徐明生,李壽山,申 延,孫貴東
(1.貴州開磷設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司, 貴州 貴陽 550081;2.中藍(lán)長化工程科技有限公司, 湖南 長沙 410083)
開陽磷礦自20世紀(jì)80年代就開始推行盤區(qū)化開采,并在下屬的5個(gè)礦山中都得到了推廣應(yīng)用,取得了良好的效果。近年來,隨著企業(yè)的發(fā)展,礦山的生產(chǎn)任務(wù)逐年增加,這使得生產(chǎn)與開拓不平衡的矛盾也逐漸突出。盤區(qū)長度大具有井巷工程量少、投資省等優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)又存在盤區(qū)生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長,中段可布盤區(qū)數(shù)量少等缺點(diǎn);而盤區(qū)長度小就勢必會(huì)增加井巷工程量、增加投資,但其卻具有盤區(qū)生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短、中段可布盤區(qū)數(shù)量多等優(yōu)點(diǎn)。因此選擇合理的盤區(qū)長度參數(shù)就顯得尤為重要。
沙壩土礦段位于貴州省開陽縣洋水礦區(qū)北部,是開磷集團(tuán)所有礦段中資源儲(chǔ)量最大、礦石質(zhì)量最好、開采條件最優(yōu)的礦段,相對其他礦段,擴(kuò)大其規(guī)模,具有較大的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢。為滿足發(fā)展需要,開磷集團(tuán)決定將沙壩土礦段的生產(chǎn)規(guī)模從原來規(guī)劃的120萬t/a進(jìn)一步擴(kuò)大到200萬t/a以上,設(shè)計(jì)基建中段為560 m中段。沙壩土礦段原有中段均采用汽車運(yùn)輸方式,盤區(qū)長度一般在800 m左右。擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模后,如繼續(xù)采用汽車運(yùn)輸,汽車數(shù)量必然大幅增加,為保證通風(fēng)效果也勢必會(huì)大幅增加通風(fēng)投資及成本。經(jīng)論證設(shè)計(jì)確定560 m中段采用膠帶運(yùn)輸方式,保留570 m水平分段巷道作為無軌運(yùn)輸巷道。
560 m中段礦體走向長度約7600 m(南、北兩個(gè)礦塊)。因生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大,必然需要增加同時(shí)生產(chǎn)盤區(qū)數(shù)量,而增加生產(chǎn)盤區(qū)數(shù)量的方式有兩個(gè):一是增加同時(shí)生產(chǎn)中段數(shù)量;二是減小盤區(qū)長度。但增加同時(shí)生產(chǎn)中段數(shù)量會(huì)給生產(chǎn)組織、通風(fēng)管理等諸多方面帶來困難。為此提出在不增加同時(shí)生產(chǎn)中段數(shù)量的前提下,通過改變以往的盤區(qū)布置方式來滿足生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大的要求。
400 m長盤區(qū)布置方案如圖1所示。
圖1 盤區(qū)布置(400 m)
按400 m一個(gè)盤區(qū),560 m中段可劃為19個(gè)盤區(qū),每個(gè)盤區(qū)中間布置一條斜坡道,在盤區(qū)斜坡道附近布置一條礦石溜井和一條廢石溜井,全礦共設(shè)38條溜井。鏟運(yùn)機(jī)最大運(yùn)距280 m左右,平均運(yùn)距180 m。在每條采場溜井的底部掘進(jìn)轉(zhuǎn)運(yùn)巷道,安裝給礦膠帶將礦石運(yùn)到中段大巷膠帶。另外為了控制礦石塊度,在每個(gè)溜井的分段平巷的卸礦口設(shè)格篩和破碎機(jī),中段共布置給料膠帶19條,格篩324處,移動(dòng)式破碎機(jī)3臺(tái)。采場采用電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)出礦,共需6臺(tái)。
600 m長盤區(qū)布置方案如圖2所示。
圖2 盤區(qū)布置(600 m)
按600 m一個(gè)盤區(qū),560 m中段可劃為13個(gè)盤區(qū),每個(gè)盤區(qū)中間布置一條斜坡道,在盤區(qū)斜坡道附近布置一條礦石溜井和一條廢石溜井,全礦共設(shè)26條溜井。鏟運(yùn)機(jī)最大運(yùn)距380 m左右,平均運(yùn)距230 m。在每條采場溜井的底部掘進(jìn)轉(zhuǎn)運(yùn)巷道,安裝給礦膠帶將礦石運(yùn)到中段大巷膠帶。另外為了控制礦石塊度,在每個(gè)溜井的分段平巷的卸礦口設(shè)格篩和破碎機(jī),中段共布置給料膠帶19條,格篩208處,移動(dòng)式破碎機(jī)3臺(tái)。考慮到盤區(qū)端部采場到溜井的運(yùn)礦距離太長,超過電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)的有效運(yùn)輸距離,需配部分柴油鏟運(yùn)機(jī)出礦,全礦出礦共需3臺(tái)柴油鏟運(yùn)機(jī)和4臺(tái)電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)。
400 m長盤區(qū)方案成倍增加了盤區(qū)數(shù)量,其盤區(qū)數(shù)量為19個(gè),按盤區(qū)利用系數(shù)0.7考慮,生產(chǎn)盤區(qū)數(shù)量可達(dá)到13個(gè)。盤區(qū)生產(chǎn)能力按25萬t/a考慮,560 m中段生產(chǎn)能力可以達(dá)到325萬t/a。
600 m長盤區(qū)方案增加的盤區(qū)數(shù)量比400 m長盤區(qū)方案少,其盤區(qū)數(shù)量為 13個(gè),按盤區(qū)利用系數(shù)0.7考慮,生產(chǎn)盤區(qū)數(shù)量為9個(gè),560 m 中段生產(chǎn)能力可以達(dá)到225萬t/a。
兩方案的生產(chǎn)能力均可滿足業(yè)主對規(guī)模的需求,進(jìn)一步的分析對比見表1。
表1 盤區(qū)劃分方案比較
從表1可以看出,600 m長盤區(qū)方案具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,雖然采場內(nèi)需采用部分柴油鏟運(yùn)機(jī)出礦,采場空氣質(zhì)量較差,但可以通過加強(qiáng)通風(fēng)來解決,因此設(shè)計(jì)推薦600 m長盤區(qū)方案。
比選推薦的盤區(qū)設(shè)計(jì)方案,得到了沙壩土礦的認(rèn)可并在實(shí)際開采中應(yīng)用。因其長度既滿足了生產(chǎn)能力對盤區(qū)數(shù)量的要求,又節(jié)省了工程量。目前為止,沙壩土礦段560 m中段所有盤區(qū)均已施工,部分盤區(qū)已進(jìn)入開采階段,該中段所有盤區(qū)均采用600 m長盤區(qū)布置方案。目前,沙壩土礦段正在施工的480 m中段也擬繼續(xù)沿用600 m長盤區(qū)方案。
磷礦山生產(chǎn)規(guī)模越來越趨向于大型化,生產(chǎn)盤區(qū)的數(shù)量是保證生產(chǎn)能力的前提要素。為滿足生產(chǎn)能力的要求,可以選擇增加同時(shí)生產(chǎn)中段數(shù)量擴(kuò)大生產(chǎn)能力。但開采中段數(shù)量的增加會(huì)給生產(chǎn)組織、通風(fēng)管理帶來諸多的困難,而且必然會(huì)大幅增加井巷工程量、增加投資和生產(chǎn)成本。本文在不增加生產(chǎn)中段數(shù)量的前提下有效增加了盤區(qū)數(shù)量,滿足了礦山對生產(chǎn)規(guī)模的要求,在實(shí)際應(yīng)用中顯現(xiàn)出了良好的效果,為同類礦山生產(chǎn)開拓布置提供了參考。