【正文】 甲瑪銅多金屬礦日產50000噸建設工程初步設計甲瑪銅多金屬礦日產50000噸建設工程初步設計目 錄1 總論 1 甲瑪?shù)V區(qū)交通位置及區(qū)域地理經濟 1 甲瑪工程設計概況 3 本次可研設計范圍 4 設計依據(jù)及基本原則 4 充填系統(tǒng)設計方案 6 存在的問題及建議 72 采礦工藝 83 充填材料與充填方案 11 充填能力 11 可利用充填材料 12 充填方案及充填材料的確定 14 充填料配比 18 充填工作制度 21 充填料漿濃度 214 充填系統(tǒng) 22 充填工藝流程 22 充填系統(tǒng)組成及設備選型 22 設備選型 26 充填管網(wǎng)系統(tǒng) 29 高位水箱和沉淀池 295 充填工業(yè)泵站 31 充填漿料輸送方式 31 泵站建設及設備選型 316 充填步驟 34 準備 34 管路充水 34 料漿充填 34 充填結束清理 347 充填站保溫 358 自動化控制系統(tǒng) 36 概述 36 控制水平 37 檢測控制系統(tǒng) 38 控制方式 39 設備選型 40 控制方式 40 供電電源 40 網(wǎng)絡接口 409 勞動組織 4110 環(huán)境保護 4211 安全措施 4412 投資估算 47 概述 47 編制依據(jù) 47 定額指標的采用 47 附表 471 總論2014年1月，某設計院和某有色冶金設計研究院有限公司編制完成了《礦業(yè)開發(fā)有限公司甲瑪銅多金屬礦50000噸/日建設工程初步設計》，某集團公司于2014年2月26日以“投資函【2014】51號”文進行了批復。50000噸/日建設工程是在甲瑪一期工程基礎上進行擴建，擴建后總規(guī)模達到1650萬噸/年，設計總體上采用露天和地下聯(lián)合開采方式。露天開采淺部礦體，包括角巖露天坑和南部露天坑，地下開采深部礦體，劃分為北采區(qū)和南采區(qū)。受上部露天采場及其他地表設施的影響，地下厚大礦體部分采用空場嗣后充填采礦法進行開采，因此，礦山需要設充填系統(tǒng)制備充填料漿并輸送至井下，以滿足充填采礦的需要。 甲瑪?shù)V區(qū)交通位置及區(qū)域地理經濟 位置與交通某自治區(qū)墨竹工卡縣甲瑪銅多金屬礦區(qū)位于某自治區(qū)“一江兩河”開發(fā)區(qū)中部，屬拉薩市墨竹工卡縣甲瑪鄉(xiāng)和斯布鄉(xiāng)管轄。地理坐標為：東經91176。43′06″～91176。50′00″；北緯29176。37′49″～29176。43′53″。東西長約8～11km，南北寬約6～11km，面積約106km2。距拉薩市區(qū)68km，至距墨竹工卡縣城7km。交通較為方便（圖1－1）。圖1－1 礦區(qū)交通位置圖 自然地理與經濟概況礦區(qū)位于岡底斯山脈東段郭喀拉日居山主峰果沙如則東北部，屬高山深切割區(qū)，山脊呈南北向和東西向，山頂多呈渾圓狀，山坡沖溝較發(fā)育，海拔4350～，地勢呈南高北低。坡度大、海拔高、相對高差大是本區(qū)地形三大特點。礦區(qū)內第四系松散堆積物廣泛發(fā)育，分布面積占85%以上。一半山坡密灌叢生，一半山坡或為腐植土覆蓋，或為寒凍風化形成的倒石覆蓋，厚度一般在1～5m。植被以高山草甸為主，有少量高山耐寒苔蘚，植被簡單。水系較發(fā)育，以大氣降水和冰雪融水供給。年降雨量在500mm左右，多集中在6－9月。區(qū)內氣候屬典型的大陸高原性氣候。雨季潮濕寒冷，冬季酷寒干燥，晝夜溫差較大。礦區(qū)無多年氣象資料，與礦區(qū)相距7km的墨竹工卡縣城（海拔3900m左右）多年（1978 年～2008 年）℃，℃，極端最低氣溫為－℃；6～8月月平均氣溫較高；11月至翌年4月溫度較低，1月份最低。與本礦區(qū)相鄰的驅龍礦區(qū)簡易氣象觀測資料：2007年礦區(qū)5～℃，極端最高氣溫為 ℃（7月2日），同比墨竹工卡縣最熱月（ 7～8月）℃；℃（12月8日）；甲瑪?shù)V區(qū)與驅龍礦區(qū)的地理位置相差不大，其觀測資料可作為參考。甲瑪鄉(xiāng)和斯布鄉(xiāng)均屬農牧區(qū)，人口約6千人，為藏族，農閑時剩余勞動力較多。主要糧食作物為青稞、冬小麥、豌豆、土豆，經濟作物有油菜。牧業(yè)飼養(yǎng)牦牛、黃牛、羊、馬、驢等。盛產畜皮及牛羊肉等，經濟較落后。 甲瑪工程設計概況甲瑪銅多金屬礦50000噸/日建設工程為在一期工程（1800kt/a）基礎上進行的擴建工程，擴建后礦山總規(guī)模為16500 kt/a（50000t/d）。礦床采用露天—地下聯(lián)合開采，其中露天開采位于礦床上部的角巖、矽卡巖型礦體，地下開采露天開采范圍外的矽卡巖礦體。采礦工工程包括角巖露天采場、南部露天采場、地下采區(qū)。角巖露天采場采用公路—固定破碎站—膠帶輸送機聯(lián)合開拓運輸方案，分期擴幫開采，各分期境界內剝離采用組合臺階陡幫作業(yè)，采礦采用緩幫作業(yè)。設計規(guī)模前期為6600kt/a，后期（南部露天開采結束后）9900kt/a。南部露天采場采用公路—固定破碎站—膠帶輸送機（有軌運輸）聯(lián)合開拓運輸方案，分條帶分期開采，條帶內剝離采用組合臺階陡幫作業(yè)，采礦采用緩幫作業(yè)。設計規(guī)模為4500kt/a。地下采區(qū)采用平硐—膠帶斜井+輔助斜坡道+輔助提升豎井開拓方案，分為南、北兩區(qū)開采。前期開采北區(qū)，生產規(guī)模為5400 kt/a。后期南、北兩區(qū)聯(lián)合開采，生產規(guī)模為6600 kt/a。采礦工藝前期以空場嗣后充填、兩步驟充填法為主，后期以空場、崩落法為主。設計新建一40000t/d選礦廠，并利用原一期選礦廠（設計處理能力6000t/d），核定兩選廠實際處理能力分別為43500t/d、6500 t/d，兩選廠合計處理能力為50000 t/d。新建選廠選礦碎磨工藝采用“SABC”流程，選別流程采用銅鉬混合浮選—銅鉬分離工藝。用于處理角巖礦石、矽卡巖銅鉬礦石。原一期選廠用于處理矽卡巖銅鉬、銅鉛鋅礦石。新建尾礦庫，尾礦采用膏體排放工藝。 本次可研設計范圍考慮露天、地下采礦均采用外包作業(yè)模式，充填作業(yè)采用帶資建設承包作業(yè)模式，集團批復的《某礦業(yè)開發(fā)有限公司甲瑪銅多金屬礦50000噸/日建設工程初步設計》總投資中不包括地下開采所需充填站建設費用。關于甲瑪充填系統(tǒng)，集團公司多次組織專家進行了論證，北京礦冶研究總院綜合論證結果，于2014年10月提交了《甲瑪銅多金屬礦高海拔大流量充填技術研究》，本次設計依據(jù)此研究報告并參照國內外類似礦山實際情況，對甲瑪50000噸/日建設工程的充填系統(tǒng)進行詳細的設計并對建設投資進行分析，以滿足集團公司決策及礦山建設的需要。 設計依據(jù)及基本原則 設計依據(jù)一、本項目相關文件（1）某集團公司“中金投資函【2014】51號”《關于某礦業(yè)開發(fā)有限公司甲瑪銅多金屬礦二期擴建工程1650萬噸/年初步設計的批復》，2014年2月26日。（2）北京礦冶研究總院《甲瑪銅多金屬礦高海拔大流量充填技術研究》，2014年10月。（3）國家及地區(qū)有關設計規(guī)范及標準； （4）國家有關勞動保護與安全工業(yè)衛(wèi)生、環(huán)境保護的政策法規(guī)；（5）現(xiàn)場調查收集的有關資料。二、技術標準及規(guī)范（1）中華人民共和國國家標準《地表水環(huán)境質量標準》GB38382002；（2）中華人民共和國國家標準《地下水質量標準》GB1484893；（3）中華人民共和國環(huán)境保護法；（4）中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治條例；（5）中華人民共和國國家標準《污水綜合排放標準》GB89781996；（6）中華人民共和國國家標準《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》GB1234890；（7）中華人民共和國國家標準《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準》GB185992001；（8）工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準（試行草案）（衛(wèi)生部、國家勞動總局1979年8月31日頒布）； 設計基本原則（1）嚴格執(zhí)行國家有關標準、規(guī)定、規(guī)范，保證設計質量；（2）充分利用礦山現(xiàn)有設施，盡量減少工程量，從而節(jié)約基建投資；（3）確保充填站的服務范圍和充填能力；（4）保證充填系統(tǒng)在服務年限之內的安全和使用的穩(wěn)定性；（5）高度重視環(huán)境保護和水土保持；（6）充填站布置應盡量緊湊，節(jié)約寶貴的工業(yè)場地；（7）工藝要盡可能簡單可靠；（8）使用過程中易于管理；（9）管道輸送系統(tǒng)運行可靠。 充填系統(tǒng)設計方案根據(jù)采礦方法及充填工藝，充填系統(tǒng)分為膠結充填和全尾砂充填兩種充填形式。（1）全尾砂非膠結充填二期選廠尾砂在選廠經深錐濃密機濃密至 64%～66%后，通過隔膜泵泵送至+4820 充填站的4座1500m3砂倉儲存并濃縮。尾砂經砂倉濃縮至66%濃度的尾砂后，采用重力自流放砂，經倉底的放砂孔，分別流入四臺Φ26003000mm的高濃度攪拌槽。再經攪拌槽攪拌后，給入充填管路（2）膠結充填二期選廠尾砂在選廠經深錐濃密機濃密至 64%～66%后，通過隔膜泵泵送至+4820 充填站的4座1500m3砂倉儲存并濃縮。尾砂經砂倉濃縮至66%濃度的尾砂后，采用重力自流放砂，經倉底的放砂孔，分別流入四臺Φ26003000mm的高濃度攪拌槽。水泥采用散裝水泥罐車運輸?shù)匠涮钫?，分別采用風力輸送至4座320m3的水泥倉，采用雙葉輪給料機給入TS微粉稱，再通過TS微粉稱供料至攪拌槽。注入高濃度攪拌槽的尾砂、水泥按照一定配比加水攪拌達到68～70%的充填料漿濃度后，給入充填管路。 存在的問題及建議據(jù)北京礦冶研究總院2014年10月編制的《甲瑪銅多金屬礦高海拔大流量充填技術研究》報告中的說明,選廠標高+4450m，充填站標高+4820m,尾砂從選廠泵送至充填站，泵送距離約為2200m，泵送標高約370m。甲瑪二期尾礦輸送隔膜泵型號為DGMB550/9型，輸送流量550m3/h，變頻調速，最大出口壓力為9MPa。根據(jù)隔膜泵的效能一般在泵的90%左右。而根據(jù)實際輸送揚程計算，滿足泵送要求。但由于充填站采用連續(xù)工作制度，并且處理能力較大，而且站址位于高海拔嚴寒地區(qū),而北礦院計算所得的數(shù)據(jù)僅為試驗+經驗公式，沒有進行環(huán)管試驗?？紤]到泵送的穩(wěn)定性，為了進一步論證方案的可靠性，建議甲方委托研究單位進行環(huán)管試驗。2 采礦工藝原設計對于厚度15m以下緩傾斜礦體，推薦采用機械化分層房柱法(嗣后充填)開采；對于厚度15～30m的緩傾斜礦體，采用底盤塹溝小階段空場法（兩步驟充填）開采；對于緩傾斜厚大（厚度大于30m）礦體，采用兩步驟充填采礦法、無底柱分段崩落法開采。經基建工程揭露，發(fā)現(xiàn)礦床工程地質條件復雜，礦巖穩(wěn)固程度在礦體不同位置變化較大，且有普遍變差的趨勢。經與中金國際、某公司共同研究，將原設計的分段鑿巖、階段出礦、階段充填的采礦工藝變更為分段鑿巖、分段出礦、分段充填的采礦工藝以適應工程地質條件的變化，即將原設計的兩步驟充填采礦法變更為分段充填采礦法。具體布置與工藝為：（1）礦塊布置及結構參數(shù)沿礦體走向每隔120~150m布置一條階段運輸?shù)?，形成?20~150m的大條帶，在大條帶間留設20m寬條帶間柱，在每個大條帶內中間位置留設10~15m寬連續(xù)礦柱，將大條帶劃分為寬60~75m寬小條帶。在小條帶內沿條帶長軸方向劃分盤區(qū)，盤區(qū)長90~120m，每個盤區(qū)布置1~2條溜井，在盤區(qū)內劃分采場，采場基準寬度15m，~，每個盤區(qū)包括6個采場，并間隔劃分為一步驟采場和二步驟采場。當遇礦巖條件較差位置時，沿采場長度方向分為15~30m長小采場作為獨立回采單元，或一個采場再沿跨度劃分為2個采場，（或同時縮小采場長度及跨度）作為獨立的回采單元，以控制頂板圍巖暴露面積及暴露時間。在中段高度內沿礦體縱向劃分分段，分段高度25m，當?shù)V體厚度小于30m時，沿礦體全厚劃分為一個分段開采。（2）采準切割在大條帶間柱（寬20m）內布置分段運輸巷道，作為通達各采場的運輸通道，在小條帶間柱（寬15m）內布置采場充填及回風巷道。各分段運輸巷道及充填巷道通過采準斜坡道相連，每個盤區(qū)布置1條盤區(qū)回風井和1~2條礦石溜井。最低分段巷道與有軌運輸水平高差控制在20m左右，以保證出礦溜井有足夠的儲礦時間，減小出礦與運輸?shù)母蓴_。自各分段運輸巷沿采場軸線布置鑿巖出礦平巷，在采場端部布置切割橫巷及切割井，切割井采用鉆鑿大直徑炮孔VCR法爆破成井，而后在切割橫巷中鉆鑿上向平行炮孔以切割井為自由面爆破形成切割槽。采場采用平底出礦結構。（3）礦房回采各采場在中段內自下而上逐分段進行回采。選用SimbaH1354（或其類似產品）液壓鑿巖臺車在各分段鑿巖巷道中鉆鑿上向前傾扇形炮孔，，向先行形成的切割槽崩落礦石。裝藥暫推薦采用國產BCJ4（或其類似產品）型裝藥車，炸藥為2巖石乳化粒狀炸藥，起爆采用全非電起爆系統(tǒng)，即導爆索和非電雷管聯(lián)合分段起爆。每次爆破2～3排炮孔，在盤區(qū)內多個礦塊同時爆破。選用Toro1400E電動遙控鏟運機（）在采場中裝礦，通過鑿巖出礦平巷、分段運輸巷、盤區(qū)溜井出礦。分段回采、充填并養(yǎng)護后再回采下一分段，二步驟采場滯后一步驟采場一個分段進行回采。（4）采場通風新鮮風流經人行通風井、分段運輸巷、鑿巖出礦巷進入回采工作面，污風經盤區(qū)回風井進入階段回風巷。對于爆破后以及遠離主風流采場、獨頭工作面，采用JK582№。（5）礦柱回采鑒于上部角巖露天與地下矽卡巖型礦體同時開采的特殊情況，條帶間柱根據(jù)巖石力學研究結果再行考慮如何回采及何時回采。（6）采場充填充填之前，首先進行充填準備，在本分段鑿巖出礦巷兩端架設隔墻進行密閉，在上分段鑿巖出礦巷道中架設充填管線，實行多點和多次充填，直至接頂。充填體強度滿足如下條件:①一步驟采場充填體要保證二步驟采場開采時受爆破擾動而不垮塌并保證出礦設備安全。②滿足大型鏟運機作為出礦底板的要求。③第一分段充填體強度滿足下階段開采的安全要求。④充填體及條帶礦柱的聯(lián)合支撐作用滿足露天與地下聯(lián)合開采安全的要求（需要進行巖石力學研究確定）。3 充填材料與充填方案 充填能力礦山充填法礦石日產量按下式計算：Ad=