前进中的白云鄂博铁矿陶义男( 包钢( 集团) 公司白云鄂博铁矿)引言白云鄂博铁矿位于内蒙古中部的乌兰察布草原上，北距蒙古人民共和国1 0 6 k i n ，南距包头市1 4 9 k i n ，矿区隶属包头市管辖，有包自公路与市区相通，有准轨铁路与京包线相连。白云鄂博铁矿是一座大型现代化露天矿山；是包钢的主要原料基地；有着得天独厚的资源优势，由西矿、东矿、主矿、东介勒格勒、东部接触带5 个矿体组 诫，矿化范围达4 8 姘，现已发现有7 1 种元素，1 8 2 种矿物，现已探明铁矿石储量1 4 亿吨；稀土储量约一亿吨，铌氧化物储量约6 5 0 万吨，此外，在矿体的上盘还蕴藏着丰富的富钾板岩，平均K 2 0 品位达1 2 1 4 ，目前已进行工业生产或具备生产条件的元素1 5 种，有综合利用价值的元素2 6 种。现已具备年生产铁矿石千万吨的能力，成为全国率先采用国产千万吨级大型配套设备的露天矿山，白云鄂博铁矿1 9 5 7 年2 月正式成立，开始进行人工开采，到1 9 5 9 年3 月8 0 t 电机车上山进人机械化开采，已整整过去了近半个世纪，昔日野狼成群的茫茫草原，如今已变成水、电、路、通讯、教育、医院等基础市政设施完善的新型矿区和现代化的大型躇天矿山。之所以矿区面貌有如此翻天覆地的变化，矿山科技进步功不可没，在很多矿山技术和管理领域，白云鄂博铁矿已处于国内领先或国内先进水平。在有的领域已相当于国外金属矿山先进水平。1 、爆破新技术在白云鄂博铁矿应用1 1 高精度非电雷管及“逐孔爆破”新技术如何安全、可靠、方便、有效地进行生产，进一步降低企业综合生产成本，提高经济效益，始终是企业最为关心的问题。白云鄂博铁矿多年来一直沿用的起爆系统为孔内微差逐排起爆的导爆索组合雷管系统，为保证传爆可靠，始终采用双雷管复式连接。通过多年的使用生产实践证明，这种爆破方式存在着诸多弊端，为降低爆破震动，改善烛破质量，提升白云铁矿的爆破技术，改善爆破质量，克服现有普通雷管及排闻锾差爆破技术的不足。减少爆区的龟裂、后冲，提高靠界边坡稳定性，推动白云铁矿整体爆破技术创新，2 0 0 4 年白云鄂博铁矿开始全面实施采用高精度雷管和逐孔爆破的新技术，最终降低采矿综合成本。在爆破现场，根据自由面多少，主要有两种起爆网络：即有两个自由面的一字型起爆和只有一个自由面v 型起爆。当采用一字型起爆网络时，起爆点选在自由面最多的拐角处，主控制排选用4 2 m s ( 对3 1 0 r m n炮孔而言) ，排问选用6 5 m s ，最后一排选用l O O t r k s ，以减少后冲。当爆区只有一个自由面时，可采用v 字型卢爆网络，此时的起爆点可选在爆区中间部位。同样，主控制排选用4 2 m s ，排间一样选用6 5 m s ，最后选用l O O m s ，以减少后冲。当两个穿爆列之间有一个加密孔时，为保证两个穿爆之间的时间为4 2 m s ，主控制排问两个地 表管连接起来。一个为1 7 m s ，另一个为2 5 m s ，两者相 加为4 2 m s 。1 2 排间微差起爆技术起爆方法和布孔方式有着密切的关系，起爆方法合理的选择，是提高爆破质量的关键。布孔方式基本上有三种；即三角形、方形和矩形布孔。自云铁矿布孔方式大部分是三角形、方形布孔。起爆方案多采用排间顺序起爆、斜线顺序起爆( 用于反倾斜岩体) 、v 型T 型起爆( 用于开沟) 、波浪形起爆( 用于坚硬的矿( 岩) ) 。起爆方案是进行深孔爆破的重要一环，它直接影响爆堆形状，前冲和后冲，以及爆破质量等。1 3 火雷管一导爆索一组台雷管起爆技术塑料导爆管是7 0 年代在我国出现的一种全新的非电起爆器材。组合雷管就是塑料导爆管非电毫秒延期雷管的组合体，一般由专门厂家生产、制做加工。组合雷管不管是孔内延时还是孔外延时都可以前进中的白云鄂博铁矿1 7 9进行排问、孔问、V 、u 型多种形式的微差爆破，有时也同时采用孔内、外延时的组合网络，组台雷管孔内延时斜线、v 型起爆和v 型起爆网路。1 4 靠帮控制爆破技术的应用预裂爆破就是当矿山各水平工作面推进到临近边坡时，在没设计边坡境界线钻凿一排较密集的钻孔，每孔装入少量炸药在采掘带主爆孔未爆之前先行起爆，当预裂孔起爆时，产生强烈的爆炸冲击作用于孔壁，使孔壁压缩应力波向四周传播沿径向产生压应力，沿切向产生拉应力，使炮孔周围产生幅射状的径向裂缝。又由于相邻炮孔的爆破应力相互作用，在炮孔连线方向的孔壁两侧应力叠加和应力集中，而当孔壁的环向拉应力大于岩体所能承受的抗拉强度时，则岩石被拉断形成裂缝；与此同时，爆破气体的持续“气楔”作用，加快了炮孔连线的延伸发展，直到炮孔间的裂缝贯通成为预裂面。这样，生产爆破产生的应力波和爆轰产物传播到预裂面时产生反射，使通过预裂面的应力渡强度大为减弱，从而保护了边坡岩体原有的完整性和稳定性，也就是对边坡面起到了“屏蔽”作用。2 、开拓运输技术的改进2 0 ( 1 4 年东、主矿完成采剥总量3 5 0 0 多万吨( 其中矿石量1 0 8 0 多万吨) ，这生产能力的形成取决于历史上几项大的开拓运输系统和主体生产设备的技术改造。1 9 5 9 年一1 9 7 0 年问，东、主采场处在山坡露天开采，采矿和运输设备主要是B C 一1 穿孔机、4 m 3 电铲、8 0 1 、1 5 0 t 电机车和6 0 t 翻斗车，矿体水平分层矿量在1 0 0 0 万吨和工作线长在1 0 0 0 米左右，采用铁路移动坑线开拓运输方式。1 9 7 7 1 9 7 8 年间大型牙轮钻机陆续投入生产使用，使穿孔落后的局面得到扭转。1 9 8 71 9 9 5 年闾，东、主采场进行了太规模扩建改造，采用大型采装运设备( 垂2 5 0 r a m 和q b 3 1 0 m m 牙轮钻机、1 0 矗电铲、7 7 t 特雷克斯汽车、1 0 8 t 电动轮汽车和与之相配套的辅助设备) ，与此同时采用大电铲短段沟汽车运输进行新水平准备和公路运输移动坑线开拓运输方式，掘沟年下降速度达到1 4 m 。2 0 0 2 年主矿岩石倒装采用了大型振动放矿技术，台年生产能力达到4 0 0 万t 台年，显著提高了倒装生产能力。目前主矿1 6 2 6 m 以上水平采用准轨铁路运输方式，矿石直接运往中央站破碎岩石运往两排土场排弃。1 6 2 6 m 以下采用汽车采场外倒装准轨铁路运输方式。( 其中混台岩采用汽车直排方式运输) ，采出的矿石经倒装后，到中央站破碎，岩石经倒装后，运往排土场排弃。东矿均采用汽车运输，矿石用汽车采场外倒装准轨铁路运往中央站破碎，岩石则用汽车直接排往8 ( 白云岩) ”( 废岩) 和一1 8 排土场( 混合岩) 。中央站经过破碎的氧化矿、磁铁矿、高铌、高稀土矿( 粒度均在0 2 0 0 r a m 之间) 由呼和浩特铁路局用准轨内燃机车承运至包钢选矿厂进行选矿。采场运输的汽车有7 0 吨级、1 0 0 吨级两种规格。东矿矿石经0 # 、i 8 、8 矿石倒装台，采用1 5 0 吨电机车牵引8 9 辆6 0 吨铁路自翻车运输或8 0 吨电机车牵引6 台6 0 吨铁路自翻车运输。2 1 主采场1 6 3 8 m S 0 3 1 行以西生产方式的技术改进主采场1 6 3 8 m S 采用4 m 3 铲采装，铁路从西端进入，8 0 t 电机车牵引5 台6 0 t 自卸车运输生产，排岩经西站进入西排土，由于临近靠界，当铁路进车线达到最小平曲线半径8 0 m 时，在0 3 1 行以西境界内仍有1 1 3 7 万吨岩石量，采用目前生产方式无法直接推进采出。经技术经济比较从四个方案当中进行分析和筛选，方案I 是1 0 m 3 铲采装，7 0 t 级以上车辆运输，方案是1 0 0 铲采装，7 0 t 级以上车辆运输，采场外设置临时排场直排。方案是在1 6 3 8 m N 铺设折返式铁路，方案是1 6 3 8 m S 铺设折返式铁路。通过对四个方案进行经济技术比较，选择方案，并按照方案的要求，2 0 0 2 年8 月份从东露天调拨道岔，在4 、5 1行修筑折返线，9 月份投入生产，为白云铁矿节约了大量的生产经营成本，顺利的解决了该生产难题。2 21 6 2 6 S 段运输方式的改进主采场1 6 3 8 段于2 0 0 3 年8 月全线靠界1 6 2 6 S段采用何种运输方式最为经薪合理，通过对现有方法 公路运输、倒装运输、铁路运输三个方案进行技术比较，确定采用铁路运输最为经济合理修筑铁路需投资9 7 4 万元，但单位运输成本可以节约1 7 9 元吨故可在满足生产的条件下节约运输费用5 4 6 万元。在2 0 0 3 年9 月份到1 1 月份修筑了从1 6 3 8 S 到1 6 2 6 S的半固定铁路，满足了1 6 2 6 S 生产的需要，节约了运输成本。2 31 6 3 8 N 段转载台的修筑2 0 0 4 年9 月，随着1 6 3 8 N 段的逐步靠界，1 6 3 8 N移动铁路线可以逐步拆除，设计利用1 6 3 8 N 段西部尚资源利用未靠界部分做一个采场内临时转载台，从转载台向1 6 3 8 N 、1 6 3 8 N 向1 6 2 6 N 修筑两条斜坡路，将1 6 2 6 N段的岩石通过这两条斜坡路运输到临时转载台，采用4 一电镁装入电机车牵引翻半车。采用铁路运输的方式运输到西排土。这样可以利用西排土场的排能力以及原有的铁路线运输岩石，节约运输费用。目前，转载台和两条斜坡路已经修筑完毕，投入正常运营，延长了铁路使用时间，大大节约了生产成本。2 4 公路运输系统的优化改造主采场采用上盘移动坑线开拓方式和平装车全段高掘沟方式，自1 6 2 6 水平进人封闭圈以来，1 6 1 2 水平、1 5 9 8 水平、1 5 8 4 水平、1 5 7 0 水平的出入沟均在矿体上盘沿采场中央直进式掘进，四条出A 沟相接处长度达7 0 0 余米。随着采场的不断向下延伸，尤其是1 6 1 2 1 5 9 8 、1 5 9 8 1 5 8 4 水平的出入沟严重影响着 1 5 8 4 段和1 5 7 0 段的向下推进不能适应矿山生产的需要，同时各台阶南北帮矿岩运距较大，运输效率低。近年来，随着各水平的向下掘进。分别从1 6 1 2 N 向1 5 9 8 N 、1 5 9 8 N 向1 5 8 4 N 修筑了两条公路，废弃了原来的1 6 1 2 1 5 9 8 、1 5 9 8 1 5 8 4 水平的出入沟，为1 5 9 8 水平、1 5 8 4 水平、1 5 7 0 水平向下推进提供了充足的空间。继而，又从1 6 2 6 S 向1 6 1 2 S 修筑了新x 号公路， 从1 6 1 2 S 向1 5 9 8 S 修筑了斜坡路，从1 5 9 8 S 向1 5 8 4 S修筑一条斜坡路，从而形成南帮公路运输系统。南北两帮公路运输系统都采用移动坑线开拓方式，随各工作帮向边界推进，公路运输系统也向外移动，直到最终各水平相继靠界公路运输系统最终为固定的螺旋坑线，从而降低采场矿岩运距，节约运输费用和里程。2 s 振动放矿改造白云铁矿# 、I V 8 振动放矿给料机是2 0 0 2 年7月1 日正式投产使用，该振动放矿机的货源条件受到严格限制，对货源的块度、含水性、自滑性等条件提出严格的要求，影响振动放矿机生产能力的发挥，经常出现“待货”“跑矿”、“堵溜口”现象。于2 0 0 3 年8 月份进行改造，增加一个可调式出料口闸板，增大出料口通过大块最大粒度。适应各种岩石的生产，充分发挥振动放矿机年生产能力4 5 0 万吨的效率，同时可以解决因货源的自然安息角的变化、含水性、自滑性的特性而造成的“跑矿”现象。有效地提高了生产效率。2 6 擞机在采制工作中的应用目前国内的许多矿山如攀枝花铁矿、南芬铁矿均已实现了矿山地质工作的计算机化，国外在八十年代已经在I ) ( ) S 系统下开发出了这些系统软件。应用于W i n d