高峰公司实施技术创新方向探讨.pdf

SS NI1761 一2 9以 C N43 一 13 4 7/TD 采矿技术第 5 卷增刊 iM ni gneT e hn o l o gy , Vo l . 5 , u S .P 20 5年1 1月 No v . 2X 5 高峰公司实施技术创新方向探讨 李业辉 , 邓金灿 广西高峰矿业有限责任公司 , 广西河池市 54 7 2 0 5 摘要 在对高峰套司开发大厂矿田 10 0 号特富矿体所实施的技术创新情况进行总结的 基础上 , 分析了公司在安全生产技术方面所存在的 问题 , 从采矿 、 选矿 、废 料资源化利 用等 方面提出了公司未来在开发o rs号矿体时应实施技术创新的 主要方向 。 关键词 技术创新 ;难采矿体; 采矿方法 ; 选矿工艺 ; 废料资源化研究 高峰公司作为大厂矿田 10 0 号特富矿体的开发 主体 , 自建矿以来 , 为实现高效 、 高回采率 、大生 产能 力及安全开采此矿体 , 充分回收宝贵的矿产资源 , 从 1 99 1 年起高峰公司与北京矿冶研究总院等多家科 研院校联合进行了 “ 10 0 号矿体采矿技术研究 ” 和 “ 大厂资源综合利用及产品深加工技术研究 ” 等多 项研究 、创新, 并以此为依托进行了多项技术改造 , 取得了显著的经济效益 , 技术创新已成为公司发展 的重要动力 。 1 高峰公司实施技术创新情况总结 大厂矿田 10 0 号特富矿体是一个罕见的大型特 富的锡石 一 多金属硫化矿床 , 有价主金属为锡 、 锌 、 铅 、锑、银, 伴生有价成份有锢 、福、 金 、 硫 、砷等可 供 综合回收利用 。 开发 10 0 号矿体 , 工业利用价值很 大 , 开发利用价值极高 , 但是因其水 文地质条 件复 杂 , 采深较大 , 矿石含硫量较高 , 是一个复杂难采的 矿体 ; 同时 , 10 0 号特富矿体除锡外 , 其它有用矿物 都是以硫化矿物存在 , 硫化矿物含量高达8 3 . o r , 矿物组成复杂 , 锡石与硫化矿之间嵌布关系比较密 切 , 粒度粗细不均 , 在不同磨矿粒度条件下 , 各种矿 物的解离度也不一样 , 给磨矿和分选带来了很大困 难 。 在建矿初期 , 围绕以上问题 , 为保证矿山安全 、 低损失率进行开采 , 同时能够综合回收资源 , 高峰公 司与多家科研院所合作 , 联合进行了 “ 10 0 号矿体采 矿技术研究 ” 和 “ 大厂资源综合利用及产品深加工 技术研究 ” 等多项技术创新研究见表 1 , 并取得了 良好的效果 , 为公司的建设和生产规模的扩大以及 取得先进的技术经济指标奠定了技术基础 。 在公司正式投产后的几年里 , 采矿生产实现了 从有轨装运向无轨化转变 , 采矿 、装 运效率有了显著 提高 , 采矿生产能力从设计的50 0 口d 提高至 120 0 口d , 但坑 口的主提升系统仍存在主斜井和2号盲斜 井的矿石转运成本高 , 能力难以满足生产要求这一 瓶颈 , 为突破这一瓶颈问题 , 公司在坑 口井下组织实 施了 “ 2号盲斜井40 0m 矿石转运工程 ” 等多项技改 工程 见表2 。 公司的选厂是 由原老巴里选厂进行多次技术改 造而形成 70 0口d的生产规模的 , 但仍存在 实际生 产的选矿经济技术与试验研究所得的指标比较仍有 一定的差距 ;选矿生产能力与采出矿生产能力不适 应 , 以致部分原矿要委托其他厂家进行代加工 , 加工 费用高 , 选厂也没有形成规模效益 。 为此公司利用 已取得的研究成 果 , 组 织 了一 系列技术改造 见 表2 。 2 高峰公 司未来实施技术创新的方向 2 . 1 创新采矿技术与工艺 多年来 , 由于非法民采的抢采和破坏 , 目前公司 正在开采的 10 0 号矿体的资源保有量已经很少 , 公 司将很快转人其下部1 0 5号矿体的开发 。 根据矿床 开采技术条件 , 1 05号矿体的开采属于深井采矿 , 同 时 , 由于原探矿权人在实施探矿过程中 , 以采代探形 成了大量未经处理 的采空区 , 使得 1 05号矿体成为 难采矿体 , 在开采过程中可能会遇到大的地压和岩 爆问题以及地热等问题 , 为充分回收资源 , 实现安全 高效开发 o rs号矿体的目的 , 公司仍需不断进行技 术创新 。 l 开展难采矿体安全开采综合技术研究 , 充 分回收矿产资源 。 在过去的两年多里 , 高峰公司在 进行 10 0 号矿体的重大事故隐患治理和残矿回采过 程中积累了很多经验 , 对 5号矿体 中被破坏部份 DOI 10. 13828 /j. cnki . ckjs. 2005. s1. 033 10 l4采矿技术 2 X 5 , 5Sup . 表 1 高峰公司主要技术研究项目汇总表 序号研究项目 采矿技术方面 1 倾斜中厚矿体采矿方法研究 内 容效果 2 地下水防治技术研究 采场生产能力为20 0 一 25 0口d , 采矿贫化 、 损失率 均在 5以下 。 节约探水堵水工程费用 30 0 万元 , 矿山提前半年 投产 , 增加产值670 0万元 。 1叨.矿体发火可能性 及其防 治技术研究 开采环境控制技术研究 在4 5 Om 中段进行上向水平分层充填法回采试 验 采用注浆堵水与平行疏干降压的方法综合防治 大涌水 , 应用红外遥感和双频激电仪探水 , 采用 环境同位素分析确定矿井补给水的来源 。 进行高硫矿石氧化和自 然模拟研究为采矿方法的选择提供了科学依据 。 对井下各中段的热源及通风状况进行研究 510 0 矿体地 压监测与控制技原岩应力测量 , 岩石物理力学性质试验 , 采空区 术研究 调查 , 矿区岩体稳定性分析与研究 , 采场稳 定性 监测 , 数值模拟计算与分析 。 选 矿技术方面 11印娜矿体选矿工艺流程研究 进行 10 0 . 矿体的三个选矿流程方案试验研究 。 210 0 弃矿体选矿优化流程研究 对 10 0 毋矿体的原则选矿流程进行优化试验研究 确定井下主要热源为地热 , 为矿井通 风系统优化 设计提供依据 。 找到了可行的地压监测方案 , 实现 了岩体声发射 酮室集中监测 , 保证了生产的安全进行 。 3 高效磁选机的应 用研究进行中磁筒式磁选机 的研制和对 1的你矿体矿石 的选别试验研究 4 高效振动细筛的应用研究在巴里选厂进行圆筒振动细筛的试验研究 锡石浮选新工艺 、 新药剂的应 用研究 优先浮选铅锑的新工艺应用 研究 进行新型高效低毒的浮锡药剂的研究开发 确定了巴里选厂的建厂原则流程 磁 一 浮 一 重 解决了锡石与硫 化矿和脉石分离及硫化矿之间 分离的关键技术 , 提高了选矿回收率 , 选矿废水 全部回收利用 , 并达到国外同类矿石选 矿的先进 水平 。 在选矿生产 中 , 首先脱 除大量磁黄铁矿 , 选厂生 产能力提高了1 9 . 5 7 , 锡 、铅 锑 、 锌的选 矿回 收率分别提高6 . 3 5 , 1 . 32 ,4 . 79 。 选矿回收率有了很大的提高 , 其中 n S 由 7 2 . 4 提高至7 6 . 9 , z n 由 7 3 . 1 7提高至 8 2 . 8 7 , b P 由 85 . 1 9提高至9 5 . 0 9 , Sb7 8 . 7 5提高 至9 2 . 3 7 ;增加利润 1 88 3 . 5万j口年 , 降低生产 成本 2 42 . 2万元/ a。 提高了锡选矿回收率 进行铅锑浮选工艺的试验研究简化选别流程 , 铅锑优先浮选作业提高了铅锑精 矿质量和回收率 , 年增加效益35 0万元 。 表2高峰公司主要技改工程汇总表 序号研究项 目内 容 效果 坑 口长峰大巷技改工程 在40 0 一45 5 m 标高之 间沟通高峰矿和铜坑矿 21号盲斜井延伸工程 将1号盲斜井延伸至1 8 0 m 水平 32号盲斜井4X m 矿石转运工延伸主斜井至37 0 m水平 , 同时在 37 0 m 掘一条 程溜井与月 习Om 的2号盲斜井的溜井沟通 。 4 巴里选矿厂浮选 工艺技术改 利用 SF 一4 大容量 浮选机扩大锌硫混合浮选作 造业能力和后段重选粗选摇床作业 , 扩大生产能力 与完善流程 ; 铅锑回收工艺 由等可浮工艺改造 为优先浮选工艺 ;利用“选洗”工艺改造锌硫分离 浮选作业 。 高峰矿的无轨设备可以直接从铜 坑矿的斜坡道 出人井下 , 同时利用长坡现有的箕斗井和 长坡选 厂 , 为高峰矿扩大 再生产创 造了条件 , 且节约投 资 1 . 3亿元 。 充分利用 1号盲斜井提升废石 和2X m以下 的 矿石 , 提高矿山的生产能力 。 实现 2 号盲斜井的矿石直接经溜井转运至主斜 井 , 年节约费用约 10 0 万元 。 通过这三项改造锌与铅锑的生产指标明显提高 。 5 巴里选 矿厂重选工艺技术改 对后重摇床中 、 尾矿 摇床扫选作业进行 改造 , 铅简化了选别流程 , 提高了铅锑精矿质量及回收 造锑优先浮选作业添加硫酸 , 合理添加磨矿介质以率 。 改善磨矿粒度 。 巴里选矿厂磨矿筛分作业 工 艺优化改造 巴里选矿厂1 10 0 口d 技术改在锌浮选段 , 用o r R浮选机代替原来的6 R浮选 造机 , 提高整个 锌选 的处理能力和回收率 ;通过更 换球磨机 , 增加园筒筛和磁选机 , 扩大磨矿 、筛分 和电磁选的能力 。 成功 解决了该系统的生产平衡问题 , 提高了生产 能力 , 年创经济效益 11 7 万元以上 。 巴里 选 厂的 处理能力将由65 0 口d 提高到 1 1 0 0 口 d , 同时 锌 的回收率将由8 2 . 6 提高到 8 5 , 技术改造工程投资为 65 0 万元 左右 , 将增 加效益2 50 0 一 3 X 洲 万元/年 。 的隐患治理和地压监控以及残矿回采有很好的帮 助 , 但受前期开采的影响 , 后期开采矿柱残矿资 源仍将面临如高应 力的地压活动 、 复杂的采空区结 构 、破碎 的岩层条件等一系列技术难题 , 如何安全 、 李业辉 , 等 高峰公 司实施技术创新方 向探讨 高效 、低成本的 回采深部难采残矿 , 对高峰公司具有 十分重要 的经济意义 , 仍是公司继续进行技术创新 的方向之一 。 2 创新充填采矿工艺与技术 , 降低矿山生产 成本 。 由于o r s 号矿体属特富矿体 , 又属于深井采 矿 , 同时在 一 79 一 1 30m标高之 间仍存 在一定量 未经处理的采空区 , 为充分回收矿产资源 , 有效控制 采空区的地压活动 , 同时经济 、 环保地利用采 、选 产 生的废料 , 决定其有效的采矿方法为胶结充填采矿 法 。 充填是提高矿产回收率 、控制地压活 动 、 处置矿 山废料的重要手段 , 但其存在着成本高 、管理难度大 的明显缺点 。 在 充分利用廉价采 、 选产生的废料 废石和尾砂 作为充填料的同时 , 为了降低充填成 本 , 必须在充填材料与工艺方面进行创新 , 充填料输 送方式 , 充填制备站的自动化控制技术及其仪表尚 需进一步改进和完善 , 充填体的稳定性分析等应在 深人研究的基础上形成技术规范 。 3 创新通风控 制技术 , 改善井下工作环境 。 根据20 0 3年公司组织进行的10 5 号矿体现状调查 情况和武汉安全技术研究院的研究结果 , 由于大量 矿石自身氧化发热和地热增加高峰矿区的地热梯 度为1 0℃l/o o m , 在 一 79m 水平以下的o r s 号矿 体开采范围的环境温度达到 3 0 ℃以上 , 矿井通风工 作非常困难 ; 同时 , 在通风困难时期 , 井下 1o rm 水 平以下的区域通风量严重不足 , 现有的通风系统已 不能满足生产需要 。 为保证o r s 矿体的安全开发 , 同时降低矿井通 风系统的能耗 , 公司应该从矿井通风 系统和区域通 风控制技术两方面进行技术创新 。 2 . 2 开展矿山废料资源化研究 矿山废弃物数量巨大 , 当前利用率很低 。 不论 从保护生态环境 , 还是从充分利用资源来看 , 尾矿综 合利用与治理是矿业可持续发展面临的重要 问题 , 矿山废弃物利用 的总趋势是减量化 、 资源化 、 无害 化 。 在高峰公司的选矿尾矿中含量较高的有用元素 为硫 、 砷 、锡、 锌 、 铅和锑 , 其中硫 的含量为2 0 以 上 。 因此 , 对高峰公司来说 , 开展矿山废料资源化研 究 , 充分回收其中的有价元素和有用矿物 , 减少或消 除废料排弃 , 对减轻矿山环境保护的压力 、 提高矿山 经济效益和改善产品结构均具有重大意义 , 同时 , 也 是矿业可持续发展的要求 。 具体应从以下几方面进 行技术创新 。 l 继续开展选矿科研工作 , 从尾矿中进一步 回收粒度较细的锡 、 锌 、 铅和锑等金属矿物 , 提高矿 产资源的利用率 , 从而提高企业 的经济效益 。 2 与科研单位合作 , 解决硫回收工艺中硫精 矿脱杂的技术问题 , 从而进一步从尾矿中回收硫和 砷 , 为公司增加产品 , 提高收益 , 减少尾矿的排放量 和尾矿对环境的影响 。 3 在充分回收尾矿中的有用矿物的基础上 , 再对尾矿进行分级脱泥 , 将分级粗尾矿泵送充填站 作充填骨料 , 少量细尾砂再送尾矿库堆放 , 从而减少 尾矿占地 , 也减少尾矿对环境的污染 。 4进一步深化采矿工艺的研究 , 将矿山井下 掘进废石直接用于井下采空区充填 , 减少废石出窿 量 , 降低空区充填成本 , 从而从整体上降低矿山的采 出矿成本 , 也减少废石排放 占用土地 。 3 结 语 / 在过 去的几年中 , 高峰公司在技术创新方面做 了大量工作 , 使得公司的生产技术和装备水平都上 了台阶 , 也取得了显著的经济效益 , 技术创新已成为 公司发展的主动力 。 同样 , 在现有基础上 , 继续从采 矿 、选矿 和废料资源化等几方面实施技术创新 , 将是 公司安全 、 高效 、低成本 开发 10 5 号矿体的需要 , 也 必将取得显著的效果 。 收稿 日期 2X 5 一 10 一 18 作者简介 李业辉 , 男 ,硕 士, 高级工程师 , 主要从事矿山开采 技术和安全生产管理工作 。