铜矿峪矿自然崩落法放矿计划的编排与实践.pdf

铜矿峪矿 自然崩落法放矿计划的 编排与实践秒昂 中条 山有色金属公司襄青彦 【 摘要 】通过铜 矿峪矿自 然崩 落法 七年来的生产实践， 对直然 崩落法 放矿计划编排方法进行了 系统地总结与骨析，并在此基础上对原方法进行了一些有益的改进，耳的在于更好地为矿山生产服务。 关 键 词 自 然 燮．计 燮生 产 实 践锄 钥磊 ， ．参z { 1 概述 铜矿峪矿自然崩落法于1 9 8 9 年1 0 月份建 成投产。1 9 9 7 年产量 将 接 近2 9 0 万￡ ，预 计 1 9 9 8 年将达到3 4 0 万t 的设计指标。从1 9 9 2 年 以后，随着产量提高，生产效率稳步增长， 二次火药单耗则明显降低。自然崩落法在经 过几年摸索实践后，逐渐步入良性 发 展 轨 道。在放矿计划编排方面，在借鉴国外自然 崩落法矿山放矿计划编排原则的基础上，根 据锕矿峪矿生产实践不断改进完善，逐渐形 成了一套适合于自己的计划编排方法，满足 了矿 山生产需要 。 2 放矿计划的编排方法与分析 锕矿峪矿 自然崩落法投产之初，经过技 根据室内试验， 当 充 填 料 水 灰 比 为 2 ． 5 t 1 、 料浆浓度为6 0 ％时， 养护龄期1 d ， 其充 填体强度为1 ． 5 9 7 MP a ，养护龄期 7 d时，其 强度为3 ． 1 5 5 MP a 。由表2 可见，实际充填体 强度现场值与试验值相比要 低 得 多。其 原 因① 由于高水固化料的比重比尾砂低，当 尾砂与高水固化料之比较设计值增加时，即 实际高水固化料供料量降低时，充填时的实 际料浆浓度也低|②甲、乙料供灰螺旋尺寸 不一致，影响甲、乙料的均衡供料|③第一 次充填时，料浆浓度不一致，甲， 乙料配比 值不均衡，④由于采场内矿岩裂隙发育，上 部采场均为水砂充填采 场，充填 进 路 清 理 后，内有一定量的积水 ，造成充填料浆的水 灰比变化。综合上述原因，现场充填时，料 浆浓度较低，水灰比较大，致使充填体强度 较低，影响了充填体的质量。 5 结语 当充填站全尾砂给料采用螺旋供料时， 应配尾砂池储存全尾砂，这基本上解决了尾 砂失水结块， 下料堵管或不均等问题， 并且尾 砂池中尾砂浓度一致， 可保证尾砂均匀下料 ， 其次原水泥仓底增设双层内置式高压风管， 使高水固化料下料均匀。通过系统标定和数 次工业试验表明，充填站整套充填系统运行 正常， 基本适应了全尾高水固化的充填要求。 根据全尾高水固化充填材料室内试验证 明充填料浆水灰比，料浆浓度以及甲、乙料 浆配比值对充填体的强度有 很 大 影 响，因 此，对全尾高水固化充填材料供料系统精度 的要求较高，供料控制精度应满足全尾高水 固化充填的要求，同时，必须要求充填站有 关人员具有较高的素质和责任心，严格遵守 充填规程，以确保充填体强度达到要求。 维普资讯 术人员的大量工作，确定了一整套放矿计划 的编排方法，基本上满足了矿山前期生产的 要求。 2 ． 1 放矿计划的编排过程 自然崩落法放矿计划编排前，须准备如 下基础数据资料 。 1 确定拉底面积 有效生产面积 和当月的拉底漏斗J 2 计算出投产范围内各漏斗的放矿 指数。 放矿指数是针对漏斗担负矿 量 的 百 分 比，它是计划编排的基础，根据拉底推进线 可以计算出所有漏斗的放矿指数，其方法 ①确定最小放矿指数线 也称最小百分比线， 根据产量大小的要求一般取1 0 ％或1 5 ％。 在拉底推进线内所有与拉底推进线间隔一排 漏斗 第一排漏斗不排产，即第二排漏斗 所形成不规则的曲线为最小放矿指数线，线 上各漏斗的放矿指数都为最小百分比数，◎ 最小放矿指数线确定以后，按等值线递归计 算方法，向内每增加一排漏斗，放矿指数递 加1 0 ％或1 5 ％，依次建立从最小副 1 0 0 ％ 的 各条放矿指数线。1 0 0 ％放矿指数线以 内 的 各漏斗放矿指数均为1 0 0 ％，这样就确定 了 所有漏斗的放矿指数}③在生产范围内确定 各漏斗累计出矿量}④确定各放矿点l o re块 品位 每一放矿点担负面积为l o rel o re， 在 垂直方向上每隔l o re确定一个地质品位，称 1 O m块品位。 2 ． 1 ． 1 放矿计划编排前参数选择 参数的选择主要为以下几种。 1 放矿约束条件。约束条件依据生 产能力和放矿控制要求而确定。其内容有三 个，分别为斗、耙道、穿脉，且都为上限约 束。斗约束条件是依据放矿控制要求而确定 的。根据各斗放矿百分比的不同，约束条件 也有所不同，详见附表。耙道及穿脉约束条 件主要从生产能力上进行考虑，并根据实际 生产能力对约束值 不断进行调整， 附表斗约束条件表 2 排产指数的确定。排产指数体现 了放矿强度的大小，并与可放矿量决定了每 个放矿点的排产矿量。根据实践经验一般有 1 ／ e 、1 ／ 7 、1 ／ 8 兰个值。 2 ． 1 ． 2 排产计算 排产计算分为单斗放矿量计算和约束条 件下产量重分配两个过程。 2 ⋯ 121 单斗放矿量计算 1 拉底斗排产。单个漏斗拉底的崩 矿量为 1 4 3 0 t 。为简化排产，拉底斗的排 产 量规定为1 2 0 0 t ，在产量编排的整个过程中， 其值保持不变J 2非拉底斗的排产按 下 式 进 行 计 算。计划矿量 可放矿量 排 产 指 数。其 中t可放矿量 担负矿量 放矿指数 一已放 矿量，排产指数计算时取中间值1 ／ 7 。 2 ． 1 ． 2 ． 2 约束条件下的产量重分配 1 斗约束条件检验。判断各斗是否 满足约束条件，若满足则此项结束，反之则 对斗产量进行约束调整。把不合乎条件斗的 排产量降至要求的最大值，并且其不再参加 产量的重分配过程。累加这部分斗降低的产 量之和，并在其余斗上追加分配此产量。多 次重复以上约束过程，并保证各斗的排产指 数始终不大于1 ／ e ，直至所有斗都符合 约 束 条件} 2 耙道及穿脉约束。顺序判断耙道 和穿脉的约束条件。若符合条件则结束，否 则按比例降低该耙道或该穿脉所有斗的排产 量，直至满足其限定矿量。 2 ． 1 ． 3 结果输出 产量编排完后，采用劳伯斯特 品位估饭 维普资讯 法计算排产品位，然后计算出每个斗的计划 金属量，最后按要求格式输出排产 结果。 2 ． 2 计划编排机理的认识与分析 为了达到放矿控制 目的，必须保证均匀 放矿，保持合理的矿岩接触面，同时还必须 保证持续稳定的生产 能力。放矿计划编排过 程中包含放矿指数的确定、排产 指 数 的 选 择，斗约束条件效验等三条核心，它们确定 了放矿控制的基本模型。 2 ． 2 ． 1 放矿指数的确定 根据拉底推进线可以确定每个斗的放矿 指数，放矿指数其实就是漏斗所允许的最大 放矿百分比。可把放矿指数假想为矿柱崩落 百分比，这样从最小放矿指数漏斗向内的法 线方向上形成一个1 0 ％或1 5 ％的假想的崩落 台阶。其形状 在1 0 ％时为1 0 排 漏 斗，l O O m 宽的带状，并且随着拉底推进线移动而 向推 进方向发展。根据可放矿量和计划矿量的计 算公式，放矿指数大的漏斗 ，计划矿量一般 较大，形成距离最小放矿指数线 越 远 的 漏 斗，放矿越多。带状范围以内的漏斗，其放 矿指数为1 0 0 ％，可假想为全部崩 落，其 放 矿则根据存窿矿量同比例出矿。由于拉底推 进线的峰线推进速度较 慢，要 推 进1 0 0 m一 般需2～ 3 年时阔，所以每个漏斗都必须经 过 2～ 3年不等速的控制出矿，基本上形成 了已放矿量的梯形 台阶，使存窿矿量在采场 中里反梯形分布。最终 目的是形成沿崩落线 两边里正反4 5 。 理想的移动矿岩接触面 与 崩 落线。附图为一个简单的8 1 0 自然崩落 法 放 矿的理想纵剖面示意图。 2 ． 2 ． 2 排产指数 放矿指数可以确定各漏斗的可放矿量， 可放矿量确定以后，排产 指数可确定各漏斗 的初始排产量，并体现了放矿强度的大小。 排指数有以下三个 目的； 1保证均匀放矿。由于所有放矿点 都是按可放矿量进行同比例放矿，所以均匀 放矿是不言而喻的； 2减小了虚石沿崩落面混入矿石的 机会。由于1 ／ 6 、1 ／ 7 ，1 ／ 8 皆小于矿石 的 松 散系数，每次放出x ／ 7 的矿量只相当矿 石 松 散部分，接触面上的矿石移动很小 ，减小了 废石混入的机会。放矿指数较小 投产时间 较晚的漏斗的地方尤其如此} ～ 3保证了持续生产与采场矿量的衔 接。可放矿量每次放出1 ／ 7 ， 即采场中的可放 矿量可供 7个月生产。 由于拉底推进，每月 的可放矿量也必须补充这1 ／ 7 产量。 2 ． 2 ． 3 斗约束条件 斗约束条件的目的有两个①出矿速度 小，可抑制崩落速度，使崩落角 度 不 致 过 陡、矿体不致过早崩透地表，减小了废石沿 崩落线的流动，降低了贫忧损失}②前期出 矿速度小有利于岩体裂隙的发育，延长了应 力对岩体及矿石的作用时间，从而有利于块 度减小，提高出矿效率。 3 原放矿计划编排方法的 不足与改进 以上介绍的计划编制过程，构造了一个 理想的放矿控制模型。但由于国内外现实差 异和其 它一些实际困难，使得从投产时就未 能很好地满足放矿控制的要求。经过七年生 产，原计划编排方法已很难适应现场实际。 现就铜矿峪矿的实际情况联系自然崩落法采 场现状，对编排方法的不足做一具体分析， 并就在放矿实践中对计划编排方法的某些改 进做一总结。附国理想的放矿纵剖面图 维普资讯 3 ． 】 计划编排的不足 主要表现在 以下几个方面 1计划编排过程 与铜矿峪矿生产计 划的实际运作 方式不符 。根 据铜矿峪矿的生 产实际，首先由计划部 门下达计划指标。放 矿根据确定的产量进行编排。原方法只提供 一 维的排产 方式 ，即其本身根据基础数据资 料确定合理的放矿量，而不考虑这一放矿量 与实际要求有多大距离。这与该矿生产的实 际运作方式不符； 2只考虑 了均匀放矿没能很好地考 虑削峰与出矿调整问题 。由于种种原因，导 致采场各漏斗出矿严重不均。这就要求安排 计划时不但要均匀放矿 ，还要对矿岩接触面 进行调整，削峰与均匀放矿要同时兼顾。另 外频繁的二次破碎导致耙道、漏 斗 破 坏 严 重，其中很大一部分由于安全和其它原因将 不能出矿或很少出矿。如何进行削峰和出矿 调整，原排产方法投有体现这方面的功能； 3 计划品位计算存在问题。计划品 位采用劳伯斯特品位估值法进行计算，但由 于没能建立真正的数学模型，误差较大。另 外单纯从地质品位出发进行计算，实际出矿 品位没能起到反馈作用。 3 ． 2 放矿计划编排方法的改进 1变一维为双向的排产方式，即正 向排产和逆向排产。前者为确定计划产量和 各穿产量提供一个参考值，同时能够在一定 程度上提供放矿过程中应引起注意的重点、 难点，指导出矿过程。后者参考正向排产确 定的放矿量和矿山下达的计划量，首先确定 总产量及各穿产量，然后根据一定规则合理 分配每个放矿点的产量，最后经过 闭合约束 计算，输出排产结果。这一改变适应了铜矿 峪矿计划运作程序，同时也能满足矿山对产 量的要求j 2 在同比例均匀放矿的前提下，有 效地进行了出矿调整 削峰。纳入了相邻 斗放矿量进行比较的机制，加大 了存窿量相 对大的放矿点的放矿强度，减小或停止了存 窿量相对较小的放矿点的放矿量，达 到了削 峰和均匀放矿双重 目的。同时根据矿岩移动 规律，台理加大了由于安全及其它原因不能 继续出矿的各漏斗周边漏斗的出矿量，提高 了矿石 回收率，减少了损失贫 化j 3 确定了新的品位计算方法，引进 了品位反馈机制。建立了劳伯斯特法的真正 的数学模型，提高了品位计算精度。同时建 立了实际出矿品位的反馈机制，其中包括 ①计划品位的计算，按下式进行 计划品位 劳伯 斯 特 法 计 算 品位 X 权数l 近期连续5 个月出矿 品位值 权数 2 其 中权数 1 与权数 2之和为 1。权数值 依据漏斗放矿百分 比的大小而定。随着放矿 高度增加，权数 l 值减小，权数 2值增大。 权数值根据实际情况每隔一定时间进行一次 修正； ③在安排计划产量时，兼顾了各斗以往 出矿品位。根据连续 3～ 5个月的实际 品位 数据，同时考虑放矿百分比，以此决定各斗 是否放矿和放矿量的太小。这样减少了损失 贫化 ，提高了矿山的经济效益。 维普资讯