林震源 朱龍龍 王 震 張 凱

（1.安徽馬鋼礦業(yè)資源集團南山礦業(yè)公司；2.安徽馬鋼礦業(yè)資源集團設(shè)備工程科技分公司）

目前，南山礦業(yè)公司主力采場之一的高村鐵礦設(shè)計利用可供開采礦石資源儲量已很有限，按目前500 萬t/a 礦石生產(chǎn)規(guī)模，預(yù)計采場工業(yè)品位礦石剩余資源儲量僅能穩(wěn)產(chǎn)5～6 a［1-3］。為了提升礦業(yè)綠色開發(fā)水平，盤活高村鐵礦資源，保障南山礦的可持續(xù)發(fā)展，高村三期技改建設(shè)工程的實施具有重要意義。建設(shè)的同時，需考慮采場的2 條礦巖生產(chǎn)系統(tǒng)的融合，最大限度發(fā)揮采場內(nèi)生產(chǎn)系統(tǒng)的效率，提高全系統(tǒng)的柔性組產(chǎn)能力［4-6］。

1 改造背景

高村采場范圍內(nèi)主要有礦石半連續(xù)生產(chǎn)工藝（碎礦前移系統(tǒng)）和圍巖半連續(xù)生產(chǎn)工藝（圍巖加工系統(tǒng)包括高村半連續(xù)系統(tǒng)、高村試驗場地系統(tǒng)和450萬t/a圍巖綜合利用加工系統(tǒng)三部分）。這2 套生產(chǎn)工藝實現(xiàn)了高村采場鐵礦資源的綜合利用，每年處理量達(dá)1 300 萬t 以上，生產(chǎn)效率尚能滿足生產(chǎn)需求；但隨著三期建設(shè)工程的實施應(yīng)用，暴露出很多影響系統(tǒng)生產(chǎn)效率、融合組產(chǎn)、綜合利用率等問題。上述問題的根本原因：一是采場內(nèi)的生產(chǎn)系統(tǒng)集成度不足，以至于采、選、排巖、綜合利用無法形成合力；二是各條系統(tǒng)設(shè)計能力存在差異，匹配度不足；三是各系統(tǒng)職能管理分散，導(dǎo)致各系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)組產(chǎn)能力不足。

2 改造方案

在高村三期開采工程建設(shè)時，首先考慮圍巖半連續(xù)系統(tǒng)新建破碎站料倉的位置選擇，在選址時要充分考慮：①新建破碎站料倉的位置應(yīng)盡可能減少汽車運輸長度，降低汽車運輸成本，發(fā)揮膠帶運輸?shù)淖饔?；②便于和礦山半連續(xù)工藝產(chǎn)線及圍巖半連續(xù)工藝產(chǎn)線對接，實現(xiàn)旁通式并聯(lián)系統(tǒng)，把現(xiàn)有的2 個系統(tǒng)組合成1套生產(chǎn)系統(tǒng)，提高全系統(tǒng)的柔性組產(chǎn)能力（圖1）。

2.1 改造設(shè)備及方案實施

在采場東南部的-66臺階固定幫合適位置新建1個圍巖粗破碎站。粗破碎站主體設(shè)備包括原料倉1座、C160 顎式破碎機1 臺、VF866 棒條給料機1 臺、大塊干拋機1 臺、擺式給礦器1 臺、正反轉(zhuǎn)膠帶機1 臺、普通膠帶機4 條，輔助設(shè)備包括干式除塵站1 臺、配電室1座、5 t行車1臺、金屬撿鐵器1臺等。粗破碎站建成后，可實現(xiàn)圍巖粗破碎、干選，干選后的鐵精礦與尾礦能夠?qū)崿F(xiàn)與碎礦前移料倉、高村半連續(xù)老系統(tǒng)分別對接。

對高村半連續(xù)老系統(tǒng)進(jìn)行改造，原粗破碎站保留，作為備用系統(tǒng)。通過對2#皮帶進(jìn)行縮短改造，新建干拋廠房及相應(yīng)的膠帶機分別與建材科技生產(chǎn)系統(tǒng)、實驗場生產(chǎn)系統(tǒng)對接。同時，可將現(xiàn)有位于采石風(fēng)景名勝區(qū)規(guī)劃紅線內(nèi)的2#轉(zhuǎn)運站、大塊拋尾廠房及相關(guān)膠帶機移至紅線外，避免環(huán)保影響。改造完成后，高村采場內(nèi)的膠帶破碎運輸系統(tǒng)將實現(xiàn)整體融合，大幅提升系統(tǒng)的組產(chǎn)柔性，發(fā)揮系統(tǒng)效能。技改后設(shè)備工藝流程見圖2。

2.2 改造后多套生產(chǎn)工藝

2.2.1 生產(chǎn)工藝1

當(dāng)采場采礦、剝巖量均為滿負(fù)荷時，圍巖產(chǎn)線正常運轉(zhuǎn)，采用新建粗破碎站破碎圍巖，圍巖經(jīng)擺式給礦器直接運輸至前置干拋廠房干選，干選后鐵精礦、尾礦分別進(jìn)入試驗場生產(chǎn)系統(tǒng)與建材科技生產(chǎn)系統(tǒng)。運行設(shè)備依次為棒條給料機→顎破機→N1皮帶→擺式給礦器→N2皮帶→N5皮帶→2#皮帶→干磁機→3#皮帶→4#皮帶→5#皮帶（見圖3）。

2.2.2 生產(chǎn)工藝2

當(dāng)碎礦前移系統(tǒng)和建材科技生產(chǎn)系統(tǒng)正常，而試驗場系統(tǒng)設(shè)備計劃檢修或故障時，采用新建粗破碎站破碎圍巖，經(jīng)擺式給礦機將破碎的圍巖送至新建干磁機干選，干選出的鐵精礦轉(zhuǎn)運至碎礦前移料倉，尾礦經(jīng)膠帶運送至建材科技生產(chǎn)系統(tǒng)。運行設(shè)備依次為棒條給料機→顎破機→N1皮帶→擺式給礦器→干磁機（新）→N3皮帶→N4皮帶（正轉(zhuǎn)）→N5皮帶→2#皮帶→干磁機（調(diào)整為無磁）→3#皮帶（正轉(zhuǎn)）→5#皮帶（圖4）。

2.2.3 生產(chǎn)工藝3

當(dāng)試驗場系統(tǒng)正常，而建材科技生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備計劃檢修或故障時，采用新建粗破碎站破碎圍巖，可根據(jù)銷售需求任選干磁機干選，干選出的鐵精礦轉(zhuǎn)運至試驗場系統(tǒng)，尾礦經(jīng)膠帶運送至采場臨時堆場打堆。運行設(shè)備依次為棒條給料機→顎破機→N1皮帶→擺式給礦器→N2皮帶→N5皮帶→2#皮帶→干磁機→3#皮帶（反轉(zhuǎn)）→4#皮帶（見圖5）。

2.2.4 生產(chǎn)工藝4

當(dāng)新建粗破碎站計劃檢修或故障時，可啟用原破碎系統(tǒng)破碎圍巖，運輸至前置干拋廠房干選，干選后的鐵精礦、尾礦分別進(jìn)入試驗場生產(chǎn)系統(tǒng)與建材科技生產(chǎn)系統(tǒng)。運行設(shè)備依次為老系統(tǒng)棒條給料機→顎破機→1#皮帶→2#皮帶→干磁機→3#皮帶（正轉(zhuǎn)）→4#皮帶→5#皮帶（圖6）。

2.2.5 生產(chǎn)工藝5

當(dāng)上部系統(tǒng)計劃檢修或故障時，采用新建粗破碎站破碎圍巖，經(jīng)擺式給礦機將破碎的圍巖送至新建干磁機干選，干選出的鐵精礦轉(zhuǎn)運至碎礦前移料倉，尾礦經(jīng)膠帶運送至下部臺階臨時堆場。臨時堆場銷售運行設(shè)備依次為棒條給料機→顎破機→N1皮帶→擺式給礦器→干磁機（新）→N3皮帶→N4皮帶（反轉(zhuǎn)）（圖7）。

3 結(jié)論

（1）高村鐵礦半連續(xù)系統(tǒng)改造后的5套生產(chǎn)工藝可應(yīng)對不同情況下的組產(chǎn)需求，最大限度發(fā)揮采場生產(chǎn)系統(tǒng)的效率。通過系統(tǒng)融合，可實現(xiàn)全系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，進(jìn)一步提升效能。

（2）系統(tǒng)改造融合后，可實現(xiàn)采場排土生產(chǎn)和圍巖綜合利用全年不停歇生產(chǎn)。按每年采場破碎運輸系統(tǒng)生產(chǎn)天數(shù)330 d計算，每年可多生產(chǎn)35 d，系統(tǒng)利用率可提高10.6%。按高村鐵礦目前圍巖綜合利用水平每年500 萬t 計算，每年可提產(chǎn)53 萬t。按目前原料成本40 元/t、運營成本25 元/t、產(chǎn)品均價80 元/t計算，每年可增加凈利潤795 萬元。