白马铁矿南山采场运输系统优化方案

张 超，魏 军

（攀钢矿业公司白马铁矿，四川 攀枝花 617000）

1 引言

南山头采场为白马铁矿及及坪矿区的两个采区之一，年采剥总量在25Mt，目前南山头采场面临空间狭小、运输道破布置困难等问题，在长远和近期开采设计中需要进一步优化运输线路的布置问题，充分利用采场空间布置工作台阶，以适应南山头采区的采剥运输要求。

目前南山头采场联络主干道面临如下三个问题:

问题一:囤压矿石问题。目前南山头采场生产已经降至2050m平台，2095－2050m水平东帮因现有运输道路挤占，未释放的空间也有约800kt的矿石囤压，因而也面临着靠帮释放空间的问题。

问题二:通道问题。1#矿石破碎站位于距1#半自磨西约200m处，采场最终境界内。设计标高2131.37m，服务采场水平2065－2035m，服务时间2012－2017年。1#破碎站的布置，不仅会挤占其上部2065m、2050m水平入口的联络道的拓展空间（下方存在3个滑体），也阻隔了其下部经2065m运输支线经境界外进入2050m水平以下采场支线的布置空间。

问题三:2035m水平开拓通道问题。按照今年的生产经营计划，今年的开采水平会降至2035m水平，因而也面临开拓道路布置问题。

图2 白马铁矿及及坪XX时期现状图（比例1∶1000）

2 数模分析与优化

2.1 运输网络模型

运输网络对露天矿运输路线系统进行了模拟，线路系统表明了整个露天矿的状态和相互关系。建立网络系统后，可以很方便地求算任何两相关（节点）间的最短路径，汽车可选择一条距离较短的最优路径。

以露天矿采剥排计划平面图为基础，对其运输线路系统进行抽象简化，方法如下:

（1）把每条线路用其线路中心线来代替；

（2）把线路按其属性划分成区段，每个区段之间的衔接点即是节点。

（3）每个节点都有以下属性:节点标号、坐标值、坡度、转弯半径、与其相连的接点标号、节点属性，其中坡度以三维坐标Z坐标体现。

（4）以一定的采掘条带为考虑单位，其运距为采掘条带的中心距离表征采掘点的起点。

2.2 道路优化

2.2.1 运输道路优化设计原则

（1）道路技术参数满足矿山规范要求；

（2）在开采境界内布置运输道路，不增加剥岩费用；

（3）满足北山采区多台阶开采的要求；

（4）不增加运输功，运距最短；

2.2.2 运输道路优化

道路经过优化后，布置图如图3所示:

图3 南山采场运输系统优化后终了图

3 技术经济性分析

通过本次南山头采区运输道路和开采计划的优化设计，规范了南山头采区的开采计划，缩短了南山头采区矿岩运输的的运距，降低了南山头采区开采的运营费用；同时道路改造后，因道路屯压的矿石也可以进行开采。经济效益分析如下:

3.1 道路经济效益

露天矿山运距的变化，对生产成本有重大的影响如下表1所示。

表1 2012年南山头采场道路高速对成本的影响

3.2 集中采矿

如下图4所示，南山头采区的入口联络道处有矿石“屯压”，也即常说的道路布置在矿石上。该区域的道路进行合理优化后，一方面可以将“屯压”矿石进行开采，同时也为下部空间预留了开拓空间。

图4所示区域为矿体平面图，根据白马地测采软件计算该区域的矿、岩储量。2110－2095m水平区域，矿石Fe2与Fe3合计约0kt岩石合计约5600t。

2095－2085m水平区域，矿石Fe2与Fe3合计约83kt 岩石合计约97kt；

2080－2065m水平区域，矿石Fe2与Fe3合计约312kt 岩石合计约67kt；

2065－2050m水平区域，矿石Fe2与Fe3合计约453kt。很显然，848kt矿石（品位为Fe2，价格大于60元／t），经济价值也超过5000万元。

图4 囤压矿石示意图

4 结论

运输网络对露天矿运输路线系统进行的模拟，结合矿山生产规划，如:生产计划、运输方式、设备性能等，对采场的道路系统进行适时的优化，技术上可行，经济上合理，是矿山高效运行、节能经营的一种尝试。

［1］李宝祥.采矿手册（第三卷）［M］.北京:冶金工业出版社，1999.9.

［2］中冶长天设计研究院.攀钢白马铁矿初步设计说明书［R］，2009.8.