許利生 黃土龍 王 杰 薛小蒙

(1.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司;2.金屬礦山安全與健康國家重點實驗室；3.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司)

東介勒格勒鐵礦開拓運輸方案優(yōu)選*

許利生1,2,3黃土龍1,2,3王 杰1,2,3薛小蒙1,2,3

(1.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司;2.金屬礦山安全與健康國家重點實驗室；3.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司)

以東介勒格勒鐵礦為例，提出了技術(shù)上可行的開拓運輸方案，并對方案進行了詳細的技術(shù)經(jīng)濟比較，優(yōu)選出適合該鐵礦的最優(yōu)開拓運輸方案，為類似駐留礦體露天開采開拓運輸方案的優(yōu)化設(shè)計提供參考。

開拓運輸方案 膠帶運輸 方案比較 駐留礦體 露天開采

東介勒格勒鐵礦緊鄰白云鄂博東礦采場，隸屬包鋼白云鄂博鐵礦[1-2]，設(shè)計采用露天開采方式，設(shè)計礦石生產(chǎn)規(guī)模130萬t/a，剝離巖石量676.30萬t/a，采剝總量806.30萬t/a。該礦實質(zhì)為駐留礦，在選擇開拓運輸系統(tǒng)時，需兼顧原有地面設(shè)施，但又不能影響主礦和東礦的生產(chǎn)，因此，有必要對該礦的開拓運輸方案進行優(yōu)化設(shè)計。

1 礦石開拓運輸方案

東介勒格勒鐵礦生產(chǎn)的礦石最終被運輸至白云鄂博鐵礦破碎車間乃至包頭市包鋼選礦廠。根據(jù)白云鄂博東礦的開采計劃，未來幾年受白云東礦露天采場內(nèi)結(jié)存礦量的制約，礦山產(chǎn)量將衰減，轉(zhuǎn)載臺及鐵路運輸?shù)V石的能力將有所富余，為東介勒格勒礦石的外部運輸創(chuàng)造了條件。東礦轉(zhuǎn)載臺位于東介勒格勒鐵礦西北側(cè)，緊鄰東介勒格勒鐵礦露天境界。為利用現(xiàn)有設(shè)施，節(jié)省投資，礦石運輸采用公路、汽車開拓運輸方式。利用現(xiàn)有的東礦鐵路轉(zhuǎn)載臺和鐵路運輸系統(tǒng)，將礦石用汽車運輸至東礦礦石轉(zhuǎn)載臺，經(jīng)鐵路運輸至白云鄂博鐵礦破碎車間。

2 巖石開拓運輸方案及技術(shù)經(jīng)濟比較

2.1 巖石開拓運輸方案

東介勒格勒鐵礦可用于排巖的排土場主要為(原鐵路)東排土場。東排土場距離東介勒格勒露天采場較遠，如采用汽車直排，運距較遠，且汽車運輸完全是重車上坡，運輸成本較高，為此結(jié)合礦山現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)施和汽車直排方案，提出了3類技術(shù)上可行的生產(chǎn)期排土方案。

(1)汽車直接運輸(方案Ⅰ)。自第3 a起露天采場內(nèi)巖石采用載重45 t的礦用自卸汽車直接運輸至東排土場排棄，巖石和含稀土礦圍巖分別排棄。

(2)汽車—振動放礦機—鐵路轉(zhuǎn)載—鐵路運輸(方案Ⅱ)。在東礦轉(zhuǎn)載臺位置新建1座巖石振動放礦臺，巖石振動放礦臺生產(chǎn)能力450萬t/a，可滿足東介勒格勒露天采場生產(chǎn)期內(nèi)450萬t/a的排巖量需求。另外230萬t/a巖石量通過汽車直運至東排土場。自第3 a起露天采場內(nèi)巖石采用載重45 t 的礦用自卸汽車運輸至東礦露天采場振動放礦轉(zhuǎn)載臺，經(jīng)振動放礦機倒裝至150 t電機車牽引10輛60 t 自翻車的列車經(jīng)鐵路系統(tǒng)運輸至東排土場，采用4 m3電鏟排棄。巖石和含稀土礦圍巖分別排棄。

(3)汽車—破碎—膠帶運輸—排土機(方案Ⅲ)?？拷短觳蓤瞿蟼?cè)總出入口位置建1套半移動巖石破碎運輸系統(tǒng)，自第3 a起露天采場內(nèi)巖石采用載重45 t的礦用自卸汽車運輸至巖石破碎系統(tǒng)卸料平臺，經(jīng)破碎后由膠帶運輸至東排土場，巖石和含稀土礦圍巖經(jīng)排土機分別排棄。

2.2 技術(shù)經(jīng)濟比較

由于采場南北兩側(cè)2個出入口卸料平臺位置與采場內(nèi)工作面位置的距離基本相等，因此，上述3類方案采場內(nèi)汽車運輸?shù)倪\距基本相等，所需汽車數(shù)量基本一致。上述3類方案僅需比較采場外部運輸，結(jié)果見表1。3類方案的基礎(chǔ)成本見表2，設(shè)計基建期和第1 a 投產(chǎn)期巖石由汽車直排，3類方案僅比較第2 a后投產(chǎn)期、達產(chǎn)期和減產(chǎn)期的排巖費用，結(jié)果見表3。

由表3可知：方案Ⅱ前期可比投資比方案Ⅰ高2 950萬元，總可比費用現(xiàn)值比方案Ⅰ低12 588.39萬元；方案Ⅲ前期可比投資比方案Ⅰ高4 300萬元，總可比費用現(xiàn)值比方案Ⅰ低25 423.44萬元；方案Ⅲ前期可比投資比方案Ⅱ高1 350萬元，總可比費用現(xiàn)值比方案Ⅱ低12 835.05萬元。可見，盡管方案Ⅲ前期投資大，但總生產(chǎn)服務(wù)年限內(nèi)可比費用現(xiàn)值低于其余2種方案

表1 3類運輸方案特點比較

東排土場僅能向上堆排，在現(xiàn)有排土場標高(+1 600 m) 的基礎(chǔ)上需向上堆置50m，最終排土場標高達到+1 650 m，采用鐵路排土，鐵路線需爬坡至+1 650 m 標高，鐵路坡度按25‰計算，需鋪設(shè)爬坡鐵路線2 km，爬坡鐵路線占排土場空間大。受

表2 基礎(chǔ)成本費用

表3 經(jīng)濟比較 萬元

東排土場空間限制，有必要設(shè)置折返鐵路線爬坡至+1 650 m 標高，爬坡鐵路線占排土場空間大，鐵路排土實施、組織難度較大。本研究設(shè)計的半移動巖石破碎運輸系統(tǒng)在礦山二期開采過程中可移至采場內(nèi)，縮短二期開采巖石的直運距離，解決汽車運費隨深度增大而增加的問題。根據(jù)上述技術(shù)經(jīng)濟比較結(jié)果，選擇方案Ⅲ。

3 結(jié) 語

針對東介勒格勒鐵礦設(shè)計了3類技術(shù)可行的開拓運輸方案，并對該3類方案的特點及經(jīng)濟技術(shù)指標進行了詳細對比分析，選擇了最優(yōu)的開拓運輸方案，對于駐留礦體露天開采開拓運輸方案的優(yōu)化設(shè)計具有一定的參考價值。

[1] 高永濤，吳順川.露天采礦學(xué)[M].長沙：中南大學(xué)出版社，2010.

[2] 侯殿坤，李 彬，楊進軍，等.白云鄂博鐵礦東采場爆破質(zhì)量優(yōu)化[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2013(7)：94-95.

*“十二五”國家科技支撐計劃項目(編號：2011BAB07B01)。

2015-07-29)

許利生(1970—)，男，教授級高級工程師，243000 安徽省馬鞍山市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)西塘路666號。