饒燕國
(攀鋼集團礦業(yè)有限公司技改設備部,四川 攀枝花 617099)
攀鋼集團礦業(yè)有限公司攀枝花鐵礦為西南地區(qū)一大型露天采場之一,位于四川省攀枝花市東區(qū),距市中心炳草崗約11km,距成昆鐵路攀枝花火車站直距約25km。礦區(qū)鐵路與成昆線渡口支線在密地接軌,交通方便。攀枝花鐵礦設計圈定的露天采場境界內(nèi)礦巖總量為27014.32萬萬t,其中礦石量23308.96萬t,巖石量16919.30萬t(注:數(shù)據(jù)來自“攀鋼集團礦業(yè)有限公司朱、蘭采場開拓運輸系統(tǒng)改造工程初步設計(2010年)”)。攀枝花鐵礦采場內(nèi)巖石使用破碎膠帶運輸系統(tǒng),采場汽車運輸,經(jīng)破碎后巖石由膠帶直接運到鐵路排土場,然后用排土機排棄。
攀枝花鐵礦采場巖石生產(chǎn)工藝屬于“露天礦單斗+自卸汽車+半移動破碎站+帶式輸送機+排土場排土”半連續(xù)工藝。對于開采深度較大的露天礦,當開采工作棒下降到一定深度時,初期(基建期)布設在采場境界內(nèi)的半移動破碎站需要移至坑下的適當標高,以減小礦用自卸汽車的運距,進而降低礦用自卸汽車運輸成本,提高露天礦的經(jīng)濟效益。而半連續(xù)工藝能否取得更大效益,取決于該工藝諸多關鍵技術,半移動破碎站布設水平是否合理既是最重要因素之一,也是降低生產(chǎn)成本的有效保證。攀枝花鐵礦巖石破碎膠帶系統(tǒng)已于2013年建成投產(chǎn),隨著采場開采深度的增加,需對巖石破碎站進行第二次移設。結合攀枝花鐵礦采場生產(chǎn)能力、工程建成時間、采場巖石分布等因素,分析了攀枝花鐵礦巖石破碎站第二站位置移設的原因。通過對巖石在采場內(nèi)綜合運輸成本、采場空間推進等因素進行分析,確定攀枝花鐵礦巖石破碎站第二站移設的合理位置。
表1 朱蘭采場內(nèi)礦巖結存量表 單位:萬噸
目前攀枝花鐵礦朱蘭采區(qū)內(nèi)結存礦石量14495萬t,其中1150m水平以上有礦石量6229萬t,巖石10853萬t,剝采比0.75t/t。采區(qū)各臺階礦巖結存量見表1。
巖石破碎膠帶運輸系統(tǒng)站承擔著采場內(nèi)主要的巖石運輸任務,目前采場內(nèi)巖石運輸?shù)?240m巖石破碎站的平均運輸距離為1750m,運輸?shù)?290m倒裝礦倉的平均運輸距離為2300m。下采場內(nèi)巖石運輸?shù)?240m巖石破碎站的平均運輸距離為1560m,運輸?shù)?290m倒裝礦倉的平均運輸距離為2560m。隨著采場的不斷下降延伸,采場東山頭滑體、西南幫滑體、蘭山西北幫滑體壓制采場推進,整個采場空間部位嚴重失調(diào),制約了采場的整體發(fā)展。采用汽車—破碎膠帶運輸系統(tǒng)后,礦石、巖石破碎站均布置在采場內(nèi),對采場空間推進和合理部位安排都產(chǎn)生了嚴重的影響,根據(jù)2017~2022年采剝計劃,整個露天采場后期將難以維持1350萬t礦石生產(chǎn)能力,礦山生產(chǎn)能力將持續(xù)下降。因此,需要對巖石破碎站的第二次移設的位置進行研究論證,以適應采場的發(fā)展,降低企業(yè)運輸及開采成本。
(1)巖石破碎站第一站位于采場內(nèi)西南幫1240m水平,自2013年建成使用至今,西南幫1240m水平以下未推進,制約了下部采場空間的發(fā)展,給生產(chǎn)組織帶來了極大的困難,巖石破碎站壓制采場空間量。
巖石破碎站在1240m水平占用采場空間礦巖總量546.12萬t,其中礦石量292.33萬t,巖石量253.79萬t。
(2)礦石破碎站由原設計的1210m水平改移至1195m水平后,受上部1270m水平兩次滑體的影響,投入使用嚴重滯后。如果巖石破碎站不及時進行第二次移設,即將導致朱礦采場西南幫1240m水平以下部位無法推進,對礦石破碎站第二站移設產(chǎn)生嚴重影響,又將造成西南幫1195m以下水平不能推進,影響整個采場的生產(chǎn)組織。
(3)隨著采場的不斷下降延伸,后期采場巖石量將會逐漸減少,如果巖石破碎站首站不及時移設,將會使近幾年采場內(nèi)巖石運往1240m巖石破碎站或1290m倒裝礦倉的運輸距離大大增加,從而增加運輸成本。因此急需對巖石破碎站首站進行移設,并對移設位置進行論證選擇。
根據(jù)中冶北方工程技術有限公司2010年11月編制的“攀鋼集團礦業(yè)有限公司朱蘭采場開拓運輸改造工程初步設計”,巖石破碎站第二站移設位置位于采場西南幫89#勘探線1225m水平。根據(jù)采場實際推進情況和采剝計劃,對巖石破碎站第二站的移設提出了兩個方案:(1)巖石破碎站第二站位置按初步設計不變,將巖石破碎站第二站移設到1225m水平;(2)將巖石破碎站移設到1210m水平。
破碎站在服務期內(nèi)各水平至破碎站運輸量及平均運距見表2~4,巖石破碎站移設方案比較見表5。
表2 蘭營徐采場至兩個方案平均運距表
表3 朱礦采場至兩個方案平均運距表
表4 朱蘭采場至至兩個方案平均運距表
表5 巖石破碎站移設方案比較表
綜合上述分析比較,巖石破碎站第二站的移設位置采用方案二,即將巖石破碎站第二站的移設位置布置在1210m水平,卸礦平臺標高1210m水平,出礦平臺標高1195m水平。
結合攀枝花鐵礦露天采場生產(chǎn)能力、采場結存巖石量及巖石破碎膠帶系統(tǒng)建成投產(chǎn)時間,分析了巖石破碎站第二站移設的必要性。結合巖石破碎站第二站移設位置,通過破碎站位置與運營成本分析研究,提出破碎站在其服務范圍內(nèi)合理的位置,并結合攀枝花鐵礦山實際地質條件、工程建設投資、運營成本、采場推進空間等因素綜合分析,最終確定攀枝花鐵礦巖石破碎站第二站移設的合理位置。根據(jù)原初步設計,攀枝花鐵礦巖石破碎站及膠帶運輸系統(tǒng)共設4個破碎站,建設順序為:1號破碎站完成服務年限后,依次搬遷至2號、3號、4號破碎站位置。巖石破碎站第二站移設后,破碎站個數(shù)可適當減少,能節(jié)省破碎站移設的投資費用。同時破碎站個數(shù)的減少,能減少采場空間壓礦范圍,能有效地縮短運輸距離,經(jīng)濟效益顯著。