大型露天矿山自营与外雇小设备对复杂矿体混合开采探索

王 健

（河钢集团司家营研山铁矿有限公司，河北 唐山 063700）

研山矿山本着"绿色矿山，和谐矿山，精锐矿山"的建矿理念，以科学发展观为指导，以"管理精细、质量稳定、队伍一流、资源节约、环境友好"为标准，努力打造工艺设备先进、投入产出一流、节能环保并重的持续、健康、和谐发展的绿色矿山。

1 背景

（1）矿山生产现状。司家营研山矿山生产工序由穿孔、爆破、铲装、运输、破碎五道工序组成。其中自有铲装设备包括KW-20型电铲5台和18立液压铲1台、运输设备为载重180T/220T型别拉斯30台。2016年初已开采至—97米水平，公司选矿系统处理量已经达到月处理矿石120万吨的生产能力，2016年全年生产计划采剥总量达6950万吨，其中矿石1390万吨，岩石5560万吨，其中1910为大型设备产量。2016年1月份生产计划采剥总量达687.8万吨，其中矿石124.87万吨，岩石共562.93万吨，其中140万吨为大型设备产量，422.93万吨为外包小设备外运。因前期矿山设备的铲装采购是根据矿山逐步建设投入的，随着III系列的建成投产，铲装设备明显不足，根据供矿及剥岩的需求，需新增10m3电铲（单价1360万元）1台；新增16m3铲（单价5400万元）3台，即需新增投资17560万元增加4台铲装设备方能满足生产需求，完成年度月度计划。

（2）露天矿复杂矿体现状。公司采场在实际开采中Ⅲ号矿体由于倾角变化大、夹石层多层分布,使得大型设备在采矿作业时无法实现初步设计中要求的矿石可采厚度2m，夹石剔除厚度2m的开采技术条件，复杂矿体区域的矿石的贫化率、损失率居高不下。斗容大剔岩采矿厚度增大，直接影响矿石的贫化率、损失率。初步设计中要求的矿石可采厚度2m，夹石剔除厚度2m的开采技术条件是对应初设中设计的10m3电铲装矿作业，而现场实际只配备WK-20型电铲，铲斗16.8m3和斗容18m3的液压铲。斗容量的增加虽然提高了效率，适应了组合台阶作业，但矿石的贫化率、损失率也随之大幅提高，无形之中大幅增加生产成本和造成资源浪费。

（3）大型装载设备能力的不足，严重影响下步运转工序台效，长时间低效运转，影响设备维护、避峰生产及生产成本。按设计要求限公司采场铲装设备应为10m3铲1台，16m3铲9台，而现阶段只有6台铲装设备，在保障2-3台电铲进行氧化矿配矿作业，2台原生矿配矿的前提下日常排岩铲只剩1台，铲装设备明显不足，严重影响到正常的生产组织。公司大型装载设备不足，不仅直接影响配矿品位稳定，而且严重影响下步运转碎矿工序台效，台效达不到设计能力，将造成长时间运转。这种长时间低效运转，影响设备正常点检、维护及避峰生产，而且大幅增加生产成本。

2 内涵做法

（1）探索讨论小设备供、配矿，剔岩实施方案，制定相应责任制。组织相关作业区召开小设备供、配矿，剔岩工作前期会议，依照前期采矿废料使用小设备剥离用于周边工程的成功经验，会上针对小设备供、配矿，剔岩工作进行充分讨论，分析可能出现的问题并制定规避方案。会上明确各作业区相关职责。

（2）根据采场现状，划定小设备供、配矿，剔岩试运转区域，对方案试运转。具体实施流程：①采矿确定外包钩机作业区域，一般为大型设备难以做业区的区域，包括夹石较多、边角余矿、边坡挂矿的区域；②地测作业区根据配矿月度计划合理安排该部分区域的外包作业并进行供配矿安排；③采矿磅房记录车辆总量并分清供料水平；④碎矿破碎口根据配矿计划安排大小车下料；⑤技术科根据计重和运距结算运费；⑥生产科组织各单位进行工序消缺。

（3）针对小设备供、配矿，剔岩进行成本测算与效果测算。运转一周后对小设备供、配矿，剔岩成本及生产成本进行测算，外包小设备供、配矿，剔岩成本1.22元/吨＊千米，自营成本1.48元/吨＊千米，外包小设备运转成本低廉可行。

（4）优化小设备供、配矿，剔岩方案，制定管理办法，进行全面推进：①总原则外包小设备参与供配矿生产，具体管理部门为采矿作业区，作为采矿部下属班组模式管理，纳入公司采场正常生产管控系统，接受生产技术中心、地测作业区管理。②外包生产的计量结算按照过磅计重、实测运距的模式进行计量，结算方式参照外包排岩模式。③外包生产模式主要体现的供配矿的管理，矿石破碎口实行大小车按地测科供矿比例分流下料，与采矿作业区、运输作业区、矿破作业区、胶带排岩作业区一并纳入研山矿生产管控系统中，统一管控。④外包生产模式的关键是外委单位铲装司机对矿石的认知度和剔岩采矿的责任心，该部分由采矿作业区具体负责制定相关培训考核制度并严格执行。根据实际流程中的问题形成一套标准化管理程序，包括责任分工、生产消缺、工序标准、考核制度四大体系，四体系相辅相成共同组成生产管理系统。

3 实施效果

（1）采剥成本降低。大型露天矿山自营与外雇小设备相结合开采复杂矿体管理模式的开采方式不仅对生产指标有较好的改善效果，还能在节约成本方面取得了较大的成效。

当年实行此管理模式的开采方式节约成本为：

运输成本=3137.15万吨×（1.67-1.44）元/吨×km×3.11km=2244.00万元。

装车成本=533.32万吨×（1.27-1.23）元/吨=21.33万元（使用小设备量对比15、16年装车费用）

总计节约成本为：2244万元+21.33万元=2265.33万元

（2）矿石损失率、贫化率显著降低，“两率”指标取得明显进步。自实施大型露天矿山自营与外雇小设备相结合开采复杂矿体管理模式的开采方式后，两率变化总体呈下降趋势，损失率最低至8.3%，贫化率最低至3.05%。

效益计算：当年累计产出矿石量957.66万吨，项目实施增加的产值只考虑损失率降低对产值的影响，贫化率和采出矿石品位受到地质品位影响不做会考虑。

计算参数：年综合选比3.66；年精矿综合售价435.35元/吨（干基不含税价）；年精矿制造成本353元/吨；年精矿销售税率17%；

算步骤：动用地质矿量：957.66万吨÷（1-11.22%）=1078.69万吨；应少损失矿量：957.66-1078.69×（1-11.872%）=7.03万吨；对应产生效益：7.03万吨÷3.66×（435.35-353）×117%=185.06万元。

即实施该开采方式后使得矿石损失率降低，增加的精矿产值为185.06万元。

（3）碎矿台时显著提高。自实施自营与外雇小设备相结合开采复杂矿体管理模式的开采后氧化矿、原生矿矿破台效，分别提高了260t/h和325t/h。矿破运转电耗降低了0.93千瓦时/吨。节约电费约为0.57＊（8774.90-8325.64）=256.08万元。

4 总述

综上所述，在实行大型露天矿山自营与外雇小设备相结合开采复杂矿体管理模式构建后，在前期基建投资方面可节约资金17560万元，每年在矿石转运运输费用方面可节约资金2265.31万元，在矿石损失率、矿石贫化率方面可创效185.06万元，碎矿生产方面三年可节约运转成本578.24万元。由此可见，在当前矿行业大市场环境下实施大型露天矿山自营与外雇小设备相结合开采复杂矿体管理模式对企业生存、发展至关重要。