張 海, 楊 振
(山西省中條山北方銅業(yè)股份有限公司銅礦峪礦, 山西 運城 043700)
5號E礦體位于大豹溝—銅礦峪平移正斷層的上盤,呈似層狀—透鏡狀分支復合、尖滅再現(xiàn),比較復雜。傾向為 0°~16°,傾角為 35°~55°,在其底盤賦存6號礦體,其特征與5號E礦體基本相同,5號E礦體以黃銅礦、斑銅礦、孔雀石為主,6號礦體含銅礦物主要是輝銅礦。
目前5號E、6號礦體810中段的開拓工程施工基本完畢,根據(jù)810-5號E勘探情況,發(fā)現(xiàn)5號E、6號礦體在750以下逐漸尖滅,690中段已不具備開采條件。750-5號E、6號礦體位于1號輔助井東側約300 m,為了充分利用1號輔助井和750水平現(xiàn)有工程,決定在該水平施工5號E、6號礦體開拓運輸系統(tǒng)。因750水平為該礦體的最低開采中段,不存在下中段開采的巖移問題,所以將5號E201沿脈道布置在5號E礦體和6號礦體中間,其中5 185—5 190穿為環(huán)形運輸?shù)溃? 191—5 195穿采用獨頭運輸?shù)佬问?,這樣可以減少開拓掘進工程量。巷道開口位置距離1號輔助井75 m。750-5號E、6號礦體地質(zhì)儲量115.7萬t,開采礦量62.1萬t,設計年生產(chǎn)能力 26 萬 t。
銅礦峪礦750中段的主礦體運輸系統(tǒng)均為電機車運輸,5號E、6號礦體的開拓工程與主礦體相鄰,工程開口階段的副產(chǎn)、廢石必須利用主運輸系統(tǒng)排放,所以考慮采用電機車運輸方式。
礦內(nèi)現(xiàn)有運礦設備情況:6 m3底卸礦車可以利舊;4 m3底卸礦車無;2 m3側卸礦車無。由于2 m3比4 m3礦車投資費用低,且卸載方式簡單,并且能夠滿足750中段運輸需要。因此運輸設備選擇兩個方案進行比較,方案Ⅰ:14 t電機車牽引6 m3底卸礦車,25號礦石溜井卸礦;方案Ⅱ:10 t電機車2 m3側卸礦車,25號礦石溜井卸礦。2 m3和6 m3礦車運輸設備能力驗證如下:
空車、重車運行時間之和ty
式中:L為750-5號E平均運輸距離,m;V為列車平均運行速度,m/s;2 m3礦車往返一次運行時間t1=860/(60×1.7)=8.43 min;6 m3礦車往返一次運行時間t2=860/(60×2.7)=5.31 min。
式中:tz為裝車車時間;tx為卸礦時間;tyw為意外停車時間;tr為讓車時間;2 m3和6 m3礦車礦車往返一次所需全部時間:
式中:Tb為每班工作時間(按6 h計算)。
2 m3和6 m3礦車1臺機車每班可完成的循環(huán)次數(shù):
式中:C為不均衡系數(shù)取1.2;Ab,n為每班礦石運輸量(Ab,n=260 000/(330×3)=252.5 t.(年生產(chǎn)能力26萬t));Qy為列車有效裝載量 Qy=ηnvγ(η 為礦車裝滿系數(shù),n為每列礦車數(shù)8臺,v為礦車容積2 m3/6 m3,γ為礦石密度 1.69 t/m3);Qy2=0.8×8×2×1.69=21.6 t;Qy6=0.8×8×6×1.69=64.9 t。
2 m3和6 m3礦車需要工作機車列數(shù):
列車備用系數(shù)一般按照工作列車數(shù)的20%~25%,不足一列按一列計算。
兩種方案開拓工程、設備投資及優(yōu)缺點比較見表1。
為滿足750-5號E、6號礦體的生產(chǎn)能力:需要2 m3側卸式礦車3列,共24節(jié)車皮;需要6 m3底卸式礦車2列,共16節(jié)車皮。為縮短運距兩種方案都采用新增25號溜井卸礦的方案。
表1 兩種方案開拓工程、設備投資及優(yōu)缺點比較表
1)方案Ⅰ。14 t電機車牽引6 m3底卸式礦車的運輸方式。優(yōu)點是:運輸設備可以利舊,缺點是:設備運輸能力過大,導致其使用效率并不高,還需要新增6 m3卸載橋1座,礦車維護費用較大,對鋪軌要求較高。
2)方案Ⅱ。10 t電機車2 m3側卸礦車的方式。優(yōu)點是:設備運輸能力適中,卸礦時間短,總體投資較小,同時2 m3側卸礦車維護費用比6 m3底卸式礦車低,維護工作簡單。缺點是:卸礦不徹底,礦塊過大時卸礦較難,礦車底部易殘留粉礦。礦石在運輸過程中易側漏。
由上述比較,方案Ⅰ的6 m3礦車,礦車雖然可以利舊,但由于該設備運輸能力過大,導致使用效率太低,并且總投資費用較大,運輸設備維護成本較高。本著技術可行、經(jīng)濟合理的原則。選擇方案Ⅱ,10 t電機車牽引2 m3側卸礦車新增25號溜井卸礦的方案。需要2 m3側卸礦車24輛,10 t電機車3輛。