袁鳳斌

(黑龍江烏拉嘎黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司)

·實(shí)用技術(shù)·

團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)采剝關(guān)系控制

袁鳳斌

(黑龍江烏拉嘎黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司)

團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)在30多a的生產(chǎn)實(shí)踐中，遵循露天礦采剝作業(yè)客觀規(guī)律，通過采剝量的合理分配、采剝技術(shù)指標(biāo)的超前控制，使日常生產(chǎn)中采剝關(guān)系得到了很好的控制。同時(shí)緊緊抓住生產(chǎn)剝采比的調(diào)整和均衡、采剝進(jìn)度計(jì)劃的編制、新水平的延深和準(zhǔn)備等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，處理好采剝工程發(fā)展的時(shí)空關(guān)系，使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)各臺(tái)階都能協(xié)調(diào)推進(jìn)，避免了采剝關(guān)系的失調(diào)。團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)的上述成功經(jīng)驗(yàn)，可為其他類似礦山更好地開展露天采剝技術(shù)管理工作提供參考。

露天采場(chǎng) 采剝關(guān)系 控制

團(tuán)結(jié)溝金礦床位于黑龍江省伊春市嘉蔭縣境內(nèi)，于1966年8月被發(fā)現(xiàn)，該礦山一期工程于1976年2月正式開始，設(shè)計(jì)開采方式為露天開采，生產(chǎn)規(guī)模為500 t/d；二期擴(kuò)建工程于1989年1月開始，設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為1 200 t/d(36萬t/a)。1976—2013年，團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)共計(jì)采出礦石1 300多萬t，剝離巖石12 000多萬t。企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中始終堅(jiān)持“采剝并舉、剝離先行”的原則，不斷完善工程設(shè)計(jì)，合理控制采剝關(guān)系，使整個(gè)工程進(jìn)展順利，取得了相當(dāng)可觀的成果。通過對(duì)該礦山采剝關(guān)系控制的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行介紹，為類似礦山提供參考。

1 主要技術(shù)指標(biāo)完成情況

1.1 礦山開采現(xiàn)狀

團(tuán)結(jié)溝采礦場(chǎng)采用露天開采，單一公路開拓、汽車運(yùn)輸，組合臺(tái)階陡幫剝離，緩幫采礦方法開采。采區(qū)分東、西2個(gè)露天采場(chǎng)，兩采場(chǎng)封閉圈相距約 80 m。東采場(chǎng)從1976年2月正式開采，2000年初開采至65 m水平后暫停開采；從2008年7月開始對(duì)東采場(chǎng)南幫境界外資源進(jìn)行擴(kuò)境開采，現(xiàn)開采至90 m水平，計(jì)劃于2015年底開采至75 m水平后結(jié)束開采。西采場(chǎng)從1994年5月正式開采，2008年6月開采至10 m水平結(jié)束開采。

1.2 主要技術(shù)指標(biāo)完成情況

團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)從1976年2月—2008年6月，共計(jì)采出境界內(nèi)礦石量約1 098萬t，剝離巖石約10 154萬t，平均剝采比為9.25，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)完成情況見表1。

表1 團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)開采情況

2 采剝關(guān)系的控制

2.1 采剝量的合理分配

露天礦采剝數(shù)量是依據(jù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、階段性規(guī)劃、年度生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)指標(biāo)確定的，將這些數(shù)據(jù)合理的分配至各個(gè)臺(tái)階，使有限的剝離發(fā)揮最大的效能，為順利完成當(dāng)年生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)任務(wù)創(chuàng)造有利條件。在生產(chǎn)中，主要是處理好以下幾點(diǎn)：

(1)保持1個(gè)合適的開采強(qiáng)度協(xié)調(diào)系數(shù)，即：

η=VT/VY，

(1)

式中，η為開采強(qiáng)度協(xié)調(diào)系數(shù)；VT為工作幫向頂幫推進(jìn)度，m/a；VY為采剝工程延深速度，m/a。若發(fā)現(xiàn)實(shí)際的開采強(qiáng)度協(xié)調(diào)系數(shù)與計(jì)劃的開采強(qiáng)度協(xié)調(diào)系數(shù)有差距時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。

(2)處理好延深工程與剝離工程的關(guān)系。在一定的地質(zhì)條件下，年采礦量與開拓延深周期成反比。如果根據(jù)延深周期計(jì)算出的采礦量達(dá)不到年度計(jì)劃礦量的要求，那么應(yīng)當(dāng)制訂改進(jìn)措施。團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)開拓延深周期一般在12個(gè)月以下。

2.2 采剝技術(shù)指標(biāo)的超前控制

采剝技術(shù)指標(biāo)是露天礦生產(chǎn)狀態(tài)的真實(shí)反映，加強(qiáng)指標(biāo)分析是生產(chǎn)組織者實(shí)施超前控制的最佳手段。在生產(chǎn)中，主要是注意以下幾點(diǎn)：

(1)平臺(tái)寬度。團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)設(shè)計(jì)的最小工作平臺(tái)寬度為35～45 m，在生產(chǎn)中應(yīng)保持平臺(tái)寬度大于最小工作平臺(tái)寬度。

(2)工作幫坡角。團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)設(shè)計(jì)的平均工作幫坡角為13°～25°，當(dāng)平均平臺(tái)寬度大于最小工作平臺(tái)寬度且平均幫坡角小于最大幫坡角時(shí)，此時(shí)則處于正常生產(chǎn)狀態(tài)。但也應(yīng)注意到上部超前、深部欠量的狀況。

(3)生產(chǎn)礦量(開拓礦量和備采礦量)。團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)開拓礦量、備采礦量保有期分別按1，0.5 a進(jìn)行控制。在生產(chǎn)中，需要注意的是：①掌握生產(chǎn)礦量的變化規(guī)律，即生產(chǎn)礦量的變化是呈周期性的，當(dāng)開拓延深工程一旦完成可以開拉下一水平塹溝時(shí)，生產(chǎn)礦量達(dá)到最大值，以后隨著開采的繼續(xù)而逐漸下降，當(dāng)開拓延深工程即將結(jié)束前變?yōu)樽钚≈?；②生產(chǎn)中可供同時(shí)作業(yè)的工作面?zhèn)€數(shù)，若該量均集中于某1～2個(gè)工作面內(nèi)，則可供同時(shí)作業(yè)的作業(yè)場(chǎng)所太少，影響設(shè)備效率的發(fā)揮，將會(huì)導(dǎo)致采區(qū)生產(chǎn)持續(xù)緊張。

3 采剝關(guān)系控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

3.1 生產(chǎn)剝采比的調(diào)整和均衡

團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)從1983年規(guī)模開采東采場(chǎng)，至2008年西采場(chǎng)開采結(jié)束，共計(jì)完成采礦1 060.60萬t，剝巖9 688.12萬t，平均剝采比為9.13。該采場(chǎng)1983—2008年間的剝采比變化曲線見圖1。

圖1 團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)歷年剝采比變化曲線

由圖1可知，團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)生產(chǎn)剝采比的變化規(guī)律是由小到大，然后逐漸減小。從1983年開始剝采比僅為4.27，1989年二期擴(kuò)建工程開始后剝采比達(dá)到最大值21.64，1992年二期工程達(dá)產(chǎn)以后采礦量達(dá)到36萬t/a以上，除1993、2001年受雨水大影響導(dǎo)致剝離欠量外，其余時(shí)間段內(nèi)可以說是生產(chǎn)正常。這主要得益于：①參照設(shè)計(jì)的分層平均剝采比來均衡生產(chǎn)各時(shí)期的生產(chǎn)剝采比；②在生產(chǎn)中可通過改變開采程序(包括首采地段、推進(jìn)方向、掘溝位置等)、工作平盤寬度、工作幫坡角參數(shù)、同時(shí)作業(yè)面數(shù)量等辦法來調(diào)整均衡生產(chǎn)剝采比。

3.2 采剝進(jìn)度計(jì)劃的編制

采剝進(jìn)度計(jì)劃是指導(dǎo)露天礦合理、均衡、持續(xù)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。編制1份技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的采剝計(jì)劃，對(duì)于保證露天采剝作業(yè)高效有序進(jìn)行是十分重要的。技術(shù)上可行是指該計(jì)劃須滿足：①采剝總量應(yīng)與車、鏟、鉆能力相適應(yīng)；②確保較為穩(wěn)定的供礦量和入選品位；③各臺(tái)階的推進(jìn)須滿足技術(shù)要素(最小工作平臺(tái)寬度、安全平臺(tái)寬度、工作臺(tái)階的超前關(guān)系、采場(chǎng)延深與臺(tái)階推進(jìn)速度關(guān)系等)。在計(jì)劃安排上要避免開采部位欠量，以確保整個(gè)采剝作業(yè)有遵循合理的開拓開采程序、正常的作業(yè)條件和適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)準(zhǔn)備礦量，使所有開采部位協(xié)調(diào)推進(jìn)。經(jīng)濟(jì)上合理是指采剝總量的安排要保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化，即確保完成上級(jí)下達(dá)的全年生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)任務(wù)。

3.3 新水平的延深和準(zhǔn)備

團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)新水平準(zhǔn)備工作技術(shù)要求如下：

(1)生產(chǎn)中一般采用雙壁溝掘溝方式。在礦體上盤處開掘臨時(shí)出入溝，采用汽車分層挖掘。掘溝參數(shù)：分層溝深5 m，溝底寬12 m，長(zhǎng)125 m，縱坡不大于8%，外溝幫坡面角75°，內(nèi)溝幫坡面與礦體層面一致，出入溝最大深度為10 m。

(2)開段溝深度10 m，溝底寬12 m，長(zhǎng)度50 m(可以滿足2臺(tái)挖掘機(jī)同時(shí)作業(yè))，縱坡3‰(便于排水)，其位置和延伸方向盡量接近礦體，盡量減少損失貧化，縮短運(yùn)距，保證最大可能的延伸速度。

(3)溝的延伸方向視現(xiàn)場(chǎng)情況確定，可采取2種方式：①沿頂幫境界延伸；②沿礦體上盤延伸。

(4)作業(yè)過程中保證場(chǎng)地平整，超挖、欠挖控制在±200 mm；三角掌子用推土機(jī)配合處理；及時(shí)處理罩頭和大塊，以防碰壞設(shè)備。

(5)在采剝進(jìn)度安排上，出入溝、開段溝的開掘要避開雨季(一般安排在秋季)。

4 結(jié) 語

團(tuán)結(jié)溝露天采場(chǎng)在遵循露天礦采剝作業(yè)客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過采剝量的合理分配、采剝技術(shù)指標(biāo)的超前控制等方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)采剝關(guān)系的有效控制。通過介紹該采場(chǎng)在處理采剝關(guān)系中的成功經(jīng)驗(yàn)，為類似礦山提供借鑒。

2014-10-10)

袁鳳斌(1960—)，男，副總工程師，高級(jí)工程師，153221 黑龍江省嘉蔭縣烏拉嘎鎮(zhèn)。