沙厂铁矿露天境界外矿体开采方案探讨.pdf

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1、矿业工程第12卷第6期l4MiningEngineering2014年12月·矿物开采·沙厂铁矿露天境界外矿体开采方案探讨顾维朋(中冶北方工程技术有限公司，辽宁大连116622)摘要：借助计算机软件，采用浮动圆锥法，使用合理的产品经济技术指标对沙厂露天矿进行扩帮境界优化，并对露天扩帮开采方案的经济指标进行了分析，为矿山的持续发展确定科学合理的开采方案。关键词：露天开采；境界优化；浮动圆锥法中图分类号：TD8文献标识码：B文章编号：1671—8550(2014)06—0014—03——0引言．一沙厂铁矿位于北京市密云县城东15km处，矿I}-_区始

2、建于1961年，1971年投产，原始地貌为低山f●，，，丘陵，海拔126～320m，气候属暖温带半干旱类r、_l，，—吃癌，)J、，型，四季分明，干湿冷暖变化明显。该铁矿采用露天开采，经过数十年的持续开采，矿山境界内结存＼、矿石量为613．3万t，按100万t／a规模生产，可～，’?f采6年。但是，露天境界外尚有地质储量=，·12064．42万t，为了矿山的持续发展，必须根据矿山现状制定针对露天境界外矿体技术上可行、经济图1沙厂铁矿地质剖面上合理的开采方案。1地质概况2露天采场扩帮的境界圈定沙厂铁矿现有露天开采的矿体为铁山头向斜第——露天矿境界圈

3、定的方法与原则。露天矿境一层和第二层矿体，两层矿体均从北端开始，向南界优化的方法主要有人工方法、浮动圆锥法、L—G延至小庙沟断层破碎带。该矿总体向南倾伏，倾角矿坑优化法_1]。在市场经济条件下，露天矿山生21。～41。，平均28。～33。。矿体空间形态受向斜控产的关键是设计、采剥计划及成本最优_4j。大部分制，从平面上看矿体呈一不完整的倒“V”型，剖优化可通过使用计算机技术来代替人工，计算机在面上呈“U”字型，轴部矿体厚大，向两翼顶部逐某些情况下不仅使优化成为可能，而且更精确5]。渐变薄，见图1。为寻求最佳的露天开采扩帮过渡境界，设计采用国根据上

4、述的矿体赋存条件，矿山露天境界外矿内外普遍应用的计算机方法即浮动圆锥法，以露天体究竟是采用扩帮延伸扩大露天境界，继续露天开开采经选矿后铁精矿成本等于或低于地下开采铁精采，还是采用露天转地下开采，是需要主要研究和矿成本的原则对露天扩帮过渡境界进行圈定]。解决的问题。——建立地质矿化模型。依据矿床赋存条件、矿山开采现状并考虑计算精度等因素，建立地质矿化模型，模块尺寸的长、宽、高均为12rn。——建立矿床经济模型。在建立矿化模型的基收稿日期：2014—09—04作者简介：顾维朋(1969一)，男(汉族)，辽宁鞍山人，中冶北方础上，根据矿山在开采过程中的

5、各项实际费用，对工程技术有限公司总设计师、高级工程师。每个块段赋以一定的经济值，即构成矿床的经济模2014年第6期顾维朋沙厂铁矿露天境界外矿体开采方案探讨15型，其参数见表1。两台4m。电铲相向对剥或跟踪尾随，扩帮高差180m。扩帮年平均下降速度为30m／a。表1矿床经济模型参数表——确定边坡构成要素。根据边坡稳定条件和开采技术条件确定的终了边坡构成要素见表2。图2现有露天境界表2沙厂矿区终了境界边坡构成要素表L／，—_，／l柏----：：、c：，／一I28、_、项目区域参数备注调整值＼，／＼—J，_—＼-_：n／—。，_28——-’]，，，，，

6、＼。。==：二=——}-------~三==_，．，—一二二二二二’＼。—、、——境界圈定结果。计算机根据建立的矿块模f_r型、经济模型以及给定的边坡构成要素等，以及每图3露天采场扩帮开采境界个小块段在开采时盈亏平衡的原则，经过有限次可采锥的搜寻，直至在模型中再也找不到一个可采模4露天采场扩帮与现有露天采场境界比较块为止，这时所有可采圆锥的集合便构成了露天开露天采场扩帮与现有露天采场境界内的分层矿采境界，再结合开采工艺等技术条件稍加修整即为岩量的对比见表3。扩帮后露天开采境界。现有露天境界见图2，圈定表3露天采矿场扩帮与不扩帮的露天采场扩帮开采境

7、界见图3。境界内分层矿岩量对照表(万t)3扩帮过渡扩帮过渡采用陡帮倾斜条带法，第一年开始扩帮，第6年末采扩同步，扩帮结束，开始转入正常开采。最低开采水平20m，同时工作3个水平，露天采场扩帮与现有露天境界的主要技术指标对比见表4。扩帮量1394万t，年平均扩帮量近240万t，采用16矿业工程第12卷第6期表4露天采场扩帮与现有露天境界的主要技术指标对比表——新增设备使用年限短。由于扩帮量大，需新增穿孔、铲装和运输设备，而新增设备投资为4500万元，其投资较大。——生产剥采比大，生产成本高。经采剥进度计划编制结果表明，计算年的剥岩总量为450万t(

8、其中扩帮量为290万t，正常生产剥岩量为160万t)，生产剥采比为4．5t／t。——排土场选择困难。扩帮过渡过程中，新增岩石总量为218