露天矿深部开采方案的改进.pdf

露 天矿深 部 开采方 案 的改进 广东石 蕞铜业公 司林杉 【 摘要 】 石蕞 铜业 公司 露天 的 深 部开 采医佧 业而租驶 小、 浦 水大， 上部台 阶欠剥 多． 深{}l；疏干 排 水工程未 1 屉等因素 口 影响丽出现敞卑下降 ． 采成率大幅 一I - Y l ，经 营 亏批 。为 扭 转 这种 局 面 ，从 深 部 采 方案的改进手 ，采取一系列技改措施，取得B著成救 ．实现罐部高技优质开采。 关键词 凹陷露天矿深部开采贫化损失率 I M PR0VEM ENT 0F DEEP M I NI NG PLAN I N 0PEN PI T M I NE Sh i l u Co p p e r I n d u s t r y Co r p o r a t i o n， Gu a n g d o n g Pr o v i n c e Li n S h a n - 一 ‘ 【 A B S T I K a t C T】 F o r s ma l 1 wo r k i n g p l a c e a n d 1 a r g e q u a n t i t y wa t e r f l u s h i n d e e p mml n g，u p p e r b a n e h u n d e r s t r i p p i n g， a nd】 1 n d e e p d e wa t e r i n g i n Sh i l u o p e n p i t mi n e ． t h e mi n i n g e f f i c i e n c y d e c l i n e d， mi n i n g C O S T S i n c r e a s e d l a r g e l y ， a n d l o s s i n e c o n o my ． I n o r d e r t o c h a n g e t h i s e a s e，s t a r t i n g wi t h t h e i mp r o v e me n t o f d e e p mi n i n g p l a n， a s e r i f, o i me a s u r e s a r e a d o p t e d t o p u t u p t e c h n i c a 1 t r a n s f o r ma t i o n Th e r e a s u l t i s n o t a b l e Hi g h e f f i c i e n c y a n d q u a l i t y。 f d e e p m i ni n g i s a c h i e v e d ． KEY W ORDSDe e p o p e n pi t mi n e De e p mi n i n g Di l u t i o n a n d 1 0 s s r a t i o 1 东段次生矿开采的技术条件 石蕞铜业 公司露 天矿属 凹陷露天矿 ．矿 体储存于喀斯特第四系洪积、坡积、残积物 中的次生 富集 矿床 ，矿体品位 变化 上高下 低 ，中问 高 两 端低 ，采 场 内 6 0 ％ 以上 的 富 矿集 中于 1 2 m 至 一1 2 m。矿 区属 亚 热带 海 洋性气候 ，5 ～9月为雨季期 年 r 。 疋降雨 量 为 2 9 3 2 n m ， 日虽 太降 雨 量 为3 3 5 ] mm 平 均气 温 2 2 ℃ 最 高气 温 3 7 C ，最 低 气 温 2 Z ； 。矿区喀斯特溶岩发育 ，水文地质条件 复杂 ，地下水丰富 ，地表水系发育且与矿区 主要含水层有联系 ，必须预先疏干才能保证 开采 富矿多数沿矽卡岩接触带产出 ， 灰岩溶洞发育给穿瀑 及分采工作带来 了困 难 。 2 原深部开 采设计方案及生产情况 1 9 7 0年对 石 蕞铜 业 公 司 露天 矿 的开 采 设 计中只设 计 至 一4 4 m 以 上 水 平 ， 一4 4 ～ 一 8 4 m之问的矿量不多 ，范围狭窄未具体进 行设 计 ，I 9 8 9年 ，对 南 端 一4 4 m 至 一8 4 m 的深 部 开 采 设 汁，如 图 I所 示 。也 称 之 为 “ 原深部开 采设 计方 案” 。 图 1 原 深部 开 采 设计 方 案 至 1 9 9 6年 底 ，采 场共 采 出铜金 属 量 为 2 5 ． 4 6 万 t ，比原设计超 出了 I 8 6万 t 。最 深 底 部 台 阶局部延 深到 一5 0 m水平 ，采场 南北 两端 走 向 最 长 1 6 0 0 m， 封 闭 固 标 高 露天矿深部开采方案的改进一林杉 悱蝙 5 2 9 6 2 5 维普资讯 3 6 m，封 闭 圈最 大宽 度 6 8 0 m。随 着 开采 工作 面 的不断 延深 ，南 端 及 南端 附近 的顶 、 底帮上部台阶欠剥量多 ，并台阶严重 ，向下 延深开采 进展 十分 缓 慢 ． 自 1 9 9 4年底 采 场 的底部 台阶标高为 一4 2 m，到 1 9 9 6 年底止 ， 两年仅向下延深了 8 m。采剥生产效率不断 下降，出矿量不足 ，出矿品位波动幅度越来 越大的问题 日益严重 。把这些归结于开采水 平延深所导致原有运输车队的运输能力下降 这一因素是不完全的，实质上原有的深部开 采方案存在许多可 以改进的地方 ，通过修改 深部开采设计方案 ，利用原有的运输车队及 采装设备 ，在不增加其它新设备投资的条件 下 ．做到 了下延速度 和出矿数 量 、质量 均满 足公司生产计划的要求。 3 生产 出现 困难局面的主要原 因分析 1 1 9 9 4年 石 萘 铜 业 公 司露 天矿 虽 然 已进入深部开采阶段 ，但公司选矿、冶炼、 电解多年已形成的生产能力和经营需要均要 求采场每年采出 1 万 t 左右 的铜金属量的合 格矿石 ，由手矿 山已经过二十多年的开采 ， 一 4 4 m水平以上 的富矿点逐 日减少 ，随着开 采的延深 ，开采地质储量的铜金属品位呈逐 年降低 的趋势 ．生产必须有较多的工作面可 供采矿。开拓下降速度也必须越来越快 ，才 能保持均衡出矿。如何加速开拓 出新水平的 工作面成为正常生产的关键 ，原深部开采设 计方案 ．在实施过程中常 因延深速度缓慢 ， 而采取局部小范围不规范的挖深坑取富矿或 多台阶并 台阶的方法 缓和这 种矛盾。但到 1 9 9 6 年底 ，采场 已无法再沿用这种方法来 取得成效．现场的工作面已无法再为这种方 法的应用提供安全的空间。 2 上部台阶欠剥量大。 原深部 开采方 案 中的第 3 4 、3 5 、3 6 、 3 8 、3 9五条 固定路堑需要在大量的欠剥 量 剥离后才能施工 ，而它们又是联通最深开采 水平的唯一运输路径 ，由于需完成上部大量 的欠剥任务 ．设备无法集中用于深部的开拓 及延深 ，形成了抓紧上部欠剥任务 的完成与 提高下部 新水平 的开采进度 之间 的对立关 系 。尽管 近年来采 用移动坑 线的方式 布设移 动开拓运 输坑 线 ，但 因 深部 开采 范 围狭 窄 ， 反复移动运输坑线，路面移动频繁 ，辅助工 程量加大，道路经常阻碍采掘工作面扩展 ； 另外因路面铺设 的碎石增加路面 以下矿体的 贫化损失率 ，使深部工程难以开展 ．导致矿 山延深能力降低。 3 原深部开采方案的掘沟位置处于冒 水点多的下盘台阶，不利于延深工程进度的 提高 。 ‘ 深部开采的冒水点集中在采场走向的中 部以南 一3 6 m 至 一4 4 m 的下 盘台阶 ．涌水 量达 3 5 0 0 ～5 0 0 0 m3 ／ h ，使处于下部 台阶的 工作 面 积 水 严 重 ，影 响行 车安 全 和 铲 装 效 率 。使穿孔爆破及运输难度进一步加大。 4 原深部开采方案不利于减小深部剥 离物 的运 距 。 原深部开采方案 以 3 6号固定路堑为深 部开采的排土出E l ，一5 2 m水平以下各台阶 的剥离物均依靠 3 9 、4 0 、4 l 、4 2号这 四条 堑沟作返向运输 ，加大了排土运距 ，不利于 提高 深部 开采 进度 。 4 新 深部开采方案的技 改措施 1 改变开拓运输坑线布置 ，调整生产 剥采 比并优化铲装作业环境。 经历二十多年的露采生产 ，矿山已过了 剥离高峰期 ，通过改变开拓掘沟位置、调整 工作线推进来调整生产剥采比。上盘 6 7 0线 以东的围岩地带 ．多数剥离物为第四系风化 层积坡积物 。电铲能直接挖掘．无须预先穿 孔爆破，在上盘这样的地带设置开段沟 ，对 提高铲车作业效率十分有利 ．而且 6 7 0 线 以 东的上、下盘 一3 6 m水平以上台阶，已完成 全部 的剥离作业 ，向下作新水平开采无须由 并帮方式作业 ，生产安全性高；另外 ，现场 有色矿山1 9 9 9 5 维普资讯 水点主要集中在 6 7 2线以南的下盘 一3 6 -- 一 4 4 m台阶或边坡 ，开拓沟的位置 由底帮布 置改成顶帮布置 ，处 于下盘的涌水能利用下 盘排水沟导人处于深部底帮 一4 4 m台阶的十 五号泵站实现有效的拦载和外排 ，大大减少 了开拓下沟和深部挖掘生产过程中的工作面 的排水压力 ，有利于提高铲装运输的安全与 效率。因此将原深部开采方案中的 3 6 、3 9 、 4 0 、4 i四条 固定路 堑位 置由底帮布置改为 顶帮布 置。 2 重新确定各深部开采台阶的采剥境 界位 置 。 由开拓沟布设位置的改变引起了相关的 深部运输线路也有位置的改变，并由此产生 许多有利的变化 ，有利于顺利实施减少剥离 量 ，改变采剥境界位置而不减少采矿量。其 配套技改措施有三条 ① 一6 8 m台阶是开采 的最深底部台阶，由于采掘完成后即可撤 出 铲运机等设备 ，然后该台阶将开辟为内部排 土场 ， 因此 可 采 用 一6 0 m 至 一6 8 m 台阶 较 多的并帮方式 ，减少 一6 0 r ll 以上各台阶的外 扩境界范围 ；② 一6 8 m 台阶的开拓堑沟随矿 体形状做小幅弯 曲，并设置在原有矿体范围 内靠顶 帮位置，由掘沟采 出矿石后 回填形 成 ，减少顶帮 一6 0 m 以上台 阶外 拉境 界范 围；③原深 部 开 采 方 案 中 一3 6 m台 阶 与 一 4 4 m 台阶间的联接由位于南端的 3 8号 固 定堑沟联通 ，把这条堑 沟移到北 端与 3 6号 堑沟相邻的地方 ，大大减少了原深部开采方 案中南端 一4 4 r n以上台阶的欠剥量 ，为加速 深部水平开采创造有利条件。 3 3 6号 固定堑沟是深部 开采排土 的 主要路堑 ，深部开采工程扩展顺序从 6 7 4线 向南端 6 6 9线逐步扩展 ，当 一 6 8 m台阶开采 完成后即可作为 内部排土场 。需经 3 6号堑 沟运 输 。 综合 以上各项改进技术要求 ，修定 出新 的深部开采方案如图 2所示。 图 2 新深部开采方案设计 图 5 新深部开采方 案的实施效果 N 1 新的深部开采方案不减少原有设计 方案的矿石回收量 ，剥采 比由原 设 计 方 案 的6 ． 2 8 me ／ m e 降 低 为 2 ． 8 4 m3 ／ m3，实 际 为 3 4 4 m 3 ／ me ，贫化率原设计 方案与新 设计 方案都为 5 ％，实际为2 ． 7 9 ％，损失率原方 案与新方案为 3 ％，实际达0 ． 8 6 ％，新的开 采设计方案的实施 ，大大改善了主要 的生产 技术指标 。 2 新的深部开采方案比原深部开采方 案减少了剥离量 4 o万 ，共节省穿爆和铲 装运输成本 1 0 6 0多万元。新的深部开采方 案从 1 9 9 7 年 8月初开始实施 ，至 1 9 9 7 年的 1 1月底 止 ，最 深 开采 水 平 已延 深 至 一6 0 m 台阶，确保了矿山在一个旱季的时间里完成 深部 一4 4 m 台阶到 一6 8 m台 阶的采 剥作 业 量5 O ． 2 7万 m3 。 3 新的深部开采方案比原设计方案缩 短了深部开采时间达 1 年 以上 ，节省了深部 疏干排水电费 5 0 0 多万元 。 4 白新深部开采方案实施后 ．采矿送 矿品位及送矿量均符合公 司计划要求 ，满足 了选厂、冶炼、电解完 成生产计划的需要。 下半年选厂在采场实施新深部开采方案供矿 的条件下 ，产 出铜精矿金属量 9 8 9 3 t 上半 年实施原深部开采方案仅完成铜精矿金属量 3 4 2 8 t ，按新的深部开采方案实施 ，确保了 选矿厂全年完成年计划任务的 1 3 4 ％．创出 下转第 3 1 页 露天矿探部开采方粜的改进一林杉 邮编 5 2 9 6 2 5 维普资讯 时间段内各班次的运行情况 ，也可以查询任 一 日期所有车辆的运行情况 ，这就为现场管 理人员 和工 作人 员全面 了解 矿山生产运输情 况提供 了很大的方便。 打 印报表模 块 为用户提供 了三种打 印形 式 将每天 的运行情况以日报表的形式打印 出来 ；月统计 报表是 打印某 一个 月各天 各班 次的运输总数量 ；月累计报表是打印每一个 月中各辆车完成的运输总数量。 5 系统运行 系统运行经历 了试验室运行 、现场试运 行 、正式运行几个 阶段。试验室运行包括试 验室运行检测和模拟现场运行。 通过硬件检测 ，信号发射器、信号接收 机、数据采集板、工业控制计算机等设备均 运行可靠 ，符合要求。 模拟现场运行结果表明，信号发射器 、 信号接收机 、数据采集系统、计算机控制系 统均能 1 0 0 ％有效工作。 1 9 9 6年 8月以后 ，系统 投入 正式运行 。 一 年多来 ，故障率几乎为零 ，为企业的发展 做出 了贡献 。 6 结 语 的方法 。本 系统 的开发 成功 ， 有 利 于提 高 矿 山企业 自动化 管理 和 自动化作 业 水 平 ． 有 利 于推 动矿 山企业 自动化 技术 的发 展 。 2 本运输作业信息管理系统采用 数 字无线传输为基础的信号发射器和信号接收 机 ，并 通过 I ／ O接 口送入 工 业控 制计 算 机 。 系统不仅能做到快速 、准确采集数据 ，而且 还省去了 A／ D等设备 ，使得 系统结构简单 、 使用方便。系统运行结果表明本系统的设 计思想是新颖的、先进的 ，设计方法是科学 的 、正 确的 。 3 系统采用 T u r b o C语言和 F o x B A S E 数据库语言混合编程。用 T u r bo C语言采 数据并送人在线诊断 型专家 系统进 行分 析 、判断和统计 ，然后将统计 的数据送入由 F o x B A S E编程 的数 据库系统 ，并 对这些 数据进行管理，使操作人员可方便地列数据 进行分类统计 、查询和打印等工作 ，使企业 有关人员能够及时、 准确、 全面地掌握现场情 况 ， 为科学决策提供了可靠依据。 参 考文献 l 国家计委“ 九五”国家应用电子技术改造产业 规 划1 9 9 5 2 赵鸿迪矿山信息资源系统 的研制与开发盘属 矿山1 9 9 5 ， 6 1 在当今信息社会里 ， 迅速、 准确地获 快报 得所需要的信息 ， 是做好一切工作的基础， 而 使用计算机技术 ， 是实现这一 目标方便快捷 3 王昌贵计算机在采矿工业 中的应用世界 采矿 1 9 9 4 ． 2 0 作者简介 王宽。男 ，3 6 岁 ．工程师。 。．。 。I。一∞⋯⋯一∞一～⋯∞⋯。I。 ⋯⋯⋯一。I。一0● 上接第 l 1 页 建矿以来的最高产量 ，各项技术指标也达到 历史较好 水平．为公司当年实现减 亏 1 5 0 0 多万元创造 了条件。 6结 语 矿山经历 多年开采 ，大 多数 设备 已残 旧，在不增加薪设备投人、不扩大上部台阶 剥离范围、不减少回收金属量的前提下 ．深 部的开采生产成本主要与开采进度的快慢密 切相关 ，在相 同的设备及水文地质、矿石贮 存条件和采场 已形成的空间条件下，改进开 采方法实现深部开采速度的加快 ，上部剥离 量减少 ，贫化损失率降低。本矿主要抓住新 水平掘沟位置的布置方式和与之相关的开拓 运输坑线的布置方法 ，矿山采掘扩展顺序的 台理确定 ，达到矿山整体工程顺序科学性与 台理性 ，实现了以最少的投入，最快速度解 决多项采矿经济技术指标优化的问题 ．取得 较好的效果。 计算机信息管理系统在采场运输 中的应用王宽 邮编 1 0 0 0 3 9 维普资讯