銅山銅礦－388m中段開拓方案的優(yōu)化比較

張吉春

（銅陵有色金屬（集團(tuán)）公司， 安徽銅陵市 244001）

銅山銅礦－388m中段開拓方案的優(yōu)化比較

張吉春

（銅陵有色金屬（集團(tuán)）公司， 安徽銅陵市 244001）

對(duì)銅山銅礦－388m中段開拓方案進(jìn)行優(yōu)化比較，最終采用盲豎井開拓提升方案，節(jié)省了投資，減少了經(jīng)營(yíng)費(fèi)用，且日出礦309t，滿足了生產(chǎn)需要。

開拓方案；盲豎井開拓；斜井開拓

1 礦山開采現(xiàn)狀

銅山銅礦是銅陵有色金屬（集團(tuán)）公司下屬礦山，原設(shè)計(jì)規(guī)模為采選2000t／d，經(jīng)過(guò)近50年的開采，現(xiàn)有－257，－301和－345m三個(gè)生產(chǎn)中段，日出礦量?jī)H有700t，而礦山的硬件系統(tǒng)具有日處理1000t以上礦石的能力，則開拓－388m新中段，增大供礦量就顯得十分重要和迫切。

－345～－388m中段主要有4＃、30＃銅硫－銅鐵型主礦體和29＃Ⅲ級(jí)硫礦體，保有（111b＋122b級(jí)）銅礦石量694502t，平均含銅1.19%，硫17.2%，鐵14.9%和一定量的伴生金銀。

銅山銅礦現(xiàn)有的盲豎井（－170～－392m）配2＃單層雙罐，GKT2×2×1－20單繩卷?yè)P(yáng)機(jī)，可提升0.7m3礦車。在－301m處建有小礦車翻轉(zhuǎn)到大礦車的調(diào)車系統(tǒng)。新大井（＋60～－352m）配3200mm×1320mm單層雙罐，承擔(dān)礦石提升任務(wù)，可提升2m3礦車，在－345m設(shè)有水泵房，有3臺(tái)水泵。如圖1所示，主井（＋100～－170m）是作為新大井接力提升的雙箕斗井，副井（＋47.2～－257 m）是礦山輔助提升井筒，南風(fēng)井（＋68～－170m）采用倒段盲風(fēng)井與下部中段溝通。現(xiàn)有的開拓系統(tǒng)使用性能良好，提升運(yùn)輸、排水、通風(fēng)、充填能力富余，均能滿足深部開拓的要求。

圖1 銅山銅礦開拓系統(tǒng)

2 －388m開拓方案的優(yōu)化比較

（1）盲豎井開拓方案。在－388m水平礦體底盤沿走向掘進(jìn)沿脈巷道與盲風(fēng)井聯(lián)通，形成中段生產(chǎn)系統(tǒng)。礦石裝入0.7m3礦車→盲豎井提升到－301m→翻籠卸入儲(chǔ)礦溜井→－345m裝入2m3固定礦車→新大井提到－170m主井系統(tǒng)→主井提至選廠粗礦倉(cāng)。廢石由盲豎井提到上部－214m中段充填已采空區(qū)。－388m中段的新鮮風(fēng)由盲豎井進(jìn)入，經(jīng)中段平巷進(jìn)入采場(chǎng)和掘進(jìn)工作面，中段端部設(shè)有盲回風(fēng)天井，安裝K40－4－10、K40－4－9風(fēng)機(jī)各1臺(tái)進(jìn)行抽出式通風(fēng)，污風(fēng)由南風(fēng)井的風(fēng)機(jī)抽出地表。在－388m中段設(shè)立排水泵房，排至－345 m泵房水倉(cāng)再排至地表。

（2）－301～－388m斜井開拓方案。從－301 m下掘一條傾角25°，斷面2.8m×2.6m的三心拱式斜井至－388m中段，再施工沿脈巷道與盲風(fēng)井聯(lián)通，形成中段生產(chǎn)系統(tǒng)。在－301m水平摘掛鉤處安裝阻車器、安全門、提升繩道、硐室、調(diào)車聯(lián)絡(luò)道和JT1200／1028提升機(jī)1臺(tái)。在－388m水平安裝安全門、井底車場(chǎng)、水泵房。礦石裝入0.7m3礦車→斜井提升到－301m→翻籠卸入儲(chǔ)礦溜井（下同方案一）→選廠粗礦倉(cāng)。新鮮風(fēng)由斜井進(jìn)入，盲回風(fēng)井出風(fēng)。水排至－301m，自流至－345m泵房水倉(cāng)。

（3）－345～－388m斜井開拓方案。從－345 m下掘一條傾角25°，斷面2.8m×2.6m的三心拱式斜井至－388m中段，在－345m水平摘掛鉤處安裝阻車器，安全門，提升繩道、硐室、調(diào)車聯(lián)絡(luò)道和JT1200／1028提升機(jī)1臺(tái)，在－388m水平安裝安全門、井底車場(chǎng)、水泵房。礦石裝入0.7m3礦車→斜井提升到－345m→倒入盲豎井提升到－301m翻籠卸入儲(chǔ)礦溜井（下同方案一）→選廠粗礦倉(cāng)。新鮮風(fēng)由斜井進(jìn)入。排水同方案一。

3種開拓工程方案對(duì)比見表1。從表1可以看出：盲豎井開拓方案的優(yōu)點(diǎn)為可充分利用現(xiàn)有的井筒和提升設(shè)備為深部開拓服務(wù)，生產(chǎn)管理方便，經(jīng)營(yíng)費(fèi)（人工工資、電費(fèi)）最省；缺點(diǎn)為平巷工程量比斜井開拓略有增加。－301～－388m斜井開拓方案的優(yōu)點(diǎn)為礦石直接提到－301m，不要倒運(yùn)，開拓工程與礦山生產(chǎn)干擾少；缺點(diǎn)為廢石無(wú)法直接提到上部中段充填空區(qū)，必須用盲豎井倒運(yùn)，且增加一套提升設(shè)備，投資額增加。坑內(nèi)投入比方案一多4.26萬(wàn)元，年經(jīng)營(yíng)費(fèi)比方案一高27.9萬(wàn)元。

－345～－388m斜井開拓方案的優(yōu)點(diǎn)為開拓工程與礦山生產(chǎn)干擾少，斜井工程量和投入比方案二少；缺點(diǎn)為礦石、廢石要倒運(yùn)，管理麻煩，且坑內(nèi)投入雖比方案一少24.04萬(wàn)元，但年經(jīng)營(yíng)費(fèi)比方案一多48.9萬(wàn)元。

表1 －388m中段3種開拓工程方案比較

經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，－388m中段開拓選擇盲豎井開拓方案。

3 生產(chǎn)能力驗(yàn)證

根據(jù)－388m中段的資源量和礦山現(xiàn)有硬件系統(tǒng)能力，確定中段生產(chǎn)能力為300t／d，9.9萬(wàn)t／a，損失率和貧化率均取15%，則中段的服務(wù)年限為7a。

（1）按年下降速度驗(yàn)證生產(chǎn)能力。中段高度為－388～－345m，則H＝43m，平均年下降速度V＝6.14m／a。有色礦山生產(chǎn)實(shí)際的下降速度一般為10～15m／a。

（2）按中段分布的采場(chǎng)數(shù)驗(yàn)證中段生產(chǎn)能力。根據(jù)中段產(chǎn)量的安排，4＃礦體的產(chǎn)量為計(jì)劃產(chǎn)量的1／3，即100t／d，30＃礦體為計(jì)劃產(chǎn)量的2／3，即200 t／d，利用29＃礦體和小礦體作為產(chǎn)量的補(bǔ)充。4＃礦體的走向長(zhǎng)約200m，按礦塊尺寸20m計(jì)算，礦塊數(shù)為10個(gè)。30＃礦體走向長(zhǎng)約150m，可布的礦塊數(shù)為7個(gè)。按產(chǎn)量安排，4＃礦體生產(chǎn)采場(chǎng)2個(gè)，備用1個(gè)，采場(chǎng)的利用系數(shù)為0.16；30＃礦體生產(chǎn)采場(chǎng)3個(gè)，備用1個(gè)，采場(chǎng)的利用系數(shù)為0.31，均小于分段崩落采礦法礦塊利用系數(shù)的統(tǒng)計(jì)值。

根據(jù)下降速度和礦塊利用系數(shù)的分析計(jì)算，確定的中段生產(chǎn)能力是可行的，滿足生產(chǎn)需要。

4 結(jié) 論

－388m中段選擇盲豎井開拓方案一投產(chǎn)后，采礦損失率為13.7%，貧化率為13.3%，采礦掌子工效43.4t／工班，勞動(dòng)生產(chǎn)率455.2t／人·月，采掘電耗31.8kWh／t，平均日出礦能力為309t，滿足了生產(chǎn)需要，方案選擇科學(xué)合理。

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［3］施光燕.最優(yōu)化方法［M］.北京：高等教育出版社，2003.

［4］祝 斌，等.銅陵地區(qū)銅產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀分析與建議［J］.采礦技術(shù)，2011，11（4）：120－122.

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2011－08－18）

張吉春（1963－），男，工程師，主要從事采礦技術(shù)工作。