一文看懂重力运搬——黑金刚播报
发布时间：
2025-08-18
前言
矿石运搬，作为采矿作业中的关键环节，是指将回采崩落的矿石，从工作面运搬至运输水平的过程。这一过程在各类采矿方法的回采工作里都占据着举足轻重的地位，其劳动和材料费用约占回采费用的 30%-50% 。矿石运搬的生产率，直接决定了回采强度的大小以及回采作业的集中程度。在采矿实践中，常常会出现大量崩矿效率很高，但搬运效率却低下的情况，这不仅影响了整体采矿进度，还可能导致资源的积压和浪费。所以，对矿石运搬过程的要求是实现低费用和高生产率，以保障采矿作业的高效、经济开展。
重力运搬方式大盘点
重力运搬，作为矿石运搬的重要方式之一，在采矿作业中发挥着不可或缺的作用。其借助矿石自身的重力，实现从落矿地点到运输巷道的全程自重溜放，具有成本低、效率较高等优势，在许多矿山得到了广泛应用。常见的重力运搬方式主要有以下两种，分别适用于不同的矿体条件。
浅孔落矿的急倾斜薄和极薄矿体
在浅孔落矿的急倾斜薄和极薄矿体开采中，重力运搬有着独特的流程。由于浅孔落矿产生的大块矿石较少，且少量不合格大块可在采场和漏斗闸门中进行破碎，崩落的矿石能够沿采场依靠自重顺利溜向底部结构。随后，矿石经放矿漏斗和闸门装入矿车；在一些情况下，也可通过人工架设的漏斗闸门装入矿车。这种重力运搬方式的结构参数也有明确要求，底柱高度通常在 5 - 8m 之间，斗间距为 4 - 6m 至 6 - 8m，漏斗坡面角处于 45° - 50°。其优点较为突出，底柱矿量少，底部结构相对简单，在一定程度上降低了开采成本和复杂性。但不可忽视的是，它也存在一些缺点，放矿能力有限，难以满足大规模、高效率的放矿需求，而且放矿闸门需要频繁维修，增加了维护成本和工作量，对生产的连续性也有一定影响。
还有一种人工构筑的放矿闸门形式，它具有不留矿柱的特点，这大大提高了矿石的回收率，同时进一步简化了底部结构。不过，该形式适用条件较为苛刻，仅适用于围岩和矿石均稳固的急倾斜薄矿脉，且通常是价值较高的矿脉，在实际应用中受到一定限制。
急倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体
对于急倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体，常采用有格筛硐室的重力运搬结构。在这种结构中，崩落的矿石同样依靠自重沿采场溜至放矿漏斗，然后通过格筛硐室的格筛。格筛起着关键的筛选作用，经放矿溜井和闸门，符合规格的矿石装入运输巷中的矿车中。而那些不能通过格筛的大块矿石，会在格筛上进行二次破碎，因此格筛硐室也被称作二次破碎硐室。从漏斗流出的矿石堆，不能超过格筛总面积的 2/3，否则会影响筛选和二次破碎的效果。一般情况下，底柱高度在 12 - 18m，底柱占矿块矿量的 20% - 30%，较高的底柱矿量在一定程度上影响了矿石的回收率。该方式的优点是放矿能力大，能够满足大规模开采的放矿需求，方框成本相对较低，在经济成本上具有一定优势。然而，它的缺点也较为明显，采准工作量大，需要进行大量的前期准备工作，劳动条件恶劣，对工作人员的身体健康和工作效率都有一定影响 。
重力运搬的应用条件及范围
重力运搬作为一种重要的矿石运搬方式，其应用并非毫无限制，而是受到多种因素的综合制约。深入探究这些因素，对于合理选择重力运搬方式、提高采矿效率、降低成本以及保障生产安全都有着关键意义。
受矿体因素影响
矿体的倾角和矿石性质是影响重力运搬应用的关键矿体因素。在矿体倾角方面，不同的采矿方法对其有着不同的要求。应用空场采矿法时，矿体倾角一般不小于 50° - 55°，才能够考虑应用重力运搬 。这是因为只有达到这样的倾角，矿石在采场中才能够借助自身重力，较为顺畅地溜向底部结构，实现高效的运搬。如果倾角过小，矿石可能无法顺利下滑，导致运搬效率低下，甚至出现堵塞等问题。在一些实际矿山开采中，若矿体倾角不符合要求，强行采用重力运搬，会频繁出现矿石堆积在采场，无法及时运出的情况，严重影响了采矿进度。
而在应用崩落采矿法时，矿石能沿 65° - 80° 的倾斜面借重力向下滚动。崩落采矿法的特点决定了对矿石滚动的角度要求更为严格，只有在这个角度范围内，矿石才能在崩落过程中，充分利用重力作用，实现快速、高效的运搬。矿石的性质同样不可忽视，包括矿石的硬度、块度、形状等。硬度较高的矿石，在重力运搬过程中，更能抵抗摩擦和碰撞，保证顺利溜放；而块度过大或形状不规则的矿石，可能会在溜放过程中造成堵塞，影响运搬效率。如果矿石硬度较低，在重力作用下可能会破碎，产生过多的细粉，不仅增加了运输难度，还可能对环境造成污染。
结合回采工艺考量
回采工艺与重力运搬的适配性，在很大程度上决定了重力运搬能否有效应用。不同的回采工艺，对重力运搬的要求和影响各不相同。在浅孔落矿的回采工艺中，对于急倾斜薄和极薄矿体，由于落矿产生的大块较少，且可在采场和漏斗闸门中破碎，这就为重力运搬创造了有利条件。崩落的矿石能够顺利沿采场自重溜向底部结构，实现高效运搬。而在深孔落矿的回采工艺中，对于急倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体，采用有格筛硐室的重力运搬结构，需要考虑格筛的筛选效果、二次破碎的效率以及底柱高度等因素，以确保重力运搬的顺利进行。格筛的孔径大小需要根据矿石的合格块度进行合理设计，过大则无法有效筛选出大块矿石，过小则可能导致矿石通过率降低，影响运搬效率。
回采工艺中的落矿方式、爆破参数等，也会对重力运搬产生影响。合理的落矿方式和爆破参数，可以使矿石破碎成合适的块度，便于重力运搬。如果爆破参数不合理，导致矿石块度过大或过小，都会对重力运搬造成阻碍。过大的矿石块可能无法通过格筛或漏斗，需要进行二次破碎，增加了工作量和成本；过小的矿石块则可能在溜放过程中产生扬尘，影响工作环境和工人健康。
重力运搬优缺点剖析
优点列举
重力运搬的优点显著，在采矿作业中有着重要价值。以有格筛硐室的重力运搬结构用于急倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体开采为例，其放矿能力大的优势得到充分体现。在一些大型矿山，采用这种重力运搬方式，能够快速将大量崩落的矿石从采场运出，满足大规模生产的需求，大大提高了采矿效率。相比其他运搬方式，如电耙运搬，在面对大量矿石时，电耙的运矿工作间断，效率较低，而重力运搬则能实现连续高效的放矿。
成本低也是重力运搬的一大突出优势。在浅孔落矿的急倾斜薄和极薄矿体开采中，采用重力运搬，底柱矿量少，结构简单，减少了大量的工程建设和维护成本。不需要复杂的机械设备和大量的人力投入，仅依靠矿石自身重力实现运搬，降低了设备购置、运行和人力成本。与自行设备运搬相比，自行设备价格昂贵，维修工作量大，而重力运搬在成本方面具有明显的竞争力。
缺点阐述
尽管重力运搬有诸多优点，但缺点也不容忽视。采准工作量大是其一大弊端，在急倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体采用有格筛硐室的重力运搬结构时，需要掘进大量的巷道，包括放矿漏斗、格筛硐室、放矿溜井等，这些巷道的掘进不仅耗费大量的人力、物力和时间，还增加了前期投资成本。而且底柱矿量多，一般底柱高 12 - 18m，底柱占矿块矿量 20% - 30%，这意味着大量的矿石被留在底柱中，无法及时回收，降低了矿石的回收率，造成了资源的浪费 。
劳动条件恶劣也是重力运搬面临的问题。在重力运搬过程中，放矿时的冲击和处理溜井口堵塞时经常需要进行爆破，这使得放矿闸门硐室额墙经常遭受破坏，不仅增加了维修工作量和成本，还对工作人员的安全构成威胁。频繁的爆破作业会产生大量的粉尘和有害气体，恶化工作环境，长期在这样的环境中工作，会对工人的身体健康造成严重损害，如引发尘肺病等职业病。
小结
重力运搬作为矿石运搬的重要方式，在采矿领域中有着特定的适用场景和独特的价值。它通过借助矿石自身重力实现运搬，具有成本低、放矿能力大等优点，在急倾斜薄和极薄矿体以及急倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体的开采中发挥着关键作用。然而，它也存在一些缺点，如放矿能力有限、采准工作量大、劳动条件恶劣等，这些问题限制了其在更广泛范围内的应用。
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