周雁飛

（臺(tái)泥 （英德） 水泥有限公司 513000）

曲江區(qū)背戶山礦區(qū)水泥用石灰?guī)r礦為臺(tái)泥（韶關(guān)）水泥有限公司1條日產(chǎn)6000噸熟料生產(chǎn)線所需石灰石的原料礦山。依設(shè)計(jì)水泥廠的運(yùn)轉(zhuǎn)率設(shè)定為85%（310日），石灰石松方水分設(shè)定為2%，石灰石也可作為水泥摻配料使用，為了滿足產(chǎn)能的要求，此處預(yù)留5%的用量。熟料生產(chǎn)線年需供應(yīng)石灰石量：270.8萬(wàn)噸=1條×6000t/d（熟料）×310日/年×1.51(生熟比）×0.90（石灰石配比）÷（1-2%）（水分）×（1+5%）（水泥摻配料）。

參照國(guó)內(nèi)同類(lèi)型大型礦山經(jīng)驗(yàn)，礦山的開(kāi)采損失率設(shè)定為1%，礦山開(kāi)采不均衡系數(shù)1.1。本石灰石礦山的設(shè)計(jì)開(kāi)采能力為：300萬(wàn)噸/年=273.6萬(wàn)噸/年×1.1（不均衡系數(shù)）÷(1-1%)（損失率）。

根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告內(nèi)容，水泥用石灰?guī)r礦（332+333）資源儲(chǔ)量：103153kt；夾石剝離總量為6092018m3，剝采比為 0.158：1。但全礦區(qū)礦石、夾石厚度加權(quán)平均化學(xué)成分為CaO 48.19%，MgO 1.09%，石灰石品質(zhì)能滿足新型干法窯的生產(chǎn)需求，未來(lái)礦山固體廢棄物零排放因此選型不將剝土量列入礦場(chǎng)設(shè)備產(chǎn)能的預(yù)估，未來(lái)再視實(shí)際發(fā)生增加設(shè)備。

1 鉆機(jī)設(shè)備

礦山臺(tái)階高度為15m，為降低爆破成本，鉆孔孔徑計(jì)劃采用小孔徑鉆頭，選用鉆頭孔徑范圍由127mm－152mm，本報(bào)告將以140mm鉆孔直徑來(lái)進(jìn)行鉆機(jī)參數(shù)計(jì)算。

深孔爆破參數(shù)為：最小抵抗線4.5m，孔距6m，排距4.5m，超深1.5m。鉆孔延米的爆破量為65.78t/m=4.5m×6m×15m×2.68t/m3÷(15+1.5)m。根據(jù)礦山開(kāi)采能力，每年需鉆孔數(shù)量：4.56萬(wàn)m=300萬(wàn)/噸÷65.78t/m。

因礦山屬于卡斯特地貌，溶洞較多，參照同類(lèi)型礦冊(cè)，潛孔式鉆巖機(jī)可用于本礦場(chǎng)并可達(dá)到設(shè)計(jì)孔徑的要求。目前國(guó)內(nèi)大型石灰石礦場(chǎng)多采用Atlas FlexiROC D50 鉆機(jī)。

D50鉆機(jī)年產(chǎn)能：4.72萬(wàn)m/年=鉆進(jìn)速率×鉆進(jìn)效率×有效工時(shí)×310d/年=28m/hr×80%×（8hr/d×85%）×310d/年，1臺(tái)該型號(hào)鉆機(jī)一班作業(yè)可滿足其生產(chǎn)能力。

建議采用的潛孔式鉆機(jī)1臺(tái)Atlas FlexiROC D50或其他同級(jí)品。

2 鏟裝設(shè)備

礦山的采場(chǎng)臺(tái)階高度為15米高，爆破后石堆進(jìn)行鏟裝作業(yè)時(shí)，輪式鏟裝機(jī)在大約2/3部份的鏟裝效率非常理想，但進(jìn)行到石堆內(nèi)部被壓復(fù)部分時(shí)，因輪式鏟裝機(jī)的掘進(jìn)能力較差，鏟裝效率便開(kāi)始降低，因此未來(lái)鏟裝設(shè)備的配置會(huì)考慮輪式鏟裝機(jī)搭配反鏟挖掘機(jī)。

反鏟挖掘機(jī)擬選定與輪式鏟裝機(jī)相同品牌的小松PC460-8來(lái)搭配，輪式鏟裝機(jī)及反鏟挖掘機(jī)的相關(guān)能力及配置如下表；

另根據(jù)所求出的鏟裝機(jī)組合：1臺(tái)WA500-6+1臺(tái)PC850（總投資820萬(wàn)元，單位投資2.73萬(wàn)元/噸），1臺(tái)WA470-2+1臺(tái)PC850（總投資660萬(wàn)元，單位投資2.2萬(wàn)元/噸），1臺(tái)WA470-2+2臺(tái)PC460（總投資680萬(wàn)元，單位投資2.27萬(wàn)元/噸），2臺(tái)WA470-2+ 1臺(tái)PC460（總投資580萬(wàn)元，單位投資1.93萬(wàn)元/噸）

表 1鏟裝機(jī)相關(guān)能力及配置

將每種組合的投資總額及標(biāo)準(zhǔn)單位投資額求出，我們發(fā)現(xiàn)初期的投資以組合方式（1臺(tái)WA470-2+1臺(tái)PC850）最低，其次以組合（2臺(tái)WA470-2+ 1臺(tái)PC460）方式次低。但考慮礦山石灰石生產(chǎn)將采用高低品位進(jìn)行搭配，為保證品質(zhì)的穩(wěn)定性。建議輪式鏟裝機(jī)采用2臺(tái)WA470-2或其他同級(jí)品，建議反鏟挖掘機(jī)采用的1臺(tái)PC460或其他同級(jí)品。

3 運(yùn)輸設(shè)備

依據(jù)上節(jié)鏟裝機(jī)選型結(jié)論必需搭配35噸級(jí)的卡車(chē)，35噸級(jí)卡車(chē)的斗容為24M3，第一年礦場(chǎng)平均運(yùn)輸?shù)缆肪嚯x為2.2km，礦場(chǎng)的道路設(shè)計(jì)要求坡度小于6.5%以下，運(yùn)輸常態(tài)為重車(chē)下坡，空車(chē)上坡，估算以平均下坡速度為25km/hr，平均上坡速度為20km/hr，若輪式鏟裝機(jī)平均每卡車(chē)的裝車(chē)時(shí)間為56sec/pass×6pass/車(chē)＝336sec/車(chē)（占2/3產(chǎn)能），挖掘機(jī)平均每卡車(chē)的裝車(chē)時(shí)間為54sec/pass×9pass/車(chē)＝486sec/車(chē)（占1/3產(chǎn)能）；等待、定位及卸料時(shí)間平均預(yù)估為2.5min,平均卡車(chē)的產(chǎn)能為:373,240t/年。

表 2 35噸級(jí)卡車(chē)的產(chǎn)能估算

未來(lái)礦場(chǎng)開(kāi)采是由最高點(diǎn)開(kāi)始開(kāi)采，碎石機(jī)位置預(yù)計(jì)設(shè)標(biāo)高145米處，卡車(chē)的運(yùn)輸?shù)某B(tài)為重車(chē)下坡，空車(chē)上坡，未來(lái)卡車(chē)的選擇其剎車(chē)性能要列入考慮的要項(xiàng)，剎車(chē)性能差除了回造成危險(xiǎn)外，還會(huì)使單位產(chǎn)能降低，建議采用的35噸級(jí)的卡車(chē)為小松HD325或其他同級(jí)品。