南芬露天礦鉤機清理臺階邊經濟效益分析

李大海 張子斌

（本溪鋼鐵（集團）礦業有限責任公司南芬露天鐵礦）

南芬露天礦采用大電鏟清掃臺階邊根底，大電鏟鏟裝效率不高，同時容易造成一定的設備備件損壞，其次，對牙輪鉆機進行穿孔作業的平盤準備造成較大影響。通過使用鉤機對臺階邊清理的經濟效益進行淺析，改變大電鏟清理臺階邊根底的現有模式，以達到提高鏟裝效率，降低生產成本的目的［1-5］。

1 礦山概況

本溪鋼鐵（集團）礦業有限責任公司南芬露天礦是我國大型露天開采礦山，位于遼寧省本溪市南25 km處，距本溪市南芬區南芬鎮7.5 km。礦區地理坐標為東經123°50′，北緯41°07′。礦區地貌為侵蝕構造中高山地貌，山尖部坡陡，主要山脈走向近東西。探明地質儲量為8.5億t，是本鋼鐵礦石主要生產基地。

主要生產流程包括穿孔、爆破、鏟裝、運輸、排巖、排水等環節。經多年開采，南芬露天鐵礦已由山坡露天礦轉為凹陷露天礦，正在開展由三期開采境界向四期開采境界過渡。由于邊坡的常年風化及雨水侵蝕，導致坡面變緩，在擴幫部位推進爆破時，時常在臺階邊出現較大根底，處理難度較大。

2 臺階邊根底的形成及處理方法

現南芬露天鐵礦共有295B型電鏟3臺、20 m3電鏟2臺、10 m3電鏟7臺，且大電鏟均分布在擴幫部位，同時由于南芬露天鐵礦正處于三期擴幫過度階段，臺階由原來的12 m局部調整到18 m，屬于臺階整合階段，導致臺階邊無法打孔，造成大抵抗線，爆破無法克服，最終導致臺階邊形成多處根底。針對礦山生產的實際情況，需將此部分根底進行拉底爆破，但由于斜孔孔徑較?。?00 mm），為了防止孔眼堆貨，造成成孔率低，對根底的清理要求相當高。所以，為了降低成本、發揮設備效率最大化、使生產中各工序環節更加順暢，從成本、設備效率、設備故障率、安全、推采循環等方面進行分析。

首先，在上部臺階邊利用鉤機進行清理直排到土場運距為4.5 km，如果在下方截渣平臺清理運距將高達7.5 km，按每個臺階清理量為10萬t計算，運輸成本將增加45.6萬元；其次，利用鉤機進行清理，可將部分根底處理掉。如使用電鏟清理，拉底爆破次數增加，每次拉底爆破將花費炸藥成本5 000元，而且爆破風險增大。同時，清掃擴幫臺階邊及根底對大電鏟設備效率影響較大，以295B型電鏟為例，每班正常產量為10 000 t，如果清掃臺階邊及根底每班產量只有2 000 t，效率降低80%。最后由于擴幫部位都是大電鏟，清掃根底時無法完全清凈，而且斜孔打眼及拉底爆破對浮貨要求又極高，為確保成孔率及拉底爆破質量，只能利用大電鏟進行反復清掃，對電鏟設備狀況造成很大影響，比如卷揚發電機、卷揚大繩、鏟斗、鏟桿等都將造成一定的損壞。在上部臺階邊進行清理，作業空間對鉤機及大翻車基本無影響，安全可以保證，如果在下方截渣平臺清理，坡面段高在120~180 m，并且邊坡極不穩定，作業空間寬度只有20~30 m，邊坡對下方作業設備及人員構成很大威脅，同時也增加了人工清理浮石的費用。如果在上部臺階邊進行清理，可使平盤較快的讓出空間，為下一步牙輪鉆進創造條件，為電鏟提供充足礦巖量，使生產組織更加緊密。

3 鉤機清理臺階邊根底的益處

大電鏟在清掃臺階邊根底時，由于斗容較大，同時鏟斗只能從里往外挖貨（圖1），這就導致部分貨物不可避免地掉到下部臺階，浪費大電鏟效率的同時對鏟具部分的損耗也造成很大影響。

鉤機在清理臺階邊根底時，由于設備小、機動、靈活等特點，清理速度快，為下道工序創造的生產時間更長，生產平盤準備的量非常?。▓D2），同時鉤機清理臺階邊時，可以往回挖貨（圖3），從而掉到下部臺階及坡面的貨很少，節省了一大部分的清理截渣平臺費用，同時下部臺階生產的安全問題可以得到保障。

綜上所述，利用鉤機清理深凹露天開采臺階邊，即可以發揮大電鏟的工作效率，又可以節省運輸總成本，同時對生產安全也起到一定的促進作用。

4 效益對比論證

南芬露天礦擴幫采場南北長3 300 m，每年擴幫臺階平均下降速度為24 m（2個臺階高度），臺階邊清理巖石每年約400萬t，如用鉤機清理臺階邊，將對大電鏟鏟具部分更加節省，延長備件使用壽命。其次，節省清理臺階邊根底時間，將大大發揮出大電鏟作業效率；使用鉤機清理時，將對鉆孔工序創造便利的生產條件；同時鉤機機動性強，斗容小，清理臺階邊根底更容易、更徹底；臺階邊根底越小對爆破安全越有利。詳細的經濟效益對比見表1。

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5 結語

通過以上效益分析，改變現有的露天礦臺階邊根底清理模式，每年將節省生產及備件成本約178.5萬元；由于臺階邊根底清理難度較大，需提高鉤機清理難度系數，使其達到更加合理的平衡點，為安全生產保駕護航。