毛里塔尼亚TO14露天矿生产概况

摘要：TO14露天矿是毛利塔尼亚北部一个储量丰富、资源条件良好的富赤铁矿，设计生产规模3.33Mt/a，采用单斗――卡车工艺开采。论文全面介绍了该露天矿的穿爆、采装、运输、破碎等工艺环节。

关键词：毛里塔尼亚 TO14露天矿 储量 开采工艺

0 引言

TO14露天矿位于（Idjil）的凯迪亚（Kedia）东部，毛里塔尼亚（Mauritania）北部提里斯（Tiris）地区的首府祖埃拉特市（Zouerate）东南方向15km处。该露天矿设计生产能力3.30Mt/a，采剥总量26.30Mt/a，剥采比约为7t/t；露天矿现有生产人员约300人。

该矿藏长1100m，宽500m，为结构复杂的急倾斜矿体，赋存有丰富赤铁矿石。该类矿床在毛里塔尼亚分布广泛，主要分布于西非克拉通（West African Craton）的瑞盖拜特（Rgueibat）山脊和毛里塔尼亚褶皱地区，此外在脱尤得尼（Taoudenni）和廷杜夫（Tindouf）河流域的沉积盆地中也有少量赋存。

1 储量

地质工作者采用求容积法在项目鉴定前的几个月内测得了数千万吨的资源储量（包括52Mt的铁矿石和20Mt的复合富矿），这使得该矿的投产期明显缩短。同一时期内略早于TO14露天矿开发的凯迪亚(Kedia，F'dérick，Tazadit)露天矿的建设投产期长达11年，而瑞贺雷（Rhein）露天矿的建设投产期更长达14年，但TO14露天矿则仅需2年。同时，矿方于1994年7月建立了该矿床开发的地质模型，如图1所示。

现在矿方仍在不断向深部和更广大的范围内进行补充勘探以增加矿床储量。

2 穿爆作业

2.1 钻孔 后续的采矿作业都依赖于良好的钻孔质量，因此钻孔机械的选择对于露天矿开发是非常重要的，因为它直接决定了用于矿岩破碎的钻孔能够钻到正确的位置和规定的深度。为减少钻机不必要的走行和避免破坏已形成的钻孔，提高钻孔效率，TO14露天矿拥有完善的钻机管理规范。TO14露天矿拥有2台49R钻机和1台60R钻机。

除生产成本外，TO14露天矿的爆破方案主要主要由两个因素决定：理想的破碎程度和与附近村庄的安全距离（包括地面震动）。因此，TO14露天矿通常一次起爆3到4排孔，起爆钻孔70到80个，消耗炸药12到15t，可爆破产生18000到20000m3的矿岩。

2.2 装药 每个孔约65%~75%的孔长要装药，其余月3.5~4m的长度采用充填物堵塞而不装药。根据不同的地质条件，在干燥的区域和湿地分别采用硝铵炸药和凝胶炸药作为爆破材料。为保证爆破效果，钻孔一般有0.5~1.0m的超深，起爆雷管布置于钻孔的底部。一般而言，起爆雷管距孔底的距离采矿台阶为总孔长的4~5%，岩石剥离台阶为总孔长的0.3~0.4%。

2.3 起爆 为保证爆破效果和减小爆破震动，TO14露天矿爆破采用逐孔延时起爆，延时起爆一般采用延时继电器或导爆管起爆系统实现。通常，排间延时一般为200mS，孔间延时一般为17~25mS。也就是说，每个孔的延时时间是由排间延时和孔间延时构成的，其计算方法为：t=（m-1）×200+n×25（mS）

式中：t――爆破孔的延时时间，mS；m――爆破孔所在的排数；200――排间延时时间，mS；n――爆破孔所在的位置；25――爆破孔延时，mS。

在爆破网络的联网起爆过程中，必须保证每个孔起爆时都必须至少保证有两个自由面。25mS的孔间延时与钻孔网络相匹配，可以保证如下延时效果：①坚硬岩石中，钻孔间距3.5m，孔间延时7~8mS/m。②中硬岩石中，钻孔间距4.5m，孔间延时7~8mS/m。③软岩中，钻孔间距6.5m，孔间延时3~5mS/m。

为减少后冲和对最终边坡的破坏，在最后一排孔的起爆过程中进一步增加孔间延时至92~151mS。

3 采矿工艺

3.1 采装 与液压挖掘机相比，单斗电铲具有如下优势：①单斗电铲可提供更大规格的设备。②单斗电铲具有全日制条件下进行采矿作业的成功经验。③单斗电铲具有更长的服务年限。

因此，单斗电铲不仅与液压挖掘机一样被广泛的应用，而且公认更适合于恶劣的工作环境。单斗电铲即可用于剥离作业也可用于采矿作业，一般与矿用自卸卡车配合，有时也将物料直接卸入破碎机或转载机的收料仓，而那些拥有加长工作装置的更大规格的单斗电铲可用于倒堆剥离。

TO14露天矿的采装设备主要为两种单斗电铲：2台挖掘力80t的P&H 2800电铲和2台挖掘力60t Bucyrus B290电铲；挖掘机的回转角度一般为70°到120°，作业循环时间一般为25S到35S。

3.2 运输与排土 矿用运输卡车是露天矿的专用设备。一般而言，卡车运输的物料由前装机、单斗电铲、液压挖掘机或轮斗挖掘机装载；为保证系统作业效率，需对露天矿的车铲匹配进行优化，通常要求装载设备能够3至5斗装满一车。TO14露天矿的主要运输设备包括16台额定载重136t的CAT785B卡车和5台额定载重182t的CAT789C卡车。

TO14露天矿采用推土机排土方式，现有5台D10履带式推土机和2台DW600轮式推土机。

3.3 破碎 采矿作业中，破碎设备、辅助设备和系统结构的布置是满足生产要求、降低投资和生产费用的决定因素。破碎站布置的基本目标是满足生产要求，降低生产成本和满足目前的环境要求，其建设还必须考虑设备的价格、能源消耗和劳动力需求。

在TO14露天矿，工作面采装的物料由卡车运至主要破碎站，矿石入料粒度为0~1500mm，由初级破碎机破碎至0~250mm；经过初破后，矿石由带式输送机运往二破，在那里矿石进一步被破碎至0~45mm；最后，破碎后的矿石由带式输送机运至装车站。装车站的缓冲仓可容纳15000t的矿石，可直接向火车装载。TO14露天矿破碎站生产能力为2500t/h。

4 结论

TO14露天矿储量丰富，开采条件优越，采用单斗――卡车工艺开采。其所开采的赤铁矿在毛里塔尼亚及全世界都有广泛分布，因此其开采经验具有重要的借鉴意义。

参考文献：

[1]James W. Martin，P.E，Thomas J.Martin，P.E，Thomas P.Bennett，and Kantherine M.Martin，First Edition 1982:Surface Mining Equipment.

[2]Andrew L.Mular，Doug N.Hable，and Derek J.Barrat.SMS.2002 Society for Mining，Metallurgy and Exploration，lnc:Mineral Processing Plant Design，Practice，and Control Proceedings. Volume I.

作者简介：

艾比（EBY CHEIKH SID AHMED）：男，毛里塔尼亚人，现就读于中国矿业大学，为采矿工程专业硕士研究生，主要从事露天开采工艺与技术方面的研究。