浅谈地下矿山井下装备水平.pdf

。 。 矿 山机械 ． f l {_ 十． ； 弓一 ， 彩／} 可， 井 浅谈地下矿 山井下装备水平 长沙有色瑜 金设计研究院 陈恚宇7 -， 一 ， ‘ 提要 本文结台我国 经济特点． 简述了地下矿山井下装备水平与矿俸开采技术条件、生产 挺的 一 、井下装备水平概况 我 国矿山井下 装备 水平与 国外先进 国家 相 比还 是 比较低 。 目前 我 国地下矿 山使用手 持式 风动 凿岩机 凿岩， 电耙 出矿， 电机车运 输，竖井提升等传统设备采出矿量仍占很大 的 比重 。尽 管早 在1 9 7 5 年我 国就从国外引进 了铲运机 ，并相 继在 十几个矿 山使用，然而 库 ，如 图 5。 明5泥浆泵摔泥 系统 圉 卜 油隔离 泥浆泵 ，2 一 空气室 3 一 2 x1 ． 8 记 浆槽 4 - N L Bs o 一 】 2 液下渣浆泵 ；5 一 造浆水管；6 一 造浆风管； 7 压力袁 }8 一 过瘟同；9 一 承仓l o 一 采区沉淀池泥浆管 近两 年的实践可知 ，泵 的工 作 尚 届 正 常，小时排泥浆量约1 5 m ，排泥时的工作压 力为3 ． 7 ～3 ． 8 MPa 、泥 浆浓度3 0 ％～3 5 ， 耗油量 2 5 ． 4 8 ／i n 。 ，耗 电量 1 ． 5 k W h 。 有 色矿 山-- 1 9 9 2 ． 3 除少数 几个矿 山使 用较好外 ，大郝份矿山使 用效果没 有预期 的好。究其 原因也是多方面 的，除了维修保养条件较差 ，管理操作缺 乏 经验 等外 ，另有其经济方面 的客 观因素。 二、我国的经济特点 及与 国外之 区别 ‘ 自新中 国建 立 来，随黄 国民经济对备 用 泥浆泵排 泥与铲运 机排泥相 比，在 网 内 当前条件下 ，优点 可不 “ 跑 冒 泥 浆污染 巷 道|不 占用运输 、提升设备；动力 消耗 比 铲运机少 ，费用 约为铲运机 排泥的6 0 ％。 缺 点是需 要另增一套设备投 资 三 f j 』 岛条件 下 为1 5 ． 3 万元 ，操作工人 增加 5～ 6人，同 时，设备的利用率较低 。 四、小结 实践表 明，三山 岛矿 设计的排水 排泥系 统 ，总 的系统 尚适应无轨矿山开采 的特点， 但对清 仓排 泥的方式 铲运机排泥 缺乏经 验，存 在问题较多 ，必须 进一步改进完善。 应 用泵 排 泥也是 一种 行之 有效 的方法 。 无 轨开 采大体积 充填法矿 山，应用采场 钻孔配合脱 水笼泄永有效可靠。可供 有条 件 的充填法 矿山推广 应用 。 责任编辑黄 燮中 一 33 -- 维普资讯 种金属的需求不断增长，我国矿山总的开采 规模不断扩大，其井下装备水平 也 从 无 到 有、从低 到高。然而任 何一种先进设备 ，要 得到应用和推广还必须有其成熟的经济条件 和特定的应用范围。尽管几十年来，我国经 济发展较快，然而 由于底子薄，起步晚，人 I 多等原 因，经济水平与发达的资本主义国 家相比，还比较落后，这就决定了国外的某 些先 进高效率 设备 ， 由于其 目的 侧 重 面 不 同，其适用性 能与优越性在我 国就不会 表现 得那么充分 了。具 体地说 ，产生差别 的原 因 可以分如下两个方面 1 ． 发达 的资本主 义国家， 由于 劳动力 昂 贵，必须采用高效率设备提高劳动生产率， 降低生产成本中的劳资费用。面我国劳动力 丰 富，劳动 力也 比较 便宜 ，因此尽 管在 矿山 行 业中，我 国的劳动 生产 率只是国外一些矿 山的1 ／1 0 ～1 ／6 0 ，然而 由于人 员工资低 ， 其劳动费用占生产成本比值却要比国外低得 多 。例如 ，根据最近 公布的国外铝土矿韵生 产成本统计资料 来看，发达国家的劳资费用 一 般 占生产成本 的2 5 4 0 。而我 国同类矿 山生产成本中的劳资费用却只有1 0 左右。 2 ． 相 对 来说 ，资 本主 义 国家 的设备，材 料及能源价格与工资比是相对低的。如加拿 大微型铲 运机 的价格 只为其人 年工资的 5～ 6倍 ，而我 国引进 的铲运机 价格 却是人年工 资 的1 5 0 倍左 右，即使 是 国产铲运机 ， 其 价 格也是人年工资的5 0 倍以上。再如国外百吨 水泥价及百万k W h e a 价也只有人年工 资 的 0 ． 5 ～l 倍和 2 倍左右，而在我国这两种价格 却是 人年工资 的8 ～ 1 0 倍和7 0 8 0 倍 。 以上 可 以看 出，在 达到 同样 目 的 前 提 下 ，资本主义 国家 的矿 山使 用高效率设备。 在提高效率，降低劳资费用方面所取得的效 果比我国就要明显得多。我 国矿山几十年的 开采历史证明，装备水平低的矿山，一般生 产成本都比较低 。多数乡镇矿山的生产成本 要比国统矿 山低 。尽管造成这 种现 象的原因 一 3 4 一 是 多方面的，然而主要还是 由于乡镇 企业 因 陋就简，投资低，材料消耗少，而劳动力又 十分廉价造成 的。因此在我 国 目前 资金 比较 紧缺 ，经 济还不十 分发达 的情 况下 ，矿 山井 下的装备 水平 就不能不顾我 国具 体条件 ，过 分强调向那些发达的资本主义国家看齐。要 因时 、因地逐步提高我 国矿 】 l 井下 的装备水 平 。 三、矿体开采 技术条件，生 产规模 与装备水平之关系 一 个 地下矿 山采矿 过 程 中 的 凿岩、 出 矿 、运搬 等环 节，装备水平是 高还是低，不 仅取决子本 国的经济条件 ，还 与矿 山的具体 条件密切相关。如矿体埋藏深度、倾角、厚 度 、矿岩稳 固性 、地质品 位以及 生 产 规 模 等 。 根据 国外许 多学者对箕 斗 竖 井、汽 车 、皮带等 几种 设备运矿 的适 用条 件的研究 表 明汽车 运矿在 开 拓 深 度 不 大 于2 0 ～ 3 0 0 m，蟊岩 稳固 ，斜 坡道不需 支护 或 者 支 护 比倒不 大的中 、小 型矿 山采用 比较 适宜 。 皮 带运矿在 地质 储量 大，矿体 中厚 4 1 0 m 以上 ，倾角 5～3 0 。 的大、中型矿 山采 用 比 较适宜。而箕斗 竖井则 介于 这 两 者 之 间。 由于我 国 目前 坑内汽车及铲 运机 质量较 燕， 资金 紧缺 以及维修 、保 养跟 不 上 等 问 题，井下 使用汽车 运矿 的有色矿 山 目前还只 有小寺淘铝铜矿 ，皮 带输送机 也只在 少数几 个大 中型 地下矿 山使用 。大部分 矿山都采用 竖井 提升 矿石 。 就 出矿设备而 言，尽 管 国外发达 国家 的 地下矿 山广泛 采用 铲运机 出矿 ，然而使用 耙 矿机 出矿的仍较 普遍。 在我 国，除了 由于耙矿机具 有 绮 构 简 单 、价廉 ，作 业成本低 等优点外 ，而 且还 由 于几十年的使用经验，使之与其 他 设 备 相 比，在充分发挥其效 率方面具有较 强优 势， 因而成为地 下矿 山，尤其 是中 、小型矿 山出 有 色矿 山一 l 9 9 2 ． 3 维普资讯 矿的主要设备之一，铲运机作为一种具有潜 在优势 的出矿设备，目前在我国一些地下矿 山已成为主要出矿没备，并显示着较强的生 命力 。尤其是近 年来，我国在 铲运机研制 方 面有了 长足 进 展 ， 已 有1 1 种 斗容0 ． 7 6 ～ 4 m 铲运机通过了技术鉴定，有的已成 批 生产 ，这为今 后在我 国地下矿 山使用铲 运机 出矿，提高出矿强度，创造了良好的条件。 纵观这些年来我国一些地下矿山使用铲运机 的情况，我们就会发现，一般大中型矿山使 用铲 运机 的比较 多 ，而 小型 矿山使用的 比较 少。矿岩稳固、采矿工艺简单，使用分段或 阶段强制崩落法，或使用充填法而采场面积 大的矿 山使用 铲运机 出矿 的 比较多。 对有 些矿体 薄，走 向长度短 ，而掘 进工 作面又不 多的矿 山， 由于 年下 降速度快 ，年 掘 进量 相 当大 ，而 造成采掘 经常 失调 。制约 矿山生产能力的 ，常常是矿 山的掘 进速度 。 因此，在井下掘进作业中，应采 用 凿 岩 台 率、铲运机等高效率设备以提高掘进强度。 而对另一些矿体厚、走向长度长，掘进工作 面又多 的矿 山，刑 掘进装备水平可 以适 当降 低 ，回采 作业采用高效率 没备看 来 是 适 宜 的 。 一 般来说，确定一个矿山的井下装备水 平 以及所确 定的装备水平是否适应矿 山 的 具体条件，在经济上是否台理，主要体现在 投资多少，生产能力大小以及利润高低上。 因此 在具体矿 山设计 中，究竟在井下采用高 效率设备还是采用传统设备需进行较详细的 技术经济论 证工作。例如，某金铜矿，其主 要矿体埋深约 2 5 O ～ 3 0 O m，走 向 长8 5 O m左 右 ，倾 角2 O ～6 O ～8 O 。 ， 厚 3 ． 9 ～6 ． 5 m， 呈 不规则的似 层透镜体 。矿 石与围 岩 都 较 稳 匿。棍据矿 山的具 体情 况 我们在做该矿 可 行性研究时 考虑 了两种并下装 备方案 ，即 采用常规 没备方案l和采用高效率凿岩台车、 铲运 机的无 轨方 案 。假 定每种方案 都有三种 生产规模，根据各个方案在不同规模情况下 有 色矿 山 一 1 a 9 2 ． ．3 ． 的投 资和 利润 ，计算其相应 的财务 内部收益 率， 以及在其 它条 件不 变 ，矿石地质 品位提 高5 0 后的相应 指标 ，计算结果如下表 内部 收益 率计算襄 无轨 有轨 奇案 ‘ 无轨 方 案 高能 力后 增量效 益 由祁峨 箍串 生产能 力 内部馥盏 蛊 生 骺／ 能 a力 l内 率 f 畴 t／ a 缔 l l 90 60 0 l 1l 5 8 1 0． 2 5 I 6 ．2 3 80 0 I 5 0 8 I 2． 0 1 0 ．g 9 1 0 O 0 { 1 T ．g 4 1 3． O3 矿石 地质品 位提高 5 0 嘶 21 ．8 8 6 r o 1 2 o ． 。 。 1 1 6 ． 0 。 2 6 ．72 8 O 0 -2 4．0 5 1 6． 9 g 31 46 1 0 00 2 ．2 B 1 7． 2 3 表中所列数据说明 1 ． 当 “ 无轨”生产能力与 有轨” 生产 能力 的比值 为1 ． 3 3 时 即当 有轨” 生产 能 力为4 5 0 t ／ d 时 ， “ 无轨”生产能力为6 o o t ／ a ， 如此类推 ，假 定基准内部 收益率为 1 2 ， 那么只有当生产规模太于6 0 0 ／ d 年生产能 力约2 0 万t 时 ，采 用 “ 无轨 的 增量 内部 收益 率才 大于 1 2 ，这时采用 无轨 是合理 的。然而 当矿石地质 品位提 高5 0 后，生产 规模即使小于 4 5 0 t ／ d 约1 5 万t ／ a 时，采用 “ 无轨 ”也是 合理的。 2 ． 当 “ 无轨 生产能力与 “ 有轨”生产 能力的 比值 为1 ． 7 8 时 ， 由于 无轨 内部收 益率都高于 “ 有轨 ，那 末 即使在矿石 地质 品位比较低，生产规模 比较小的情况下，采 用 “ 无轨”方案 也是 合理 的。 通过上面分析 ，我们 可以看 出，对一个 具体矿 山，究竟是否采用高装 备水平 ，主要 要看提高装备水平后，生产能力的提高幅度 即 “ 比值 大小 和矿石地质 品位 ， 电就 是说 ，高装备水平 的适 用条件是，贫矿必须 是大 、中型 矿山 当矿 石品位 比较 富或者 当 维普资讯 矿休特别适用高装备水平，采用高装备水平 后，生产能力能大幅度提高时，小型矿山有 时采用高装备水平也是合理的。对矿石地质 品位一定的情况下， 上述 “ 比值 常常是 由 矿体的开采技术条件决定的 矿岩稳固、开 采工艺繁简，矿体厚薄，采场面积等都是决 一 定 “ 比使 大小的因素 。 四、 富矿宜采用高装备 水平，适度强化开采 对矿石 地质 品位很 高、开采 价值 大而又 比较适宜 采用高装备水平 的地下矿来说 ，提 高矿山井下装备水平，适度 强化开采，不仅 可以使矿 山取得好 的经济 效益 ，而且在 目前 我国资金比较紧缺的情况下，可以获得花钱 少 、产金属多 、消耗少 、成本 低 的 经 济效 果，从而使我国矿山行业整体效益得到改善 和提高 。 例如，广西某锡矿，折算成锡的地质品 位达到 3％以上，根据设计 资料 ，该矿采 用 引进高效率无轨采掘设备，与采用国内常规 有轨采掘 设备相 比，投 资增加 3 0 0 0 万元 左右 含选矿 及其他设施需增 加的投 资，生产 能力可提高2 0 0 9 0 0 t ／d ，年利润增2 0 0 0 3 0 0 0 万元 。按 照一般有色矿山投资 返卒 年 限6～ 7 年考虑，那么该矿采用高效率设备 后，只要生产能力提高5 0 t ／d ，在经济上 就 是 台算的。 再如某 铅锌矿， 由于矿石 品位是 一般 矿 山的 3～ 4倍 ，尽 管其 装备 水平 高， 投 资 大，生产成本高，然而它的财务内部收益率 却是一般企业的 4～ 5倍。根据有色总公司 对我国铅锌矿山财务内部收益率测算结果， 目前我 国铅锌生产矿 山的财务 内部收 益率平 均为 9 ． 2 1 ，如 除去 品位较 高 的两个矿 山， 则我 国铅锌矿 山的财务 内部 收益 率平 均值为 一 1 ． 3 7 。 由此可 见提 高富矿的井下 装备水 平，适当强化 富矿开采强度 ，对提 高矿山行 业的整体效 益是 至关 重要 的。正是 由于这个 原 因，有色总公 司为 了提高铅锌生产能力 ， 达到投 资少 、见效快 之 目的 ，决定在某铅 锌 矿通过技术 改造，进一步提高井下装 备水 平 来增加产量，实践证 明是 合理的。计算结果 表明，该矿技术改造后的单位金属投 资只有 2 8 3 7 元／t ，为一般矿山的左右，财务 内 ‘ 部 收益率达到 了5 6 ． 9 7 ，其经济效 果 是显 著 的。 五、结束语 根据目前我国的经济条件和特点，在今 后一段较长的时期内，我国地下矿山装备水 平应采取多层次同时并存的方 针。 具 体 来 讲，就是要围绕提高经济效益这个 目的，根 据各矿山 的具体条 件，分别采用 不 同的装 备 水 平。对矿 石品 位中 等肼下 的小型 矿山或者 采用高装备水平后生产能力提高幅度不大的 中型 矿山，应采用传统装 备水平 。而对大型 矿山，或者矿石品位不高但采用高装备水平 后生产 能力能显著提高 的中型 矿山和矿石品 位特高的矿山，就应采用高装备水平。 责任 编辑肖泽 铭 讳 一昔*非廿廿 {卜 讳廿* **讳* 廿*廿*非 廿*非苷4 讳非*4 } 斗廿牛*{ 非 地 热液体直接用于 氰化堆浸作业 Di r e c t Ap p l i c a t i o n o f Ge o t h e r ma l Fl ui d s i n Cy a ni d e He a p -- Le a c h i ng Ope 一 一 36 一 r a t i o n s 由美国内华达大学出版，介绍了采 用地热液体 天然泉水或钻孔取水进行柱 式浸 出金矿石 的试验 ，研究 了地热 液体 的化 学组成 、温 度和流建对金 浸出的影响。试验 中没有发现什么不利影响，而且这种浸出液 在冬季不冻结。 有 色矿 山一 1 9 9 2 ． 3 维普资讯