白馬鐵礦南山采場(chǎng)運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化方案

張 超，魏 軍

（攀鋼礦業(yè)公司白馬鐵礦，四川 攀枝花 617000）

1 引言

南山頭采場(chǎng)為白馬鐵礦及及坪礦區(qū)的兩個(gè)采區(qū)之一，年采剝總量在25Mt，目前南山頭采場(chǎng)面臨空間狹小、運(yùn)輸?shù)榔撇贾美щy等問(wèn)題，在長(zhǎng)遠(yuǎn)和近期開(kāi)采設(shè)計(jì)中需要進(jìn)一步優(yōu)化運(yùn)輸線路的布置問(wèn)題，充分利用采場(chǎng)空間布置工作臺(tái)階，以適應(yīng)南山頭采區(qū)的采剝運(yùn)輸要求。

目前南山頭采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)主干道面臨如下三個(gè)問(wèn)題:

問(wèn)題一:囤壓礦石問(wèn)題。目前南山頭采場(chǎng)生產(chǎn)已經(jīng)降至2050m平臺(tái)，2095－2050m水平東幫因現(xiàn)有運(yùn)輸?shù)缆窋D占，未釋放的空間也有約800kt的礦石囤壓，因而也面臨著靠幫釋放空間的問(wèn)題。

問(wèn)題二:通道問(wèn)題。1#礦石破碎站位于距1#半自磨西約200m處，采場(chǎng)最終境界內(nèi)。設(shè)計(jì)標(biāo)高2131.37m，服務(wù)采場(chǎng)水平2065－2035m，服務(wù)時(shí)間2012－2017年。1#破碎站的布置，不僅會(huì)擠占其上部2065m、2050m水平入口的聯(lián)絡(luò)道的拓展空間（下方存在3個(gè)滑體），也阻隔了其下部經(jīng)2065m運(yùn)輸支線經(jīng)境界外進(jìn)入2050m水平以下采場(chǎng)支線的布置空間。

問(wèn)題三:2035m水平開(kāi)拓通道問(wèn)題。按照今年的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃，今年的開(kāi)采水平會(huì)降至2035m水平，因而也面臨開(kāi)拓道路布置問(wèn)題。

圖2 白馬鐵礦及及坪XX時(shí)期現(xiàn)狀圖（比例1∶1000）

2 數(shù)模分析與優(yōu)化

2.1 運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)模型

運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)露天礦運(yùn)輸路線系統(tǒng)進(jìn)行了模擬，線路系統(tǒng)表明了整個(gè)露天礦的狀態(tài)和相互關(guān)系。建立網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)后，可以很方便地求算任何兩相關(guān)（節(jié)點(diǎn)）間的最短路徑，汽車可選擇一條距離較短的最優(yōu)路徑。

以露天礦采剝排計(jì)劃平面圖為基礎(chǔ)，對(duì)其運(yùn)輸線路系統(tǒng)進(jìn)行抽象簡(jiǎn)化，方法如下:

（1）把每條線路用其線路中心線來(lái)代替；

（2）把線路按其屬性劃分成區(qū)段，每個(gè)區(qū)段之間的銜接點(diǎn)即是節(jié)點(diǎn)。

（3）每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有以下屬性:節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)、坐標(biāo)值、坡度、轉(zhuǎn)彎半徑、與其相連的接點(diǎn)標(biāo)號(hào)、節(jié)點(diǎn)屬性，其中坡度以三維坐標(biāo)Z坐標(biāo)體現(xiàn)。

（4）以一定的采掘條帶為考慮單位，其運(yùn)距為采掘條帶的中心距離表征采掘點(diǎn)的起點(diǎn)。

2.2 道路優(yōu)化

2.2.1 運(yùn)輸?shù)缆穬?yōu)化設(shè)計(jì)原則

（1）道路技術(shù)參數(shù)滿足礦山規(guī)范要求；

（2）在開(kāi)采境界內(nèi)布置運(yùn)輸?shù)缆罚辉黾觿儙r費(fèi)用；

（3）滿足北山采區(qū)多臺(tái)階開(kāi)采的要求；

（4）不增加運(yùn)輸功，運(yùn)距最短；

2.2.2 運(yùn)輸?shù)缆穬?yōu)化

道路經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，布置圖如圖3所示:

圖3 南山采場(chǎng)運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化后終了圖

3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析

通過(guò)本次南山頭采區(qū)運(yùn)輸?shù)缆泛烷_(kāi)采計(jì)劃的優(yōu)化設(shè)計(jì)，規(guī)范了南山頭采區(qū)的開(kāi)采計(jì)劃，縮短了南山頭采區(qū)礦巖運(yùn)輸?shù)牡倪\(yùn)距，降低了南山頭采區(qū)開(kāi)采的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用；同時(shí)道路改造后，因道路屯壓的礦石也可以進(jìn)行開(kāi)采。經(jīng)濟(jì)效益分析如下:

3.1 道路經(jīng)濟(jì)效益

露天礦山運(yùn)距的變化，對(duì)生產(chǎn)成本有重大的影響如下表1所示。

表1 2012年南山頭采場(chǎng)道路高速對(duì)成本的影響

3.2 集中采礦

如下圖4所示，南山頭采區(qū)的入口聯(lián)絡(luò)道處有礦石“屯壓”，也即常說(shuō)的道路布置在礦石上。該區(qū)域的道路進(jìn)行合理優(yōu)化后，一方面可以將“屯壓”礦石進(jìn)行開(kāi)采，同時(shí)也為下部空間預(yù)留了開(kāi)拓空間。

圖4所示區(qū)域?yàn)榈V體平面圖，根據(jù)白馬地測(cè)采軟件計(jì)算該區(qū)域的礦、巖儲(chǔ)量。2110－2095m水平區(qū)域，礦石Fe2與Fe3合計(jì)約0kt巖石合計(jì)約5600t。

2095－2085m水平區(qū)域，礦石Fe2與Fe3合計(jì)約83kt 巖石合計(jì)約97kt；

2080－2065m水平區(qū)域，礦石Fe2與Fe3合計(jì)約312kt 巖石合計(jì)約67kt；

2065－2050m水平區(qū)域，礦石Fe2與Fe3合計(jì)約453kt。很顯然，848kt礦石（品位為Fe2，價(jià)格大于60元／t），經(jīng)濟(jì)價(jià)值也超過(guò)5000萬(wàn)元。

圖4 囤壓礦石示意圖

4 結(jié)論

運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)露天礦運(yùn)輸路線系統(tǒng)進(jìn)行的模擬，結(jié)合礦山生產(chǎn)規(guī)劃，如:生產(chǎn)計(jì)劃、運(yùn)輸方式、設(shè)備性能等，對(duì)采場(chǎng)的道路系統(tǒng)進(jìn)行適時(shí)的優(yōu)化，技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，是礦山高效運(yùn)行、節(jié)能經(jīng)營(yíng)的一種嘗試。

［1］李寶祥.采礦手冊(cè)（第三卷）［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，1999.9.

［2］中冶長(zhǎng)天設(shè)計(jì)研究院.攀鋼白馬鐵礦初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)［R］，2009.8.