优化采剥工程布局实现13万吨日供矿能力

370 编辑：中冶有色技术网来源：江西铜业集团公司德兴铜矿

2023-03-02 11:33:34

1.前言

根据德兴铜矿 “五年规划”要求，矿山要到2011年底达到13万吨/日供矿能力。由于大山选厂扩产改造中半自磨设备国产化，2.25万吨扩产项目提前到2010年11月投产，采矿场需要比原计划提前14个月达到13万吨/日供矿能力。采矿场在不增加设备投入的情况下，从2010年初开始对两采区采剥工程布局进行方案优化，强化关键区域剥离作业，通过优化调整采区设备分布和设备配置，在富家坞采区出矿能力较小且不稳定的情况下，提高铜厂采区出矿能力和调节能力，实现13万吨/日供矿能力，与选厂扩产矿量需求无缝对接。

2.优化采区采剥工程布局

2.1优化两采区采剥工程布局，强化关键区域剥离作业

2010年初根据德兴铜矿扩产进展要求，确定两采区采剥工程优化方案。2010年1月—10月，加快铜厂采区压矿区域西源岭中部、黄坑南部剥离;富家坞采区实施陡帮开采，加快上部官帽山、张家山北部区域剥离和下降速度，放缓下部采区南部近期不压矿区域的剥离，强化下部出矿区域剥离，提高备采矿量[1]。2010年3季度，对铜厂采区的电铲布局进行调整，将13#电铲调整到中心孤岛区域加强剥离作业，并可兼备用出矿。由于初期富家坞采区的出矿能力较小，通过对铜厂采区电铲作业区域进行调整，以铜厂采区多出矿来满足13万吨/日出矿能力。2011年1-10月，加快富家坞下部采区新水平开拓，确保备采矿量，稳定和提高富家坞采区出矿能力[2]。

根据确定的采剥工程优化方案，兼顾配矿质量的需求，编制电铲设备在铜厂和富家坞采区作业台阶与作业量时间进度表。

2.2研究和编制采剥工程优化方案，优化工程方案

2.2.1铜厂矿区南部废石运输系统设计优化与施工

随着大型运输设备830E电动轮轮投产，原有废石运输大巷不能满足830E电动轮，德兴铜矿相关采矿工作人员经现状图调研、分析、对比，打破隧道改扩建局限，创新提出修筑铜厂采区南部运输道路方案。修筑一条从南部运输巷道北侧182m标高处起点，经过养防一工段办公楼后方山体，绕道到1#集液库山凹处，与现有的富家坞联络道226m标高处相连,最后与南部排土场220m标高处汇合相交的道路[3]。

2.2.2铜厂西破125—西部50运系改造

随着铜厂采区采剥工程的推进，加强采区西部采剥工程推进，对西破125—西部50运系进行改造。确保长期平衡均匀供矿。

2.2.3优化铜厂矿区露采西部扩帮方案

铜厂矿区矿体建模后，发现西北区域下部-200至-400m左右矿体并未封闭，极有可能往黄坑方向延伸。通过综合分析找矿信息，选择在铜厂西部进行加密勘探，共计施工探矿钻孔10个，进尺4987.33米，证实铜厂西部矿体范围扩大，下部矿体延伸明显。为此，在分析西部成矿规律及勘探成果的基础上、科学合理选择经济参数、优化扩帮方案。

利用Minesight软件，编制铜厂西北部陡帮分期下降方案、强化西北部下降。合理规划采矿工程，有序安排电铲作业区域，解决铜厂矿区3～5年内二级矿量不足的问题。

2.2.4优化富家坞采区南部运岩公路方案设计与施工

为实现对富家坞东、西两个尾矿库进行压排，保证排土的安全及经济性，以及老尾矿库排洪安全，采矿场根据现场生产实际需要和条件进行了富家坞采区南部(170m—265m)运岩公路设计工作。公路起点位于富家坞采区富家坞沟口170m标高处，终点位于富家坞南部废石场265m标高处。2011年3月开始组织运岩公路工程施工，于2011年底，公路实现初通。

运岩公路建成后，富家坞采区+170m以下的废石将通过运岩公路运输到南排土场，解决富家坞东部废石运输，避免废石西行与运矿车辆交汇，降低运矿公路车流密度，保障道路运行安全。

2.2.5优化富家坞采区下部运矿公路方案设计与施工

随着选矿厂2.25万吨扩产项目建成，日供矿量加大，为此加快富家坞采区上部剥离，运矿公路北侧山脊剥离开工，山脊下部运矿公路将无法正常通行，在此情况下优化富家坞采区下部运矿公路方案设计与施工。

通过考虑安全、工程进度与工程量，新运系由320排土场沿山体边缘到245水平，利用中间山脊到马行山脚200处再折往富家坞破碎站。200-220段原有一条往东矿辅助车道，只需垫宽并做好相应设施即可。320-200段，高差120米，按矿山公路要求，320起点往排土场方向延伸以达到要求。

新运系320-245段动过电铲开沟方式形成，整体坡度7.5%，其中305、260、245水平留有平台;245-200段采用碎石垫路方式形成，整体坡度8.5%;200-220段整体坡度8%，马行山脚200水平留大平台，垫路碎石为马行山剥离废石，减少运输成本[4]。

2.2.6优化富家坞采区陡帮开采设计

富家坞采区矿体周边均有高山分布，最终开采境界跨越了官帽山和张家山山头，废石量主要分布在350m以上台阶，由于剥离量较大，为了尽早使采区达到生产能力，降低前期剥采比，对官帽山和张家山进行优化富家坞采区陡帮开采设计[5]。

富家坞陡帮开采设计主要涉及到临时开采境界、陡帮角度及安全平台等系列参数的设计及采区内运输道路的设计与原运输道路的衔接问题。富家坞陡帮在张家山与官帽山下方布置明显，张家山在470m水平起，官帽山在560m水平起，其以下台阶按照每两个台阶做并段处理，留14m安全清扫平台，陡帮边坡角48°，官帽山下部因布置了运输道路，其陡帮边坡角略小。因陡帮开采，相近台阶作业互相影响较大，控制台阶布置在四个台阶之内，且组织好生产管理，以提高作业设备的效率[6]。

铜厂采区2010年9月采矿工程布置图

富家坞采区2010年9月采矿工程布置图

铜厂采区2011年末采矿工程布置图

富家坞采区2011年末采矿工程布置图

3.开展科技攻关，狠抓工序质量，提升技术经济指标

3.1开展爆破技术攻关成果，提升综合效率

在穿孔作业过程中，推行布孔标准化，要求每面炮必须按图纸设计的孔深和顺序穿孔，确保穿孔质量。

在爆破作业过程中，加大对难爆区、采空区、邻近边坡和邻近固定设备(设施)等特殊地段的攻关力度，采用预留碴和“宽孔距小抵抗线”的布孔、爆破等方式，爆破效果得到明显改善。

制定了爆破攻关具体要求：( 1)定期统计各台出矿铲的大块率，针对大块率的变化，及时调整孔网参数和炸药单耗，不断优化各区域台阶爆破参数。(2)在条件许可的区段，适当扩大台阶深孔爆破规模，减少爆区间的衔接孔数、台阶工作面清扫量和前排孔临空面大块。(3)爆破前全孔验收，用红、黄纸片标示有、无水及孔深情况。(4)通过加强对新来技术员的爆破现场施工管理培训，提高现场组织能力。(5)强化难爆区、采空区、邻近边坡和邻近固定设备(设施)等特殊地段的攻关力度。(6)强化炸药的爆速测试等检测工作。(7)重视炸药爆破新技术方面的试验应用：数码雷管;预装药、装药结构;炸药乳化剂与添加剂。

实施爆破攻关后效果如下表：

表一2010年与2011年爆破质量主要指标完成情况统计

3.2利用控制爆破技术，合理圈定矿岩界线，降低贫化损失率

因爆破时产生的爆堆的整体移动和矿岩之间的相对移动会对矿石的贫化与损失造成很大的影响。因此工程技术人员首先通过爆破管理和爆破技术方面的手段实现减小爆破对矿石的贫化与损失的影响。

采取如下措施：根据各台阶矿岩资料、夹石形态和位置，尽量控制了矿与岩分开布孔、分开爆或同一面炮通过时间微差控制矿与岩的移动，从而减少了矿石损失。在一些区域改变了布孔方向，尽量避免了爆堆移动方向与矿脉走向垂直。铜厂和富家坞两个采区在清渣爆破的炮堆中，因电铲作业面倾角小，在现场插平行于作业面的矿岩界线时，地质技术人员根据炮堆位移情况适当平移矿岩界线;还根据现场电铲作业面的情况合理地移矿岩界线。在富家坞采空区及运矿公路北侧的自然坡面出矿地段加强了现场跟踪管理，在电铲作业面发现含泥量高、氧化率高的低品位矿时，地质技术人员及时调整了矿岩界线位置，把这些低品位矿剔除作废石，提高了入选矿石质量，稳定了选别指标。

该技术实施后：更加合理圈定每面炮堆的矿岩界线，从而降低贫化损失率，减少采选品位差，最大限度、充分地回收两个采区的铜、金、钼等矿产资源。

3.3开展道路、工作面质量攻关，降低采矿综合成本

在开展道路、工作面质量攻关中，优化道路参数设计，加强道路修筑与养护过程控制，改进道路修筑与养护质量，适应采矿设备大型化需要。充分利用现有路料不同规格，铺设面层，稳定基层，减少道路的松散、翻浆沉陷、露骨、波浪等现象，确保道路的平整性和舒适性。

实施道路、工作面质量攻关后效果如下表：

表二 2010年与2011年道路质量主要指标完成情况统计

3.4 富家坞采区卡车调度管理系统实现及应用

富家坞采区卡车调度管理系统主要研发项目内容：1)卡车调度管理系统核心软件技术消化吸收，确保项目实现的可行性;2)无线通讯及网络架构设计。包括基站选址、基站站型、天线馈线设置、高山防雷与接地、光缆铺设等;3)创建富家坞采区数据库。将富家坞采区分为上、下两部分，建立车、铲、道路、台阶、排土场、维修库、油库等基础数据信息，形成富家坞采区电子指挥现状图;4)报表制作与修改;5)车载通讯设备安装及调试;6)用户权限设置与规范;7)用户培训。

富家坞采区卡车调度管理系统的实现与应用，为富家坞采区的生产组织及管理上了一个新台阶，为2009年下半年多台套采矿设备投入生产奠定了基础，大大加速了采区生产进度，迅速提高了产能，实施效果及效益十分明显：在基本没有增加设备投入的情况下，突破基于SUN工作站的卡车调度管理系统应用局

限，构筑了统一的智能调度平台，实现了两个采区调度室相互独立又信息共享的目标，在国内外尚属首创。彻底解决了因大山阻隔造成的信息不畅。富家坞采区以实现卡调为契机，带动了相关一系列配套软件的实施。该项目从2007年7月开始研发，至2009年9月全面投入使用，历时二年多，利用计算机网络技术，通过远程控制软件，实现了本应将卡车调度管理系统升级后才能达到的目标。

4.加大特大型采矿设备高效应用

4.1调整设备布局

调整前，富家坞采区下部2台电铲在出矿区域，铜厂采区有4台电铲在出矿区域，具备10.75万吨/日稳定供矿能力，为达到13万吨/日供矿能力，需要增加1台电铲到出矿区域，加强出矿区剥离，同时备用出矿，确保稳定供矿，因此确定将13#电铲调整到中心孤岛区域，同时调整16#、3#电铲作业位置。

4.2夯实设备管理基础工作，提高设备利用率

大力开展设备点检保养标准化工作，严格落实设备各项检查保养制度，定期召开设备专题会和协调会。建立健全设备管理技术标准，完善设备维修原始记录，加强维修质量的过程控制与分析，做好新进设备的技术消化吸收和在岗培训工作。

4.2.1加强电动轮、电铲、钻机、工程机械维修标准化建设，强化了维护保养和计划性检修

健全了设备修理技术标准，完善设备维修原始记录，建立设备性能定期分析制度和设备档案管理，规范整机和总成件原始资料的交接和存档，加强维修质量的过程控制，设备维修逐步向精细化维修转变，提高了设备利用率。

4.2.2加强对新设备的管理，强化在岗培训工作。

建立健全设备管理技术标准。重点要加强830E电动轮汽车和WK-35立方电铲等新型设备技术的培训和消化工作，着力提高操作人员的操作责任心和操作技能，提高维修人员的维修水平。

3.结束语

通过优化采区采剥工程布局，大大加快了富家坞采区上部剥离的下降速度，确保富家坞365-260台阶提前出矿，稳定了供矿能力，缓解铜厂出矿压力。在2010年11月采矿场已经具备13万吨/日供矿能力，比原计划提前14个月实现扩产目标，与大山扩产改造工程顺利衔接，为德兴铜矿完成生产任务奠定坚实基础。

参考文献