白音诺尔铅锌矿粉矿回收系统的分析与研究.pdf

2 0 0 0年 1月 第 2 9卷第 1期 亏 f 衫 f刃 砍 豕 ， 历 有色矿山 J a n ． ， 2 0 0 0 No n f e mo u oM i n e s Ⅷ． 2 9 No． 1 白音诺 尔铅锌矿粉矿 回收系统 的分析与研究 』， _ ． 1 叶 北黼色冶做惭究 冶研究总 ㈨。 。 ㈣ ／ 2 1 ． 北 京 有 色 冶 金 设 计 研 究 磊0 0 0 葫 曩 I 景 冶 研 究 总 院 ， 北 京1 0 o 0 4 4 c ／ ／ [ 关 键 词 】 粉 矿 回 收 ； 方 案 ； 投 资 7 I6 乡 [ 摘要]论述了粉矿 回收系统在矿山生产 中的重要作用 ， 粉矿 回收系统 的各种形式及减少 粉矿撒落量的技术措施。以白音诺尔铅辞矿为实例提 出了竖井粉矿 回收方案和斜井粉矿 回收方 案 ， 分析 了两个方案的优点和缺点， 通过 比较 ， 斜井方案比竖井方案节省投资 3 4 ． 9 9万元。 [ 中图分类号】T D 7 1 4 ． 4 [ 文献标识码]A [ 文章编号 ]1 0 0 2 8 9 5 1 2 0 0 0 0 1 - 0 0 1 4 - 0 4 Ana l y s i s a nd s t u d y O n fiH e o r e c o l l e c t i o n s y s t e m i n Ba i y i n l l u o e r ZnPb M i n e W ANG Do n g ， C AO Ka i 。 mj r 1 1 ． B e i j i n gC e n t r a l En g i n e e r i n g ＆ Re s e a r c hI n s t i t u t e f o rNo n - f e r r o u s Me t a l l u r g i c a l I n d u s t r i e s ， - B e i j i n g 1 0 0 0 3 8， C h i n a； 2 ， B e i j i n gG e n e r a l R e s e a r c h I n s t i t u t e o fMi n i n g＆ Me t a l l u r g y， B e i j i n g 1 0 0 0 4 4 ， i n a Ke y wo r d s fi n e o r e c o U e c t i o n； p l a n； i n v e s t me n t Ab s t r a c t Th e p a p e r e x p o u nd s t h e k n p o r t a n e e a n d t y p e s o f f i n e o r e c o l l e c t i o n i n p r o d u c t i o n， a n d me ／ i s u r f s o f d e c r e a s i n g t he a mo u n t o f fin e o r e ． As a n e x a mp l e ． s h a f t a n d i nc l i n e p l a n s a r e p u t f o r wa r d i n Ba i y i n n u o e r ZnPb M I n e _ S t t o n g a n d we a k p o i n t o f t h e t wo p l an s a r e a n a l y z e d ， I n c l i n e p l an h a s a n a d v an t a g e o v e r s h a f t p l a n I t c a n s a v e i n v e s t me n t o f 3 4 9 ． 9 t h o u s a n d Re n mi n b i ． 1 概 述 竖井箕斗提升， 不可避免地存在着矿石 和粉矿的撒落问题 。尽管在设计上可以采取 相应的技术措施 ， 生产上加强管理， 但这只能 减少粉矿 的撒落量。撒落在井底的粉矿 ， 如 不及时清理， 越堆越多， 将会影响竖井提升的 正常作业和安全生产 。所以， 对于采用箕斗 提升 的竖井 ， 必须在井底设粉矿回收装置 ， 及 时清 理 回收 。 2 粉矿撒落的原因及粉矿量的估计 粉矿撒落的主要原因是 箕斗在装卸作 业中设备间隙； 装载过量； 箕斗未到位则开始 放矿或放矿闸门未关闭时开始提升等。 粉矿撒落量的多少， 涉及的因素较多， 它 不仅与矿石的粉矿含量 、 湿度、 块度、 计量装 置和箕斗的型式规格及其配置有关 ， 而且与 生产管理也有密切的关 系。如河北铜矿 ， 虽 然是翻转式箕斗和计容式装载装置， 井下又 无二次破碎设备， 但管理工作好， 粉矿量控制 在 0 ． 3 ％左右， 大大低于 同类 矿 山的指标。 据统计， 在金属矿山中采用翻转式箕斗， 粉矿 撒落量一般为提升物料的 1 ％～2 ％。采用 底卸式箕斗， 粉矿撒落量一般为提升物料的 0 ． 3 ％～0 ． 6 ％。以生产规模为 l O 0 0 d d的矿 井为例， 其粉矿量在 3 --2 0 t ／ d ， 由此可见粉矿 回收非常重要。 3 粉矿回收 系统 粉矿回收系统的确定 ， 要与矿井 的开拓 方式相结合， 充分利用开拓系统中的井巷和 设施 ， 减少工程量， 方便回收作业 ， 通过 比较， [ 第一作者简介] 王东， 男， 3 3 岁， 高级工程师。 选择最优方案。 维普资讯 第 1 期 王东等 自音诺尔铅锌矿粉矿回收系统 的分析与研究 1 5 1 对 于用 主副井 开拓 的矿 山 ， 在两条井 相距较近 ， 且 副井开 拓深 度超过 主井 的条件 下， 可在主井粉矿回收水平上 ， 开凿一条小断 面运输巷道 ， 直通 副井井 底 车场。粉矿 车 由 副井罐笼提升至溜井上部中段后， 卸人溜井 ， 再由箕斗提升至地表矿仓； 或由副井罐笼直 接提 升至地 表。这 种粉 矿 回收系统 ， 开 凿工 作量小， 不需另设粉矿提升设施， 使用和管理 也 比较方便 。 2 对于 主副井相距较远 ， 主井 开拓 深度 超前于副井 ， 或在副井提升无富裕能力 的条 件下， 可在主井粉矿回收水平上， 开凿一条小 断面粉矿运输巷道和粉矿回收小竖井或小斜 井 ， 与溜井上部卸矿水平相连， 形成一个粉矿 回收系统。粉矿卸人溜井后， 经主井箕斗提 升至地表。该 系统 不干 扰 和影 响 副井 提升 ， 管理方便。但 回收系统工程量大 ， 多一套粉 矿 提升设施 。 3 对于混合井提升 ， 井筒内有一套独立 的单罐提升设施 ， 且其深度超过箕斗。在这 种情况下 ， 可在粉 矿 回收水平 上开凿 一 条绕 道与井底车场相通。粉矿车由罐笼提升至溜 井上部中段 ， 卸人溜井 ， 再由箕斗提升 ， 或由 罐笼直接提升至地表卸矿。该系统开拓工程 量较小 ， 不需另设粉矿提升设施。但粉矿回 收处劳动条件差 ， 通风条件不好。 4 白音诺尔铅锌矿粉矿 回收系统 白音诺尔铅锌矿位于内蒙古 自治区赤峰 市巴林左旗境内， 为采选冶联合企业， 该矿始 建于 1 9 7 9年， 经多次扩建 目前已达到 5 0 0 t I d 采选规模 ， 分南北两个带， 目前矿区主要采矿 设施 南矿带有一条竖井 ， 井筒直径为 4 ． 5 m， 井 筒 内配 2号轻 型单 层 双 罐笼 ， 装 备有 G K T 2 x 2 1 ． 2 5 2 0的单绳提升机一台， 电 机功率为 1 5 5 k W， 最低服务阶段为 9 5 0 m 中 段 ， 北矿带在探建施工图中已设计了一条北 风井 ， 井简直 径 为 3 ． 5 m， 装 备 一 台G K ． 2x 1 6 2 O的单绳提升机， 功率为 4 5 k W。 本次扩建规模由 5 0 0 t ／ d 扩建到 1 5 0 0 t I d 。 产量 分 配 为露 天采 场 闭坑 前 ， 地 下 开 采 1 0 0 0 t ／ d ， 其 中南矿带 7 o o t ／ a ， 北矿带 3 0 0 t ／ d ； 露天矿 5 o o t ／ a 。按设计安排 6年后露天采场 至 1 0 1 0 m 水 平 闭 坑 ， 此 时 地 下 开 采 1 5 0 0 t ／ d ， 其中南矿带 1 2 0 0 t ／ d ， 北矿带 3 o o t ／ a 。 为满足以上生产规模， 竖井提升系统采 用罐笼 一箕斗互为平衡提升 的混合提 升方 案， 该竖井承担 1 5 0 0 t ／ d矿石， 3 o o t ／ a废石 ， 人员及设备的提升任务。井简直径 5 m， 井底 标高 5 8 4 m， 提升容器采用 7 底卸式箕斗 有效载重 l i t 和双层罐笼 ， 罐笼底板面积 3 6 0 0 mmx 1 6 0 0 n m ， 每次可提升 5 0人 ， 提升 机选用 J KM3 ． 2 5x 4 I C型 多绳提 升机 ， 采 用 Z 7 1 03 2 0型直流电动机 ， 功率 8 0 0 k w。 矿 山服务年 限 3 0年。 4 ． 1 粉矿回收系统方案 白音诺尔铅锌 矿 的规 模 为 矿 石 1 5 0 0 t ／ a ， 废石 3 0 0 t ／ d ， 每天的粉矿量大约为 9 t ／ d ， 用现有 的 0 ． 7 m3翻转 式 矿 车 回收 粉 矿 。根 据实 隋况粉矿回收系统只能采用在混合井 井底和上部中段之间打一条竖井或斜井 ， 因 此提出如下两个方案进行综合比较。 1 竖井方 案 本方案是在坑 内7 0 0 m 水平至混合井底 5 8 4 m水平之间设一条盲 竖井 如图 1 所示 作为粉矿 回收井， 井筒直 径为 3 ， 5 m， 在 7 0 0 m水平设 粉矿 回收提升 绞车硐室， 硐室内装备 J T P一1 ． 6型单筒提 升绞车一 台， 采 用 6 x1 9钢 丝 绳 ， 直 径 为 2 1 ． 5 m m， 提升高度 l 1 6 m， 提升容器为 1 8 0 0 m x1 1 5 0 m m单层罐笼 ， 每次提一辆 0 7 翻 斗车， 井底用电动装岩机将粉矿装入矿车， 提 升至 7 0 0 m水 平后 ， 人工 推车 至 7 0 0 m经 井底车场卸人溜井 7 0 0 m井底车场如图 2 所示 。 2 斜井方案 本方案是在 坑 内 7 0 0 m 水平至混合井井底 5 8 4 m水平之间设一条 2 5 盲斜井 如图 1 所示 作为粉矿 回收井 ， 斜 井断面 2 ． 2 5 rex2 ． 4 5 m， 在 7 0 0 m水平设粉 维普资讯 1 6 有色矿山 2 0 0 0芷 根据 白音诺尔铅锌矿地区的实际情况 ， 工 程 取 费 如 下 平 巷 2 8 0元／ ， 竖 井5 0 0 元／ m ] ， 斜井 4 0 0 元／ m3 ， 硐室 3 0 0元／ ， 电费 0 ． 5 6元／ k W ． b ， 斜井铺轨 3 5 0元／ m， 平巷 铺轨 2 8 0元／ m。方案 1 中平巷铺 轨长度 8 5 m； 方案 2 中平巷铺轨长度 6 6 m， 斜井铺 轨长度 2 7 4 m。粉矿撒落量按 生 产 规 模 的 0 5 ％考虑， 每天撒落矿量为 9 t ／ d 。投资及运 营费 比较 如表 2 。 图 1 溜破爰粉矿画收系统示意图 表 2 投资爰运营费比较c 可比费用 万元 斜井蛀 车硐 审 圄 2 7 0 0 m 中段井底车场示意图 ⋯表示 - I- 7 0 0 m中段以下设施 矿回收提升绞车硐室 ， 硐室内设 J T一0 ． 8的 单筒提升绞车 1 台， 采用 6 1 9 钢丝绳 ， 直径 l l mm． 提升高度 l 1 6 m， 斜井长 2 7 4 m， 每次提 0 ． 7 m] 翻斗车一辆， 井底用装岩机将粉矿装 入矿车， 提升至 7 0 0 m m后 ， 人工推车至溜 井卸载。两个方案的设备技术参数如表 1 。 表 1 两个方案技术参数比较 4 ． 2 两个方案投资及运营费比较 通过比较可知方案 2 投资比方案 1 节 省 3 4 ． 9 9万元， 经营费方案 1 比方案 2 每 年节省0 ． 0 4 3 万元 ， 但此项费用相差较小 ， 可 忽略不计 ， 故推荐采用方案 2 。 推荐的方案 2 中如将 绞 车 硐 室 放 在 6 5 0 m水平 如图 1 所示 ， 即提升上来的粉 矿直接倒人破碎硐室内， 这样虽然节约 l 1 8 m 斜井工程 ， 节省投资 2 6万元， 但 由于粉矿在 破 碎 硐 室 卸 矿 ． 需 增 加 破 碎 硐 室 工 程 量 2 0 0 m ] ， 约 8万元 ， 另外 由于通风系统需要 ， 还要另 打一 条通 风天井 ， 由此增加 工程量 3 0 0 m3 ， 约 1 5万元 ， 共计 2 3万元 。所 以将 绞 车硐室放在 6 5 0 m水平 ， 经济优势并不 明 显， 而且破碎硐室本来就较大， 如再加大必然 加大施工难度 ． 综合考虑各个因素后 ， 将绞车 硐室放在 6 5 0 m水平 是不可取 的。 5 减少粉矿撒落量的措施 竖井提升， 粉矿的撒落是不可避免的， 撤 维普资讯 第 1期 王东等 白音诺尔铅锌矿粉矿 回收系统的分析与研究 1 7 落在井底的粉矿与井底的积水混合在一起清 理难度大， 有时粉矿还要经沉淀后 ， 先抽水再 清底 ， 增加了矿山的经营费用。因此， 尽量减 少粉矿撤落量是非常重要的。控制粉矿撤落 量， 除加强生产管理外 ， 还应采取相应的技术 措 施 。 竖井粉 矿撤落主要集 中在装矿点和卸矿 点 如图 3和图 4 所示 ， 因此减少粉矿撒落 量 的技术措施也 主要集 中在这两点上 。 图 4 箕斗卸矿点示意围 1 卸矿点的撒矿主要是由于箕斗卸矿 时与溜槽之间存在间隙。箕斗卸矿时， 矿石 呈斜抛状态冲向溜槽 ， 如溜槽宽度不够， 势必 造成撤矿 ， 设计时溜槽一般要比箕斗宽， 但过 宽会增加井塔配置难度 ， 为解决这一矛盾， 可 在溜槽上部做成三边喇叭形 ， 使箕斗卸 矿 时 矿石全部集 中落人矿仓。另外， 溜槽与箕斗 之 间的安全 间 隙也 是撤矿 的一 个重 要原 因 ， 因为箕斗卸矿时， 活动斗底是慢慢打开的， 在 刚刚打开时， 粉矿就会 由于安全间隙的存在 落人井底 ， 为此设计时应尽量减小安全间隙， 施工时加强卸矿点部位罐道的施工精度 ， 生 产过程中定期检测罐道磨损情况， 防止箕斗 与溜槽相撞 。 2 为防止装矿点箕斗重复装矿， 提升系 统与装矿皮带和计量漏斗应联锁运行， 空箕 斗和装载后的重箕斗在装矿点上应设置识别 设施 ； 计量漏斗的活动舌板也应设置监测设 施 ， 以保证活动舌板处于 良好工作状态 ； 提升 系统应与放矿闸门、 装矿皮带及活动舌 板联 锁运行 ， 运行顺序为 箕斗到位一活动舌板伸 出一闸门打开一活动舌板收回一闸门关闭一 箕斗提升一装矿皮带工作 ， 然后进入下一个 循环 。提升系统、 活动舌板与闸门应联 锁控 制， 闸门与皮带也应联锁控制。另外 ， 计量漏 斗下 面的压 力传感 器要 安全 可靠 ， 而且 要与 装矿皮带有信号连接 ， 保证装矿量的准确。 如果 以上措施采取得 当， 就可大大减少装矿 点的粉矿撤落量。 6 结束语 粉矿 回收 在矿井 生 产中起着 重 要作 用 ， 其形式也是多种多样的， 每种形式各有其优 缺点和使用范围， 具体采用什么形式需根据 矿山的实际情况并经技术经济比较后方可确 定。采取有效的措施减少粉矿量 ， 以达到既 减少经营费用又能保证矿井的正常生产。对 白音诺尔铅锌矿来说 ， 斜井粉矿回收方案比 竖井粉矿回收方案节省投资 3 4 ． 9 9万元 ， 是 最佳方案。 维普资讯