白音诺尔铅锌矿I号露天矿的建设经验.pdf

2 0 0 2年 4月 第 3 1 卷第 2期 有色矿山 No n f e r r o u s Mi n e s Ap t ． ， 2 0 0 2 Vo l _ 3 l NO ． 2 白音诺尔铅锌矿 工号露天矿的建设经验 李连俭，李才永 白音诺尔铅锌矿， 内蒙古 赤 峰 0 2 5 4 7 3 【 关■调 ]小型露天矿 ； 基建 ；白营 ；招标 【 摘要 ]白音 诺尔铅锌矿 I 号 露天矿 1 9 9 2年开 始 白营 建设 ． 由于露天 采矿成本 高于地 下采矿 成本， 于 1 9 9 5 年改为人工小境界露天开采。1 9 9 9年矿 山采取对外公开招 标的方式恢复该露天矿的建设和生产 ． 经过 旌工 单位一 年半的建设． I号露天矿达产 ， 采剥成本大幅度下降． 衡底解决 了该 露天 矿严重 剥采 失调和 采剥成本过 高的 问题． 给我国偏远地 区小型露天矿的建设提供了宝贵的经验。 【 中圈分娄号】T D8 0 4 【 文献标识码】B 【 文章绷号】1 0 0 2 ． 8 9 5 1 2 0 0 2 0 2 ． 0 0 0 8 ． 0 4 Co n s t r u c t i o n e xp e r i e nc e o f No． 1 o p e n pi t i n Ba i y i n nu o e r Le a d z i n c M i n e L I L i a n j i a n ，L I C a i y o n g Bn i y i n n z g o 6 “ L e a d ． z i n c Mi n e ，C h i f e n g 0 2 5 4 7 3 ．C h i n a Ke y w0 r c I s s ma l l - s c ale o p e n p i t mi n e ；c a p i t a 1 c o n s t r u c t i o n；s e l f ma n a g e me n t ；i n v i t e t e n d e r Ab s t r a c t No ． 1 o p e n p i t i n B a i y i n n u o e r L e a d z i n c M i n e h a v e b e e n c o n s t ru c t e d s i n c e 1 9 9 2．B e c a u s e t h e o pe n p i t mi n i n g C O S T S a r e h i g h e r t h a n u n d e r g r o u n d mi n i n g。 o s t s ．i t i s c h a n g e d t o s mall b o u n d a r y a n d h a n d o pe n p i t rai n - i n g．Th e con s t r u c t i o n a n d p r o d u c t i o n o f o p e n p i t mi n e we r e r e s u me d b y o p e n t e n d e r i n 1 9 9 9．Th r o u g h o n e a n d a h a l f y e a r s co n s t r u c t i o n ，No． 1 o pen p i t r e a c h ed t he d e s i g n c a p a c i t y ，a n d t h e mi n i ng c o s t s come d o wn g r e a t l y ． Th e i mb a l a n c e o f s t r i p p i ng r a t i o an d u n d u e COs TS a r e o v e r come d。wh i c h p r o v i d e s e x pe r i e n ce f o r s ma l l s c a l e o pe n p i t i n r e mo t e d i s t r i c t s ． 1 工程及工程地质概况 1 ． 1 矿山概况及自然条件 自音诺 尔铅锌矿位于 内蒙古赤峰市巴林左旗白 音诺尔镇境 内， 是 内蒙古 自治区最大的铅锌采选联 合企业。矿区所在地为锡林廓勒草原与巴林草原的 接壤地带， 矿区山峦起伏， 气温变化大。 最低气温零 下 3 9 ． 6 “C， 最大 冻土深度 2 ． 5 m． 最大 风速 2 8 m／ s 。 矿区人烟稀 步， 距最近的村庄 1 3 k m。 1 ． 2 矿床地质 I 号露天矿的主要矿体为 1 ～2号矿体， 位于南 矿带 东段， 走 向 NE 5 ， 倾 向 S E ， 倾 角约 7 0 ， 长 【 收稿 日期 ] 2 0 0 1 ． 1 0 0 8 【 怍者f 商升 】李连 俭 1 9 6 6一 ． 男， 辽宁 省朝 阳县 ． 工 程师， 从事矿 山采矿技术 工作 。 3 0 0 m． 平均宽 2 2 m， 撮 大宽度约 5 0 m。矿体在山坡 出露， 最高标高在 l 1 3 0 m。 最大斜深 7 5 0 m。 矿体呈透 镜状分布。 矿体形态复杂， 变化大。矿体赋存在下盘 板岩、 角岩和上盘结晶灰岩之 间． 中问被一条后期形 成 N E走向的石英斑岩脉沿矿体走 向和倾 向将矿体 分开。矿石普氏硬 度系数 ，值为 8 ～l 8 ， 软硬差别 较大， 矿石体重 3 ． 4 5 t ／ m3 。 矿体的铅锌平均品位铅 2 ． 1 8 ％、 锌 6 ． 3 3 ％。 2 工程概况 2 ． 1 第一次开采设计 1 9 9 1 年由内蒙古 冶金设 计研究所做了 I号露 天矿开采设计， 为汽车螺旋坑线开拓， 开采坑底标高 在 9 8 0 m 水平， 采场底 部长 1 7 5 m， 宽 2 5 m。可采 矿 石量 2 1 8 ． 5 1 万 t ， 剥离量 3 4 3 ． 1 8万 ， 平均剥采 比 5 ． 3 m3 ／ 。基建剥离量 3 5万 m ， 基 建期 1 ． 5年， 矿石贫化率 5 ％， 损失率 8 ％。 维普资讯 第 2期 李连俭等 白音诺 尔铅锌矿 I 号露天矿的建设经验 9 2 ． 2 矿山自曹建设 1 9 9 2年， 白音诺尔铅锌矿 I号露天矿开始进行 基建剥离， 当年完成基 建剥 离量 1 4 ． 6万 ； 1 9 9 3 年完成基建剥离 1 2 ． 4万 m3 ； 1 9 9 4年完成剥离 n ． 2 万 m 。基建剥离期由原设计的 1 ． 5年实际达到 了3 年， 在 这三 年 期 间 由于 生产 的需 要，已采 出矿石 1 9 ． 8万 t 。 且该矿石均要人工采出， 由于机械设备采 出矿石块度过大 选 厂生产需要矿石块度为小于或 等于 4 0 0 ram 。 矿石贫化率、 损失率无法进行控制， 所 以无法 使 用 机械 出矿， 采矿 工 人 劳动强 度 大。 1 9 9 4年末， I号露天矿共欠剥离 2 0多万立方米， 二 级矿量严重失衡， 采矿、 剥离成 本过高， 比同期地下 开采成本高 8 ． 1 0元／ t 地 下开采成本 2 7 ． 8 0元／ t ， 露天矿成本 3 5 ． 9 0元I t ， 导致 1 9 9 5年 下半年矿 山 停止了 I 号露天矿的机械剥离 。 改在矿体厚大部位 进行小境界露天人工采矿 、 人工剥离 ； 1 0 5 0 m水平以 下矿体改为地下开采， 并做了部分采 准工程。表 1 为矿山 自营建设 I 号露天矿的主要技术经济指标。 衰 1 矿 山 自蕾t设 主要 技术经 济指 标 2 ． 3 第次开采设计 1 9 9 7年 4月中国国际咨询公司派专家组为 白 音诺尔铅锌矿二期扩建采选厂扩建 工程项 目建议 书 进行现场调查期 间以及其后 的评估报告 中均提 出恢复露天开采 的意见。1 9 9 8年北京有色冶金设 计研究总院对白音诺尔铅锌矿 I号露天矿通过详细 的论证后。 在原严重欠剥的基础上进行了重新设计． 为汽车螺旋坑线 开拓。设计生产规模 为 日采 出矿 5 0 0 t ， 坑底标高为 l O l O m水平。 采场底 宽 2 5 ～5 0 m， 长 1 5 5 m。 可采矿量 1 1 2 ． 2 6万 t 。 总剥离量 1 2 8 ． 4 7万 m ， 平均剥 采 比为 3 ． 9 5 m ／ m ， 基建剥 离量 4 1万 。基建期 1 ． 5年。 2 ． 4 招标外包建设 基于以前 I号露天矿基 建的状况 。 矿方认真总 结了以前矿山自营建设的经验和 教训， 决定采取在 国内公开招 标的方式进行 I号露天矿的基 建和生 产， 中标单位为中铁第十九工程 局第三工程 处。矿 山只对施工单位矿石 的贫化率、 损失率 、 采矿 量、 剥 离量 、 矿石粒度 、 生产验收等项工 作进行管理， 采取 剥 、 采包 单价 的承包方 式。1 9 9 9年完成 基建离 量 3 7 ． 4 2万 。 采矿量 1 2 ． 4 0万 t ； 2 0 0 0年完成剥离量 3 7 ． 5 6万 。 采矿量 1 1 ． 6 1 万 t 。 共用 1 年 多的时间 就完成了基建剥离。表 2为中铁第十九工程局第三 工程处建设 I号露天矿的主要技术经济指标。 衰 2 中铁第十九工程局t设主要技术经济指 标 3 两种经营方式产生的效果分析 施 工 通过两种不同的经营方式施工产生了两种差距包后基建时所选用的主要 施工设备型号、 数量 见表 非常大的结果， 分析其原因有以下几个方面。 3 。 3． 1 设鲁 维普资讯 1 O 有色矿山 2 0 0 2年 第 3 1 卷 1 挖 掘 机。矿 自营 基 建 时 挖 掘 机 采 用 W 一1 0 0 2 电铲， 该设备在麓工中对麓工场地要求严， 挖掘机采掘作业不灵活， 故障率比较高， 由于采用电 力为能源， 供电质量对挖掘机的作业影响非常大， 且 矿区所在地为东北电网末端， 电网电压降大， 电铲挖 掘力小， 对矿岩爆 破质量要求非常高。生产作业不 便． 不能对矿岩进行分采、 分选。 中铁 第 十 九 工 程 局 采 用 的 是 P C 一 4 0 0 、 E X一3 0 0 液压挖掘机， 以柴油为能源， 采用液压系统 操作， 采掘作业机动灵 活， 对矿石便于进行分采 、 分 选。有灵活的行走、 制动装置， 使其麓工作业可在不 同的场地条件下作业， 挖掘功率大， 对爆破质量要求 相对较低， 非常适合小型露天矿使用。挖掘机通过 拆下铲头． 配上 T O P A1 4 0 0型液压锤可对矿石进行 二次破碎， 使采出矿成本大大降低， 能力大大增加。 2 潜孔钻机及 空压 机。K Q一1 5 0潜孔 钻机 在我国露天矿的应用较广， 配 用 C I R一1 7 0 A 冲击 器， 穿孔效率高。原矿山使用 4 L一2 0 ／ 8空 压机通 过境界外固定式 空压机 站为潜孔钻机提供 压缩 空 气， 由于 4 L一2 0 ／ 8空压机额定风压相对较低， 且送 风距离过远 平均达 4 0 0 m ， 潜孔钻机工作时压缩空 气压力较低， 只能达到 0 ． 4 MP a 左右， 不能保证正常 的工作压力 0 ． 5～0 ． 6 MP a ， 尤其是在冬季施工， 迭 风管路易结冰 ， 更保证不了潜孔钻的正常工作压力， 导致潜孔钻机作业效 率低。K Q一1 5 0行走装置灵 活性差， 对作业场地要求严格， 故不能在露天矿的境 界边缘以及凸凹不平的工作面作业。 中铁 第 十 九 工 程 局 采 用 VHP一7 0 0 E 和 V HP 6 0 0移动式 空压机， 空压机距 潜孔 钻机 3 0～ 5 0 m， 空压机 最高 额 定压 力 VHP 6 0 0为 0 ． 8 MP a ， VHP一7 0 0 E为 1 ． 2 MP a 且压力可调， 保证 了潜孔钻 机的工作压力在 0 ． 6 MP a以上， 从 而大大提高了穿 孔效率。KQL一1 2 0钻机以压缩空气为动力， 机 动 灵活， 对工作 场地要求不高， 在 KQ一1 5 0不能作业 的工作面该机可正常作业。KQ L一1 2 0钻机可对矿 体进行小孔径穿孔， 减小炮孔孔距和排距， 在保证炸 药单耗不增加的前提 下可进行控制爆破， 提 高了矿 石破碎效果， 减小矿石的贫化率和损失率。 3 自卸汽车。矿 山自营建设拖工选用黄河 7 吨自卸汽车， 经过几年 的使用发 现该汽车不适于露 天矿 的矿岩运输， 设备 故障率高， 尤 其是 汽车 的底 盘 、 大厢不适合露天矿矿岩的运输。该车在冬 季寒 冷条件下作业制动系统经常失效， 易造成交通事故。 中铁第十九工程局采用斯太 尔 1 9吨 自卸汽车， 该车适用于露天 矿的矿岩运输， 安全可靠， 故障率 低， 运输效率高。 3 ． 2工人的技术水平 白音诺 尔铅锌矿是 从乡镇 企业 逐步发展起来 的， 从业工人均是从当地农牧民中招收的， 而技术工 人是从这些工人中经 选拔， 送到 内蒙古包头 白云石 矿技术培训后， 负责设备操作、 维修及保养。由于工 人文化水平较低， 矿 山又缺少露天矿设备的管理经 验及工人操作设备熟练程度差， 设备效率不能被充 分发挥出来， 甚至造成设备困误操作而损坏； 在设备 保养上， 不能按规定保养， 保养部位不全， 保养不及 时 ； 设备检修水平低， 没有专用的设备拆 卸、 安装工 具 。甚至设备的大 中修就在冬季露天风 沙中进行， 导致露采设备故障率高， 不能正常运行 。 中铁第十九工程局这样军转 民的专业艋工队 伍， 职工素质及文化程度高， 长期从事本专业工作， 技术水平高， 设备操作熟练， 维护、 保养、 检测规章制 度严格， 按章办事， 从 而保证了设 备的正常运行， 提 高了设备的台班效率， 保证了生产的高效和低耗。 3 。 3 生产管理和技术管理 白音诺尔铅锌矿矿区所在位置偏僻， 院校毕业 生少， 从事露天矿建设的工程技术人员和管理人员 少 。有些人员进矿前从来没从事过露天矿建设和生 产的管理工作， 在管理上没经验， 只能探索性地进行 生产管理和技术管理， 因此相当长的一段时间， 其露 天开采成本高于地下开采成本， 造成“ 露天开采不如 地下开采” 的假象。 白音诺尔铅锌矿把 I号露天矿的基建和生产承 维普资讯 第 2期 李连俭等白音诺尔铅锌矿 I号露天矿的建设经验 l l 包给中铁第十九工程局第三工程处。该局转入市场 经济多年来， 已经掌握适应 了市场经济的施工管理 经验。项 目部经理同公司经理签订承包合 同， 各班 组同项 目部经理签订合同。职工实行 全员聘任制 ， 在施工管理 中层层落 实生产责任制， 从经理到普通 工人， 人人身上有指标， 指标 同领导的政绩以及工人 的工资挂钩， 对不能胜任本岗位工作的职工一律 辞 退。在技术管理上鼓励技术革新， 对在工作中作 出 贡献的工程技术人员及时给予奖励。 为了降低剥采成本， 施工单位每年 1 1月至翌年 3月停止 I号露天矿的剥离和采矿， 在每年的 1 O月 末把冬季选矿所需的矿石在矿石堆场备足。 由于 I号矿体形态复杂， 机械采出矿以前一直 不能实现， 主要是矿石的贫 化率和损失率以及大块 率无法控制。为了解决这一难题， 中铁 第十 九工程 局第三工 程处 白音诺尔项 目部首先从地 质工 作入 手， 加强生产探矿工作， 把勘探线间距 由原来的 5 0 m 加密到 1 5 m， 在工作面上割 槽取样， 确定矿岩界线。 穿孔时依据 已确定好的矿岩界线对矿岩进行分别穿 孔， 针对矿体的赋存情况确定采矿台阶高度． 形态复 杂的矿体 采用低 台阶采矿， 采矿 台阶高度一般 在 5 ～ 1 0 m； 在爆破上采 用了控 制爆 破技术． 使爆堆 集 中， 矿石破碎均 匀， 便 于挖 掘机 铲装时对矿岩的分 装、 分选， 降低 了矿石的贫化率和损失率。经矿方不 定期抽检， 矿石 的贫化率和损失率均在 5 ％以内。 对于 1 ． 5 n 以 上大 块矿 石， 采 用 二 次爆 破， 1 5 n ，以下大块 采用液 压锤破块的方法进行破碎， 从而保证 了矿石的块度在 4 0 0 mm 以下。 3 ． 4 主要技术经济指标及成本指标比较 白音诺尔铅锌矿 I 号露天矿矿山 自营施工同中 铁第十九工程局第三工程处施工主要成本指标 比较 见表 4 。 衰 4 自营与外包主要成本对比 嚣 年 份 果 车 嚣 通过表 1 、 2 、 4可以看 出， 白音诺尔铅锌矿 I号 露天矿招标外包建设 比矿山 自营建设各项技术经济 指标都有很大的提高， 成本明显下降。 4 结语 通过白音诺尔铅锌矿 I号露天矿两种不同经营 方式建设的分析、 比较， 证明了对 白音诺 尔铅锌矿 I 号露天矿这样地处偏远地区． 工人技术水平、 文化水 平较低及没有露天矿建设管理经验的小型露 天矿。 不宜采用 自营建设的方 式进行露 天矿的建设和生 产。应遵循市场经济规律采取对外公开招标。选择 最适合本矿 山特点， 有着精 良设备， 技术水平和管理 水平高的施工 队伍进行建设和生产。只有这样。 才 能达到偏远地 区小型露天矿建设的少投入、 高效率、 低成本。 上接第 3页 [ 参考文献] [ 1 ] 李英龙 神经 网络 一交互验 证方法及 其矿业 应 用 [ J ] ． 金属矿 山， 1 9 9 9 ． 5 ． [ 2 ] 伍春香， 刘琳等 三层 B P网隐层节 数确定方法 研 究 [ I ] ． 武汉测绘大学学报 ， 1 9 9 9 ． ‘ 6 ． [ 3 ] 王志 民等 B P神经 网络在 储量计算 中的作 用[ J ]地质 与勘探 。 1 9 9 9 ， 7 【 4 ] Mo s h g b a r M． ，P a r k i n R． ，B e a r m a n R R 。A p p l i c a t i o n o f Fu s s y L o g i c a n d n e u r a l n e t wo r k i n c o n e e r u s ] l e r c o a t r o l 【 J ] ． Mi n E n g ． ， 1 9 8 5 ， 8 4 1 5 0 ． [ 5 ] 许波等 Ma t I ． a b工程数学应 用[ M] ． 北 京 清 华大学 出板社。 2 0 0 0 ． f 6 ] 搂顺天等 ． 基于 MA T L A B的 系统分析 与设计 神经 网络 [ M]西安 西安 电子 科技大学 出板社 。 1 9 9 9 ． 维普资讯