某矿开采方案探讨.pdf

l 2 中国矿 山工 程 Ch i na Mi ne En g i n e e r i n g 2 0 1 3年 8月 第 4 2卷 第 4期 某矿开采方案探讨 Di s c u s s i o n o n a mi n e mi n i n g s c h e me 夏 长 念 中 国 恩 菲 工 程 技 术 有 限 公 司， 北 京1 0 0 0 3 8 摘要 在研 究矿 山开采方案 时， 采矿 方法、 开拓 系统、 厂址选择等 多种 因素有 时互相影响 ， 很 难将其 独立 比较 选择 。 因此笔 者在做 某矿的设计时 ， 根据现场情况将各种方案组合列 出， 并进行全 面比较 ， 确定 了最佳 方案 。 关 键 词 采 矿 方 法 ；开拓 系统 ；厂 址 Abs t r a c tS o me t i me s t h e mi ni n g me t h o d，d e v e l o p me n t s y s t e m ，s i t e s e l e c t i o n i nflu e n c e s e a c h o t h e r i n t he s t u dy o f mi n i n g s c h e me s， a n d i t i s v e r y d i f f i c u l t t o c o mp a r e a nd s e l e c t t h e s c h e me i nd i v i d u a l l y．Th e a u t ho r l i s t e d a l l t he c o mpo u n d s c he me s a c c o r d i n g t o t h e mi n e s i t u a t i o n a nd c o mpa r e d i t i n a mi n e d e s i g n，t he n s e l e c t e d t he b e s t s c he me ． Key wor dsmi ni n g me t h o d；d e v e l o pme n t s y s t e m；s i t e 1 前言 国 内某矿 根 据 现 有探 矿 成 果 ， 矿 区 自上而 下 圈 定 3 个 主要 的叠 层 状 隐伏 钼 矿 体 ， 矿 体 编 号 为 I、 Ⅱ、 Ⅲ号 。 I 号 钼矿体位 于矿 区浅 部 ， 赋矿 标 高 9 3 0～1 2 7 0 m， 埋 藏 深度 7 7～ 2 7 7 m。矿 体 空 问分 布 呈 穹 窿状 ， 中心 隆起 ， 两 翼倾斜 ， 倾角 4 5 。～5 5 。 ， 局部缓倾 ， 倾角 5 。～1 5 。 。受后 期 石英 花 岗斑 岩 侵入 ， 分 隔 为上 下 两 层 。 Ⅱ号 钼 矿体 位 于 I号钼矿体下盘、 钾长花岗斑岩体上盘， 两矿体间以白 云岩 夹石 、 石 英 花 岗斑 岩 或 正 长 脉岩 分 隔 。为 矽 卡岩 型 钼矿体 ， 矿石氧化率 2 7 ％。赋矿标高 6 0 0～ 9 0 0 m。 m号 钼矿 体位 于 Ⅱ号 钼矿 体 下盘 ， 两 矿 体 间 以钾 长 花 岗斑 岩 体分隔。矿体呈大透镜状 ， 赋存于 6 0 0 m标高 以下， 现有 工程控制深度尚未能控制 Ⅲ号矿体实际厚度。 在研究 该 矿的开采 方 案时 ， 采 矿方法 、 开 拓系 统和 厂 址选择等相互影响 ， 均不能独立地进行 比较 ， 因此存在多 种开 采方案 ， 在选 择 时对各 种方 案进行 全 面 比较分 析 。 2采矿方 案初选 根据 矿体 的赋存 情况 、 矿体 特征及 开采 技术条 件等 ， 可以使用的开采方法有崩落法和充填法。由于采矿方法 不 同 ， 可选 择首 采地 段差 异 ， 导致 开采 规模 、 厂址不 同 ， 因 而结 合采 矿方 法 、 厂址 等共 存在 6个 可供选 择 的方 案 。 1 充填法开采 ， 胶带斜井盲副井开拓， 近厂址选厂 方案 。矿体采用大直径深孔空场嗣后 充填法开采， 开拓 系统选用胶带斜井、 盲副井方案， 生产规模为 1 0 0 0万 t ／ a ， 选矿 厂 和采矿 工业场 地均 布置在 矿 区附近 的 山沟 内。 2 充填法 开采 ， 盲 主 、 副 井 开拓 ， 近 厂 址选 厂 方 案 。 第4 期 夏 长念 某矿开采方案探讨 1 3 矿 体开 采选 用 大直 径 深 孔 空 场 嗣后 充 填 法 ， 开拓 系 统选用盲主井 、 盲 副井方 案 ， 生产 规模 为 1 0 0 0万 t ／ a ， 选 矿厂 和采 矿 工业场 地 均布 置在 在矿 区 附近 的 山沟 内。 3 充 填 法 开 采 ， 胶 带 斜 井 平 硐 、 盲 副 井 开 拓 ， 远厂址选 厂方案。矿体采用大直径深孔空场嗣 后 充填 法 开采 ， 开 拓系 统选 择胶 带斜 井 、 胶 带 接力平 硐 、 盲 副井 方 案 ， 生 产规 模 为 1 0 0 0万 t ／ a ， 选 厂 布 置 在远离矿体的开阔场地 内， 采矿工业场地布置在选 厂附 近 。 4 崩 落法 开 采 ， 胶 带 平 硐 、 盲 副井 盲废 石 井 开拓 ， 远厂址选厂方案 。采用 自然崩落法开采 ， 开拓 系统选择胶带平硐 ， 盲副井 盲废石井方案。根据 生 产 规 模 验 证 和 资 源 量 ， 生 产 规 模 前 期 2 4年 为 6 6 0万 t ／ a ， 后期 1 8年 为 1 3 2 0万 t ／ a ， 选 矿 厂 布置 在 远离矿体 的开阔场地 内， 采矿工业场地 布置在选厂 附 近 。 5 崩落 法开采 ， 胶 带斜 井 、 盲 副井 盲 废石 井 ， 近 厂址选 厂 方案 。采 用 自然崩 落法 开采 ， 开 拓 系 统选 择 胶带 斜井 、 盲 副井 盲 废石 井方 案 ， 生产 规模 同 4 ， 选 矿 厂 和 采 矿 工 业 场 地 均 布 置 在 矿 区 附 近 的山 沟 内。 6 崩落法开采 ， 盲主、 副井开拓 ， 近厂址选 厂 方 案 。矿体 采 用 自然 崩 落 法 开 采 ， 开 拓 系 统 选择 盲 主井 、 盲副 井 方 案 ， 生 产 规 模 同 4 ， 选 矿 厂 和采 矿 工 业 场地 均布 置在 矿 区附 近的 山沟 内 。 采 用 充 填 法 开采 时 ， 出矿 后 的空 区需 要 用 尾砂 充 填 。远 厂址 距 离 矿 区 直线 距 离 约 为 9 ． 1 k m， 高 差 约为 4 0 0 m， 将 尾 砂 再 输送 回 矿 区 ， 在技 术 上 具 有 一 定 的难度 ， 且 电耗 高 、 充 填用 尾砂 的输 送 成本 高 。据 此 ， 不 对远 厂址 方 案 进 行 详 细 研 究 。另 外 两 种 充 填 方 案 的 区别在 于 开拓 系统 的不 同 ， 通 过 对 开 拓 方 案 的技 术经 济 比较 ， 胶 带斜 井 提 升矿 石 具 有 明显 的经 济优 势 。因此 对 于充填 法 开采 ， 设计 推荐 胶 带斜井 、 盲副井开拓 ， 近厂址选厂方案。采用崩落法开采时， 因胶 带斜 井提 升 矿石 的方 案 比竖井 提升 矿石 更具 有 经济优势 ， 因此本次分析不再考虑竖井提升方案 。 综上所述 ， 可能的采矿方案还存在充填法开采 、 胶带 斜井 、 盲 副井 开 拓 、 近厂 址 选 厂 方 案 ， 崩 落 法 开 采、 胶带斜井 、 盲副井 废石井开拓 、 近厂址选厂方 案和崩落法开采 、 胶带平 硐 、 盲 副井 盲废 石井开 拓 、 远 厂 址选 厂方 案 。 3 各采矿方案简述 根据初步 比较结果 ， 现将参与技术经济 比较 的 三种 方 案分述 如 下 。 1 方案 I 充 填 法 开 采 、 胶 带 斜 井 、 盲 副 井 开 拓 、 近厂址选厂方案。矿体采用大直径深孔空场嗣 后充填法开采 ， 开拓 系统选 用胶带斜井 、 盲副井方 案 ， 生产规模可达 1 0 0 0万 t ／ a ， 选矿厂 和采矿工业 场地集 中布置在矿体附近的山沟内。 首采中段为首采 中段为 4 4 0 m， 凿 岩、 充填 和回 风 水平 为 5 0 0 m， 有 轨运 输水 平在 3 8 0 m， 破 碎水 平设 在 3 2 0 m， 皮 带装 矿 水 平 在 2 9 0 m。井 下 回采 的 矿石 经破 碎后 下放 到皮 带 装 矿 水平 直 接 给 胶 带装 矿 ， 然 后 通 过两 段胶 带接 力运 往选 厂 的粗 矿堆 。废 石不 出 坑 ， 用 于充 填井 下 空 区。 根据 开 采 的 需要 ， 此 方 案 还设 一 条 直 通地 表 的 辅助斜坡道、 一条进风井和两条回风井。辅助斜坡 道主要负责大件无轨设备进 出坑内， 以及部分人员 材料 的运 输 ， 斜 坡 道 的 最 低 标 高 为 4 4 0 m 中段 。进 风井 除 了给井 下供 给新 鲜 风 流 外 ， 还 负 责井 下 有 轨 水平 大件 的下 放 。 2 方案 Ⅱ 崩落 法开采、 胶带斜井 、 盲副井 废石井开拓 、 近厂址选厂方案。采用 自然崩落法开 采 ， 开拓 系统 选 择 胶 带 斜 井 、 盲 副 井 盲 废 石 井 方 案 ， 生产 规模 前 期 2 4年 为 6 6 0万 t ／ a ， 后 期 1 8年 为 1 3 2 0万 t ／ a ， 选 矿 厂和 采 矿 工 业 场地 均 布 置在 矿 体 附近 的山沟 内。 首 采 中段确 定为 9 2 0 m， 有轨 运输 水平 为 6 4 0 m， 破 碎水 平 为 5 8 0 m， 装 矿 水平 为 5 4 0 m。 回采 的矿 石 经 过破 碎后 下放 到 装 矿水 平 直 接 给 胶 带装 矿 ， 然 后 通 过斜 井运 往选 厂 的粗矿 堆 。生产 期 间的废 石通过 废 石提 出坑 内 ， 然后 由无 轨卡 车运 至废石 场 。 根 据 生 产还 需 在 地 表增 设 一 条辅 助 斜 坡道 、 一 条 回风 井 和一条 进 风井 。辅助 斜坡 道 和进风 井功 能 同充填 法方 案 ， 斜坡 道 的最低 标高 为 9 2 0 m 中段 。 3 方案 Ⅲ 崩落法开采 、 胶带平硐 、 盲 副井 盲废石井开拓 、 远厂址选厂方案 。采用 自然崩落法 开采 ， 开拓 系统 选择 胶带 平硐 、 盲 副井 盲废 石井 方 案 ， 生产规模前期 2 4年 为 6 6 0万 t ／ a ， 后期 1 8年为 1 3 2 0万 t ／ a ， 选 矿厂 和采 矿 工 业 场 地 均 布 置 在 远 离 矿 区的开 阔场 地 内 。 首采 中段 确定 为 9 2 0 m， 有 轨运 输水 平 为 7 6 0 m， 破碎 水 平 为 7 0 0 m， 装 矿水 平 为 6 6 0 m。回采 的矿 石 l 4 中国矿 山工 程 2 0 1 3 年 第4 2 卷 经 过破 碎后 下放 到装 矿 水 平 直接 给 胶 带 装矿 ， 然后 通 过平 硐运 往选 厂的粗 矿堆 。生 产期 间的废 石通过 废 石 提 出坑 内 ， 然 后 由无轨 卡车运 至废 石场 。 辅 助斜 坡道 、 回风 井 、 进 风井 同方案 Ⅱ。 4 采矿方案经济技术 比较 为 了选 择最 优 的开 采 方 案 ， 设 计 中对 上 述 的 3 种方 案进行 了详 细 的技 术 经 济 比较 ， 比较 结 果 分别 见表 1和表 2 。 表 1采矿方案比较 表2 技术经济比较 由表 2中的比较结果可知， 方案 Ⅲ的经济效益 相对 较差 ， 不作 为 本 次研 究 的选 择方 案 。如 果 选 择 方案 Ⅱ， 即崩落法开采 、 近厂址选厂方案 ， 在技术上 自然崩落法生产工艺简单 ， 出矿位置固定 ， 比较容易 实现 规模 化 、 自动化 、 无人化 开采 ， 且采 矿成本 较低 ， 被誉为“ 地下岩石厂” 。因其前期规模小 ， 前期投 资较小 ， 所 以也可获得较好 的经济效益。如果选择 方案 I， 即充填 法 开采 、 近厂 址 选 厂方 案 ， 充 填 法 开 采 的首采 位置相 对 灵 活 ， 前期 可 以很 快达 到 较 大 的 生产规模 ， 且 回采的矿石 品位相对较高 ， 氧化率低， 选矿回收率较高 ， 有利于尽快 回收投资。另外采用 充填法开采可 以防止 由采矿 引起 的岩层 大幅度移 动 、 地表沉 陷， 并在保护生态和环境以及矿业可持续 发 展方 面 日益 显示 出其重 要 的作 用 ， 更加 符 合 资 源 、 经济 、 环境相互协调的发展方向。 下转第 5 4页 5 4 中国矿 山工程 2 0 1 3 年 第4 2 卷 修 理 ， 或 及时 更换 备件 。 4 ． 1 1 系统无 法正 常工作 系统必须 充满 润滑 脂且无 气穴 ， 否则 ， 系统 将无 法正常工作。保养 系统之后， 若更换 了主或副润滑 管 路 ， 则 应对 系统 启 动 注 油 ， 以排 出所 有 混入 空 气 ； 必要 时 ， 应 向润滑 脂筒 内加润 滑脂 ； 为清 除 主供 给管 路 内空气 ， 应在出口处拆下主供给管路 ， 且将一个外 部 润 滑 脂 源 连接 至 该 管 路 ； 按 顺 序 后 前 、 左 前 、 和 后桥 从各喷射器组上拆下螺塞 ； 使用一个外部 润 滑脂 源 ， 泵 出润 滑脂 ， 直 到在 喷射 器组处 出现 润滑脂 为止 ， 重新安装管螺塞。对于剩余喷射器组 ， 则重复 该程序 ； 从各喷射器上拆 下顶帽并将 一个外部润滑 脂 源 连接 至喷射 器 上 的润 滑 脂 嘴并 泵 出润 滑脂 ， 直 到被 润滑 的单 个 润滑脂 软管 或接 头 的远 端 出现润 滑 脂为 止 。 4 ． 1 2 系统润 滑脂 的劣 化 电动 轮现 场作业 条件 恶劣 ， 粉尘 大且无 孔不入 ， 往往 通过通 气孔 或微 小空 隙污染 各润 滑部位 的润 滑 脂 ， 特别是 日常检查 、 解体检修设备和更换零部件时 最为严重 ； 一旦润滑泵漏气 ， 会产生噪音和大量小气 泡 ， 势必引起润滑脂劣化 ， 使润滑部位机件表面气蚀 严重 。因此 ， 应 保证 系统 的 密封 性 和 通 气装 置 的性 能 ， 检 修 与更换 零 部件 、 添加 润 滑 脂 时 ， 特 别要 注 意 清洁， 防止混入灰尘 、 纤维、 铁屑等异物或系统管路 的配 管 和管接 头等 部位漏 气 。系统 应先用 冲洗 油清 洗干净 ， 用专用 的试 车油或磨合润滑油进行试运转 或磨合 ， 再用冲洗油冲洗干净 ， 最后才可向系统添加 润 滑脂 。 4 ． 1 3轴 承卡 滞或 堵塞 对于关键润滑点 ， 若其密封周围出现该现象 ， 且 表现得 干燥 ， 则 必须 进 行 诊 断并 修 理 。检 查 所有 的 润滑点 是否 有润 滑脂小 珠 出现在密 封周 围 。最 佳做 法是 在各 喷射器 上 的润滑脂 嘴处 ， 采用 手动润 滑各 轴承点 ， 若轴承有任何卡滞或堵塞 ， 易诊断出故障隐 患 ， 且 容易 冲洗轴 承 的污染物 。 5 结语 影 响大 型矿 用 电动轮汽 车 自动润滑 系统 的可靠 运行和使用寿命的因素很多 ， 正确的操作 、 日常点检 与维 修 以及 适 时 调 整 十分 重 要 。而 系 统 的过 度 加 压 、 修 改零 件 、 使 用不 兼 容 的化学 品和 液 体 、 磨 损及 损坏零件 ， 皆易导致设备的损坏或严重的人身伤害。 为 了保 证下 一周 期 系统 的正 常运 行 ， 熟 悉 该 系 统 的 常见故障分析及处理 ， 加强对系统润滑脂流量 、 压力 等参 数 的调 节控 制 ， 针 对 时 问控 制 器 、 电磁 阀 、 调 压 阀、 喷射器及润滑脂泵等关键零部件 ， 实施重点维护 保 养 、 定期 检修 、 及 时 监控 和适 时 更新 ， 可 保 证 系 统 工 况始终 最 佳 ， 对 大 型矿 山 节 能 降 耗 、 降低 生 产 成 本 、 提高技术经济和环保效益 ， 十分必要。 [ 参考文献] [ 1 ] 张伟旗． 大 型矿用 电动轮 巨型轮胎技 术装备创 新及损 坏形式探究处理 [ J ] ． 中国矿 山工 程 ， 2 0 1 2 ， 4 1 4 3 7 41 ． [ 2 ] 谢 南方 ． 自动润 滑注 油器 及 其 系统控 制 回路 的 应用 [ J ] ． 机械研究与应用 ， 2 0 0 2 ， 1 5 1 1 81 9 ． 【 3 ] 郭 占涛 ． 集中润 滑系统的应用与维修 [ J ] ． 工程机械 与 维修 ， 2 0 0 7 ， 1 0 ． [ 4 ] 藏铁钢 ， 楼佩 煌等． 新 型车载 底盘 自动润 滑系 统 的研 制 [ J ] ． 江苏大学学报 自然科学版 ， 2 0 0 4 ， 2 5 6 4 9 6 4 99 上接 第 1 4页 根据比较结果， 方案 I项 目投资的财务净现值 比方 案 Ⅱ约 多 8 ． 7亿元 ， 充 填 法 开采 的经 济效 益好 于崩落 法 。据此 推荐方 案 I， 即充填法 开采 、 近 厂址 选厂方 案 。 5 结论 矿山整体开采方案的选择 ， 无论对基建投资还 是今后 的生产运营都有很大 的影响， 在设计决策时 需要 对所 有 的因素 进 行 全 面分 析 ， 然 后 根 据其 各 种 因素的相关性进行组合优化分析， 避免因片面的分 析而 影响最 终 的选择 结果 ， 并 影 响矿 山的生产 效益 。 [ 参考 文献 ] [ 1 ] T o t a E W． N o r t h p a r k e s Mi n e s n e w p e r f o r m a n c e b e n c h m a r k s f o r u n d e r g r o u n d mi n i n g[ J ] ．P r o c e e d i n g s Au s t r a l a s i an I n s t i t u t e o f Mi n i n g a n d Me t a l l u r g y Ann u a l Co n f e r e n c e，1 9 97，Ba l l a r a t ，5 7 6 4． [ 2 ] 于 润仓． 采 矿工 程 师手 册 [ M] ． 北 京 冶 金 工业 出版 社 ． 2 0 0 9 ．