許一峰 趙亞軍

(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦業(yè)與煤炭學(xué)院；2.包鋼集團(tuán)礦山研究院)

?

白云鄂博西礦可持續(xù)生產(chǎn)能力分析

許一峰1,2趙亞軍1

(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦業(yè)與煤炭學(xué)院；2.包鋼集團(tuán)礦山研究院)

通過分析礦石儲量大小及勘探程度、開采技術(shù)條件、國家或市場的需求程度和建設(shè)資金及外部條件等因素與礦山生產(chǎn)能力的關(guān)系，結(jié)合白云鄂博西礦生產(chǎn)能力現(xiàn)狀及其存在的問題，分別提出完善地質(zhì)資料勘查程度；開展縮短新水平準(zhǔn)備周期的研究；開展提高采場階段高度的研究以增加采場分層礦量；研究利用采場內(nèi)表外礦和低品位礦的可能性以補(bǔ)充采場開拓礦量和備采礦量；健全礦山設(shè)備的檢修設(shè)施，提高設(shè)備利用率和出車率，充分發(fā)揮礦山主體設(shè)備的利用水平等改進(jìn)建議。從而為白云鄂博西礦可持續(xù)發(fā)展提供參考。

生產(chǎn)能力 資源儲量 裝備水平 新水平準(zhǔn)備周期 設(shè)備利用率

在露天礦山開采設(shè)計(jì)中，礦山生產(chǎn)能力的確定應(yīng)從其內(nèi)部條件和外部條件兩方面分析考慮。其中，內(nèi)部條件一般是要求結(jié)合礦體的規(guī)模、賦存條件和礦石儲量來確定；外部條件則是根據(jù)國家和地區(qū)及企業(yè)對產(chǎn)品的需求和企業(yè)規(guī)模來確定。但是，必須遵循一個(gè)原則：技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理。如果只有在技術(shù)上可行，盲目做大礦山生產(chǎn)規(guī)模，產(chǎn)品沒有銷路，在經(jīng)濟(jì)上不能維持企業(yè)的收支平衡，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)上不合理。如果產(chǎn)品需求旺盛，但是由于受到礦山自然條件和開采技術(shù)條件限制，不能形成相應(yīng)生產(chǎn)規(guī)模而人為地做大生產(chǎn)能力，導(dǎo)致技術(shù)上不可行。因此，一個(gè)健康發(fā)展的礦山不能違反上述原則。另外，礦山的生產(chǎn)規(guī)模還要與一個(gè)合理的礦山服務(wù)年限相匹配，我國要求大型礦山的合理服務(wù)年限要大于20 a，這是基于礦山規(guī)模與相應(yīng)配套的社會(huì)福利設(shè)施及城市建設(shè)規(guī)模和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型過程來確定的，作為資源型城市，當(dāng)資源耗盡而城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)沒有很好的轉(zhuǎn)型，城市沒有生存后勁，會(huì)給國家造成很大的負(fù)擔(dān)，這些都是在礦山建設(shè)中要充分注意的。

1 影響生產(chǎn)能力的相關(guān)因素分析

礦山企業(yè)生產(chǎn)能力是客觀存在的，它體現(xiàn)了礦山企業(yè)的最大生產(chǎn)可能性，其影響因素很多，如科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步情況、工藝方法和生產(chǎn)組織的改善程度、先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的推廣情況、礦體賦存條件的變化、機(jī)器設(shè)備的陳舊程度、開采深度增加等，這些因素的變化都會(huì)引起生產(chǎn)能力的變化。下列因素對礦山生產(chǎn)能力的可持續(xù)有著較大的影響：

(1)礦石儲量大小及勘探程度。巨大的儲量和較高的勘探程度是穩(wěn)定礦山較大生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)。對于遠(yuǎn)景儲量可觀、勘探程度不足的礦床，應(yīng)在已獲得工業(yè)儲量的基礎(chǔ)上，確定適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)能力，經(jīng)生產(chǎn)和補(bǔ)充勘探證實(shí)儲量很大，再行擴(kuò)建。

(2)開采技術(shù)條件。礦體厚大、形狀規(guī)則、礦巖穩(wěn)定等條件有利于實(shí)現(xiàn)較大的生產(chǎn)能力。反之，礦體短小、形態(tài)復(fù)雜、礦巖不穩(wěn)、斷層多、埋藏深等條件不利于實(shí)現(xiàn)較大的生產(chǎn)能力。

(3)國家或市場的需求程度。當(dāng)國家急需或國內(nèi)外市場在相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)的需求量大時(shí)，應(yīng)選取較大的生產(chǎn)能力；黃金市場開放后, 確定礦山生產(chǎn)能力時(shí)，要考慮國際市場價(jià)格及變化趨勢。

(4)建設(shè)資金及外部條件。資金、能源、運(yùn)輸是穩(wěn)定和延續(xù)礦山生產(chǎn)能力時(shí)必須考慮的重要條件。

2 白云鄂博西礦生產(chǎn)能力現(xiàn)狀及存在問題

包鋼白云鄂博西礦采場設(shè)計(jì)采用的地質(zhì)資料是2005年5月提交的《內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市白云鄂博鐵礦西礦資源/儲量復(fù)核報(bào)告》，該地質(zhì)報(bào)告圈定了探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量(111b)、控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量(122b)、推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)、探明的次邊際經(jīng)濟(jì)資源量(2s21)和控制的次邊際經(jīng)濟(jì)資源量(2s22)。其中，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)占資源總儲量的46%，控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量(122b)和探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量(111b)占資源總儲量的54%，地質(zhì)報(bào)告的勘探程度較低。白云鄂博西礦采場設(shè)計(jì)時(shí)，境界內(nèi)推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)占境界內(nèi)礦石量的37%。由于333類資源儲量在采場各個(gè)分層均勻分布，決定了采場各個(gè)分層礦量的不確定性，會(huì)影響到開拓礦量的可靠性。這在開采強(qiáng)度較高、生產(chǎn)規(guī)模較大的礦山維持生產(chǎn)能力的資源風(fēng)險(xiǎn)是存在的。

礦山在新水平準(zhǔn)備周期不變的情況下，隨著采場的延伸及開拓礦量的減少，采場內(nèi)的備采礦量在逐年減少，發(fā)展到一定程度將會(huì)直接影響到礦山生產(chǎn)能力的穩(wěn)定。這時(shí)如果還要保持原有的礦石生產(chǎn)能力，就必須縮短新水平準(zhǔn)備周期，否則礦山生產(chǎn)能力將會(huì)逐年消失，直到采場閉坑。由于白云鄂博西礦采場空間較大，礦體比較分散，為了縮短采場新水平準(zhǔn)備周期，保證采場存有合適的備采礦量，礦山設(shè)計(jì)新水平準(zhǔn)備工作在西采場的北區(qū)、南區(qū)和東采場的北區(qū)、南區(qū)4個(gè)位置施工掘溝工程，可以完成一個(gè)12 m分層的新水平準(zhǔn)備工作，采場空間排布合理。但是，在采場4個(gè)位置要有4臺掘溝電鏟作業(yè)，對設(shè)備效率影響較大。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研，礦山在實(shí)際施工組織時(shí)，按新水平準(zhǔn)備設(shè)計(jì)施工，每年雖然可以準(zhǔn)備出一個(gè)12 m分層的開拓礦量，但施工強(qiáng)度較大，影響因素較多，如果不采用新的施工組織方式將會(huì)影響現(xiàn)有的新水平準(zhǔn)備速度。

裝備水平是礦山生產(chǎn)規(guī)模的重要保證，白云鄂博西礦裝備按國內(nèi)現(xiàn)代化一流礦山的標(biāo)準(zhǔn)配備。采用16～20 m3電鏟或液壓鏟、國產(chǎn)φ310 mm牙輪鉆、170～230 t電動(dòng)輪礦用汽車，設(shè)備在礦山使用以來，發(fā)揮了巨大的作用。但在使用中暴露出的問題是設(shè)備型號太多，給設(shè)備的維修和備品備件管理帶來了困難，表現(xiàn)比較突出的問題是MT4400AC型汽車(236 t)的輪胎問題，輪胎已經(jīng)完成了一個(gè)使用周期，國內(nèi)不能生產(chǎn)，原設(shè)備廠家又限制進(jìn)口，造成該汽車因缺少輪胎而大部分停止使用，影響了效率?？傮w分析，該套設(shè)備基本能夠適應(yīng)白云鄂博西礦的高強(qiáng)度、大規(guī)模采礦生產(chǎn)需要。

3 生產(chǎn)能力可持續(xù)的建議

根據(jù)對影響生產(chǎn)能力因素的分析，結(jié)合采場存在的問題，提出白云鄂博西礦生產(chǎn)能力可持續(xù)的幾點(diǎn)建議：

(1)由于地質(zhì)報(bào)告的勘探程度較低，建議盡快進(jìn)行白云鄂博西礦2～48線深部(1 500 m水平標(biāo)高以下)勘探。在包鋼勘察測繪研究院完成的1 500 m 水平標(biāo)高以上補(bǔ)充勘探的基礎(chǔ)上，開展1 500 m 水平標(biāo)高以下的地質(zhì)勘查工作，減少333資源儲量，增加122b資源儲量，提高礦體界線的可靠性，為礦山生產(chǎn)和決策創(chuàng)造條件。同時(shí),西礦48～96線早期曾經(jīng)進(jìn)行了普查勘探，由于勘探程度較低，不能作為設(shè)計(jì)依據(jù)使用。建議盡早開展西礦48～96線地質(zhì)勘查工作，提高勘探程度，完成勘探報(bào)告的評審和備案等后期工作作為西礦資源儲備。在合適的礦體進(jìn)行開采設(shè)計(jì)，當(dāng)西礦采場由于資源不足、生產(chǎn)能力下降時(shí)，及時(shí)投入使用。

(2)由于白云鄂博西礦采場階段高度為12 m，所對應(yīng)的分層礦量僅能維持生產(chǎn)1 a，礦山始終在高強(qiáng)度的生產(chǎn)條件下作業(yè)。包鋼勘察測繪研究院于2012年1月重新核實(shí)了境界內(nèi)(1 500 m標(biāo)高以上)礦巖量，從變化前后的礦量對比可知，補(bǔ)充勘探后，1 500 m 以上各分層礦量均有所減少，并且隨著深度的下降，分層礦量減少的幅度增大，其變化范圍在60～270萬t。按修改后的分層礦量計(jì)算，礦山如果維持設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力所要具備的采礦工程延深速度大于14.5 m/a。因此，建議開展減少采場新水平準(zhǔn)備周期和提高采場階段高度的研究，增加采場分層礦量。如果將采場階段高度提高到14～15 m，分層礦量會(huì)增加25%左右，增加了開拓礦量和備采礦量，可以適當(dāng)減少采場生產(chǎn)壓力，用以維持西礦采場生產(chǎn)能力的穩(wěn)定。

(3)礦山在資源富裕余量不足的條件下確定生產(chǎn)能力，如果遇到開拓礦量減少，將會(huì)直接影響采場生產(chǎn)能力的穩(wěn)定。因此，建議研究利用采場內(nèi)表外礦和低品位礦的可能性，補(bǔ)充采場開拓礦量和備采礦量的不足。

(4)針對白云鄂博西礦設(shè)備中存在的問題，建議提高礦山設(shè)備管理水平，建立健全礦山設(shè)備的檢修設(shè)施，提高設(shè)備利用率和出車率，充分發(fā)揮礦山主體設(shè)備的能力。

4 結(jié) 語

科學(xué)、先進(jìn)的生產(chǎn)能力是礦山企業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、高效的關(guān)鍵。露天礦山生產(chǎn)能力的穩(wěn)定和可持續(xù)需要分析其影響因素和解決相應(yīng)存在的問題。結(jié)合白云鄂博西礦存在的問題，提出開展2～48線深部(1 500 m水平標(biāo)高以下)勘探、48～96線地質(zhì)勘查工作和減少采場新水平準(zhǔn)備周期的研究等建議，將提高地質(zhì)資料勘探程度和礦體界線的可靠性，增加采場分層礦量，維持采場生產(chǎn)能力的穩(wěn)定，為礦山生產(chǎn)決策和可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造更好條件。

2016-08-10)

許一峰(1987—)，男，工程師,014030 內(nèi)蒙古包頭稀土高新區(qū)曙光路16號。