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        某礦山開拓系統(tǒng)的方案選擇

        2019-03-25 07:29:38苑雪超莊永曉
        有色冶金設計與研究 2019年6期
        關(guān)鍵詞:箕斗主井罐籠

        苑雪超,莊永曉

        (中國瑞林工程技術(shù)股份有限公司,江西南昌 330038)

        某鎢礦山為改擴建礦山,原設計采選能力33×104t/a,實際生產(chǎn)能力24×104t/a。開拓方式為平硐+主、副豎井+盲斜井聯(lián)合開拓, 中段劃分為+90 m、+40 m、-10 m、-60 m、-110 m 和-160 m 中段。主井為箕斗井,井筒斷面為方形,斷面規(guī)格2.2 m×4.8 m,井口標高+336 m、最低服務-60 m 中段,-110 m 和-160 m 中段礦石通過盲斜井導段提升至-60 m 中段后倒運至主井;副井為罐籠井,采用單繩落地提升、雙罐籠配平衡錘提升,罐道為鋼絲繩罐道,同時作為進風井,由于偏斜率較大,向下延伸已無可能;主、副井均與+289 m 平硐連通,井下礦石、廢石、人員、材料均由+289 m 主平硐進出。 目前,-160 m 中段以上礦體按現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模只能服務3~4 a,生產(chǎn)銜接已成為礦山面臨的緊迫問題。根據(jù)礦山提供的詳查報告,礦區(qū)深部-160 m~-410 m 仍有可觀的資源量, 礦體為脈狀急傾斜礦體。

        1 礦山開拓方案的介紹

        為開采礦區(qū)深部資源,需對開拓系統(tǒng)進行深部延伸。根據(jù)礦體賦存條件,采礦方法沿用礦山目前采用的淺孔留礦法,中段運輸采用沿脈單軌運輸。 按1 000 t/d(33×104t/a)規(guī)模計算,考慮采礦損失貧化后,服務年限為9 年。礦山現(xiàn)有選廠能滿足1 000 t/d(33×104t/a)規(guī)模要求,廢石場及尾礦庫可以滿足服務年限內(nèi)的排廢和排尾要求。因此,利用原有的選廠、廢石場、尾礦庫等設施。 結(jié)合礦體賦存狀態(tài)、開采技術(shù)條件、礦區(qū)地形地貌、礦山現(xiàn)有開拓系統(tǒng)等因素,本文對3 種開拓方案進行分別介紹。

        1)方案Ⅰ:延深主井+新增副井開拓方案。

        將原主井原位延深,若要服務-410 m 深部礦體開采,需將井筒延深至-510 m,滿足1 000 t/d 提升能力。同時,將井筒內(nèi)現(xiàn)有1.5 m3雙箕斗更換為2 m3雙箕斗。新掘副井凈直徑Φ5.0 m,井口標高+310 m,井底標高-540 m,井深850 m,罐籠副井主要承擔廢石及人員、材料等的提升任務。礦石由主井箕斗提升至地表,在地表卸入地下礦倉,然后通過+289 m 主平硐由現(xiàn)有電機車運輸系統(tǒng)運往選礦廠。廢石由副井罐籠從各中段提至+289 m 主平硐,由地面電機車運往廢石場,副井同時作為粉礦回收井。新鮮風從副井進入各個中段,排水管布置在副井中。 開拓系統(tǒng)見圖1。

        圖1 方案Ⅰ開拓系統(tǒng)

        2)方案Ⅱ:新增主、副井開拓方案。

        主、副井位置設在礦區(qū)東北部工業(yè)場地,主井凈直徑Φ4.0 m,井口標高+310 m,井底標高-510 m,井深820 m,井筒內(nèi)裝配5 m3單箕斗配平衡錘,箕斗主井承擔1 000 t/d 礦石提升任務。 副井凈直徑Φ5.0 m,井口標高+310 m,井底標高-540 m,井深850 m,井筒內(nèi)裝配4 200 mm×1 450 mm 雙層單罐籠帶平衡錘,罐籠副井主要承擔廢石及人員、材料等的提升任務。礦石由主井箕斗提升至地表,在地表卸入地下礦倉,然后通過+289 m 主平硐運往選廠。 廢石由副井罐籠提至+289 m 主平硐, 由地面電機車運往廢石場。副井同時作為粉礦回收井。新鮮風從副井進入各個中段,排水管布置在副井中。 開拓系統(tǒng)圖見圖2。

        圖2 方案Ⅱ開拓系統(tǒng)

        3)方案Ⅲ:新增混合井開拓方案。

        混合井位置設在礦區(qū)東北部工業(yè)場地,井筒凈直徑Φ6.0 m,井口標高+310 m,井底標高-510 m,井深820 m。 井筒內(nèi)配置2 套提升設備,1 套為6.3 m3箕斗配4 200 mm×1 450 mm 雙層罐籠,為主要提升系統(tǒng),其中箕斗和罐籠之間設玻璃鋼隔板用來保證通風質(zhì)量和運行安全;另1 套為1 100 mm×850 mm交通罐籠配2.3 t 平衡錘,為輔助提升系統(tǒng)。 其中,主提升系統(tǒng)中箕斗承擔1 000 t/d 礦石提升任務,罐籠承擔廢石及人員、材料等的提升任務,井下各中段礦石由混合井箕斗提升至地表,在地表卸入地下礦倉,然后通過+289 m 主平硐運往選廠。 廢石由混合井罐籠提至+289 m 主平硐, 由地面電機車運往廢石場。井底粉礦經(jīng)粉礦回收斜井提至-410 m 水平后卸入主溜井。 交通罐一般用于零星人員的上下提升和主提升設備檢修時人員進出。 混合井同時作為井下安全通道和主要進風口。 新鮮風從混合井進入各個中段,排水管布置在混合井中。 開拓系統(tǒng)圖見圖3。

        圖3 方案Ⅲ開拓系統(tǒng)圖

        2 開拓方案的比選

        以上3個開拓方案進行比較,詳見表1。

        由表1 中可知:1)方案Ⅰ充分利用原有井筒,節(jié)省了井筒工程量, 且地表工業(yè)場地占地面積相對較少。但是其也存在很多缺點,首先主井延深時影響現(xiàn)有生產(chǎn),當鎢價位在高位運行時,將影響公司整體效益;其次主井擴大提升能力的可能性較??;再者主井延深時,施工復雜、困難,輔助措施硐室與井巷多,造成了一定的浪費, 且基建投資和生產(chǎn)經(jīng)營費較方案Ⅲ大。 2)方案Ⅱ新掘主副井,雖主副井兩套系統(tǒng)獨立,相互干擾小,且通風條件好,但是該方案工程量大,投資高,且建成后生產(chǎn)經(jīng)營費高。 3)方案Ⅲ雖通風和管理較為復雜,但工程量少、基建投資少、生產(chǎn)經(jīng)營費低,且地表工業(yè)場地占地面積少,基建期間對現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)影響小。

        表1 開拓方案比較

        總之,方案Ⅲ(即混合井開拓方案)無論在基建投資、生產(chǎn)經(jīng)營費,還是占地面積方面都有較大優(yōu)勢,雖然在通風方面存在一定缺點,但通過在箕斗和罐籠之間設置隔板可基本解決該問題。 因此本文認為方案Ⅲ更為合理,目前國內(nèi)的金川龍首礦、東鄉(xiāng)銅礦、新城金礦等礦山均采用該種混合井開拓方式。

        3 結(jié)論

        本文通過方案比較, 推薦混合井開拓方案作為礦山深部延伸的開拓系統(tǒng)方案。 該方案不僅基建工程量少、基建投資少、生產(chǎn)經(jīng)營費低,且對現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)的影響小,且比單一的罐籠井提升能力大,而比箕斗主井+罐籠副井又節(jié)省投資和經(jīng)營費用,對于一些規(guī)模較小的礦山來說,不失為一種經(jīng)濟合理的開拓方式。

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