遙控鏟運(yùn)機(jī)在蔡家營鋅金礦的應(yīng)用

方 勇

(河北華澳礦業(yè)開發(fā)有限公司, 河北張家口市 075000)

遙控鏟運(yùn)機(jī)在蔡家營鋅金礦的應(yīng)用

方 勇

(河北華澳礦業(yè)開發(fā)有限公司, 河北張家口市 075000)

蔡家營鋅金礦采用中深孔分段空場采礦法,利用無軌設(shè)備出礦。在回采礦體時,考慮到安全原因,鏟運(yùn)機(jī)將不進(jìn)入空區(qū)出礦,從而造成大量礦石殘留在采場。在回采下分層礦體時,上分層的殘留礦石將進(jìn)入下分層空區(qū);但是在回采礦體底部最后一分層時將形成永久損失。為了避免資源的損失,提高資源回收率,礦山通過遙控鏟車來回收最后一分層的殘留礦石。通過實例對比,證明了利用遙控鏟運(yùn)機(jī)回收采區(qū)殘留礦石具有較強(qiáng)的可操作性和實用性。

遙控鏟運(yùn)機(jī);殘留礦石;資源回收;經(jīng)濟(jì)分析

蔡家營鋅金礦是由澳大利亞格瑞芬礦業(yè)開發(fā)有限公司與中方共同出資成立的一家合資企業(yè)。2004年由中國有色工程設(shè)計研究總院設(shè)計,設(shè)計年處理礦石20×104t,2005年正式投產(chǎn),經(jīng)過3次擴(kuò)產(chǎn)改造,目前處理礦石能力為75×104t/a。

1 采出礦現(xiàn)狀

1.1 采礦工藝

礦體傾角60°～90°,為急傾斜礦體,礦脈小而多,成脈群狀,需要采富保貧,地表不允許崩落,再綜合考慮其它因素,采用中深孔分段空場嗣后充填采礦法。

(1)采準(zhǔn)工作。由斜坡道進(jìn)入脈外分段巷道,鑿巖人員和設(shè)備通過脈外分段巷道進(jìn)入分段鑿巖巷道;在采場最寬處掘進(jìn)拉槽,再在拉槽一端布置切割天井形成自由面,礦塊長度根據(jù)實際情況確定,一般不超過60m,采場間留有間柱,間柱寬度為10～15 m不等,采場高度為15m,最高不超過20m。鑿巖完成后,從天井處開始爆破,一次爆破2排,采用鏟運(yùn)機(jī)直接出礦,出礦進(jìn)路為采場兩端的穿脈,為分段出礦。

(2)回采工作。采用YGZ-90鉆機(jī)鑿巖施工中深孔,孔徑Φ60mm,最大孔深約18m,最大排距1.6m,最大孔底距1.8m;使用粉狀乳化炸藥,井下硐室拌藥,分包裝好運(yùn)至爆破采場用裝藥器裝藥;采用非電導(dǎo)爆雷管起爆。裝礦采用鏟運(yùn)機(jī),用卡車運(yùn)至地表。

(3)空區(qū)處理。在最后一分層回采結(jié)束后,在鑿巖道兩端做封閉擋墻,從最上分層利用選廠尾砂進(jìn)行膠結(jié)充填。

1.2 出礦現(xiàn)狀

(1)出礦設(shè)備。礦山使用北京安期生公司制造的鏟運(yùn)機(jī),型號為ACY-3型。它是一種矮車身,中央鉸接前端裝載的裝、運(yùn)、卸聯(lián)合作業(yè)設(shè)備,既可以用于采場出礦、出渣,又可以向低位的溜井卸礦,也能向較高的運(yùn)輸車或礦車卸礦,還可以用鏟斗運(yùn)送輔助材料、機(jī)械設(shè)備、修路、鋪路,具有生產(chǎn)能力大、效率高,機(jī)動靈活、活動范圍廣,大大改善司機(jī)作業(yè)條件等優(yōu)點(diǎn),但又有輪胎磨損大,尾氣凈化問題,維修費(fèi)用高,對人員素質(zhì)要求高等缺點(diǎn)。

(2)出礦現(xiàn)狀。回采爆破從拉槽一端的切割天井開始,擴(kuò)井排爆破結(jié)束,向鑿巖道兩端后退式回采爆破。爆破后鏟運(yùn)機(jī)從兩端出礦穿脈進(jìn)入鑿巖道出礦,在爆破的前幾排內(nèi),鏟運(yùn)機(jī)幾乎能將爆破的礦石出干凈,但隨著爆破向兩端的進(jìn)行,采空區(qū)面積越來越大,根據(jù)爆破落礦情況,很多礦石都被拋擲到了較遠(yuǎn)的空區(qū)里。然而出于安全考慮,鏟運(yùn)機(jī)的駕駛室不能進(jìn)入空區(qū)作業(yè),因此鏟運(yùn)機(jī)只能鏟出鏟臂能鏟到范圍的礦石,更遠(yuǎn)處的礦石只能靠自重溜到能鏟出的區(qū)域。由于礦石自然安息角的因素,仍然有一部分礦石留在空區(qū)里不能鏟出。隨著爆破向兩端出礦穿脈的進(jìn)行,堆積留在空區(qū)的礦石將越來越多。

根據(jù)礦山總結(jié)的規(guī)律,采場沿走向越長,堆積在采場的礦石將越多,因此合理控制采場長度也是減少礦石殘留堆積的措施之一,但是相應(yīng)地也會增加井巷工程的掘進(jìn)量。由于下分層爆破后,上分層留下的礦石基本上能進(jìn)入下分層空區(qū),因此只會在最后一分層形成大量的殘留礦石堆積而不能鏟出。

為此,在最后一分層,適當(dāng)縮短采場長度、增加出礦穿脈將能更多地鏟出殘留在空區(qū)的礦石,但這樣仍然會有一部分礦石留在空區(qū),同時增加掘進(jìn)作業(yè)量。

2 應(yīng)用與評價

礦山統(tǒng)計了近幾年殘存在采場空區(qū)的礦石,并且2009年以前形成的空區(qū)基本上已經(jīng)充填,也就是說,殘留在空區(qū)的礦石已經(jīng)永久性損失。

從表1可以看到,每年將有較多的礦石殘留在空區(qū)而不能鏟出,不僅降低了資源回采率,造成資源的損失,而且對礦山的經(jīng)濟(jì)效益也有一定的影響。為此,在適當(dāng)增加掘進(jìn)工程的情況下,礦山提出了使用遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦的方法并予以了實施。

表1 近幾年空區(qū)殘留礦石

2.1 遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦統(tǒng)計

礦山于2011年9月在現(xiàn)有的2臺鏟運(yùn)機(jī)上安裝了遙控系統(tǒng),一臺使用,一臺備用;安裝調(diào)試后對操作人員進(jìn)行了培訓(xùn),并進(jìn)行了試運(yùn)行。試運(yùn)行結(jié)果令人滿意。使用遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦后,雖然仍有少量礦石殘留于采空區(qū),但相對于使用前,已大大減少了資源的損失。根據(jù)礦山統(tǒng)計,一臺遙控鏟運(yùn)機(jī)班出礦量在180t左右。從2011年10月正式使用遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦,只白班作業(yè),其余2班鏟運(yùn)機(jī)做其他工作。礦山統(tǒng)計了5個月遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦實際情況,為了便于計算,出礦量取整數(shù),見表2。

2.2 經(jīng)濟(jì)分析

根據(jù)出礦統(tǒng)計,對遙控鏟運(yùn)機(jī)的使用情況進(jìn)行經(jīng)濟(jì)成本分析。2臺鏟運(yùn)機(jī)的遙控系統(tǒng)及安裝費(fèi)用為50萬元,在此不考慮鏟運(yùn)機(jī)折舊;礦山運(yùn)礦成本45元/t,選礦成本54元/t,采礦費(fèi)用在每月的采礦結(jié)算中已經(jīng)付給采礦承包商,故無需采礦成本,出礦費(fèi)用還要從承包商工程款扣除。根據(jù)礦石品位和當(dāng)月實際鋅的平均價格估算鏟出礦石的價值,見表2。

從表2可以看出,雖然遙控鏟運(yùn)機(jī)使用才5個月,但所回收礦石的市場價值已經(jīng)達(dá)到567.4萬元。運(yùn)礦選礦成本114.04萬元、鏟運(yùn)機(jī)遙控系統(tǒng)安裝費(fèi)用50萬元及其他輔助費(fèi)用等,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于回收礦石的市場價值。

表2 遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦經(jīng)濟(jì)成本分析

2.3 應(yīng)用評價

根據(jù)經(jīng)濟(jì)成本分析,遙控鏟運(yùn)機(jī)在礦山的應(yīng)用不僅回收了資源,提高了資源回收率,還可為公司帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益,在同類型礦山中具有推廣價值。

[1]中國恩菲工程技術(shù)有限公司.蔡家營鋅金礦75萬t/a擴(kuò)產(chǎn)計劃[R].張家口:河北華澳礦業(yè)開發(fā)有限公司,2009.

[2]李建波.金屬礦床地下開采[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2011.

[3]石博強(qiáng).地下輔助車輛[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2006.

[4]馬立強(qiáng).礦山技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2007.

2012-03-14)

方 勇(1983-),男,四川儀隴人,助理工程師,主要從事采礦技術(shù)工作。