南芬露天礦鉤機(jī)清理臺(tái)階邊經(jīng)濟(jì)效益分析

李大海 張子斌

（本溪鋼鐵（集團(tuán)）礦業(yè)有限責(zé)任公司南芬露天鐵礦）

南芬露天礦采用大電鏟清掃臺(tái)階邊根底，大電鏟鏟裝效率不高，同時(shí)容易造成一定的設(shè)備備件損壞，其次，對(duì)牙輪鉆機(jī)進(jìn)行穿孔作業(yè)的平盤(pán)準(zhǔn)備造成較大影響。通過(guò)使用鉤機(jī)對(duì)臺(tái)階邊清理的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行淺析，改變大電鏟清理臺(tái)階邊根底的現(xiàn)有模式，以達(dá)到提高鏟裝效率，降低生產(chǎn)成本的目的［1-5］。

1 礦山概況

本溪鋼鐵（集團(tuán)）礦業(yè)有限責(zé)任公司南芬露天礦是我國(guó)大型露天開(kāi)采礦山，位于遼寧省本溪市南25 km處，距本溪市南芬區(qū)南芬鎮(zhèn)7.5 km。礦區(qū)地理坐標(biāo)為東經(jīng)123°50′，北緯41°07′。礦區(qū)地貌為侵蝕構(gòu)造中高山地貌，山尖部坡陡，主要山脈走向近東西。探明地質(zhì)儲(chǔ)量為8.5億t，是本鋼鐵礦石主要生產(chǎn)基地。

主要生產(chǎn)流程包括穿孔、爆破、鏟裝、運(yùn)輸、排巖、排水等環(huán)節(jié)。經(jīng)多年開(kāi)采，南芬露天鐵礦已由山坡露天礦轉(zhuǎn)為凹陷露天礦，正在開(kāi)展由三期開(kāi)采境界向四期開(kāi)采境界過(guò)渡。由于邊坡的常年風(fēng)化及雨水侵蝕，導(dǎo)致坡面變緩，在擴(kuò)幫部位推進(jìn)爆破時(shí)，時(shí)常在臺(tái)階邊出現(xiàn)較大根底，處理難度較大。

2 臺(tái)階邊根底的形成及處理方法

現(xiàn)南芬露天鐵礦共有295B型電鏟3臺(tái)、20 m3電鏟2臺(tái)、10 m3電鏟7臺(tái)，且大電鏟均分布在擴(kuò)幫部位，同時(shí)由于南芬露天鐵礦正處于三期擴(kuò)幫過(guò)度階段，臺(tái)階由原來(lái)的12 m局部調(diào)整到18 m，屬于臺(tái)階整合階段，導(dǎo)致臺(tái)階邊無(wú)法打孔，造成大抵抗線(xiàn)，爆破無(wú)法克服，最終導(dǎo)致臺(tái)階邊形成多處根底。針對(duì)礦山生產(chǎn)的實(shí)際情況，需將此部分根底進(jìn)行拉底爆破，但由于斜孔孔徑較小（200 mm），為了防止孔眼堆貨，造成成孔率低，對(duì)根底的清理要求相當(dāng)高。所以，為了降低成本、發(fā)揮設(shè)備效率最大化、使生產(chǎn)中各工序環(huán)節(jié)更加順暢，從成本、設(shè)備效率、設(shè)備故障率、安全、推采循環(huán)等方面進(jìn)行分析。

首先，在上部臺(tái)階邊利用鉤機(jī)進(jìn)行清理直排到土場(chǎng)運(yùn)距為4.5 km，如果在下方截渣平臺(tái)清理運(yùn)距將高達(dá)7.5 km，按每個(gè)臺(tái)階清理量為10萬(wàn)t計(jì)算，運(yùn)輸成本將增加45.6萬(wàn)元；其次，利用鉤機(jī)進(jìn)行清理，可將部分根底處理掉。如使用電鏟清理，拉底爆破次數(shù)增加，每次拉底爆破將花費(fèi)炸藥成本5 000元，而且爆破風(fēng)險(xiǎn)增大。同時(shí)，清掃擴(kuò)幫臺(tái)階邊及根底對(duì)大電鏟設(shè)備效率影響較大，以295B型電鏟為例，每班正常產(chǎn)量為10 000 t，如果清掃臺(tái)階邊及根底每班產(chǎn)量只有2 000 t，效率降低80%。最后由于擴(kuò)幫部位都是大電鏟，清掃根底時(shí)無(wú)法完全清凈，而且斜孔打眼及拉底爆破對(duì)浮貨要求又極高，為確保成孔率及拉底爆破質(zhì)量，只能利用大電鏟進(jìn)行反復(fù)清掃，對(duì)電鏟設(shè)備狀況造成很大影響，比如卷?yè)P(yáng)發(fā)電機(jī)、卷?yè)P(yáng)大繩、鏟斗、鏟桿等都將造成一定的損壞。在上部臺(tái)階邊進(jìn)行清理，作業(yè)空間對(duì)鉤機(jī)及大翻車(chē)基本無(wú)影響，安全可以保證，如果在下方截渣平臺(tái)清理，坡面段高在120~180 m，并且邊坡極不穩(wěn)定，作業(yè)空間寬度只有20~30 m，邊坡對(duì)下方作業(yè)設(shè)備及人員構(gòu)成很大威脅，同時(shí)也增加了人工清理浮石的費(fèi)用。如果在上部臺(tái)階邊進(jìn)行清理，可使平盤(pán)較快的讓出空間，為下一步牙輪鉆進(jìn)創(chuàng)造條件，為電鏟提供充足礦巖量，使生產(chǎn)組織更加緊密。

3 鉤機(jī)清理臺(tái)階邊根底的益處

大電鏟在清掃臺(tái)階邊根底時(shí)，由于斗容較大，同時(shí)鏟斗只能從里往外挖貨（圖1），這就導(dǎo)致部分貨物不可避免地掉到下部臺(tái)階，浪費(fèi)大電鏟效率的同時(shí)對(duì)鏟具部分的損耗也造成很大影響。

鉤機(jī)在清理臺(tái)階邊根底時(shí)，由于設(shè)備小、機(jī)動(dòng)、靈活等特點(diǎn)，清理速度快，為下道工序創(chuàng)造的生產(chǎn)時(shí)間更長(zhǎng)，生產(chǎn)平盤(pán)準(zhǔn)備的量非常小（圖2），同時(shí)鉤機(jī)清理臺(tái)階邊時(shí)，可以往回挖貨（圖3），從而掉到下部臺(tái)階及坡面的貨很少，節(jié)省了一大部分的清理截渣平臺(tái)費(fèi)用，同時(shí)下部臺(tái)階生產(chǎn)的安全問(wèn)題可以得到保障。

綜上所述，利用鉤機(jī)清理深凹露天開(kāi)采臺(tái)階邊，即可以發(fā)揮大電鏟的工作效率，又可以節(jié)省運(yùn)輸總成本，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)安全也起到一定的促進(jìn)作用。

4 效益對(duì)比論證

南芬露天礦擴(kuò)幫采場(chǎng)南北長(zhǎng)3 300 m，每年擴(kuò)幫臺(tái)階平均下降速度為24 m（2個(gè)臺(tái)階高度），臺(tái)階邊清理巖石每年約400萬(wàn)t，如用鉤機(jī)清理臺(tái)階邊，將對(duì)大電鏟鏟具部分更加節(jié)省，延長(zhǎng)備件使用壽命。其次，節(jié)省清理臺(tái)階邊根底時(shí)間，將大大發(fā)揮出大電鏟作業(yè)效率；使用鉤機(jī)清理時(shí)，將對(duì)鉆孔工序創(chuàng)造便利的生產(chǎn)條件；同時(shí)鉤機(jī)機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，斗容小，清理臺(tái)階邊根底更容易、更徹底；臺(tái)階邊根底越小對(duì)爆破安全越有利。詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比見(jiàn)表1。

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5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上效益分析，改變現(xiàn)有的露天礦臺(tái)階邊根底清理模式，每年將節(jié)省生產(chǎn)及備件成本約178.5萬(wàn)元；由于臺(tái)階邊根底清理難度較大，需提高鉤機(jī)清理難度系數(shù)，使其達(dá)到更加合理的平衡點(diǎn)，為安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。