某铁矿石资源回收研究与设计

1、*矿业公司-70m，前期的露天开采最低水平开采到-34m。矿石类型多为片麻状，条带状辉石磁铁石英岩，主要脉石矿物为石英，其次为紫苏辉石、透辉石、角闪石、石榴石、绿泥石、方解石、黄铁矿等。14 矿石储量计算原始的地质勘探资料比较齐全，从0线-N1200线地质剖面图资料都完好的保存下来，同时参考生产时期牙轮钻探矿资料及采场矿体出露情况，可得到较准确的矿体赋存资料，利用Surpac软件建立矿体三维实体，见图1，计算得矿石地质储量为 443.9万吨，其中采坑高山部位结存矿石385.9万t，西山合作开采部位结存矿石58万吨，同时利用Surpac软件建立地表三维地形模型，得出矿体与地形的相互关系，见图2。

2、图1 矿体实体 图2地表地形模型5 开采方案设计5.1 遵循的原则（1）闭坑时境界外矿体赋存最高标高为109m（N400线），最低标高为-70m（N700线），在保证开采安全，经济条件下，开采境界包含以上标高范围，达到最大限度回收矿石资源的目的。（2）本次设计的范围为采场南部高山区与西部合作开采区域，采场北部鬼山区目前堆存前期开采排弃的废土石，不纳入本次开采区域。（3）合作开采部位空间狭窄，必须保证电铲作业的最小底宽，同时严格控制西部无深部资源挖掘潜力部位的剥岩量，控制住综合剥采比，提高开采的经济性。（4）提前组织采坑的排水工作，尽快开辟3个作业面，达到西山合作开采部位与采坑高山区3台电铲同时

3、作业的条件。5.2 排水设计对采坑矿石回收的前提条件为抽出采坑的积水，*采坑水面标高为37米，根据*采场地理位置和周边实际情况，决定采取向北排水至唐山*马兰庄矿铁矿选矿厂区域的方案，具体方案：水坑安装10台小潜水泵（流量65立/h，扬程24米，设备利旧）向35米水平2台200D43*5离心泵（流量288立/h，扬程204米，设备利旧）供水，经2条219管道打至*采坑东帮爬坡位置处，然后汇集到一条325mm（需新安装）主管道中，沿*料台运输公路与向北经马矿料台、马矿尾矿三泵站一直到其选矿厂点位，排水运送距离5.75km，经核算排水系统发生费用为294.9213万元（其中设备材料利旧40.404万

4、元）。*矿业公司2004年9月份*采坑停止抽水，截止2013年5月底共104个月产生总积水量307.3万立方米，平均每年增加水量35.46万立方米，考虑到排水时间在一年左右，按照年增加35.46万立方米计算，到采坑积水排完共需排水342.76万立。月排水量：2台*288立/小时*75%效率*24小时/天*30天/月*95%作业率=29.5万立/月；总排水时间：342.76万立/29.5万立/月=11.62个月，即按计算的排水能力，需要11.62个月才能排完*采坑里的积水。5.3 开拓系统布置根据*区域地形，第一阶段从*合作开采区域88米水平向北通一条88/58米的临时公路系统，搭接上采场南部边

5、帮固定运输道路系统58米水平；第二阶段利用采场南部边帮的固定运输道路系统逐层废除西山合作开采区域130/58米水平的固定运输道路系统，回收道路系统底部的矿石资源，实现采坑部位道路系统的西移，扩开采坑部位电铲作业的空间；第三阶段开拓运输系统向采坑深部延伸，最终形成采场南帮58/46,46/34,34/22,22/10,10/-2,-2/-14,-14/-26,-26/-38,-38/-50,-50/-62,-62/-74,-74/-86,的折返式道路运输系统。图3：开拓系统示意图5.4 开采境界与矿岩量根据*矿业公司的采矿设备性能以及采矿技术管理办法，边坡要素按以下设计：（1）根据*目前使用的采

6、矿设备，设计台阶高度12m，开采最小底宽25m。（2）为了保证边帮的稳定性，采坑最终边帮角控制在48°以内，台阶坡面角65°，安全平台宽度3m。2（3）为了保证矿车的安全高效作业，公路最大坡度为8%，宽度为12m，最小转弯半径15m，缓和坡段长度20m。根据地质勘探资料，矿体最低赋存标高为-70m，但是勘探网度100*100m较大，对矿体控制较差，同时根据地质剖面图发现N700线与N800线区域为矿体富集区域，故开采到-74米水平后，结合生产时期牙轮钻探矿资料，研究在N800线附近向深部开采的可行性。按以上要素圈定最终境界，最高标高为西山合作开采部位136.0m，最低标高为

7、采坑底部-86m，利用Surpac软件形成露天开采境界模型。*矿业公司图4：露天开采境界模型 图5：露天开采境界与矿体实体开采境界内矿岩量核实表水平 142/130 130/118 118/106 106/94 94/82 82/70 70/58 58/46 46/34 34/22 22/10 10/-2 -2/-14 -14/-26 -26/-38 -38/-50 -50/-62 -62/-74 -74/-86 合计矿量（万吨）0.0 0.0 1.8 2.2 3.6 5.1 5.6 6.2 10.5 8.5 24.6 25.8 24.6 22.4 22.1 15.8 12.5 10.2 0.

8、0 201.5岩量（万吨）1.2 8.3 22.8 27.4 46.4 64.4 47.0 47.4 50.5 45.0 133.6 133.0 127.5 120.3 119.6 87.1 53.1 26.7 18.4 1179.8总量（万吨）1.2 8.3 24.6 29.6 50.0 69.5 52.6 53.6 61.0 53.5 158.2 158.8 152.1 142.7 141.7 102.9 65.6 36.9 18.4 1381.3剥采比 12.6 12.5 12.9 12.6 8.4 7.6 4.8 5.3 5.4 5.2 5.2 5.4 5.4 5.5 4.2 2.6

9、5.9根据设计，本次露天开采可回收矿石201.5万吨，剥岩1179.8万吨，综合剥采比为5.9，为了直观了解残留矿石赋存情况，选取了具有较强代表性N700与N800地质勘探线剖面图，查看剖面图中设计境界对矿石的控制情况（黑线为原始边帮，红线为设计境界），发现采坑深部及南部矿石回收较充分，北部与合作开采部位矿石回收不完全，主要原因是受空间及安全限制，采坑北部与合作开采部位矿石无法使用大型设备开采，剩余矿石考虑后期使用小型设备回收以及北部边帮扩帮开采取出。*矿业公司图6：N700地质剖面图 图7：N800地质剖面图5.5 采掘计划安排 5.5.1 设备选择目前*矿业公司*区域使用主力采矿设备为KY

10、-250牙轮钻机、WK4电铲与SGA3722型矿用汽车，使用原有设备可满足生产需求。根据研究，此区域具备三台电铲同时作业的条件，按电铲效率为20万吨/台月计算，月均总量60万吨；使用西土线排岩，综合运距2.4公里，按SGA3722型矿用汽车月效率为9.5万吨*公里/台月计算,需要使用矿车60*2.4/9.5=15.2台，需要16台矿车方能满足生产需求；爆破效率为140吨/米，按钻机效率4200米/台月计算，使用2台可完全满足生产需求，考虑到原采场地形复杂，使用一台D80潜孔钻机处理不规则地形及空间狭窄的区域。目前*区域进行干选生产作业，厂房、电、水、人员配置、采掘设备齐全，工程启动条件便利。

11、5.5.2 产量计划根据整体规划，*区域计划从2014年年初开始作业，同时沟底开始抽水，前半年仅能满住2台电铲同时作业的条件，月产量40万吨，6月底可抽水至0m水平，后半年可实现3台电铲同时作业，月产量60万吨，故2014年计划总量600万吨，矿量80万吨；2015年计划总量720万吨，矿量110万吨；2016年计划总量61.3万吨，矿石11.5万吨，2016年1月份基本开采结束。6 开采经济性分析露天开采区域内总地质储量443.9万吨，设计露天开采采出矿石201.5万吨，抽水系统投入费用294.92万元，抽水电费221.36万元，按工序核算成本，预计类别 采掘总量 剥岩量 采矿量 综合运距

12、周转量 成 本 项 目 一、穿爆成本 二、铲装成本 三、运输成本 四、推杂成本 五、抽水费用 六、其它成本 矿石成本单位 万吨 万吨 万吨 公里 万吨*公里 单价 1.44 1.00 1.54 0.50 0.55 0.30 56.35数量 1381.3 1179.8 201.5 2.50 3457.806总成本 (万元） 1989.07 1381.30 5325.02 1728.90 516.28 414.39 11354.97运距 2.62 1.82备注排土至西土线包括安装费与电费表2：露天开采成本构成表*区域采出矿石TFe品位25%以上，根据*矿业公司核算吨矿成本为56.35元/吨，目前原矿市场价格为156元/吨，计算得吨矿效益为156-56.35=99.65元/*矿业公司吨，*区域矿石开采总体效益为201.5*99.65元=20079.48元3，分析可见，此部位的开采经济上是可行的。7 结束语7.1 原始的矿床勘探资料对采矿设计具有重要的指导价值，但是钻探工程网度较大，对矿体的控制度较差，在后期的采矿生产中，需要利用牙轮钻探矿工程进一步探明矿体的空间分布，结合矿体出露情况，为采矿生产提供更详细的资料。7.2 利用矿床勘探资料与牙轮钻探矿资料，进行了*区域残留矿石资源的开采设计，发现*区域的矿石资源回收技术经济可行，具有较大的开采价值，对同类型的其他矿