機制骨料生產線設計淺談

王晨光

隨著國家基礎建設投資和城市化進程的迅猛發展，骨料的需求量也快速增長，越來越多的企業進入了這個行業，尤其是與骨料產業相關的上游水泥企業發展機制骨料，對資源優化配置及企業可持續發展都具有重要而深遠的意義。

水泥企業一方面綜合利用石灰石礦石中的部分廢棄物加工骨料，另一方面憑借其管理優勢、資金優勢、客戶市場優勢，整合兼并一些骨料生產企業，為骨料市場的繁榮注入了新的活力。

能夠生產骨料的礦產資源主要包括天然河砂及經過破碎、篩分等生產工藝流程處理的采礦企業產生的工業廢棄物等。如今，隨著國家對天然河砂資源開發、管理、保護力度的加大，天然河砂的供給量正逐年減少，越來越多的企業將目光投向機制骨料。機制骨料的開發利用，為砂石骨料行業開辟了一條新道路，機制骨料替代天然砂石成為砂石骨料行業發展的必然。本文就機制骨料生產項目礦山設計談一些自己粗淺的認識。

一般來說，一條完整的機制骨料生產線可分為礦山開采、運輸等山上開采區，破碎、篩分、儲存、發運等主生產區以及生產管理、職工生活職能的廠前區等三部分。為了節約投資，業主大多不會委托有資質的設計院進行礦山開采專項設計工作，而是將骨料加工主生產區就近布置在礦山腳下——礦山開采工作面就近布置在粗破車間（卸料平臺邊界線就是初期開采工作面，沒有進行必要的基建采準、削頂工程等），采用水平或垂直分層推進、面向或斜向粗破車間進行爆破、全工作面推進的開采方式（見圖1）。

此開采方式有以下特點：生產初期采礦工作面在粗破車間附近；裝載平臺在粗破的卸料平臺；隨著礦山開采進度的深入，礦石的運輸距離逐漸變長；爆破后的爆堆可能需要進行二次倒堆等。這種開采方式使礦山前期投資較少，礦石前期運輸成本較低，但也存在一定的安全隱患：初期開采工作面與粗破車間距離太近，礦山穿孔、開采、爆破作業對骨料生產線安全生產有一定影響；同時，二次倒堆作業時會對下一臺段裝車作業產生影響；另外，這種開采方式的出礦量較少，難以滿足大規模生產要求。

表1 開拓運輸簡單經濟指標*

近年來，隨著機制骨料生產線規模的不斷擴大，礦山的開采規模也在不斷增大，原來的人工開采方式愈來愈難以保證骨料生產線平穩、有效地運行。為了保證礦山可靠、穩定生產，必須采用“自上而下、水平分層”的開采方式，進行必要的基建削頂、基建采準工程（見圖2）。因此，建議業主委托正規設計院進行專項設計工作，在降低前期投資、保證生產運行安全、可靠的前提下，可以將骨料主生產區的粗破車間和后續車間分開布置（粗破車間將來需要移動，而其他車間固定），通過增加粗破與下一車間的膠帶機長度的方式縮短山上運礦道路長度，減少道路的基建工程量，減少礦車數量等，從而降低基建投資及汽車運礦成本，最大限度地保證礦山生產安全。其缺點是粗破車間的位置會隨著礦山開采水平的降低而變動，從而增加粗破車間移動費用，同時也會影響生產線正常生產。不過從技術、經濟角度來說，這種布置方式有其合理性。

表1為幾種規模生產線的開拓運輸簡單經濟指表（汽車數量、年經營成本等按1km運距計算）。

同地區、同規模的機制骨料項目主要生產線投資、成本相差較小，影響投資與成本的主要因素在于原料礦山設計、開采方案。每個礦山的實際地質情況不盡相同，所以不具有可比性，但礦山設計方案對項目的運營成敗至關重要，同一個礦山不同的開采、開拓、運輸方案會得到不同的效果。

設計時，粗破車間位置的選擇應考慮以下因素：（1）在礦山有效的服務年限內，粗破車間移動次數最好不要超過3次，以1次為宜；（2）粗破車間的位置宜控制在1km礦石運輸距離范圍之內；（3）粗破車間在每個服務年限不應低于3年；（4）粗破車間位置垂直或斜交開采工作面方向，盡可能不要正對著工作面爆破的方向；（5）粗破車間應設計成移動或半移動式，以便于下一步移動等。

機制骨料設計時，一定要考慮行業產品售價低、銷售市場半徑小、生產周期短等特點。礦山設計應根據礦山實際地質情況酌情進行優化，使企業取得良好的經濟效益。