白馬鐵礦南山采場運輸系統優化方案

張 超，魏 軍

（攀鋼礦業公司白馬鐵礦，四川 攀枝花 617000）

1 引言

南山頭采場為白馬鐵礦及及坪礦區的兩個采區之一，年采剝總量在25Mt，目前南山頭采場面臨空間狹小、運輸道破布置困難等問題，在長遠和近期開采設計中需要進一步優化運輸線路的布置問題，充分利用采場空間布置工作臺階，以適應南山頭采區的采剝運輸要求。

目前南山頭采場聯絡主干道面臨如下三個問題:

問題一:囤壓礦石問題。目前南山頭采場生產已經降至2050m平臺，2095－2050m水平東幫因現有運輸道路擠占，未釋放的空間也有約800kt的礦石囤壓，因而也面臨著靠幫釋放空間的問題。

問題二:通道問題。1#礦石破碎站位于距1#半自磨西約200m處，采場最終境界內。設計標高2131.37m，服務采場水平2065－2035m，服務時間2012－2017年。1#破碎站的布置，不僅會擠占其上部2065m、2050m水平入口的聯絡道的拓展空間（下方存在3個滑體），也阻隔了其下部經2065m運輸支線經境界外進入2050m水平以下采場支線的布置空間。

問題三:2035m水平開拓通道問題。按照今年的生產經營計劃，今年的開采水平會降至2035m水平，因而也面臨開拓道路布置問題。

圖2 白馬鐵礦及及坪XX時期現狀圖（比例1∶1000）

2 數模分析與優化

2.1 運輸網絡模型

運輸網絡對露天礦運輸路線系統進行了模擬，線路系統表明了整個露天礦的狀態和相互關系。建立網絡系統后，可以很方便地求算任何兩相關（節點）間的最短路徑，汽車可選擇一條距離較短的最優路徑。

以露天礦采剝排計劃平面圖為基礎，對其運輸線路系統進行抽象簡化，方法如下:

（1）把每條線路用其線路中心線來代替；

（2）把線路按其屬性劃分成區段，每個區段之間的銜接點即是節點。

（3）每個節點都有以下屬性:節點標號、坐標值、坡度、轉彎半徑、與其相連的接點標號、節點屬性，其中坡度以三維坐標Z坐標體現。

（4）以一定的采掘條帶為考慮單位，其運距為采掘條帶的中心距離表征采掘點的起點。

2.2 道路優化

2.2.1 運輸道路優化設計原則

（1）道路技術參數滿足礦山規范要求；

（2）在開采境界內布置運輸道路，不增加剝巖費用；

（3）滿足北山采區多臺階開采的要求；

（4）不增加運輸功，運距最短；

2.2.2 運輸道路優化

道路經過優化后，布置圖如圖3所示:

圖3 南山采場運輸系統優化后終了圖

3 技術經濟性分析

通過本次南山頭采區運輸道路和開采計劃的優化設計，規范了南山頭采區的開采計劃，縮短了南山頭采區礦巖運輸的的運距，降低了南山頭采區開采的運營費用；同時道路改造后，因道路屯壓的礦石也可以進行開采。經濟效益分析如下:

3.1 道路經濟效益

露天礦山運距的變化，對生產成本有重大的影響如下表1所示。

表1 2012年南山頭采場道路高速對成本的影響

3.2 集中采礦

如下圖4所示，南山頭采區的入口聯絡道處有礦石“屯壓”，也即常說的道路布置在礦石上。該區域的道路進行合理優化后，一方面可以將“屯壓”礦石進行開采，同時也為下部空間預留了開拓空間。

圖4所示區域為礦體平面圖，根據白馬地測采軟件計算該區域的礦、巖儲量。2110－2095m水平區域，礦石Fe2與Fe3合計約0kt巖石合計約5600t。

2095－2085m水平區域，礦石Fe2與Fe3合計約83kt 巖石合計約97kt；

2080－2065m水平區域，礦石Fe2與Fe3合計約312kt 巖石合計約67kt；

2065－2050m水平區域，礦石Fe2與Fe3合計約453kt。很顯然，848kt礦石（品位為Fe2，價格大于60元／t），經濟價值也超過5000萬元。

圖4 囤壓礦石示意圖

4 結論

運輸網絡對露天礦運輸路線系統進行的模擬，結合礦山生產規劃，如:生產計劃、運輸方式、設備性能等，對采場的道路系統進行適時的優化，技術上可行，經濟上合理，是礦山高效運行、節能經營的一種嘗試。

［1］李寶祥.采礦手冊（第三卷）［M］.北京:冶金工業出版社，1999.9.

［2］中冶長天設計研究院.攀鋼白馬鐵礦初步設計說明書［R］，2009.8.