付國(guó)龍

（本鋼集團(tuán)礦業(yè)南芬露天礦，遼寧 本溪 117000）

南芬露天礦是一個(gè)擴(kuò)幫過(guò)渡礦山，目前正處于三期擴(kuò)幫四期開(kāi)采階段。382m固定破碎站是位于上盤(pán)部位；服務(wù)于上期擴(kuò)幫生產(chǎn)的排巖系統(tǒng)。在本鋼設(shè)計(jì)院2009年的1500萬(wàn)噸三期擴(kuò)產(chǎn)設(shè)計(jì)中，將382m破碎站位置劃分至上盤(pán)擴(kuò)幫第一條帶境界中，待推采至此處382水平時(shí)，需拆除保證正常推采。但是，從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況看，382m破碎站附近仍有大量巖石未剝離，如此時(shí)將破碎站拆除，剝巖成本將大幅升高；并且，從剝采比方面來(lái)看，南芬露天礦三期擴(kuò)幫過(guò)渡時(shí)期剝采比大（達(dá)到6.5t/t），剝巖時(shí)間集中，無(wú)法達(dá)到連幫前均衡剝巖、平衡投資的要求?；疽陨蠋c(diǎn)矛盾，提出了本課題——適當(dāng)延長(zhǎng)382m破碎站的使用時(shí)間，優(yōu)化通路布置，降低剝巖成本。

1 開(kāi)采現(xiàn)狀和存在問(wèn)題

1.1 382米破碎站簡(jiǎn)介和位置

382m破碎站設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力2000萬(wàn)噸/年，由382m破碎站卸料站、下部大坑、膠帶斜井、2#土場(chǎng)排巖機(jī)組成，其主要生產(chǎn)過(guò)程為：廢石經(jīng)卸料站破碎后通過(guò)膠帶斜井和排巖機(jī)排至土場(chǎng)，經(jīng)過(guò)近幾年的生產(chǎn)實(shí)踐，由于南芬礦巖石硬度大、爆破效果差、設(shè)備老化等諸多影響因素，生產(chǎn)能力僅為1300萬(wàn)噸/年。382m破碎站位于上盤(pán)擴(kuò)幫第一條帶區(qū)域，位于本次擴(kuò)幫中部區(qū)域，北側(cè)為矽石山擴(kuò)幫區(qū)域，南側(cè)為鐵山擴(kuò)幫區(qū)域。見(jiàn)圖1。

圖1 382米破碎站位置

1.2 生產(chǎn)現(xiàn)狀和矛盾

由于382m破碎站的存在，將北側(cè)矽石山擴(kuò)幫區(qū)域和南側(cè)鐵山擴(kuò)幫區(qū)域分為兩個(gè)獨(dú)立的生產(chǎn)區(qū)域。而且，其分別布置了多條臨時(shí)運(yùn)輸通路與北部①號(hào)出入溝和南部②號(hào)出入溝相連，壓占了擴(kuò)幫平盤(pán)空間，難以滿足大規(guī)模推采和迅速下降的需要，拆除382m破碎站釋放作業(yè)平盤(pán)空間，保證此處的快速推采顯得尤為迫切。但是，在南芬露天礦當(dāng)前生產(chǎn)時(shí)期，面對(duì)國(guó)內(nèi)國(guó)外鋼鐵行業(yè)跌宕起伏的形勢(shì)，南芬露天礦既承擔(dān)著本鋼重要礦石原料生產(chǎn)基地、不允許在礦礦石供應(yīng)上存在半點(diǎn)閃失；又面臨著擴(kuò)幫過(guò)渡時(shí)期剝采比大（達(dá)到6.5t/t）、生產(chǎn)成本高、運(yùn)輸能力不足、連幫接續(xù)困難等問(wèn)題。

因此，為了保證上盤(pán)擴(kuò)幫的快速下降，降低剝巖成本，提高礦山競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)382m破碎站的保留與否、延長(zhǎng)使用至何時(shí)、如何優(yōu)化運(yùn)輸通路、如何在擴(kuò)幫過(guò)渡中發(fā)揮系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)排巖作用進(jìn)行了深入研究。382m破碎站附近生產(chǎn)現(xiàn)狀見(jiàn)圖2。

圖2 382米破碎站附近生產(chǎn)現(xiàn)狀

2 382米破碎站的延長(zhǎng)使用與道路優(yōu)化

2.1 優(yōu)化原則

①延長(zhǎng)382m破碎站使用時(shí)間，合理布置運(yùn)輸通路，不能影響其所壓占部位的正常連幫接續(xù)。②保證安全生產(chǎn)，通路順行，巖石的正常合理推采。③將382m破碎站壓占平盤(pán)空間保留到最小，將其附件巖石開(kāi)采量達(dá)到最大，增加382m破碎站的貨源供給量。

2.2 延長(zhǎng)優(yōu)化時(shí)間

根據(jù)以上原則，依據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)模式和設(shè)備能力，按照上盤(pán)擴(kuò)幫部位近幾年平均產(chǎn)量3500萬(wàn)噸/年，提出了382m破碎站延長(zhǎng)使用的時(shí)間1年～3年，合理優(yōu)化運(yùn)輸通路，并分別對(duì)1、2、3年進(jìn)行編排生產(chǎn)計(jì)劃論證。

2.2.1 編排生產(chǎn)計(jì)劃論證

（1）延長(zhǎng)1年的方案和達(dá)到的狀態(tài)

首先，在第二條帶擴(kuò)幫鐵山區(qū)域布置向北去往382m破碎站的運(yùn)輸通路；

然后，在矽石山區(qū)域布置向南去往382m破碎站的運(yùn)輸通路；

最后，將382m破碎站前方推采，壓占空間壓縮至最小，形成第一條帶擴(kuò)幫區(qū)域的南北通路，實(shí)現(xiàn)第一條帶和第二條帶的南北大貫通、優(yōu)化道路的布置和延長(zhǎng)382m破碎站使用。延長(zhǎng)1年后的狀態(tài)見(jiàn)圖3。

圖3 延長(zhǎng)1年后的狀態(tài)圖

（2）延長(zhǎng)2年達(dá)到的狀態(tài)見(jiàn)圖4。

圖4 延長(zhǎng)2年后的狀態(tài)圖

（3）延長(zhǎng)3年達(dá)到的狀態(tài)見(jiàn)圖5。

圖5 延長(zhǎng)3年后的狀態(tài)圖

（4）延長(zhǎng)后的382m破碎站與下方臺(tái)階高差對(duì)比

通過(guò)編排生產(chǎn)計(jì)劃，確定了上盤(pán)擴(kuò)幫部位下降速度為48米/年。

分別列出延長(zhǎng)1、2、3年的382m破碎站區(qū)域與下方擴(kuò)幫區(qū)域和上期境界采礦區(qū)域的高差見(jiàn)表1。

表1 高差對(duì)比表

圖5 膠帶斜井與境界斷面圖

2.2.2 延長(zhǎng)382米破碎站后影響連幫分析

經(jīng)礦山編排的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃對(duì)照，在第6年，需保證上盤(pán)擴(kuò)幫與上期境界采礦區(qū)域在142米水平正常連幫從而保證生產(chǎn)作業(yè)空間和礦山正常開(kāi)采的延續(xù)。分別對(duì)延長(zhǎng)1、2、3年對(duì)連幫的影響分析如下。

（1）延長(zhǎng)1年后連幫分析

延長(zhǎng)1年后，保留的382巖石站位置與下方剝巖區(qū)域相差4個(gè)臺(tái)階，可通過(guò)第2年～6年的生產(chǎn)剝巖逐漸攆回。

（2）延長(zhǎng)2年后連幫分析

延長(zhǎng)2年后，保留的382巖石站位置與下方剝巖區(qū)域（286水平）相差8個(gè)臺(tái)階，隨著下部的生產(chǎn)，需在第3年～6年這4年時(shí)間里逐漸攆回。此時(shí)，382m破碎站位置需從382m生產(chǎn)至142m，相差20個(gè)臺(tái)階，每年需下降60m；而382m破碎站下方區(qū)域需從286m下降至142m，相差12個(gè)臺(tái)階，每年需下降36m。根據(jù)礦山多年經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，礦山擴(kuò)幫區(qū)域每年下降60m已達(dá)最大值。如果繼續(xù)延長(zhǎng)382m破碎站的使用，極易導(dǎo)致連幫困難問(wèn)題。

（3）延長(zhǎng)3年后連幫分析

從上述描述中看出，延長(zhǎng)3年將導(dǎo)致保留的38m米破碎站位置連幫困難，壓占平臺(tái)，影響正常生產(chǎn)。從編排生產(chǎn)計(jì)劃和對(duì)連幫的影響來(lái)看，延長(zhǎng)2年是比較合理的。

2.2.3 382米破碎站膠帶斜井延長(zhǎng)時(shí)間分析

382m破碎站下部膠帶斜井為382m破碎站的重要組成部分，其穿過(guò)擴(kuò)幫區(qū)域到達(dá)2#土場(chǎng)，現(xiàn)結(jié)合以上編排生產(chǎn)計(jì)劃對(duì)其穿過(guò)擴(kuò)幫區(qū)域段可延長(zhǎng)時(shí)間分析。

在采取一定措施的前提下，為了保證膠帶斜井的穩(wěn)定安全，生產(chǎn)爆破臺(tái)階需與下方預(yù)留25m穩(wěn)定巖石，以減小沖擊。因此，結(jié)合膠帶斜井與境界斷面圖判斷推采至430水平時(shí)，最終境界臺(tái)階與下方僅有25m的距離，不再適合安全作業(yè)。此時(shí)，如仍繼續(xù)延長(zhǎng)使用，將導(dǎo)致臺(tái)階無(wú)法靠界的情況。對(duì)應(yīng)延長(zhǎng)后的狀態(tài)圖可得知，延長(zhǎng)2年開(kāi)采至430m時(shí)已到達(dá)極限。

2.3 延長(zhǎng)使用時(shí)間的結(jié)論

通過(guò)以上方式，對(duì)比分析得出，382m破碎站可通過(guò)重新優(yōu)化運(yùn)輸通路、控制爆破、加強(qiáng)管理等措施實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)使用2年。

3 經(jīng)濟(jì)效益

3.1 巖量

延長(zhǎng)使用382m破碎站2年，平均年產(chǎn)量1300萬(wàn)噸/年計(jì)算，供應(yīng)382m破碎站的巖量見(jiàn)表2。

表2 供應(yīng)382米破碎站巖量表

3.2 運(yùn)距和運(yùn)輸工作量

按照擴(kuò)幫區(qū)域巖石去382巖石站比去土場(chǎng)節(jié)省綜合運(yùn)距2.5km，上期境界采礦區(qū)域巖石去382巖石站比去土場(chǎng)節(jié)省綜合運(yùn)距4km計(jì)算得出，共節(jié)省運(yùn)輸工作量1490萬(wàn)噸×2.5km+1110萬(wàn)噸×4km=8165萬(wàn)噸km。

4 結(jié)論

當(dāng)前國(guó)內(nèi)大型露天礦山在擴(kuò)幫生產(chǎn)過(guò)程中，難免涉及擴(kuò)幫區(qū)域的固定排巖系統(tǒng)。本文通過(guò)分析、編排生產(chǎn)計(jì)劃論證、經(jīng)濟(jì)對(duì)比的方式得出了擴(kuò)幫至固定破碎站臺(tái)階時(shí)，合理延長(zhǎng)固定破碎站使用的方式和時(shí)間；保證了國(guó)內(nèi)擴(kuò)幫過(guò)渡露天礦山的經(jīng)濟(jì)剝巖，對(duì)其他擴(kuò)幫過(guò)渡礦山生產(chǎn)有一定借鑒作用。