饒燕國
(攀鋼集團礦業有限公司技改設備部,四川 攀枝花 617099)
攀鋼集團礦業有限公司攀枝花鐵礦為西南地區一大型露天采場之一,位于四川省攀枝花市東區,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:數據來自“攀鋼集團礦業有限公司朱、蘭采場開拓運輸系統改造工程初步設計(2010年)”)。攀枝花鐵礦采場內巖石使用破碎膠帶運輸系統,采場汽車運輸,經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,提高露天礦的經濟效益。而半連續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,也是降低生產成本的有效保證。攀枝花鐵礦巖石破碎膠帶系統已于2013年建成投產,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 朱蘭采場內礦巖結存量表 單位:萬噸
目前攀枝花鐵礦朱蘭采區內結存礦石量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。采區各臺階礦巖結存量見表1。
巖石破碎膠帶運輸系統站承擔著采場內主要的巖石運輸任務,目前采場內巖石運輸到1240m巖石破碎站的平均運輸距離為1750m,運輸到1290m倒裝礦倉的平均運輸距離為2300m。下采場內巖石運輸到1240m巖石破碎站的平均運輸距離為1560m,運輸到1290m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,制約了采場的整體發展。采用汽車—破碎膠帶運輸系統后,礦石、巖石破碎站均布置在采場內,對采場空間推進和合理部位安排都產生了嚴重的影響,根據2017~2022年采剝計劃,整個露天采場后期將難以維持1350萬t礦石生產能力,礦山生產能力將持續下降。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,以適應采場的發展,降低企業運輸及開采成本。
(1)巖石破碎站第一站位于采場內西南幫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展,給生產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能力、采場結存巖石量及巖石破碎膠帶系統建成投產時間,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。根據原初步設計,攀枝花鐵礦巖石破碎站及膠帶運輸系統共設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,破碎站個數可適當減少,能節省破碎站移設的投資費用。同時破碎站個數的減少,能減少采場空間壓礦范圍,能有效地縮短運輸距離,經濟效益顯著。