南芬露天礦擴幫區域固定排巖系統的延長使用與通路優化

付國龍

（本鋼集團礦業南芬露天礦，遼寧 本溪 117000）

南芬露天礦是一個擴幫過渡礦山，目前正處于三期擴幫四期開采階段。382m固定破碎站是位于上盤部位；服務于上期擴幫生產的排巖系統。在本鋼設計院2009年的1500萬噸三期擴產設計中，將382m破碎站位置劃分至上盤擴幫第一條帶境界中，待推采至此處382水平時，需拆除保證正常推采。但是，從現場實際情況看，382m破碎站附近仍有大量巖石未剝離，如此時將破碎站拆除，剝巖成本將大幅升高；并且，從剝采比方面來看，南芬露天礦三期擴幫過渡時期剝采比大（達到6.5t/t），剝巖時間集中，無法達到連幫前均衡剝巖、平衡投資的要求。基本以上幾點矛盾，提出了本課題——適當延長382m破碎站的使用時間，優化通路布置，降低剝巖成本。

1 開采現狀和存在問題

1.1 382米破碎站簡介和位置

382m破碎站設計生產能力2000萬噸/年，由382m破碎站卸料站、下部大坑、膠帶斜井、2#土場排巖機組成，其主要生產過程為：廢石經卸料站破碎后通過膠帶斜井和排巖機排至土場，經過近幾年的生產實踐，由于南芬礦巖石硬度大、爆破效果差、設備老化等諸多影響因素，生產能力僅為1300萬噸/年。382m破碎站位于上盤擴幫第一條帶區域，位于本次擴幫中部區域，北側為矽石山擴幫區域，南側為鐵山擴幫區域。見圖1。

圖1 382米破碎站位置

1.2 生產現狀和矛盾

由于382m破碎站的存在，將北側矽石山擴幫區域和南側鐵山擴幫區域分為兩個獨立的生產區域。而且，其分別布置了多條臨時運輸通路與北部①號出入溝和南部②號出入溝相連，壓占了擴幫平盤空間，難以滿足大規模推采和迅速下降的需要，拆除382m破碎站釋放作業平盤空間，保證此處的快速推采顯得尤為迫切。但是，在南芬露天礦當前生產時期，面對國內國外鋼鐵行業跌宕起伏的形勢，南芬露天礦既承擔著本鋼重要礦石原料生產基地、不允許在礦礦石供應上存在半點閃失；又面臨著擴幫過渡時期剝采比大（達到6.5t/t）、生產成本高、運輸能力不足、連幫接續困難等問題。

因此，為了保證上盤擴幫的快速下降，降低剝巖成本，提高礦山競爭力，對382m破碎站的保留與否、延長使用至何時、如何優化運輸通路、如何在擴幫過渡中發揮系統的經濟排巖作用進行了深入研究。382m破碎站附近生產現狀見圖2。

圖2 382米破碎站附近生產現狀

2 382米破碎站的延長使用與道路優化

2.1 優化原則

①延長382m破碎站使用時間，合理布置運輸通路，不能影響其所壓占部位的正常連幫接續。②保證安全生產，通路順行，巖石的正常合理推采。③將382m破碎站壓占平盤空間保留到最小，將其附件巖石開采量達到最大，增加382m破碎站的貨源供給量。

2.2 延長優化時間

根據以上原則，依據現有的生產模式和設備能力，按照上盤擴幫部位近幾年平均產量3500萬噸/年，提出了382m破碎站延長使用的時間1年～3年，合理優化運輸通路，并分別對1、2、3年進行編排生產計劃論證。

2.2.1 編排生產計劃論證

（1）延長1年的方案和達到的狀態

首先，在第二條帶擴幫鐵山區域布置向北去往382m破碎站的運輸通路；

然后，在矽石山區域布置向南去往382m破碎站的運輸通路；

最后，將382m破碎站前方推采，壓占空間壓縮至最小，形成第一條帶擴幫區域的南北通路，實現第一條帶和第二條帶的南北大貫通、優化道路的布置和延長382m破碎站使用。延長1年后的狀態見圖3。

圖3 延長1年后的狀態圖

（2）延長2年達到的狀態見圖4。

圖4 延長2年后的狀態圖

（3）延長3年達到的狀態見圖5。

圖5 延長3年后的狀態圖

（4）延長后的382m破碎站與下方臺階高差對比

通過編排生產計劃，確定了上盤擴幫部位下降速度為48米/年。

分別列出延長1、2、3年的382m破碎站區域與下方擴幫區域和上期境界采礦區域的高差見表1。

表1 高差對比表

圖5 膠帶斜井與境界斷面圖

2.2.2 延長382米破碎站后影響連幫分析

經礦山編排的長遠規劃對照，在第6年，需保證上盤擴幫與上期境界采礦區域在142米水平正常連幫從而保證生產作業空間和礦山正常開采的延續。分別對延長1、2、3年對連幫的影響分析如下。

（1）延長1年后連幫分析

延長1年后，保留的382巖石站位置與下方剝巖區域相差4個臺階，可通過第2年～6年的生產剝巖逐漸攆回。

（2）延長2年后連幫分析

延長2年后，保留的382巖石站位置與下方剝巖區域（286水平）相差8個臺階，隨著下部的生產，需在第3年～6年這4年時間里逐漸攆回。此時，382m破碎站位置需從382m生產至142m，相差20個臺階，每年需下降60m；而382m破碎站下方區域需從286m下降至142m，相差12個臺階，每年需下降36m。根據礦山多年經驗來看，礦山擴幫區域每年下降60m已達最大值。如果繼續延長382m破碎站的使用，極易導致連幫困難問題。

（3）延長3年后連幫分析

從上述描述中看出，延長3年將導致保留的38m米破碎站位置連幫困難，壓占平臺，影響正常生產。從編排生產計劃和對連幫的影響來看，延長2年是比較合理的。

2.2.3 382米破碎站膠帶斜井延長時間分析

382m破碎站下部膠帶斜井為382m破碎站的重要組成部分，其穿過擴幫區域到達2#土場，現結合以上編排生產計劃對其穿過擴幫區域段可延長時間分析。

在采取一定措施的前提下，為了保證膠帶斜井的穩定安全，生產爆破臺階需與下方預留25m穩定巖石，以減小沖擊。因此，結合膠帶斜井與境界斷面圖判斷推采至430水平時，最終境界臺階與下方僅有25m的距離，不再適合安全作業。此時，如仍繼續延長使用，將導致臺階無法靠界的情況。對應延長后的狀態圖可得知，延長2年開采至430m時已到達極限。

2.3 延長使用時間的結論

通過以上方式，對比分析得出，382m破碎站可通過重新優化運輸通路、控制爆破、加強管理等措施實現延長使用2年。

3 經濟效益

3.1 巖量

延長使用382m破碎站2年，平均年產量1300萬噸/年計算，供應382m破碎站的巖量見表2。

表2 供應382米破碎站巖量表

3.2 運距和運輸工作量

按照擴幫區域巖石去382巖石站比去土場節省綜合運距2.5km，上期境界采礦區域巖石去382巖石站比去土場節省綜合運距4km計算得出，共節省運輸工作量1490萬噸×2.5km+1110萬噸×4km=8165萬噸km。

4 結論

當前國內大型露天礦山在擴幫生產過程中，難免涉及擴幫區域的固定排巖系統。本文通過分析、編排生產計劃論證、經濟對比的方式得出了擴幫至固定破碎站臺階時，合理延長固定破碎站使用的方式和時間；保證了國內擴幫過渡露天礦山的經濟剝巖，對其他擴幫過渡礦山生產有一定借鑒作用。