【正文】 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(shì)呈南高北低。 43′ 53″。地理坐標(biāo)為：東經(jīng) 91176。 50000 噸 /日建設(shè)工程 是在甲瑪一期工程基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)建 ，擴(kuò)建后總規(guī)模達(dá)到 1650 萬(wàn)噸 /年，設(shè)計(jì)總體上采用露天和地下聯(lián)合開(kāi)采方式。露天開(kāi)采淺部礦體，包括角巖露天坑和南部露天坑，地下開(kāi)采深部礦體，劃分為北采區(qū)和南采區(qū)。 43′ 06″～ 91176。東西長(zhǎng)約 8～ 11km，南北寬約 6～ 11km，面積約 106km2。坡度大、海拔高、相對(duì)高差大是本區(qū)地形三大特點(diǎn)。水系較發(fā)育，以大氣降水和冰 雪融水供給。礦區(qū)無(wú)多年氣象資料，與礦區(qū)相距 7km 的墨 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 3 竹工卡縣城（海拔 3900m左右）多年（ 1978 年～ 2020 年）平均氣溫℃，極端最高氣溫為 ℃，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。主要糧食作物為青稞、冬小麥、豌豆、土豆，經(jīng)濟(jì)作物有油菜。 礦床采用露天 — 地下聯(lián)合開(kāi)采，其中露天開(kāi)采位于礦床上部的角巖、矽卡巖型礦體，地下開(kāi)采露天開(kāi)采范圍外的矽卡巖礦體。 南部露天采場(chǎng)采用 公路 — 固定破碎站 — 膠帶輸送機(jī)（有軌運(yùn)輸）聯(lián)合開(kāi)拓運(yùn)輸方案，分條帶分期開(kāi)采，條帶內(nèi) 剝離采用 組合臺(tái)階陡幫 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 4 作業(yè)，采礦采用緩幫作業(yè)。后期南、北兩區(qū)聯(lián)合開(kāi)采，生產(chǎn)規(guī)模為 6600 kt/a。用于處理角巖礦石、矽卡巖銅鉬礦石。 關(guān)于甲瑪充填系統(tǒng)，集團(tuán)公司多次組織專家進(jìn)行了論證， 北京礦冶研究總院 綜合論證結(jié)果，于 2020年 10 月 提交了 《甲瑪銅多金屬礦高海拔大流量充填技術(shù)研究》 ，本次設(shè)計(jì)依據(jù)此研究報(bào)告并參照國(guó)內(nèi)外類似礦山實(shí)際情況，對(duì)甲瑪 50000 噸 /日建設(shè)工程 的充填系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)并對(duì)建設(shè)投資進(jìn)行分析，以滿足集團(tuán)公司決策及礦山建設(shè)的需要。 二、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范 （ 1）中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 GB38382020； （ 2）中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 GB1484893； （ 3）中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法 ； （ 4）中華人民共和國(guó)環(huán)境噪聲污染防治條例 ； （ 5）中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB89781996； （ 6）中華人民共和國(guó) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB1234890； （ 7）中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》 GB185992020； （ 8）工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（試行草案）（衛(wèi)生部、國(guó)家勞動(dòng)總局 1979 年 8月 31 日頒布） ； 設(shè)計(jì)基本原則 （ 1）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定、規(guī)范，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量； （ 2）充分利用礦山現(xiàn)有設(shè)施，盡量減少工程量，從而節(jié)約基建投資； 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 6 （ 3）確保充填站的服務(wù)范圍和充填能力； （ 4）保證充填系統(tǒng)在服務(wù)年限之內(nèi)的安全和使用的穩(wěn)定性； （ 5）高度重視環(huán)境保護(hù) 和水土保持； （ 6）充填站布置應(yīng)盡量緊湊，節(jié)約寶貴的工業(yè)場(chǎng)地； （ 7）工藝要盡可能簡(jiǎn)單可靠； （ 8）使用過(guò)程中易于管理； （ 9）管道輸送系統(tǒng)運(yùn)行可靠 。 再經(jīng)攪拌槽攪拌后，給入充填管路 （ 2）膠結(jié)充填 二期選廠尾砂在選廠經(jīng)深錐濃密機(jī)濃密至 64%～ 66%后，通過(guò)隔膜泵泵送至 +4820 充填站的 4座 1500m3砂倉(cāng)儲(chǔ)存并濃縮。 存在的問(wèn)題及建議 據(jù)北京礦冶研究總院 2020年 10月編制的《甲瑪銅多金屬礦高海拔大流量充填技術(shù)研究》報(bào)告中的說(shuō)明 ,選廠標(biāo)高 +4450m，充填站標(biāo)高 +4820m,尾砂從選廠泵送至充填站，泵送距離約為 2200m，泵送標(biāo)高約 370m。 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(yán)寒地區(qū) ,而北礦院計(jì)算所得的數(shù)據(jù)僅為試驗(yàn) +經(jīng)驗(yàn)公式，沒(méi)有進(jìn)行環(huán)管試驗(yàn)。 經(jīng)與 中金國(guó)際、華泰龍公司共同研究，將 原設(shè)計(jì)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(yīng)工程地質(zhì)條件的變化 ，即將原設(shè)計(jì)的 兩步驟充填采礦法 變更為分段充填采礦法。 在中段 高度 內(nèi) 沿礦體縱向劃 分分段，分段高度 25m，當(dāng)?shù)V體厚度小于 30m 時(shí)，沿礦體全厚劃分為一 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 9 個(gè)分段開(kāi)采。 自各分段運(yùn)輸巷沿采場(chǎng)軸線 布置 鑿巖出礦平巷 ， 在采場(chǎng)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 。 裝藥暫推薦采用國(guó)產(chǎn) BCJ4（或其類似產(chǎn)品） 型裝藥車(chē)，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(dǎo)爆索和非電雷管聯(lián)合分段起爆。 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 10 （ 4）采場(chǎng)通風(fēng) 新鮮風(fēng)流經(jīng)人行通風(fēng)井、分段 運(yùn)輸巷 、 鑿巖出礦巷 進(jìn)入回采工作面，污風(fēng)經(jīng) 盤(pán)區(qū)回風(fēng)井進(jìn)入階段 回風(fēng)巷。 充填體強(qiáng)度滿足如下條件 : ① 一步驟采場(chǎng) 充填體 要保證二步驟采場(chǎng)開(kāi)采時(shí)受爆破擾動(dòng)而不垮塌并保證出礦設(shè)備安全。 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 11 3 充填材料與充填 方案 充填能力 礦山 充填法礦石日產(chǎn)量按下式計(jì)算： Ad=Vk/T= =5400000247。 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 12 可利用 充填材料 膠凝 材料 西藏地區(qū) 尚未發(fā) 現(xiàn) 或了解到足夠的 生產(chǎn)新型固結(jié)材料的主要原料， 可利用膠結(jié)材料只有水泥， 設(shè)計(jì)膠凝材料推薦采用 級(jí)復(fù)合硅酸鹽水泥。 （ 2）全尾砂粒級(jí)組成 d50 為 m， 74μ m 占到 %，37μ m 約占 52%，全尾砂粒度偏細(xì)，屬于細(xì)粒級(jí)物料。 分級(jí)尾砂 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 13 以 37μ m 作為分級(jí)界線，全尾砂中 +37μ m 粗尾砂含量為 %，分級(jí)粗砂產(chǎn)率按 75%計(jì)算，二期選廠日供分級(jí)尾砂量可達(dá) t，可滿足二期工程地下開(kāi)采對(duì)充填骨料數(shù)量的要求。 全尾砂與分級(jí)尾砂 28 天齡期單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果 表 31 單位： MPa 充填濃度 充填骨料 砂灰比 4 6 8 10 12 16 20 25 66 全尾砂 分級(jí)尾砂 68 全尾砂 分級(jí)尾砂 70 全尾砂 分級(jí)尾砂 72 全尾砂 分級(jí)尾砂 74 全尾砂 分級(jí)尾砂 廢石 礦山一期牛馬塘露天采場(chǎng)生產(chǎn)期間，在牛馬塘排土場(chǎng)堆存有大量廢石， 以 角巖、矽卡巖 、 矽卡巖化結(jié)晶灰?guī)r、大理巖為主 ，可作為輔 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 14 助充填骨料利用。 充填系統(tǒng)主要由尾砂供給系統(tǒng) （隔膜泵 +輸砂管線） 、充填站尾砂漿制備系統(tǒng) （立式砂倉(cāng)） 、水泥供給系統(tǒng) （水泥倉(cāng)） 、充填料漿攪拌 系統(tǒng)（攪拌站）、充填料 輸送系統(tǒng) （充填鉆孔及充填管線） 、充填供 （回） 水系統(tǒng)及自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成。碎石、全尾 砂、水泥攪拌均勻制備成濃度 約 72%膏體料漿， 通過(guò)柱塞泵泵送至井下采場(chǎng)進(jìn)行充填。 參考 北京科技大學(xué)完成的 新疆銅輝銅礦膏體充填 實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，粗骨料相當(dāng)于混凝土的石子，有利于提高充填體強(qiáng)度 ， 粗骨料改善充填物料的級(jí)配，可形成更高濃度的 充填料漿（膏體），使充填體得以改善。 全尾砂高濃度自流充填及分級(jí)尾砂自流充填是國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用廣泛的充填方式，其系統(tǒng)工藝流程、裝備、自動(dòng)化控制等系統(tǒng)均較成熟，與之相配套的各種采礦方法及井下充填工藝也已在眾多礦山得到成功運(yùn) 用。 在運(yùn)行費(fèi)用方面， 三個(gè)方案所使需人力、動(dòng)力基本相當(dāng)（不考慮廢石破碎、運(yùn)輸）， 其運(yùn)營(yíng)成本主要 相差在水泥的消耗量。 （ 4）其他方面 本項(xiàng)目尾礦庫(kù)基本壩 高 ，尾砂堆高 ，總壩高 ，為一重大危險(xiǎn)源。 （ 5）充填方案的確定 綜合考慮， 方案三與方案一相比，雖在經(jīng)濟(jì)方面略有優(yōu)勢(shì) ，但其可靠性、工藝成熟度相對(duì)較差，且無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐 ， 設(shè)計(jì)暫不推薦，建議進(jìn)行此方面的試驗(yàn)研究工作 ，在 條件成熟時(shí)可 增設(shè)泵送系統(tǒng) 作為全尾砂充填 系統(tǒng) 的補(bǔ)充 。 但 分級(jí)尾砂充填方案受尾礦庫(kù)安全條件限制， 全尾砂 +破碎 廢石方案無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐尚不成熟，且集團(tuán)組織多次討論論證擬采用全尾砂高濃度自流充填方案，本設(shè)計(jì)暫推薦該方案。 2）形成的充填體的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 19 全尾砂膠結(jié)充填體單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果 表 33 國(guó)內(nèi)外部分礦山高大采場(chǎng)充填體配比設(shè)計(jì)資料 表 34 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 20 根據(jù)表 34，高大采場(chǎng)充填體強(qiáng)度一般接近或大于 。 設(shè)計(jì)推薦充填料將配比 詳見(jiàn)表 35。根據(jù)充填料漿流變?cè)囼?yàn)及充填體強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)論，推薦甲瑪?shù)V充填料漿濃度為 68%~70%。經(jīng)倉(cāng)底的放砂孔，通過(guò)尾砂管道中設(shè)置的濃度計(jì)、流量計(jì)與 電控球閥 分別為四臺(tái)高濃度攪拌槽供料。 此方案可保證尾砂 漿 充分的沉降濃縮時(shí)間，有利于保證砂倉(cāng)放砂濃度，從而保證充填質(zhì)量。 但 不利于砂倉(cāng)放砂濃度的保證。 供砂流量計(jì)算表 表 41 濃密機(jī) 供砂濃度 (%) 供砂砂 漿密度 （ t/ m3） 供砂 時(shí)間 （ h） 砂倉(cāng)放 砂濃度 （ t/ m3） 砂倉(cāng)放砂 砂漿密度 （ t/ m3） 充填 時(shí)間 (h) 充填 流量 （ m3/ h） 富裕 系數(shù) 供砂 流量 （ m3/ h） 64 24 66% 12 540 313 64 24 68% 12 540 330 66 24 66% 12 540 297 66 24 68% 12 540 313 經(jīng)計(jì)算，為滿足充填工作的需要，供砂流量在 297~330 m3/h 之間，設(shè)計(jì)選取大值，即 尾砂漿流量按 330m3/h確定供砂管線及設(shè)備 。 （ 3）供砂 管路 《技術(shù)研究》 推薦供砂管 路 內(nèi)徑以 230~235mm為宜，以達(dá)到實(shí)際流速高于臨界流速，且盡可能降低沿程損失的的目的。 按隔膜泵的揚(yáng)程效率 90%計(jì)算，現(xiàn)有隔膜泵揚(yáng)程為 ，即810mH2O，基本可以滿足要求。攪拌系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)計(jì)量、連續(xù)活化攪拌的方式，具有配比精度高、攪拌效果好，可保證料漿泵送充填料的性能。每個(gè)立式砂倉(cāng)布置一根供料管路至高濃度攪拌槽，立式 砂倉(cāng)靠自身料漿重力濃密得到 66%左右的尾砂，經(jīng)砂倉(cāng)底部出料口排出。 （ 2）充填管路系統(tǒng) 充填管路系統(tǒng)主要由充填管路、三通、液控節(jié)流閥、截止閥等組成，其中充填管路包括地面管路、 充填鉆孔 管路、井下主管路和工作面充填管路部分。甲瑪設(shè)計(jì)充填流量為 180m3/h，考慮到工況的