張良兵

(攀鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司設(shè)計(jì)研究院)

蘭山采場(chǎng)西幫礦石回收技術(shù)的探討

張良兵

(攀鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司設(shè)計(jì)研究院)

結(jié)合工程設(shè)計(jì)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)蘭山采場(chǎng)西幫礦石回收提出了露天擴(kuò)幫境界方案，為了實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)境界參數(shù)的優(yōu)化選取進(jìn)行了探討，可為后續(xù)該類邊坡掛幫礦石回收方案的設(shè)計(jì)提供參考。

礦石回收 露天擴(kuò)幫 境界參數(shù)

蘭營(yíng)徐采場(chǎng)是攀鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司主要露天生產(chǎn)采場(chǎng)之一，自西向東分為蘭家火山、營(yíng)盤山及徐家山，采場(chǎng)經(jīng)過(guò)40多a的生產(chǎn)，已進(jìn)入深凹露天開(kāi)采。近年來(lái)，由于朱蘭采場(chǎng)生產(chǎn)能力持續(xù)加大，采場(chǎng)下降速度加快，各生產(chǎn)作業(yè)水平空間受限，配礦困難，生產(chǎn)壓力較大，采場(chǎng)現(xiàn)有作業(yè)空間難以滿足公司持續(xù)的穩(wěn)產(chǎn)要求。根據(jù)礦山現(xiàn)有地質(zhì)資料，蘭山采場(chǎng)17#勘探線以西1 285 m水平以上賦存大量掛幫礦石，地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)734.32萬(wàn)t，對(duì)該部分礦石資源的回收利用，可彌補(bǔ)目前朱蘭采場(chǎng)鐵礦石產(chǎn)能的不足，在一定程度上解決采場(chǎng)下部正常生產(chǎn)水平配礦的問(wèn)題。

1 工程概況

從蘭山采場(chǎng)16#勘探線以西掛幫礦體賦存部位上看，其主要分布在蘭山采場(chǎng)西北幫及西南幫，其中西北幫掛幫礦體主要分布于F219～F211斷層的 1 450 m水平以下。該部分掛幫礦體主要位于蘭山采場(chǎng)觀景臺(tái)下部，若采用露天擴(kuò)幫開(kāi)采方式進(jìn)行回采，露天擴(kuò)幫最高剝離標(biāo)高為1 615 m，擴(kuò)幫邊坡高達(dá)360 m，剝采比高達(dá)6 t/t。該部位掛幫礦不適宜采用露天擴(kuò)幫開(kāi)采方式進(jìn)行回采；蘭山采場(chǎng)16#勘探線以西西幫、西南幫掛幫礦石埋藏淺，品位高，采用露天擴(kuò)幫開(kāi)采方式進(jìn)行回采經(jīng)濟(jì)效益好。因此，此次確定的擴(kuò)幫范圍為蘭山采場(chǎng)16#勘探線以西西幫、西南幫掛幫礦體，該部位掛幫礦資源量表內(nèi)礦470.02萬(wàn)t，平均TFe品位36.88%，表外礦MFe 68.18萬(wàn)t，平均TFe品位17.77%。

2 開(kāi)采方法

掛幫礦回采方式包括露天擴(kuò)幫開(kāi)采、地下開(kāi)采及露天—地下聯(lián)合開(kāi)采等3種[1-2]。蘭山采場(chǎng)為一生產(chǎn)礦山，若此時(shí)采用地下開(kāi)采方式對(duì)該部位掛幫礦石進(jìn)行回收，必將導(dǎo)致蘭山西幫、西北幫邊坡出現(xiàn)垮塌，從而威脅到蘭山采場(chǎng)下部水平正常生產(chǎn)的安全。因此在蘭山采場(chǎng)下部水平正常露天開(kāi)采時(shí)，暫無(wú)法對(duì)該部位掛幫礦體采用地下開(kāi)采方式進(jìn)行回收。為此，此次僅考慮采用露天擴(kuò)幫開(kāi)采方式對(duì)16#勘探線以西1 465～1 285 m掛幫礦石進(jìn)行回收。

3 露天擴(kuò)幫開(kāi)采境界的確定

3.1 擴(kuò)幫范圍

擴(kuò)幫范圍位于蘭山采場(chǎng)16#～19#勘探線西幫、西南幫，長(zhǎng)約400 m，寬約300 m，最高剝離標(biāo)高 1 570 m，最低開(kāi)采標(biāo)高1 285 m，擴(kuò)幫最大高度285 m。

3.2 擴(kuò)幫境界主要參數(shù)

根據(jù)該部位礦體產(chǎn)狀、礦巖物理力學(xué)性質(zhì)及礦巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、回采技術(shù)條件及現(xiàn)狀邊坡等，擴(kuò)幫境界主要參數(shù)如下：

(1)臺(tái)階高度。若設(shè)計(jì)采用一般呈規(guī)律的單臺(tái)階或雙臺(tái)階并段設(shè)置段高，留設(shè)安全平臺(tái)隔離，由于擴(kuò)幫范圍空間較狹小，境界將大大外擴(kuò)，導(dǎo)致擴(kuò)幫范圍內(nèi)剝離巖石量增加，剝采比增大，經(jīng)濟(jì)效益差。因此設(shè)計(jì)綜合考慮了經(jīng)濟(jì)合理剝采比等因素，在確保擴(kuò)幫設(shè)計(jì)境界和現(xiàn)狀銜接良好及邊坡整體穩(wěn)定的前提下，單臺(tái)階高度15 m，斜坡公路在邊坡上折返下線，兼做安全平臺(tái)，最終段高30～75 m不等。擴(kuò)幫邊坡未留設(shè)斜坡公路的部位設(shè)置安全平臺(tái)，采用雙臺(tái)階并段，最終段高30 m。

(2)階段坡面角。階段坡面角設(shè)計(jì)為65°。

(3)平臺(tái)寬度。斜坡公路在邊坡上折返下線，作為安全平臺(tái)，公路寬8 m；擴(kuò)幫邊坡未留設(shè)斜坡公路的部位設(shè)置寬度8 m的安全平臺(tái)，每隔2個(gè)安全平臺(tái)設(shè)置1個(gè)清掃平臺(tái)，寬12 m。

(4)局部擴(kuò)幫最終邊坡角。局部擴(kuò)幫最終邊坡角設(shè)計(jì)為45°～54°。

3.3 擴(kuò)幫境界圈定結(jié)果

根據(jù)以上確定的最終邊坡參數(shù)圈定了擴(kuò)幫開(kāi)采境界，擴(kuò)幫終了境界內(nèi)圈入礦石量表內(nèi)礦 220.85萬(wàn)t，平均品位TFe 36.20%, TiO210.97%，V2O50.34%；表外礦MFe 28.82萬(wàn)t，平均品位TFe 17.66%, TiO25.40%，V2O50.17%；廢石量479.40萬(wàn)t，表外礦以巖石計(jì)，平均剝采比為2.30 t/t；表外礦以礦石計(jì)，境界內(nèi)平均剝采比為1.92 t/t。項(xiàng)目實(shí)施后取得的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

4 結(jié) 語(yǔ)

高陡邊坡掛幫礦石的回收利用應(yīng)根據(jù)礦山的實(shí)際情況進(jìn)行，若蘭山采場(chǎng)西幫掛幫礦石采用常規(guī)的圈定境界的方法，留設(shè)安全平臺(tái)、清掃平臺(tái)及斜坡公路，境界將大大外擴(kuò)，增加剝采比，降低經(jīng)濟(jì)效益。因而在圈定該采場(chǎng)境界時(shí)，利用斜坡公路在邊坡上折返下線作為安全平臺(tái)，既控制了邊坡角，保證邊坡整體穩(wěn)定，又滿足了運(yùn)輸要求，降低了剝采比，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的最大化，最終可創(chuàng)造利潤(rùn)1.5億元。該采境界圈定方法可為類似采場(chǎng)提供參考。

[1] 蔡路軍，馬建軍，江 兵，等.高陡邊坡掛幫礦開(kāi)采方法研究[J].金屬礦山，2006(1)：65-67.

[2] 許利生.露天掛幫礦及境界以下礦石開(kāi)采方法研究[J].金屬礦山，2002(12)：29-30.

2015-01-04)

張良兵(1986—)，男，助理工程師，617000 四川省攀枝花市東區(qū)瓜子坪。