池州某矿山位于池州市贵池区境内，矿区属低山丘陵地貌，属亚热带湿润季风性气候区，雨量充沛。年平均气温16.1℃，七、八月最热，极端最高气温40.9℃；一、二月最冷，极端最低气温-16℃。风向以偏东风为主，次为南西风，年平均降雨量1556.9mm，历年平均降雨140.5天，雨季多集中于四～七月。

矿山为新建露天矿山，年计划生产矿石6000万t。矿山为独立山体，呈北东-南西向展布，长4.5km，宽1.5km，区内地势总体特征为中部高，向周边逐步降低。矿山深加工区位于采场北侧，矿山总平面布置见图1。

图1   矿山总平面布置图

2.1 开拓运输方案

（1）矿山为独立矿体，相对高差较大，坡角一般为15°～34°，山体呈北东-南西向展布。地势总体特征为中部高，向周边逐渐降低，最高点标高+408.6m，最低点标高+27.6m，最大相对高差381.03m。

（2）加工车间和排土场分别位于露天采场北部和南部，按公路展线布置计算结果，采场至加工车间与排土场的平均运距均分别为4.5km、2.1km。

矿山为露天开采，可供选择的开拓运输方案有：方案Ⅰ：公路—平硐溜井联合开拓运输；方案Ⅱ：公路开拓汽车运输。

2.2 开拓运输方案技术经济比较

2.2.1 开拓运输方案技术比较

①公路—平硐溜井联合开拓运输方案

在采场靠近北侧山坡由东向西平行设置4条溜井（Φ8m），溜井间距620m~800m不等，同时在矿体北侧修筑9m宽辅助开拓道路。溜井底部设置粗破碎，并通过平硐与加工区相连。矿石在采场内用汽车由工作面运至溜井卸矿，经溜井底部破碎机粗碎后，再由平硐内胶带转运至加工区。表土及剥离风化层由汽车经矿体北侧的道路直接运至排土场。该方案适用于比高较大的矿山，利用矿石自重溜放，可减少运输设备和运输线路工程量，并且汽车运距短（采场内平均单程运距450m，平硐运距760m），矿石生产成本较低。但溜井平峒基建工程量较大，施工工期较长，且生产运输环节多、管理复杂，溜井降段技术要求严格^【1】。

②公路开拓汽车运输方案

公路开拓汽车运输方案，在矿体南侧布置17m宽上山开拓道路，通往+355m标高，+355m标高以上修筑简易道路。采场内矿石和表土及剥离风化层均采用汽车运输，运至加工车间和排土场。 采用公路开拓汽车运输方案的优点是适应性强运输工艺简单、机动灵活、 生产环节少、 易于管理等优点，缺点是汽车投入量较大、运输距离长（平均单程运距接近4.5km）、道路维护繁琐、生产运营成本较高。

2.2.2开拓运输方案经济比较

2.2.2.1基建工程投资

方案Ⅰ的基建工程主要包括溜破系统和辅助道路，其中溜破系统主要包括主溜井（8m）、下部矿仓（12m×10m）、给矿机硐室、破碎硐室、风机硐室、变电硐室、胶带平硐、运输平硐（运输破碎设备并作为安全出口）组成，其中溜破系统共4套，共投资16451万元，方案Ⅱ的基建工程主要为17m宽开拓道路，共投资2180万元。

两者差值(Ⅰ－Ⅱ)为14271万元。

2.2.2.2设备投资

破碎设备两方案都需采用，不计入本次比较。Ⅰ、Ⅱ方案设备区别主要是运输汽车数量、运输胶带及破碎硐室辅助设施。

方案Ⅰ设备投资主要包括运输汽车、运输胶带及破碎硐室辅助设施，共23534万元。方案Ⅱ设备投资主要是运输汽车，约25800万元。

两者差值(Ⅰ－Ⅱ)为-2266万元。

2.2.2.3运营期费用

根据南采场采剥进度计划，计算每年的矿石运距及经营费。计算参数: 汽车运费1.0元/( t·km)，胶带机运费0.5元/( t·km)；可比经营费计算结果及净现值见表1。

表1  可比经营费计算结果经费及现值表

通过比较发现，方案Ⅰ较方案Ⅱ可比投资高出12005万元，年制造成本方案Ⅰ比方案Ⅱ低27370万元，按照运输车辆十年一个折旧周期考虑，在基准收益率10％的前提下，方案Ⅰ费用净现值为78664万元，方案Ⅱ费用净现值为207316万元，在整个评价期内，方案Ⅰ较方案Ⅱ节省128652万元，在技术可行的前提下，方案Ⅰ在经济效益上明显更优。

2.3方案确定

相较于公路开拓运输，溜井卸矿虽然可能会发生堵井、跑矿等现象，井壁磨损严重等问题，但是采取严控入井矿石块度、防止放空等管理措施^【2】，上述一系列问题还是可以降低或避免的。我国大型露天矿山采用溜井平硐较多，如福建上杭紫金矿业露天矿、本钢南芬露天矿、太钢尖山铁矿、攀钢兰尖铁矿等大型、特大型矿山，都取得了很好的效益。因此综合比较后选用公路—平硐溜井联合开拓方案。

设计在矿体北侧山坡布置9m宽1#上山开拓道路，由矿体西侧厂区道路+70m标高沿地势通至+340m、+355m等基建采准面，+355m标高以上修筑简易道路至山顶+408.6m标高；同时在1#开拓公路东北侧布置一条9m宽2#上山道路，起点为地面粗破碎车间，终点为1#公路+161.5m标高。在采场靠近北侧山坡沿矿体走向由东向西平行布置4条Φ8m溜井，溜井间距620m~800m不等，阶段溜井口10m范围内要高于周围20cm以上，防止采场汇水倒灌入溜井，同时在溜井外围设置车档。溜井底部设置粗破碎硐室，并通过胶带平硐与加工区相连；在距离胶带硐一侧40m位置开凿运输平硐，兼做进风巷道与安全出口。

（1）露天矿山开拓运输方案的选取要全面分析矿山自然地形、地质情况、区域气候等因素，对几种可以采用的方案进行投资、运营期费用进行比较；尽量选择投资少、运营费用低、同时技术成熟的方案，以最大限度的降低投资风险等^【3】。

（2）特大型露天矿山开拓系统的布置要结合自然地形、减少对采场开采的影响，还要考虑便于布置排土场，减少运输距离，达到最佳经济效益。

作者：赵运涛（中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司）本文发表于《现代矿业》2018年第8期

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