毛里塔尼亞TO14露天礦生產(chǎn)概況

摘要：TO14露天礦是毛利塔尼亞北部一個(gè)儲(chǔ)量豐富、資源條件良好的富赤鐵礦，設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模3.33Mt/a，采用單斗——卡車工藝開采。論文全面介紹了該露天礦的穿爆、采裝、運(yùn)輸、破碎等工藝環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：毛里塔尼亞 TO14露天礦 儲(chǔ)量 開采工藝

0 引言

TO14露天礦位于（Idjil）的凱迪亞（Kedia）東部，毛里塔尼亞（Mauritania）北部提里斯（Tiris）地區(qū)的首府祖埃拉特市（Zouerate）東南方向15km處。該露天礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力3.30Mt/a，采剝總量26.30Mt/a，剝采比約為7t/t；露天礦現(xiàn)有生產(chǎn)人員約300人。

該礦藏長1100m，寬500m，為結(jié)構(gòu)復(fù)雜的急傾斜礦體，賦存有豐富赤鐵礦石。該類礦床在毛里塔尼亞分布廣泛，主要分布于西非克拉通（West African Craton）的瑞蓋拜特（Rgueibat）山脊和毛里塔尼亞褶皺地區(qū)，此外在脫尤得尼（Taoudenni）和廷杜夫（Tindouf）河流域的沉積盆地中也有少量賦存。

1 儲(chǔ)量

地質(zhì)工作者采用求容積法在項(xiàng)目鑒定前的幾個(gè)月內(nèi)測得了數(shù)千萬噸的資源儲(chǔ)量（包括52Mt的鐵礦石和20Mt的復(fù)合富礦），這使得該礦的投產(chǎn)期明顯縮短。同一時(shí)期內(nèi)略早于TO14露天礦開發(fā)的凱迪亞(Kedia，F(xiàn)'dérick，Tazadit)露天礦的建設(shè)投產(chǎn)期長達(dá)11年，而瑞賀雷（Rhein）露天礦的建設(shè)投產(chǎn)期更長達(dá)14年，但TO14露天礦則僅需2年。同時(shí)，礦方于1994年7月建立了該礦床開發(fā)的地質(zhì)模型，如圖1所示。

現(xiàn)在礦方仍在不斷向深部和更廣大的范圍內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)充勘探以增加礦床儲(chǔ)量。

2 穿爆作業(yè)

2.1 鉆孔 后續(xù)的采礦作業(yè)都依賴于良好的鉆孔質(zhì)量，因此鉆孔機(jī)械的選擇對于露天礦開發(fā)是非常重要的，因?yàn)樗苯記Q定了用于礦巖破碎的鉆孔能夠鉆到正確的位置和規(guī)定的深度。為減少鉆機(jī)不必要的走行和避免破壞已形成的鉆孔，提高鉆孔效率，TO14露天礦擁有完善的鉆機(jī)管理規(guī)范。TO14露天礦擁有2臺(tái)49R鉆機(jī)和1臺(tái)60R鉆機(jī)。

除生產(chǎn)成本外，TO14露天礦的爆破方案主要主要由兩個(gè)因素決定：理想的破碎程度和與附近村莊的安全距離（包括地面震動(dòng)）。因此，TO14露天礦通常一次起爆3到4排孔，起爆鉆孔70到80個(gè)，消耗炸藥12到15t，可爆破產(chǎn)生18000到20000m3的礦巖。

2.2 裝藥 每個(gè)孔約65%~75%的孔長要裝藥，其余月3.5~4m的長度采用充填物堵塞而不裝藥。根據(jù)不同的地質(zhì)條件，在干燥的區(qū)域和濕地分別采用硝銨炸藥和凝膠炸藥作為爆破材料。為保證爆破效果，鉆孔一般有0.5~1.0m的超深，起爆雷管布置于鉆孔的底部。一般而言，起爆雷管距孔底的距離采礦臺(tái)階為總孔長的4~5%，巖石剝離臺(tái)階為總孔長的0.3~0.4%。

2.3 起爆 為保證爆破效果和減小爆破震動(dòng)，TO14露天礦爆破采用逐孔延時(shí)起爆，延時(shí)起爆一般采用延時(shí)繼電器或?qū)П芷鸨到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)。通常，排間延時(shí)一般為200mS，孔間延時(shí)一般為17~25mS。也就是說，每個(gè)孔的延時(shí)時(shí)間是由排間延時(shí)和孔間延時(shí)構(gòu)成的，其計(jì)算方法為：t=（m-1）×200+n×25（mS）

式中：t——爆破孔的延時(shí)時(shí)間，mS；m——爆破孔所在的排數(shù)；200——排間延時(shí)時(shí)間，mS；n——爆破孔所在的位置；25——爆破孔延時(shí)，mS。

在爆破網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)起爆過程中，必須保證每個(gè)孔起爆時(shí)都必須至少保證有兩個(gè)自由面。25mS的孔間延時(shí)與鉆孔網(wǎng)絡(luò)相匹配，可以保證如下延時(shí)效果：①堅(jiān)硬巖石中，鉆孔間距3.5m，孔間延時(shí)7~8mS/m。②中硬巖石中，鉆孔間距4.5m，孔間延時(shí)7~8mS/m。③軟巖中，鉆孔間距6.5m，孔間延時(shí)3~5mS/m。

為減少后沖和對最終邊坡的破壞，在最后一排孔的起爆過程中進(jìn)一步增加孔間延時(shí)至92~151mS。

3 采礦工藝

3.1 采裝 與液壓挖掘機(jī)相比，單斗電鏟具有如下優(yōu)勢：①單斗電鏟可提供更大規(guī)格的設(shè)備。②單斗電鏟具有全日制條件下進(jìn)行采礦作業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)。③單斗電鏟具有更長的服務(wù)年限。

因此，單斗電鏟不僅與液壓挖掘機(jī)一樣被廣泛的應(yīng)用，而且公認(rèn)更適合于惡劣的工作環(huán)境。單斗電鏟即可用于剝離作業(yè)也可用于采礦作業(yè)，一般與礦用自卸卡車配合，有時(shí)也將物料直接卸入破碎機(jī)或轉(zhuǎn)載機(jī)的收料倉，而那些擁有加長工作裝置的更大規(guī)格的單斗電鏟可用于倒堆剝離。

TO14露天礦的采裝設(shè)備主要為兩種單斗電鏟：2臺(tái)挖掘力80t的PH 2800電鏟和2臺(tái)挖掘力60t Bucyrus B290電鏟；挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)角度一般為70°到120°，作業(yè)循環(huán)時(shí)間一般為25S到35S。

3.2 運(yùn)輸與排土 礦用運(yùn)輸卡車是露天礦的專用設(shè)備。一般而言，卡車運(yùn)輸?shù)奈锪嫌汕把b機(jī)、單斗電鏟、液壓挖掘機(jī)或輪斗挖掘機(jī)裝載；為保證系統(tǒng)作業(yè)效率，需對露天礦的車鏟匹配進(jìn)行優(yōu)化，通常要求裝載設(shè)備能夠3至5斗裝滿一車。TO14露天礦的主要運(yùn)輸設(shè)備包括16臺(tái)額定載重136t的CAT785B卡車和5臺(tái)額定載重182t的CAT789C卡車。

TO14露天礦采用推土機(jī)排土方式，現(xiàn)有5臺(tái)D10履帶式推土機(jī)和2臺(tái)DW600輪式推土機(jī)。

3.3 破碎 采礦作業(yè)中，破碎設(shè)備、輔助設(shè)備和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的布置是滿足生產(chǎn)要求、降低投資和生產(chǎn)費(fèi)用的決定因素。破碎站布置的基本目標(biāo)是滿足生產(chǎn)要求，降低生產(chǎn)成本和滿足目前的環(huán)境要求，其建設(shè)還必須考慮設(shè)備的價(jià)格、能源消耗和勞動(dòng)力需求。

在TO14露天礦，工作面采裝的物料由卡車運(yùn)至主要破碎站，礦石入料粒度為0~1500mm，由初級(jí)破碎機(jī)破碎至0~250mm；經(jīng)過初破后，礦石由帶式輸送機(jī)運(yùn)往二破，在那里礦石進(jìn)一步被破碎至0~45mm；最后，破碎后的礦石由帶式輸送機(jī)運(yùn)至裝車站。裝車站的緩沖倉可容納15000t的礦石，可直接向火車裝載。TO14露天礦破碎站生產(chǎn)能力為2500t/h。

4 結(jié)論

TO14露天礦儲(chǔ)量豐富，開采條件優(yōu)越，采用單斗——卡車工藝開采。其所開采的赤鐵礦在毛里塔尼亞及全世界都有廣泛分布，因此其開采經(jīng)驗(yàn)具有重要的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]James W. Martin，P.E，Thomas J.Martin，P.E，Thomas P.Bennett，and Kantherine M.Martin，F(xiàn)irst Edition 1982:Surface Mining Equipment.

[2]Andrew L.Mular，Doug N.Hable，and Derek J.Barrat.SMS.2002 Society for Mining，Metallurgy and Exploration，lnc:Mineral Processing Plant Design，Practice，and Control Proceedings. Volume I.

作者簡介：

艾比（EBY CHEIKH SID AHMED）：男，毛里塔尼亞人，現(xiàn)就讀于中國礦業(yè)大學(xué)，為采礦工程專業(yè)碩士研究生，主要從事露天開采工藝與技術(shù)方面的研究。