露天矿床开拓分类.doc

-! 露天矿床开拓分类 一、露天矿床开拓分类 露天矿床的开拓方式与运输方式有密切关系。露天矿床开拓分类主要按运输方式来确定，按运输干线的布线形式和固定性作为进一步分类的依据。露天矿床开拓按运输方式可分为： （一）公路运输开拓。 （二）铁路运输开拓。 （三）联合运输开拓。 1、公路-铁路联合运输开拓； 2、公路（铁路）-破碎站-带式输送机联合运输开拓； 3、公路（铁路）-箕斗联合运输开拓； 4、公路（铁路）-平硐溜井联合运输开拓。 表1为不同开拓方式的应用条件。表2为我国部分露天矿开拓方式。表3为国外一些露天矿开拓方式。 表1 不同开拓运输方式的应用条件 露天矿床开拓方式 露天矿参数 适用条件 主要优缺点 面积 深度或比高（m） 运距（Km） 坡度（%） 曲线半径（m） 受限 ＜150 （普通自卸汽车） ＜250 （电动轮汽车） ＜2～3 （普通自卸汽车） 4～5 （电动轮汽车） ≤8 特殊情况短距离可达12 ≥15 （小吨位汽车） ≥30 （大吨位汽车） 任意地形条件的露天矿，运距不超过露天矿参数中的限值；修建铁路不经济；要求分采分运的露天矿 优点：机动灵活，转弯半径小，爬坡能力大；线路工程量小，基建时间短，基建投资少；便于采用分期、分区开采；有利于采用移动坑线开拓和分散的排土场；掘沟方法较铁路运输掘沟方法简单，掘沟速度及延深速度快 缺点：易受气候条件影响，燃油、轮胎消耗量及道路养护工作量大，运输成本高，每延深100m运输成本增加50～60%，故经济合理运距短；汽车噪音和废气污染较大 准轨铁路运输开拓 面积大 100～150，牵引机组达250～300 ＞4 2～4 ≥120 地形不复杂，矿体形态应满足线路平面、纵剖面要求的大型露天矿 优点：运输量大，运输成本低（0.08～0.12元/吨公里）经济 合理运距长；气候条件的影响较公路运输小，运输设备坚固 缺点：线路工程量大，基建时间长，基建投资多；采场和排土场的线路移设工作量大；运行组织管理工作复杂；要求采场尺寸大，铁路运输掘沟时，掘沟速度慢，新水平准备时间长，延深速度慢 窄轨铁路运输开拓 ～3 中小型露天矿 优点：投资少，见效快，占地少，设备简单等 缺点：运量少，运输成本高，生产效率低 带式输送机运输开拓 不限 ＞80 ＞3 35＜（16～18） 深度大，运距长、运量大的露天矿，工作面设移动式破碎机 优点：爬坡能力大，运输距离短，基建工程量小；运输能力大；运输成本低，每延深100m，运输成本只增加5～6%；操作简便，自动化程度高；设备容易维修 缺点：带式输送机发生故障时，将影响全矿和平；不适于输送粘性大的岩土；一次投资多，胶带磨损大 铁路-公路联合运输开拓 不限 80～250或更大 汽车1～1.8 铁路运输开拓部分，矿体形态能满足线路平面、纵剖面要求，不分采分运，公路运输开拓部分，平面尺寸小，不适于铁路运输，对载重40t以下的自卸汽车运距在1～1.5km以内，对电动轮自卸汽车运距不大于3km 优点：可充分发挥汽车运输和铁路运输的优越性，提高运营效果 缺点：需设转载站或倒装倒装站，增加了最终边坡的扩帮量 公路-带式输送机联合运输开拓 不限 ＞80 汽车1～1.5t；带式输送机＞3 公路≤8，带式输送机≤35 在采深大于150～300m的露天矿，当运量大，采用单一汽车或铁路运输不能满足要求和不经济时，采用此联合运输开拓方式 优点：能充分发挥汽车和带式输送机的特长 缺点：破碎站移设工作复杂 其他优缺点同带式输送机运输开拓 公路（窄轨铁路）-箕斗联合运输开拓 受限 80＜300～400 汽车1～1.5，铁路≤3 公路≤8 适用于深凹露天矿和高差大的山坡露天矿 优点：提升斜坡角度大，运输距离短，基建工程量小，投资少，运营费低 缺点：采场内和地表均需转载，生产能力受限制，转载站移设和延深工程量较大，箕斗提升系统形成后，扩大露天矿生产能力较困难，故在大型露天矿使用较少 公路（铁路）一平硐溜井联合运输开拓 ＞120 溜井55～90 矿山规模不限的山坡露天矿；不适用于粉矿多、粘性大的矿石 优点：基建工程量和所需设备少，节省投资，生产能力大，能源消耗少，经营费用低，有一定贮矿能力，可调节生产 缺点：放矿管理工作要求严格，否则易发生堵塞和跑矿事故 表2 我国部分露天矿开拓运输方式 矿山名称 生产能力（万吨/年） 采场地表尺寸（m） 设计开采深度（垂高）（m） 开拓运输方式 矿石 矿岩 长度 宽度 南芬铁矿 东鞍山铁矿 歪头山铁矿 眼前山铁矿 南山铁矿 海南铁矿 齐大山铁矿 水厂铁矿 大石河铁矿 大冶铁矿 兰尖铁矿 朱家包包铁矿 大孤山铁矿 峨口铁矿 大宝山铁矿 德兴铜矿 永平铜矿 石录铜矿 金堆城钼矿 金川镍矿 白银露天矿 云浮硫铁矿 昆阳磷矿 把关河石灰石矿 南墅石墨矿 830 586 436.6 255.5 623.3 417.6 591.8 873 898 192 621.3 153 400 311 194 300 160 38 2855 1802 1955 717 1510 1490.15 1488 3321 3593 1312 1347.4 816.7 1633 851 440 1020 1280 150 2560 3500 2200 1400 1100 1650 4500 3600 1740 2200 1100 400 2100 1600 1600 2000 2400 1700 1600 2200（一期） 1号采场1320 2号采场1030 1830 5100 1300 835 1480 1900 720 600～700 880 950 1700～1800 900～1600 340 450 950 360 900 1050 800 660～990 2300 600 650 600～800（一期） 600 560 820 800～1200 900 620 527（一期） 712（二期） 392 352 289 305 510 555（一期） 648（二期） 336 120 360 570兰家火山 435尖包包 583 489 983 480 570 480 156（封闭圈以下） 144（封闭圈以下） 306（封闭圈以下） 310 282 263 474 250 300 204 公路-平硐溜井联合运输开拓 铁路运输开拓（+40m水平以上），公路-带式输送机联合运输开拓 铁路运输开拓 铁路运输开拓 铁路-公路联合运输开拓 铁路运输开拓；公路运输开拓 公路-平硐溜井联合运输开拓 铁路运输开拓，公路运输开拓 铁路运输开拓，公路运输开拓 铁路-平硐溜井联合运输开拓 公路-平硐溜井联合运输开拓 铁路-公路联合运输开拓 上部铁路运输开拓，深部公路-带式输送机联合运输开拓 公路-斜坡箕斗联合运输开拓 公路-斜坡箕斗联合运输开拓 公路-平硐溜井联合运输开拓，深部公路-带式输送机联合运输开拓 公路运输开拓 公路运输开拓 铁路-公路联合运输开拓 铁路-公路联合运输开拓 公路运输开拓 公路运输开拓 公路-带式输送机联合运输开拓 公路运输开拓 公路运输开拓 表3 国外一些露天矿开拓运输方式 矿山名称 国名 矿石 类型 生产能力（万吨/年） 地面尺寸（m） 开采深度（m） 开拓运输方式 矿 岩 长 宽 实际 设计 鹰山铁矿 共和铁矿 启诺铜矿 宾汉姆铜矿 双峰铜矿 西雅里塔铜钼矿 陡岩明铁矿 粒克珍妮铁矿 杰赛铜矿 卡纳尼亚铜矿 托格帕拉铜矿 埃克索的加铜矿 丘基卡马塔铜矿 惠尔巴克山铁矿 摩根山铜矿 列别金斯克铁矿 米哈依诺夫铁矿 新克里沃罗格铁矿 英古列茨铁矿 索科洛夫铁矿 萨尔拜依铁矿 奥列涅戈尔斯克铁矿 美国 美国 美国 美国 美国 美国 加拿大 加拿大 加拿大 墨西哥 秘鲁 智利 智利 澳大利亚 澳大利亚 苏联 苏联 苏联 苏联 苏联 苏联 苏联 铁 铁 铜 铜 铜 铜 铁 铁 铜 铜 铜 铜 铜 铁 铜 铁 铁 铁 铁 铁 铁 铁 1250 750 10.8万吨/日 11万吨/日 5300 2000 549 2.4万吨/日 5.1万吨/日 2.8万吨/日 10.6 500 134 3000 1000 1260 3000 950 1800 1350 4350 500 27万吨/日 13万吨/日 1100 32.7 17.5 7万吨/日 500 220 3950 7000 2200 5100 5750 8400 1550 1370 4000 2400 2600 720 1219 2000 2288 910 1900 6500 1700 1800 3200 3100 3200 1275 2500 1600 810 570 915 1500 671 610 1600 2500 1000 1400 1400 2300 1050 1100 720 800 250 220 240 244 270 183 122 305 268 135 125 122 115 200 180 231 300 300 650 290 315 400 300 300 415 468 630 450 公路运输开拓 公路运输开拓，后期用公路，溜井，竖井，箕斗开拓 铁路-公路联合运输开拓 公路、铁路井行及联合运输开拓（矿石用铁路） 公路-带式输送机联合运输开拓 同上 公路运输开拓 同上 同上 公路-溜井-带式输送机联合运输开拓 铁路-公路联合运输开拓 公路-破碎机-带式输送机联合运输开拓 同上 公路运输开拓 同上 公路-铁路并用开拓（矿石），轮斗-带式输送机开拓（岩石） 公路-带式输送机联合运输开拓 公路-铁路-带式输送机联合运输开拓 公路-带式输送机联合运输开拓 铁路-公路联合运输开拓 铁路-公路联合运输开拓，深部斜井-带式输送机开拓 铁路、公路并行运输开拓 表1为不同开拓方式的应用条件。表2为我国部分露天矿开拓方式。表3为国外一些露天矿开拓方式。 我国的化工、建材等非金属矿山和核工业部的露天矿。多数是中小型企业矿山，以采用公路运输开拓为主。有色金属的露天矿山绝大多数也采用公路开拓，黑色金属露天矿山中，大约60%的产量是用铁路运输开拓开采的，30%的产量是用公路运输开拓。 二、影响开拓方式的主要因素 A 矿体赋存的地质地形条件对开拓方式的影响 按矿体赋存条件可能有一种或几种不同的开拓方式和方案。赋存较浅，平面尺寸较大的矿体，可采用公路运输开拓或铁路运输开拓。对于赋存较深的矿体、开采深度较大的露天矿，可采用公路-带式运输机运输开拓或斜坡箕斗提升开拓。当矿体赋存较深、平面尺寸较大时，除能用公路-带式输送机联合运输开拓和斜坡箕斗提升开拓外，还可用铁路-公路联合运输开拓。矿体赋存条件复杂、分散、平面尺寸和高差不大的山坡露天矿或开采深度不大的凹陷露天矿，采用公路运输开拓更为适宜。矿体赋存在地形高差很大、坡陡的山峰，采用平硐溜井开拓被认为是技术上可行、经济上合理的开拓方式。 B 露天矿生产能力对开拓方式的影响 露天矿生产能力的大小，影响着采掘运输设备的选型，而运输设备类型的不同，开拓方式亦各展品。如生产能力大的带式输送机运输与生产能力小的斜坡箕斗提升，其开拓方式是不同的。若在露天矿场最终边帮布置沟道，前者倾角一般不大于18，斜交最终边帮倾向布置沟道；斜坡箕斗提升是沿着最终边帮倾向布置沟道，且在集运水平设转载栈桥。 C 基建工程量和基建期限对开拓方式和方案的要求 为减少基建工程量、缩短建设期限和减少基建投资，可靠近矿体布置移动坑线开拓，矿体倾角小时采用底帮固定坑线开拓，以及采用横向布置开段沟进行开拓。 D 矿石损失与贫化对开拓方式和方案的要求 矿石损失与贫化直接影响着矿产资源的利用程度和生产的经济效益。在选择开拓方式和方案时，要考虑有利于降低矿石损失与贫化，这对开采矿石价值高的矿体更为重要。开采有岩石夹层的矿体，采用汽车运输开拓和采场内采用汽车运输的部分联合开拓方案，有利于进行分采，以减少矿石损失与贫化。采用工作线由顶帮向底帮推进的固定坑线开拓和靠近矿体上盘的移动坑线开拓，均可减少矿岩接触带处的矿石损失与贫。 E 地下开拓方式的利用 依矿体赋存条件，上部用露天开采深部用地下开采。当先进行地下开采，后转露天开采时，若地下开拓系统能满足露天矿矿石生产能力要求，且经济合理，可利用地下开拓系统运输露天矿采出的矿石。 三、选择开拓方式的主要原则 矿山开拓方式选择的主要原则是在满足国家要求的前提下，选择生产工艺简单可靠，基建工程量小，基建投资少，生产经营费用低，占地少，投产早，达产快，且静态和动态投资回收期短，投资收益率高的开拓运输系统。 因为露天矿开拓方式直接影响着基建工程量、基建时间和基建投资。不同的开拓方式，矿岩运输成本及能耗亦各异，运输成本一般占矿岩生产成本的40～60%（例如云浮硫铁矿运输成本占总成本的53%）；运输能耗占总能耗的40～70%。因此，需根据矿体的赋存条件，综合考虑各影响因素，经全面分析比较后，选出技术上可行、经济上合理的开拓方式。