太原峨口鐵礦露天礦山開拓運(yùn)輸系統(tǒng)研究

太原峨口鐵礦露天礦山開拓運(yùn)輸系統(tǒng)研究

諾口煤礦位于經(jīng)過30多年的大型露天礦山上。該采礦建于1958年9月，196年關(guān)閉，1973年開始生產(chǎn)。它是太原鋼鐵集團(tuán)有限公司主要原料供應(yīng)基地之一。目前礦山已形成了500萬t/a的礦石生產(chǎn)能力。礦區(qū)礦床以山羊坪背斜為界劃分為南、北兩區(qū)，南區(qū)又以山羊坪斷層即38號勘探線為界劃分為東、西2采場。1礦山開采及現(xiàn)狀1.1開拓運(yùn)輸系統(tǒng)目前南區(qū)西采場最高生產(chǎn)水平為1864m水平，最低開采水平為1840m水平，工作臺階4個；南區(qū)東采場最高生產(chǎn)水平為1756m水平，最低開采水平為1720m水平，工作臺階3個；2個采場有近100余m高差的臨時幫。現(xiàn)有開拓運(yùn)輸系統(tǒng)為：礦石汽車—平硐溜井聯(lián)合開拓運(yùn)輸系統(tǒng)、巖石汽車開拓運(yùn)輸系統(tǒng)。北區(qū)采場最高生產(chǎn)水平為1648m水平，最低開采水平為1612m水平，工作臺階4個?，F(xiàn)有開拓運(yùn)輸系統(tǒng)為：礦石汽車—斜井溜井聯(lián)合開拓運(yùn)輸系統(tǒng)、巖石汽車開拓運(yùn)輸系統(tǒng)。南區(qū)西采場和北區(qū)礦石均采用4m3電鏟鏟裝，由42t和55t汽車分別運(yùn)輸?shù)侥稀⒈绷锞?，?jīng)1500mm×2100mm顎式破碎機(jī)破碎后，通過各自的膠帶機(jī)運(yùn)往選礦廠。南區(qū)東采場沒有設(shè)礦石溜井，礦石通過4m3電鏟鏟裝，由42t和55t汽車直接運(yùn)輸?shù)竭x礦粗破碎。各采場的巖石均由4m3電鏟鏟裝，由42t和55t汽車分別運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)排土場。1.2南區(qū)內(nèi)礦量補(bǔ)充復(fù)配南區(qū)西采場賦存有1、2、3共3條礦體，屬陡傾斜礦體，分層礦量平均250萬t，出礦能力為250～300萬t/a。北區(qū)由于采場窄小，可布置電鏟的工作臺階數(shù)少，出礦能力為250～300萬t/a。為了確保平硐的正常安全運(yùn)行，從2003年開始已經(jīng)縮減南東區(qū)的開采規(guī)模，每年提供大約50萬t的礦量作為全區(qū)礦石量的補(bǔ)充。另外，由于北區(qū)大部分礦石屬于難磨難選礦石，必須與南區(qū)礦石通過有效調(diào)配方可入選；而南區(qū)東采場可磨可選性能較好，但是受平峒制約不能大量出礦。綜上所述，由于上述問題的約束，依照現(xiàn)有的開拓系統(tǒng)，峨口鐵礦目前的最大礦石生產(chǎn)能力只能維持在500～550萬t/a。2南采用的巖石開拓資源為把礦山做大做強(qiáng)，適應(yīng)鋼鐵市場發(fā)展的需求，公司決定2008年以后峨口鐵礦礦石生產(chǎn)能力提高到750萬t/a，進(jìn)一步增加企業(yè)的核心競爭力，實(shí)現(xiàn)效益的最大化。但是就目前的現(xiàn)狀而言存在如下困難：(1）采場工作線的影響。由于各采場由山坡露天礦逐漸轉(zhuǎn)入凹陷露天礦，工作線越來越短，各采場內(nèi)的設(shè)備配置已經(jīng)達(dá)到飽和，因此依靠增加開采設(shè)備數(shù)量來增加石產(chǎn)量已經(jīng)沒有可能。(2）南西區(qū)的巖石開拓問題。石人溝土場是南西區(qū)惟一的巖石排棄場所，距離采場平均距離為0.8km，土場標(biāo)高1870m，而目前采場最低開采標(biāo)高為1840m，大車連續(xù)爬高排巖不僅效率低，而且運(yùn)行成本太高。更為重要的是該土場于2006年年底將被排滿，屆時即使是高爬排巖也沒有了堆排空間。采場內(nèi)的巖石只能遠(yuǎn)距離排棄到2.5km外的跑馬嶺排土場，電鏟及運(yùn)礦大車的效率將大大降低。因此如果不盡快尋找新的排巖系統(tǒng)，南西區(qū)的礦石開采將受到巖石的壓制，200萬t/a的礦石生產(chǎn)能力也將無法得到保證。(3）南東區(qū)即將被迫停產(chǎn)。南西區(qū)的礦石開拓是經(jīng)溜井—平峒膠帶系統(tǒng)運(yùn)往選礦粗破碎，平峒總長1.2km，經(jīng)1669水平橫穿南東區(qū)采場，而目前南東區(qū)采場最低生產(chǎn)標(biāo)高為1720水平，距離平峒頂部不足50m。為了避免采場內(nèi)爆破對平峒造成影響，確保平硐的安全運(yùn)行，采場下降到1696水平后南東區(qū)必須停止生產(chǎn)，待南西區(qū)下降至1696水平后方可繼續(xù)恢復(fù)生產(chǎn)。3優(yōu)化戶外系統(tǒng)，提高礦山生產(chǎn)能力3.1系統(tǒng)現(xiàn)狀目前的開拓系統(tǒng)如圖1所示。3.2大力發(fā)展汽車隧道，提升采剝總量在沒有新增可采資源的前提下，為了將礦石生產(chǎn)能力提高到750萬t/a，峨口鐵礦工程技術(shù)人員和領(lǐng)導(dǎo)集思廣益、大膽創(chuàng)新，對現(xiàn)有的開拓系統(tǒng)進(jìn)行了如下改造：(1）南西區(qū)排巖道路的開拓。從南區(qū)境界外修建1條1840-1816，長770m，寬20m，坡度為3.1%的排巖通道，將南西區(qū)采場內(nèi)巖石從1816水平排向跑馬嶺土場，不僅解決了巖石的排放問題，而且縮短排巖運(yùn)距1.73km，這樣南西區(qū)采場的采剝總量將提高到1100萬t/a，礦石生產(chǎn)能力持續(xù)穩(wěn)定在250～300萬t/a。(2）北區(qū)總出入汽車隧道的開拓。由于目前進(jìn)入北區(qū)采場的總出入通道橫穿跑馬嶺排土場1684水平，當(dāng)南西區(qū)1840-1816排巖道路投入運(yùn)行后，大車排巖時滾落的巖石不僅危及途徑跑馬嶺排土場進(jìn)入北區(qū)采場的人員和設(shè)備，而且將會逐漸埋沒進(jìn)入北區(qū)的總出入通道。峨口鐵礦從2005年10月已經(jīng)開始動工修建1條從采選生活區(qū)到北區(qū)采場的汽車隧道。隧道全長592m，入口標(biāo)高1620，采場內(nèi)出口標(biāo)高1624，斷面積47.43m2。現(xiàn)已全線貫通，預(yù)計(jì)2006年6月底投入使用。隧道投入使用后進(jìn)入北區(qū)采場的距離比原來縮短2.3km。而更加重要的意義是可以大量地騰出汽車隧道上部跑馬嶺排土場的排巖空間，增加排巖空間3000萬m3，徹底解決了南區(qū)西采場的巖石排放問題。(3）南區(qū)礦石開拓系統(tǒng)的改造。為了增加南區(qū)東采場的出礦能力，使其提高到150～200萬t/a，峨礦領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員大膽創(chuàng)新，將南區(qū)西采場的礦石運(yùn)輸平峒從38#勘探線處截?cái)啵匦滦藿ㄒ欢文z帶運(yùn)輸平巷，使南西區(qū)的礦石轉(zhuǎn)向運(yùn)輸至選礦粗破碎，這樣整個南東區(qū)生產(chǎn)能力馬上被釋放出來，在較長時間內(nèi)穩(wěn)定在150～200萬t/a。4調(diào)整產(chǎn)能，提高生產(chǎn)能力系統(tǒng)優(yōu)化后，南東區(qū)生產(chǎn)能力陡然解放出來，由原來的50萬t/a（且到2008年時必須暫停）提高到150～200萬t/a，整個礦山750萬t/a的生產(chǎn)能力將得以保證，并且穩(wěn)產(chǎn)期至少可以保證10年。另外，東區(qū)礦石可磨可選性能較好，通過加大東區(qū)入選礦石的配比，可以增大對北區(qū)難磨難選礦石的回收，最大限度地回收利用礦區(qū)范圍內(nèi)的鐵礦石資源。5巖礦開發(fā)系統(tǒng)優(yōu)化改造