许一峰 赵亚军

(1.内蒙古科技大学矿业与煤炭学院；2.包钢集团矿山研究院)



白云鄂博西矿可持续生产能力分析

许一峰1,2赵亚军1

(1.内蒙古科技大学矿业与煤炭学院；2.包钢集团矿山研究院)

通过分析矿石储量大小及勘探程度、开采技术条件、国家或市场的需求程度和建设资金及外部条件等因素与矿山生产能力的关系，结合白云鄂博西矿生产能力现状及其存在的问题，分别提出完善地质资料勘查程度；开展缩短新水平准备周期的研究；开展提高采场阶段高度的研究以增加采场分层矿量；研究利用采场内表外矿和低品位矿的可能性以补充采场开拓矿量和备采矿量；健全矿山设备的检修设施，提高设备利用率和出车率，充分发挥矿山主体设备的利用水平等改进建议。从而为白云鄂博西矿可持续发展提供参考。

生产能力 资源储量 装备水平 新水平准备周期 设备利用率

在露天矿山开采设计中，矿山生产能力的确定应从其内部条件和外部条件两方面分析考虑。其中，内部条件一般是要求结合矿体的规模、赋存条件和矿石储量来确定；外部条件则是根据国家和地区及企业对产品的需求和企业规模来确定。但是，必须遵循一个原则：技术上可行，经济上合理。如果只有在技术上可行，盲目做大矿山生产规模，产品没有销路，在经济上不能维持企业的收支平衡，导致经济上不合理。如果产品需求旺盛，但是由于受到矿山自然条件和开采技术条件限制，不能形成相应生产规模而人为地做大生产能力，导致技术上不可行。因此，一个健康发展的矿山不能违反上述原则。另外，矿山的生产规模还要与一个合理的矿山服务年限相匹配，我国要求大型矿山的合理服务年限要大于20 a，这是基于矿山规模与相应配套的社会福利设施及城市建设规模和产业结构转型过程来确定的，作为资源型城市，当资源耗尽而城市产业结构没有很好的转型，城市没有生存后劲，会给国家造成很大的负担，这些都是在矿山建设中要充分注意的。

1 影响生产能力的相关因素分析

矿山企业生产能力是客观存在的，它体现了矿山企业的最大生产可能性，其影响因素很多，如科学技术的进步情况、工艺方法和生产组织的改善程度、先进经验的推广情况、矿体赋存条件的变化、机器设备的陈旧程度、开采深度增加等，这些因素的变化都会引起生产能力的变化。下列因素对矿山生产能力的可持续有着较大的影响：

(1)矿石储量大小及勘探程度。巨大的储量和较高的勘探程度是稳定矿山较大生产能力的基础。对于远景储量可观、勘探程度不足的矿床，应在已获得工业储量的基础上，确定适当的生产能力，经生产和补充勘探证实储量很大，再行扩建。

(2)开采技术条件。矿体厚大、形状规则、矿岩稳定等条件有利于实现较大的生产能力。反之，矿体短小、形态复杂、矿岩不稳、断层多、埋藏深等条件不利于实现较大的生产能力。

(3)国家或市场的需求程度。当国家急需或国内外市场在相当长时期内的需求量大时，应选取较大的生产能力；黄金市场开放后, 确定矿山生产能力时，要考虑国际市场价格及变化趋势。

(4)建设资金及外部条件。资金、能源、运输是稳定和延续矿山生产能力时必须考虑的重要条件。

2 白云鄂博西矿生产能力现状及存在问题

包钢白云鄂博西矿采场设计采用的地质资料是2005年5月提交的《内蒙古自治区包头市白云鄂博铁矿西矿资源/储量复核报告》，该地质报告圈定了探明的经济基础储量(111b)、控制的经济基础储量(122b)、推断的内蕴经济资源量(333)、探明的次边际经济资源量(2s21)和控制的次边际经济资源量(2s22)。其中，推断的内蕴经济资源量(333)占资源总储量的46%，控制的经济基础储量(122b)和探明的经济基础储量(111b)占资源总储量的54%，地质报告的勘探程度较低。白云鄂博西矿采场设计时，境界内推断的内蕴经济资源量(333)占境界内矿石量的37%。由于333类资源储量在采场各个分层均匀分布，决定了采场各个分层矿量的不确定性，会影响到开拓矿量的可靠性。这在开采强度较高、生产规模较大的矿山维持生产能力的资源风险是存在的。

矿山在新水平准备周期不变的情况下，随着采场的延伸及开拓矿量的减少，采场内的备采矿量在逐年减少，发展到一定程度将会直接影响到矿山生产能力的稳定。这时如果还要保持原有的矿石生产能力，就必须缩短新水平准备周期，否则矿山生产能力将会逐年消失，直到采场闭坑。由于白云鄂博西矿采场空间较大，矿体比较分散，为了缩短采场新水平准备周期，保证采场存有合适的备采矿量，矿山设计新水平准备工作在西采场的北区、南区和东采场的北区、南区4个位置施工掘沟工程，可以完成一个12 m分层的新水平准备工作，采场空间排布合理。但是，在采场4个位置要有4台掘沟电铲作业，对设备效率影响较大。经现场调研，矿山在实际施工组织时，按新水平准备设计施工，每年虽然可以准备出一个12 m分层的开拓矿量，但施工强度较大，影响因素较多，如果不采用新的施工组织方式将会影响现有的新水平准备速度。

装备水平是矿山生产规模的重要保证，白云鄂博西矿装备按国内现代化一流矿山的标准配备。采用16～20 m3电铲或液压铲、国产φ310 mm牙轮钻、170～230 t电动轮矿用汽车，设备在矿山使用以来，发挥了巨大的作用。但在使用中暴露出的问题是设备型号太多，给设备的维修和备品备件管理带来了困难，表现比较突出的问题是MT4400AC型汽车(236 t)的轮胎问题，轮胎已经完成了一个使用周期，国内不能生产，原设备厂家又限制进口，造成该汽车因缺少轮胎而大部分停止使用，影响了效率。总体分析，该套设备基本能够适应白云鄂博西矿的高强度、大规模采矿生产需要。

3 生产能力可持续的建议

根据对影响生产能力因素的分析，结合采场存在的问题，提出白云鄂博西矿生产能力可持续的几点建议：

(1)由于地质报告的勘探程度较低，建议尽快进行白云鄂博西矿2～48线深部(1 500 m水平标高以下)勘探。在包钢勘察测绘研究院完成的1 500 m 水平标高以上补充勘探的基础上，开展1 500 m 水平标高以下的地质勘查工作，减少333资源储量，增加122b资源储量，提高矿体界线的可靠性，为矿山生产和决策创造条件。同时,西矿48～96线早期曾经进行了普查勘探，由于勘探程度较低，不能作为设计依据使用。建议尽早开展西矿48～96线地质勘查工作，提高勘探程度，完成勘探报告的评审和备案等后期工作作为西矿资源储备。在合适的矿体进行开采设计，当西矿采场由于资源不足、生产能力下降时，及时投入使用。

(2)由于白云鄂博西矿采场阶段高度为12 m，所对应的分层矿量仅能维持生产1 a，矿山始终在高强度的生产条件下作业。包钢勘察测绘研究院于2012年1月重新核实了境界内(1 500 m标高以上)矿岩量，从变化前后的矿量对比可知，补充勘探后，1 500 m 以上各分层矿量均有所减少，并且随着深度的下降，分层矿量减少的幅度增大，其变化范围在60～270万t。按修改后的分层矿量计算，矿山如果维持设计生产能力所要具备的采矿工程延深速度大于14.5 m/a。因此，建议开展减少采场新水平准备周期和提高采场阶段高度的研究，增加采场分层矿量。如果将采场阶段高度提高到14～15 m，分层矿量会增加25%左右，增加了开拓矿量和备采矿量，可以适当减少采场生产压力，用以维持西矿采场生产能力的稳定。

(3)矿山在资源富裕余量不足的条件下确定生产能力，如果遇到开拓矿量减少，将会直接影响采场生产能力的稳定。因此，建议研究利用采场内表外矿和低品位矿的可能性，补充采场开拓矿量和备采矿量的不足。

(4)针对白云鄂博西矿设备中存在的问题，建议提高矿山设备管理水平，建立健全矿山设备的检修设施，提高设备利用率和出车率，充分发挥矿山主体设备的能力。

4 结 语

科学、先进的生产能力是矿山企业稳产、高效的关键。露天矿山生产能力的稳定和可持续需要分析其影响因素和解决相应存在的问题。结合白云鄂博西矿存在的问题，提出开展2～48线深部(1 500 m水平标高以下)勘探、48～96线地质勘查工作和减少采场新水平准备周期的研究等建议，将提高地质资料勘探程度和矿体界线的可靠性，增加采场分层矿量，维持采场生产能力的稳定，为矿山生产决策和可持续发展创造更好条件。

2016-08-10)

许一峰(1987—)，男，工程师,014030 内蒙古包头稀土高新区曙光路16号。