CN104929644B - 一种多品级矿石共存的露天采场工作面布置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多品级矿石共存的露天采场工作面布置方法。其技术方案是：首先是制定配矿方案，即选择采场内配矿的配矿方式，采用线性规划法建立配矿模型，制定低品级矿石的配矿方案。其次是布置开段沟和分开段沟，即沿矿体走向掘进开段沟（2）和垂直于开段沟（2）掘进分开段沟（8），开段沟（2）的长度为矿体走向长度的0.9~1倍。最后是布置工作面，布置工作面由下述三个过程完成：一是结合配矿需求及年产量要求，确定需要布置的工作面总数N；二是确定工作面初始位置，露天采场内参与配矿的各品级矿石分布区域均至少布置一个工作面；三是确定工作面的推进方式。本发明具有提高矿石资源的利用率、促进采场有序推进和提高矿山生产效率的特点。

Description

一种多品级矿石共存的露天采场工作面布置方法
技术领域
本发明属于露天采场工作面布置技术领域。具体涉及一种多品级矿石共存的露天采场工作面布置方法。
技术背景
矿产资源的开发有利于国民经济发展，我国矿产资源总量相对较大，但矿石品质不高，且同一区域矿石品级分布差别较大。国内外大部分矿山采用露天开采，基于对矿产资源充分利用的原则，露天矿山对矿石资源利用率的要求越来越高。对于矿石品级种类多、矿石分布复杂的中大型露天矿山，露天采场中部分低品级矿石不能直接满足生产需求，该部分矿石一般通过配矿提高其品位进而投入生产。由于常规的工作面布置的推进方式较为简单，且没有考虑不同品级矿石的搭配问题，在开采低品级矿石时，其他配矿需求的矿石并不能及时供给，无法快速完成配矿。考虑到短期的经济效益，现有的企业对该部分矿石选择暂不开采或将其堆积起来，该部分矿石长期堆积于采场内部，十分不利于低品级矿石资源的充分利用及露天采场的有序推进，同时影响露天采场的作业效率。
发明内容
本发明旨在克服常规工作面布置的缺陷，目的是提供一种提高矿石资源的利用率、促进采场有序推进和提高矿山生产效率的多品级矿石共存的露天采场工作面布置方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：
步骤一、制定配矿方案
选择采场内配矿的配矿方式，根据露天采场内矿石的品位分布特点，采用线性规划法建立配矿模型，制定低品级矿石的配矿方案。
步骤二、布置开段沟和分开段沟
根据露天采场内不同品级矿石的分布位置，纵向布置工作线，工作线推进方向垂直于矿体走向。
沿矿体走向掘进开段沟(2)，开段沟(2)的长度为矿体走向长度的0.9～1倍，开段沟(2)靠近第一低品级矿石分布区域(6)；在距离开段沟(2)较远的第二低品级矿石分布区域(11)掘进分开段沟(8)，分开段沟(8)垂直于开段沟(2)。
步骤三、布置工作面
a、确定工作面总数
在步骤一所述配矿方案的基础上，结合年产量要求，确定需要布置的工作面总数N；
N＝max{N1,N2} (1)
N1＝b1+b2+...+bn(n为大于或等于2的自然数) (2)
式(1)和(2)中：N1表示配矿所需的工作面数量；
N2表示满足矿山生产能力所需的工作面数量；
bn表示露天采场内参与配矿的第n种矿石分布区域的工作面数量。
b、确定工作面初始位置
在开段沟(2)靠近矿体的一侧和分开段沟(8)靠近所述第二低品级矿石分布区域(11)的一侧确定需要布置的工作面初始位置，露天采场内参与配矿的各品级矿石分布区域均至少布置一个工作面。
c、确定工作面的推进方式
靠近开段沟(2)的工作面沿矿体走向推进，靠近分开段沟(8)的工作面垂直于矿体走向推进，当所述第一低品级矿石分布区域(6)或所述第二低品级矿石分布区域(11)的工作面工作时，其他参与配矿的各品级矿石分布区域的工作面同时工作。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
①提高矿石资源的利用率
本发明能充分利用采场内部矿石进行配矿，使低品级矿石满足生产需求，不仅提高了低品级矿石资源的利用率，且能有效地降低配矿成本。
②有利于采场有序推进
本发明能够在开采低品级矿石时随即配矿，使其满足生产需求并运出采场，避免低品级矿石堆积于采场内部，有利于露天采场按工作计划有序推进。
③提高矿山生产效率
本发明提供的工作面布置方法，不仅有利于露天采场的有序推进，且能使矿石的开采、运输更加顺畅，提高了矿山生产效率。
因此，本发明具有提高矿石资源的利用率、促进采场有序推进和提高矿山生产效率的特点，适用于多品级矿石共存的中大型露天矿山。
附图说明
图1为本发明的一种工作面布置示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述，并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种多品级矿石共存的露天采场工作面布置方法。本实施例为我国某矿露天采场某一阶段平台，矿体分布如图1所示，矿体沿走向长度为2100m，宽度为550m。该矿的年产量为400万吨，其中石灰石为240万吨，白云石为110万吨，互层矿(低品位白云石)为50万吨。石灰石(主要含GaO)和白云石(主要含MgO)可直接生产，互层矿大部分不能满足直接生产要求，其直接生产条件为：MgO品位在10～14％，且含有一定量的GaO。
本实施例的工作面布置的具体步骤如下：
步骤一、制定配矿方案
选择采场内配矿的配矿方式，根据露天采场内矿石的品位分布特点，即石灰石品位为49.94～55.56％，白云石品位为16.44～18.80％，互层矿品位为2％～14％。采用线性规划法建立配矿模型，根据生产品位要求，制定互层矿的配矿方案如表1所示：
表1 互层矿的配矿方案
互层矿和白云石配矿结束后，再配入高品位的石灰石，保证配矿后矿石中GaO的含量。
步骤二、布置开段沟和分开段沟
如图1所示，根据所述露天采场内石灰石分布区域4、白云石分布区域5和互层矿分布区域6的位置，纵向布置工作线，工作线推进方向垂直于矿体走向。
沿矿体走向掘进开段沟2，开段沟2的长度为矿体走向长度的0.9～1倍，开段沟2靠近第一互层矿分布区域6；在距离开段沟2较远的第二互层矿分布区域11掘进分开段沟8，分开段沟8垂直于开段沟2。
步骤三、布置工作面
a、确定工作面总数
在步骤一所述配矿方案的基础上，结合年产量要求，确定需要布置的工作面总数N；
N＝max{N1,N2} (1)
N1＝b1+b2+b3 (2)
式(1)和(2)中：N1表示配矿所需的工作面数量；
N2表示满足矿山生产能力所需的工作面数量；
b1表示石灰石分布区域4的工作面数量；
b2表示白云石分布区域5的工作面数量；
b3表示所述第一互层矿分布区域6和所述第二互层矿分布区域11的工作面数量。
如图1所示，根据步骤一所述配矿方案，石灰石分布区域4布置一个工作面，即b1为1；白云石分布区域5布置一个工作面，即b2为1；开段沟2附近的第一互层矿分布区域6布置一个工作面，分开段沟8附近的第二互层矿分布区域11布置一个工作面，即b3为1+1＝2；配矿所需的工作面数量N1＝1+1+2＝4；为满足该矿年产量400万吨的要求，每个工作面的年生产能力为80～100万吨，满足矿山生产能力所需的工作面数量N2＝5；故需要布置的工作面总数N＝5。
b、确定工作面初始布置
如图1所示，在开段沟2靠近矿体的一侧和分开段沟8靠近所述第二互层矿分布区域11的一侧确定需要布置的工作面初始位置，露天采场内参与配矿的各品级矿石分布区域均至少布置一个工作面。其中：石灰石分布区域4布置2个工作面，即为1#工作面1和2#工作面3；白云石分布区域5布置1个工作面，即为3#工作面9；靠近开段沟2的第一互层矿分布区域6布置1个工作面，即为4#工作面7；靠近分开段沟8的第二互层矿分布区域11布置1个工作面，即为5#工作面10。
c、确定工作面的推进方式
靠近开段沟2的工作面沿矿体走向推进，靠近分开段沟8的工作面垂直于矿体走向推进，当第一互层矿分布区域6或第二互层矿分布区域11的工作面工作时，石灰石分布区域4和白云石分布区域5的工作面同时工作。
本具体实施方式与现有技术相比具有的有益效果是：
①提高矿石资源的利用率
本具体实施方式能充分利用采场内部的石灰石和白云石进行配矿，使互层矿满足生产需求，不仅提高了互层矿资源的利用率，且能有效地降低配矿成本。
②有利于采场有序推进
本具体实施方式能够在开采互层矿时随即配矿，使其满足生产需求并运出采场，避免互层矿堆积于采场内部，有利于露天采场按工作计划有序推进。
③提高矿山生产效率
本具体实施方式提供的工作面布置方法，不仅有利于露天采场的有序推进，且能使矿石的开采、运输更加顺畅，提高了矿山生产效率。
本具体实施方式具有提高矿石资源的利用率、促进采场有序推进、提高矿山生产效率的特点，适用于多品级矿石共存的中大型露天矿山。

Claims (1)

1.一种多品级矿石共存的露天采场工作面布置方法，其特征在于所述工作面布置方法的具体步骤是：
步骤一、制定配矿方案
选择采场内配矿的配矿方式，根据露天采场内矿石的品位分布特点，采用线性规划法建立配矿模型，制定低品级矿石的配矿方案；
步骤二、布置开段沟和分开段沟
根据露天采场内不同品级矿石的分布位置，纵向布置工作线，工作线推进方向垂直于矿体走向；
沿矿体走向掘进开段沟(2)，开段沟(2)的长度为矿体走向长度的0.9～1倍，开段沟(2)靠近第一低品级矿石分布区域(6)；在距离开段沟(2)较远的第二低品级矿石分布区域(11)掘进分开段沟(8)，分开段沟(8)垂直于开段沟(2)；
步骤三、布置工作面
a、确定工作面总数
在步骤一所述配矿方案的基础上，结合年产量要求，确定需要布置的工作面总数N；
N＝max{N1,N2} (1)
N1＝b1+b2+...+bn，n为大于或等于2的自然数 (2)
式(1)和(2)中：N1表示配矿所需的工作面数量，
N2表示满足矿山生产能力所需的工作面数量，
bn表示露天采场内参与配矿的第n种矿石分布区域的工作面数量；
b、确定工作面初始位置
在开段沟(2)靠近矿体的一侧和分开段沟(8)靠近所述第二低品级矿石分布区域(11)的一侧确定需要布置的工作面初始位置，露天采场内参与配矿的各品级矿石分布区域均至少布置一个工作面；
c、确定工作面的推进方式
靠近开段沟(2)的工作面沿矿体走向推进，靠近分开段沟(8)的工作面垂直于矿体走向推进，当所述第一低品级矿石分布区域(6)或所述第二低品级矿石分布区域(11)的工作面工作时，其他参与配矿的各品级矿石分布区域的工作面同时工作。
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