澳大利亚采矿管理模式-以澳洲某铅锌矿为例

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收藏文章 赞一个 已赞 2016-09-28 矿业澳洲


【矿业澳洲点评】矿业是澳大利亚的支柱产业和传统产业之一。澳大利亚采矿技术的机械装备水平、信息化管理、安全管理水平在全球范围内都处于领先地位。以澳大利亚铅锌矿为例,从该矿山的组织机构、采矿工艺、装备水平等方面简要介绍了澳大利亚金属矿山安全高效智能化的采矿模式。

澳大利亚某铅锌矿的采矿管理

【概述】某铅锌矿位于澳大利亚新南威尔士州,是开采历史悠久的地下矿山。矿体赋存于多种变质沉积围岩中,有砂岩、页岩、片麻岩、灰质岩、花岗岩等。矿体形状复杂,走向长2km,倾斜延深从地表至地表以下1200m,平均厚度50~80m,最厚达250m。矿石主要有用矿物为方铅矿、铁闪锌矿,有少量磁黄铁矿、黄铜矿、砷黄铁矿。铅锌品位较高,平均原矿品位16.8%。矿石及围岩稳固性好。矿石密度为3.15t/m3,f系数=8.5~17.9(平均11.1),围岩密度为 2.7吨/m3,f系数=8.9~17.1(平均12.1)。

该矿采用斜坡道竖井联合开拓。开拓中段共有25个,最低中段位于地表以下1200m,中段高度为40~50m,中段之间视矿体和工程情况决定是否布置分段平巷,分段平巷视现场实际确定高度。全矿采用混合型通风,布置有11个进风井,3个回风井。矿山全年采掘总量为200万吨,原矿量约160万吨,掘进量约为40万吨。金属量12.8万吨。全矿原矿平均品位约16.8%,出隆入选平均品位8.0% ,贫化率40%~50%,损失率40%。

【工艺流程】该矿山目前采用的采矿方法为深孔后退式嗣后充填采矿法(Long hole stoping),该采矿方法因安全高效在澳大利亚地下矿山中得到普遍运用。其工艺流程如下:采用掘进台车掘拉底巷(5.0m×5.0m),拉底巷直接作为采场的上/下部硐室。之后采用凿岩台车掘上向/下向扇形炮孔。炮孔施工完毕后,采用装药台车后退式分次装药爆破。采用6m3可视遥控铲运机出矿,出矿完毕嗣后一次性充填。矿石由铲运机铲至装运机(载重45吨),再由其运输至主溜井,经破碎硐室破碎后至装载硐室,再由箕斗提升至地面,最后由皮带转运至选矿厂。

【组织结构】该矿山的组织机构与国内矿山相比,精简而高效。全矿只设总经理及副总经理各一名,下设5个部室(生产单位),分别为:采矿部、设备管理部、行政管理部、安全培训部、工程项目部。全矿总计雇员约350人。

(1)采矿部负责井下的生产安全管理。下设采矿计划科、生产调度中心、地质科、岩石力学管理科、凿孔与爆破工区、掘进工区、铲矿工区、后勤队8个单位。

(2) 设备管理部负责全矿机械设备的保养、维护(包含井下的所有设备),以及选矿厂的生产管理。

(3) 行政管理部负责矿山财会、人力资源、后勤等管理工作。

(4) 安全培训部主要负责矿山的安全培训、安全制度落实及安全事件分析统计汇总。

(5) 项目部主要负责新矿山开拓的前期筹备工作。

【采矿技术管理】与中国矿山相比较,澳洲矿山的管理非常安全高效,其“安全高效性”体现了该矿山管理的众多特征,如严格先进的安全管理制度、先进的工艺技术、机械化和信息化及专业化程度高。

【安全管理先进】安全管理水平一直处于领先地位,其百万吨工亡率极低。这些都得益于政府严格的安全法律法规及企业内部安全管理规程和先进的安全管理理念。同时先进的采矿工艺也为安全管理奠定了坚实的基础并发挥了至关重要的作用。

(1)利亚联邦政府对矿业安全的管理只局限在有关立法和技术标准的制定上。各州( 领地) 政府在执行联邦法律过程中,根据各地的不同情况对矿业生产安全和职业健康制定各自的法律法规。州级政府通过对矿山设计、生产、环境保护和安全生产的审查或监察对矿业进行控制。在达不到安全标准时,可以下令停产。对企业来说,矿山经理必须向政府注册,同时熟知有关政策法规,并保证达到安全生产、环保、劳动保护和雇员职业健康等方面的要求。

(2)矿山内部有一套完整系统的安全管理规章制度和操作流程,其内容涵盖各工种、各设备、各环节,并且严格执行。比如,所有作业人员在工作前必须接受相应的培训,取得资格后方可上岗,类似国内矿山的安全标准化工作流程。劳保用品方面也要求严格,进入工作场所必须正确穿戴好劳保用品,否则严禁入场。例如下井必须穿戴好带反光条的长袖工作服、安全帽、 胶鞋、矿灯、氧气自救器、耳塞。

(3)矿山安全的超前管理及高成本投入是安全基础管理的保障。地下金属矿山安全管理的重点和难点一直是顶板松石管理环节,该环节也一直是工伤、工亡的高发区。该矿山也同样意识到该类风险的存在,它要求矿山所有的在建或者备建巷道采用锚网或者锚网喷浆支护(并且定期维护),为后续的凿岩、装药、爆破、铲矿等各环节减少了松石处理的几率,提供了有力的安全保障,在安全管理理念上充分地体现了主动性、前瞻性、预防性。做好本质上的安全,同时也需付出高额的采矿成本,如1m掘进的支护成本高达1000澳元。反观矿内的矿山,许多安全投入或支护都较为滞后、被动,唯有等出现安全隐患才进行后期补救。能不支护的巷道就不支护,能节省的锚杆就不打。

(4) 先进的采矿工艺在生产的前端控制并降低了采矿作业风险,为安全生产保驾护航,能取到事半功倍的效果。该地下金属矿山普遍采用深孔后退式嗣后充填采矿法(Long hole stoping)。该采矿工艺的各环节都处于一个较易控制的状态(井下员工直接面对的是已完全支护好的掘进巷道)。采用凿岩台车打掘进,凿岩台车凿采场炮孔,装药台车装药,可视遥控铲运机出矿,所有的采矿步骤都处于可控状态,减少了松石处理这个高风险的环节。纵观我国大部分地下金属矿山的采矿工艺,相比之下都较为落后,深孔后退式嗣后充填采矿法运用的很少,所用的采矿方法大部分都离不开松石处理这一高风险环节,摆脱不了人员直接面对大断面所带来的安全风险。

【劳动生产效率较高】澳大利亚地下金属矿山劳动生产效率很高。该矿总计员工约为350人,每班井下作业人员仅50人左右,而全年的原矿产量则达到160万吨,在国内,同等条件矿山可能需要2000人以上,足以显示其惊人的高效率。这样的高效得益于几个方面:机械化程度高、组织结构专业化、信息智能化程度高等。

(1)机械化程度高。澳大利亚地下金属矿山机械化程度在世界范围内处于领先的水平, 且这些机械装备都具有无轨化、大型化、智能化、自动化等特点。比如该矿山全部采用凿岩台车打掘进,采用装药台车装药,井下工作人员采用轻型卡车代步。总计有8台6m3可视遥控铲运机、8台大型装运机、7台凿岩台车、5台深孔钻机、2台喷浆机、2台装药台车,约60台轻型卡车。上述设备的运用大大减少了作业人员劳动强度,大大提高了劳动生产率。同时,这些大型智能机械设备的运用,也避免了人员直接面对高风险作业环节,在很大程度上降低了采矿风险。

(2) 组织结构精简且富有专业性。采矿部总计4个管理科室和4个基层单位。各下属单位专业且高效,有点类似工厂流水线的设置。基层单位各自负责采矿流程中的部分环节,掘进工区只负责掘进面的凿孔(不负责后续的装药爆破);而凿孔与爆破工区只负责采场内的凿孔以及所有的装药爆破; 铲矿工区负责掘进面以及采场的铲矿和转矿;后勤队则负责提升、充填、通风、风水管铺设等。整个机构呈流水线布置,极大地为安全生产管理提供便利,有效地提高了单位的生产效率。而国内的大部分矿山采矿机构设置多采用传统的全能式,按区域划分几个工区,每个工区都要承担采、掘、铲、后勤等全部职能,容易造成人力物力的浪费、管理不够专业等问题,使劳动生产率受到了一定的约束。

(3) 信息化智能程度高。该矿山井下采用无线电泄漏广播对讲系统,该系统被布置到每个作业点,在每台车以及照明灯的电瓶上都配备有对讲机。地表调度室与井下员工、员工与员工之间均可以进行即时、全方位、移动式的沟通,使安全监管和生产指挥协调更加便利,大大提高生产效率。该矿山采用无纸化办公,信息沟通、文件上传下达都通过电子邮箱,精简了人员。井下大部分区域均使用电脑自动化控制,实现在地表即可控制井下作业。比如地表充填站,所有的开关操作系统都由电脑控制,每班仅1人即可操作全站;又如井下25中段装矿硐室以及24中段破碎硐室,绝大部分设施和工序由电脑控制,每班由1人操作进行。

5 结论

中国地下金属矿山安全生产技术管理水平经过几十年的发展,取得了长足的发展,特别是某些大型矿山一直紧跟发达国家发展步伐。但从整体而言,中国地下金属矿山安全生产技术管理水平与发达国家地下金属矿山相比,还有一定的差距。主要体现在生产工艺较为落后,机械化装备水平低,劳动生产率低,劳动强度大,无轨化、智能信息化程度低,安全管理制度不够健全及安全投入不够等。因此中国地下金属矿山应逐步提高机械化装备水平,加快采矿工艺进步,以“六大系统”建设为契机,提高矿山信息智能化水平及安全投入,不断推动矿山企业的安全标准化建设,为井下现场安全操作提供一个有力的制度保障,并以此来推动中国地下金属矿山朝着安全高效的模式发展。

——彭常成,中金岭南凡口铅锌矿

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