黃國泉
(江西銅業(yè)集團有限公司德興銅礦, 江西德興市 334224)
大型露天礦山采剝計劃編制
黃國泉
(江西銅業(yè)集團有限公司德興銅礦, 江西德興市 334224)
隨著礦山開采技術發(fā)展,露天礦山由以往的簡單化、小型化向目前的規(guī)模化、機械化轉變,開采效率提高、進度加快,為此開采過程需要更加可控,利用編制礦山采剝計劃,明確開采方向,控制礦山開采進度,確保開采過程中擴幫工作的高效有序進行,最大限度發(fā)揮設備能力。結合德興銅礦礦山采剝計劃編制實踐,對大型露天礦山計劃編制進行了總結,可供同類礦山借鑒參考。
露天礦山;采剝計劃;基礎資料;編制原則;計劃內容
德興銅礦的采剝計劃包括:長遠采剝進度計劃、生產作業(yè)計劃。
礦山長遠采剝進度計劃是自礦山開采起到礦山閉坑的長遠規(guī)劃,前五年以一年為周期完成每年的年末推進圖,之后以五年為周期,一直到礦山結束開采。長遠計劃主要是完成采剝設備的布置,露天礦基建時間,基建工程量,投產、達產時間,設計生產能力[1]、設計的服務年限等,它是設計和指導露天礦均衡生產綜合平衡的重要文件。
生產作業(yè)計劃包含年度、季度、月、周采剝技術計劃。生產計劃是以長遠計劃下達的產品數(shù)量、質量等指標為依據(jù)編制的,結合各時間段不同的生產情況確定該時間范圍內的生產任務,它除安排年末的工作線推進位置外,還要詳細計算穿爆、采裝、運輸、排土、機修[2]等主要生產工藝和輔助車間的生產能力,找出薄弱環(huán)節(jié),制定相應的技術措施計劃,確保生產任務的完成。
本文以生產作業(yè)計劃為例,詳細介紹采剝計劃的編制。
采礦場年度采剝計劃包括下一年度采剝計劃與五年滾動采剝計劃。下一年采剝計劃主要意義在于確定下一年的生產任務,指導下一年生產;五年采剝計劃主要意義在于確定未來幾年的生產目標,優(yōu)化采區(qū)內的采礦工程以達到采剝平衡[4],對排土排水等輔助工程進行合理安排,考慮未來幾年中設備能力是否滿足生產需要等。年計劃主要是秉承長遠規(guī)劃的推進思路,明確下一年的生產任務,具體布置下一年的采剝工程,為下一年采剝工作做準備,同時年計劃有修正長遠規(guī)劃的效果。以2011年采剝計劃為例,2011年采剝計劃編制時間按公司要求,于2010年三季度完成。
1.1 采剝計劃編制的原則
(1)堅持合理的生產剝采比和正規(guī)采掘,保證重點部位推進,保持礦山生產的持續(xù)發(fā)展[3]。
(2)以礦山整體開采設計為基礎,結合礦山生產實際情況,使年度采剝技術計劃和整體開采設計有機的結合起來。
(3)做好新水平開拓準備工作,保持正常生產臺階個數(shù),滿足規(guī)定的二級礦量標準。
(4)要保證合理的頂、底幫剝巖比例和礦石質量的平衡,保持采場技術狀況正常和頂、底幫在空間位置上的相對合理。
(5)確保底部水倉有足夠空間儲水,雨季避開在最低臺階進行開采。
(6)盡量保證臺階的平整整直,保證臺階的最小平盤寬度,要盡量減少設備移動,保持線路暢通和合理的運輸距離。
(7)針對安全生產、環(huán)境保護中可能存在的問題,編制采剝技術計劃時應制訂解決的措施。
1.2 編制的基礎資料和依據(jù)
(1)地測部門提供的2010年度的采場、排土場現(xiàn)狀分層平面圖、綜合平面圖、分層礦石勘探線等。
(2)設備部門提供的2011~2015年設備大修及更新計劃,供銷部門提供的2011~2015年生產材料供應情況等。
(3)中國恩菲工程技術有限公司“關于江西銅業(yè)股份有限公司德興銅礦擴產可行性研究報告”和“江西銅業(yè)股份有限公司德興銅礦擴大采選生產規(guī)模技術改造工程初步設計”。
(4)江西銅業(yè)公司“十二五”發(fā)展規(guī)劃關于礦量的需求。
(5)采剝技術計劃編制部門調整和編制2010年和下半年的采剝技術計劃,得出2010年采剝技術計劃預計執(zhí)行情況和到年末預計采剝的采場平面圖,二級礦量保有數(shù)量。
(6)對2011年度內的各種重大技術措施方案、技術改造方案,預先進行論證,報上級主管部門審批后,作為編制計劃的依據(jù)。
1.3 年度采剝計劃編制的方法和程序
(1)根據(jù)2010采礦場生產實際情況,預計2010年末各臺階完成情況,并劃出年末預計鏟裝線,計算出年末各分層預計礦、巖地質儲量。
(2)在2010年末預計完成鏟裝線的基礎上,根據(jù)編制原則在各分層平面圖上劃出年末及各季度計劃鏟裝線,確定各階段推進量和采出礦、巖計劃。
(3)根據(jù)各分層采出礦、巖量和土場實際情況,安排好排土計劃。
(4)根據(jù)臺階采剝量、電效位置和排土場的使用,計算礦、巖周轉量及礦、巖平均運輸距離。
(5)根據(jù)年、季度推進圖,采出礦石部位和儲備礦量情況,地測部門計算出年、季度礦石量及各種入選元素品位。
(6)根據(jù)已完成的年度計劃圖、表等,結合設備部門提供的設備檢修計劃、設備能力,完成年度采剝計劃文字說明工作。
(7)通過礦、場相關部門進行會審,計劃通過后納入礦生產計劃,提交公司進行審批并下達到礦山。
1.4 礦山年度采剝技術計劃的主要內容
(1)2010年預計生產完成情況及生產分析。
(2)2011年采礦場各項生產任務表。
(3)2011年各季度季度末預計圖、年末預計圖。
(4)全年年各臺階采出礦巖量計劃表。
(5)2011年電鏟作業(yè)進度表。
(6)全年及各季度礦石品位計劃表。
(7)2011年各排土場排土計劃表,排土場預計年末圖。
(8)2010年與2011年備采開拓礦量表。
(9)2011年所需完成的重點工程。
(10)完成2011年采剝技術計劃的主要保障措施。
(11)需銅業(yè)公司重點協(xié)調解決的問題。
季度計劃主要是將年生產任務分配到每個季度,以年計劃生產任務為依據(jù),結合本季度的完成情況與設備狀況制定下一季度采剝計劃,季度計劃是年計劃到月計劃的過渡。
月計劃生產任務一般在季度計劃中已確定,如果采區(qū)不出現(xiàn)較大的設備或其它影響,生產任務不做變動。月計劃對采區(qū)生產具有最直接有效的指導作用,因此,月計劃不僅需要對下月生產任務進行說明,對上月完成情況預計、下月的設備狀況、重點工程等都需要詳細說明。
2.1 月采剝技術計劃的編制原則
(1)根據(jù)全年、各季度生產任務,以季度計劃為基礎,各月計劃盡量將生產任務超前,以保證計劃順利完成。
(2)保證礦巖量平衡和合理的生產剝采比。
(3)保證采場內各臺階的最小工作平盤寬度,做好新水平開拓準備工作。
(4)合理地調動設備,盡量減少設備移動。
2.2 月計劃編制的基礎資料和依據(jù)
(1)地測部門提供的上月末采場現(xiàn)狀圖及出礦區(qū)爆堆圖。
(2)礦下達的當月生產任務和各項生產指標。
(3)設備部門提供當月的設備檢修計劃。
(4)由各生產工段、科室提供的本月已完成各項生產數(shù)據(jù)。
(5)生產技術人員通過現(xiàn)場實際生產情況的調查,預測本月末鏟裝線。
2.3 月采剝技術計劃編制的方法和程序
(1)生產技術人員通過現(xiàn)場調查,結合本月已完成生產情況,劃出月末預計完成圖。
(2)根據(jù)季度計劃的安排和當月生產實際情況,總結分析上月的生產完成情況和存在問題,制訂出本月的生產任務。
(3)根據(jù)季度采剝技術計劃的安排和采場的實際情況,結合電鏟檢修情況,在月末預計完成圖上畫出本月份采剝計劃推進線,完成各電鏟作業(yè)量計劃,列出爆破量和采出量計劃表。
(4)生產科完成推進范圍審核后,地測科根據(jù)作業(yè)范圍計算出礦量、礦石各元素品位,生產科通過調整作業(yè)范圍、合理配礦,以達到本月選廠需要的各元素品位,配礦以銅品位為主。
(5)編制各單臺鉆機的作業(yè)計劃,根據(jù)季度采剝技術計劃下達的本月爆破量,編制出本月鉆機鑿石計劃;然后結合各鉆機本月計劃推進部位、鉆機的技術狀況和鉆機檢修計劃,安排各臺鉆機的鑿石量。
(6)根據(jù)各電鏟的采出量計劃、破碎站礦石分配情況、排土場的運距,計算出本月的電動輪運輸計劃。
(7)月采剝技術計劃經主管場長的審查后,交礦計劃部門會審,通過后下達實施。
月采剝技術計劃的內容如下:
(1)上月份的生產情況概括總結分析以及本月份的重點工作和技術組織措施計劃;
(2)月采剝技術計劃作業(yè)平面圖;
(3)本月重點工程;
(4)月主要采剝技術計劃指標表;
(5)各臺階作業(yè)量、礦石品位計劃表;
(6)各排土場排土計劃表;
(7)各電鏟、鉆機作業(yè)量與設備利用率計劃表;
(8)電動輪周轉量計劃表;
(9)主要設備大、中、小修計劃表。
一般要求設備在扣除檢修時間后周計劃能最直接的反應現(xiàn)場生產情況,但是由于計劃時間短,受影響就相對很大,實際完成情況與計劃可能出現(xiàn)較大的偏差,因此,周計劃主要為生產提供依據(jù),而不是指導生產,周計劃的品位一般都是已有爆堆資料,最接近實際情況[5]。
周計劃編制過程與月計劃接近,內容更為簡單,周計劃包括本周作業(yè)圖、本周電鏟鉆機作業(yè)計劃和作業(yè)品位;由于計劃時間短,對于生產配礦要求嚴格,一般周計劃配礦遵循以下原則:
(1)就近原則,離東破碎站近的作業(yè)電鏟礦石一般運往這個破碎站;
(2)礦石品位平衡,泗洲選礦廠選與大山選礦廠品位要求相對平衡,減少高品位礦石浪費;
(3)按選廠要求不同元素運往不同破碎站,礦山在平衡銅品位的基礎上以大山選廠選鉬、泗洲選廠選硫為基準進行配礦。
在早期,采剝計劃采用手工繪圖,由于各類采剝計劃的多樣性、多變性,使得手工繪圖周期長、效率低、重復勞動多,而且手動繪圖誤差較大,在作業(yè)量的計算上有很大的缺陷,對于礦石品位等信息更是難以掌控。
自1992年起,德興銅礦開始使用Auto CAD編制各類計劃。CAD軟件投入使用后,采剝計劃編制時間縮短,計劃作業(yè)量、礦石品位更加準確,同時CAD修改方便,使得作業(yè)計劃更加符合實際[6]。
“敏太克”礦業(yè)應用軟件是國際上通行的礦業(yè)設計軟件(MINTEC軟件),主要用來建立礦體模型、進行露采境界的圈定、開拓運輸系統(tǒng)優(yōu)化、邊際品位分析、礦山規(guī)劃和計劃、采礦工程設計、品位控制等。自1998年正式運用“敏太克”采礦軟件后,對礦山進行境界優(yōu)化、中長期規(guī)劃和制定短期計劃,提高了采礦技術水平。
采礦場的生產作業(yè)計劃不僅用于指導生產,對上一段時間的生產情況也有很好的總結作用。完善的作業(yè)計劃,能使采區(qū)作業(yè)更加高效有序,同時能減少采區(qū)材料設備的損耗,對礦山發(fā)展有很大的作用。
[1]李寶祥,祝玉學,孫盛湘,等.采礦手冊(第3卷)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,241-255.
[2]周永紅,杜進祥,等.采礦工程手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社,398-400.
[3]于潤滄,等.采礦工程手冊(上)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,249-260.
[4]龔寶格,吳仲雄.露天礦采剝生產進度計劃優(yōu)化[J].廣西大學學報(自然科學版),1991(02):38-41.
[5]石文俊,魏國峰.提高露天礦山采剝進度計劃實現(xiàn)率的思考[J].中國鉬業(yè):2004(02):19-21.
[6]劉景生,李 強.CAD技術在露天開采設計中的應用[J].露天采礦技術,2003(02):27-30.
2015-05-06)
黃國泉(1987-),男,江西臨川縣人,助理工程師,本科,主要從事露天礦山采礦技術應用等方面的研究,Email:hgqaman@163.com。