甘雨濃

（河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司廟溝鐵礦，河北秦皇島 066000）

1 概述

礦山開拓系統(tǒng)對(duì)礦山生產(chǎn)具有長(zhǎng)遠(yuǎn)影響，是決定礦山基建工程量、基建投資、基建工期、經(jīng)營(yíng)費(fèi)用高低的最關(guān)鍵因素之一，因此擇優(yōu)選擇合理的礦山開拓系統(tǒng)十分重要。鐵礦地下開采生產(chǎn)規(guī)模為300×104t/a，為一大型地下礦山，從國(guó)內(nèi)外大型礦山已有開拓系統(tǒng)來(lái)看，可供選擇的開拓方案有三個(gè)，分別為豎井開拓方案、斜坡道開拓方案和斜井膠帶開拓方案。初步選擇豎井開拓方案，在豎井開拓方案中，進(jìn)一步優(yōu)化，根據(jù)礦山的工程地質(zhì)情況結(jié)合經(jīng)濟(jì)比較綜合分析，選擇最優(yōu)的西主井方案。

2 開拓方案選擇

2.1 開拓方案初選

斜坡道開拓方案的突出優(yōu)點(diǎn)是，不設(shè)井下破碎系統(tǒng)，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)輸能力較大，靈活機(jī)動(dòng)。在礦體埋藏深度較小時(shí)，基建工程量較小，基建工期較短，經(jīng)營(yíng)成本較低。目前，國(guó)外礦山采用斜坡道開拓汽車運(yùn)輸?shù)拈_采深度可以達(dá)到300m，采用架線式電動(dòng)輪汽車開采深度可以達(dá)到400m～500m，本礦山開采深度約為515m。雖然斜坡道方案可以分段延伸，不設(shè)地下破碎系統(tǒng)，基建期短、基建工程量少，但隨著深度的增加，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用逐步加大。

膠帶斜井開拓方案的優(yōu)點(diǎn)為運(yùn)輸能力大，但膠帶斜井中一旦出現(xiàn)由于膠帶斷裂、漏斗堵塞等原因跑礦，清理膠帶斜井中的礦石非常困難，將造成全礦較長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)中斷；美國(guó)共和鐵礦（露天礦）就曾由于膠帶撕裂跑礦堵塞斜井而造成停產(chǎn)數(shù)月。故在金屬礦山地下開采中斜井膠帶方案應(yīng)用較少，在大型露天礦中應(yīng)用較多。鐵礦選廠中細(xì)碎標(biāo)高在510m左右，井下破碎皮帶道標(biāo)高在－110m，水平距離1000m 左右，垂直距離620m，不是采用膠帶機(jī)運(yùn)輸?shù)睦硐霔l件，膠帶機(jī)在如此長(zhǎng)的斜井中安裝和檢修都比較困難。并且在斜井中還需要設(shè)轉(zhuǎn)載站，膠帶機(jī)斜井施工難度大，工期長(zhǎng)。

因此本次地下采礦開拓工程采用豎井方案。經(jīng)踏勘現(xiàn)場(chǎng)，擬定地下開采時(shí)尾礦庫(kù)布置在龍?zhí)稖蟽?nèi)，并確定了兩個(gè)井位方案進(jìn)行比較。兩個(gè)方案的主井直徑均為5.2m，副井直徑均為6.5m，主副井配套的提升設(shè)備均相同；兩個(gè)方案均擬將井口工業(yè)場(chǎng)地砌筑一個(gè)5m高的人工島用于防洪，井口標(biāo)高系人工島標(biāo)高。因此僅比較井巷工程及地表皮帶運(yùn)輸工程。

2.2 豎井方案

2.2.1 方案一（北方案）

鐵礦煉鐵設(shè)備拆除以后，其場(chǎng)地較空闊，有布置井位的空間。本方案將主、副井布置在原煉鐵工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)。主井布置在現(xiàn)有中細(xì)碎東北125m 處（原煉鐵項(xiàng)目出鐵場(chǎng)附近），副井布置在主井東北方向86m處（即原煉鐵項(xiàng)目風(fēng)機(jī)房附近）?；疚挥诘V體北端，開采錯(cuò)動(dòng)范圍之外。豎井工業(yè)場(chǎng)地位于龍?zhí)稖衔驳V庫(kù)出口的下游，距離尾礦庫(kù)溝口240m，井口標(biāo)高為487m，低于龍?zhí)稖铣隹跇?biāo)高6m。

2.2.2 方案二（西方案）

從現(xiàn)場(chǎng)地形來(lái)看，礦區(qū)西北部有1 條小路，小路之南為水溝及露天渣場(chǎng)，考慮到渣場(chǎng)的清理難度及主、副井的安全，本方案將主、副井布置在小路以北即原供應(yīng)科西部。主井布置在現(xiàn)有供應(yīng)科西南方向170m 處，副井布置在主井西北方向98m處?；疚挥诘V體西側(cè)下盤，靠近北端。豎井工業(yè)場(chǎng)地位于尾礦庫(kù)出口的上游，距離尾礦庫(kù)溝口415m，主井井口標(biāo)高為506m，高于尾礦庫(kù)溝口標(biāo)高12m，并且中間間隔兩個(gè)小的山脊。

3 豎井經(jīng)濟(jì)比較

北方案地表皮帶總長(zhǎng)度153m，由2 段皮帶和1個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站組成。礦石自豎井井口礦倉(cāng)經(jīng)1＃皮帶（長(zhǎng)60m）運(yùn)至1 號(hào)中轉(zhuǎn)站，再自1 號(hào)中轉(zhuǎn)站經(jīng)2＃皮帶（長(zhǎng)93m）運(yùn)至中細(xì)碎前的現(xiàn)有中轉(zhuǎn)站，井下電機(jī)車的最大運(yùn)距1607m，加權(quán)平均運(yùn)距1187.4m。可比井巷工程22622m/291601.1m3。

西方案井下電機(jī)車的最大運(yùn)距1196.5m，加權(quán)平均運(yùn)距894.8m?？杀染锕こ?9445m/254926m3。

3.1 可比基建工程量及基建投資

通過(guò)對(duì)比兩種方案的基建工程量及基建投資進(jìn)行比較，基建工程量投資比較見表1。

表1 基建工程量投資

3.2 井巷工程和皮帶工程投資合計(jì)

通過(guò)對(duì)兩種方案的基建工程量及基建投資進(jìn)行比較，井巷工程和皮帶投資見表2。

表2 井巷工程和皮帶投資投資

從上表可以看出，從可比投資來(lái)看，西主副井方案比北主副井方案少投資1640.1萬(wàn)元。

3.3 技術(shù)分析

西方案的豎井工業(yè)場(chǎng)地均位于龍?zhí)稖蠑M設(shè)尾礦庫(kù)的出口上游，其中：西方案距離尾礦庫(kù)溝口415m，井口標(biāo)高為506m，高于尾礦庫(kù)溝口標(biāo)高12m，并且中間間隔兩個(gè)小的山脊。而北方案的豎井工業(yè)場(chǎng)地位于龍?zhí)稖衔驳V庫(kù)溝口的下游，距離尾礦庫(kù)溝口240m。井口標(biāo)高為487m，低于龍?zhí)稖铣隹跇?biāo)高6m。并且北方案副井井位位于擬設(shè)采礦權(quán)范圍之外，如采用北方案，則需要重新辦理采礦權(quán)擴(kuò)界手續(xù)。

因此本次設(shè)計(jì)確定采用豎井開拓西方案。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)某露天轉(zhuǎn)地下礦山的開拓系統(tǒng)進(jìn)行選擇，分析各開拓方案的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用條件，對(duì)不同的方案進(jìn)行了技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)比較，得出以下結(jié)論：

（1）通過(guò)對(duì)比豎井開拓方案、斜坡道開拓方案和斜井膠帶開拓方案的優(yōu)缺點(diǎn)，初步選擇適合本礦山的豎井開拓方案；

（2）對(duì)兩種豎井開拓方案，進(jìn)行了技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)比較，最終確定采用豎井開拓西方案。