几个工友都摔死了。听说姓马的摔在绞车架子的水泥柱子上，摔 成了肉饼；姓肖的摔在电车道上，姓张的和姓丁的摔死在坑口附 近。”张洪昆也见证了另外一个与此极其相似的悲惨瞬间：“两个 在井口修理轨道的工人，被爆炸冲击波抛到100多米以外的支撑绞车 钢丝的混凝土架子上，……柳塘下层坑和一坑两台100马力的扇风机、 防爆门同时被摧毁。”
大爆炸半个多小时以后，管事的日本人才陆续来到矿上。作为炭 业部保安课的雇员，张洪昆被日本人命令参与爆炸现场的探查和处理 的具体工作，见证了事故处理的全过程：“他们（日本人）看见中央 大斜坑还在冒烟，认为井下可能发生了火灾。当时的公司采炭所长藤 井渡和保安课长山下寿一核计，怕火势继续扩大，就决定命令尚在继 续运转的老三坑和柳塘上层坑两台主扇停风。”将近2时30分，当时 煤矿的最高负责人本溪湖煤铁公司炭业部长今泉耕吉来到矿上。当其 知道二坑的坑长日本人上野健二还在井下时，立即命令日本矿山救护 队员下井搜寻上野。这样，才有了第一批救护小分队下井。4时30分 后，从柳塘大斜坑下井的救护小分队沿柳塘下层坑绞车道往下探查， 并到达了井底电车道二坑井下办公室。小分队一路所见尸体纵横，惨 不忍睹。柳塘大斜坑的情况更惨，尸体都成几段。没有一具完整的。 第一小分队没有找到上野，于是，第二小分队从柳塘下层回风道下井， 他们发现西风道和西一道几个掘进工作面的工人都倒在工作面上，有 的还在呻吟。但是，救护队并没有对这些中国矿工进行救护，而是逐 个查看了面孔。当他们确信这些人中没有上野后，便置这些中国矿工 于不顾，继续寻找上野。最后，他们在下层八道以上绞车道旁发现了 上野。上野的呼吸已经停止。救护队把他抬了上来，使其得以复活。