【正文】 4%~66% 尾礦漿為36725~38741m3/d，折合小時(shí)流量為 1530~1614m3/h。 應(yīng)由原設(shè)計(jì)單位 核算礦山充填利用部分尾砂后，原設(shè) 計(jì)尾礦排放輸送系統(tǒng)是否滿足要求。 設(shè)計(jì)選用 雙金屬?gòu)?fù)合耐磨管 ，管道參數(shù) φ 273 19，管道壓力 。隔膜泵性能： Q=550m3/h， H=9MPa， P = 1900kW。 需要說(shuō)明的是 ， 《技術(shù)研究》 所確定沿程阻力系數(shù)是采用 流變儀測(cè)定料漿參數(shù)而后采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得出的，并非 管道 試驗(yàn) 測(cè)定的結(jié)果，與 我們所掌握經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)有一定差距 ，也可能 與實(shí)際數(shù)據(jù)有一定的誤差 ，如果阻力系數(shù)略有提高將不能滿足供砂要求， 此數(shù)據(jù)對(duì)甲瑪充填系統(tǒng)的建設(shè)至關(guān)重要，建議進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)研究工作。 （ 1）料漿制備 系統(tǒng) 料漿制備系統(tǒng)設(shè)備主要包括立式砂倉(cāng)、濃度計(jì)、電磁流量計(jì)、流量調(diào)節(jié)閥、刀閘閥、高濃度攪拌槽、水泥倉(cāng)、機(jī) 械回旋反吹扁布袋除塵器 、 閘板閥、雙葉輪給料機(jī)、 TS 微粉稱 、水泵、尾砂輸送管路、水泥管路、水輸送管路等。在攪拌前，水泥存儲(chǔ)在水泥倉(cāng)內(nèi)，水存儲(chǔ)在高位水箱中； 選廠 64%~66%濃度的尾砂輸送至 充填站 立式砂倉(cāng)，尾砂經(jīng)立式砂倉(cāng)二次濃密后制成 66%~68%濃度的尾砂，由倉(cāng)底放砂孔自流排出 ，再經(jīng) 流量計(jì)與流量調(diào)節(jié)閥計(jì)量調(diào)節(jié) 完畢后輸送至高濃度攪拌槽； 水泥經(jīng)倉(cāng)底的 采用雙葉輪給料機(jī)給入 TS 微粉稱，再通過(guò) TS微粉稱供料至 高濃度攪拌槽；水從高位水箱自流至攪拌室，通過(guò)三通分流后，由流量計(jì)與流量調(diào)節(jié)閥計(jì)量調(diào)節(jié)完畢后輸送至高濃度攪拌槽； 成品尾砂、水泥和水三種物料由高濃度攪拌槽攪拌，攪拌完畢后給入充填管路 。 4個(gè)立式砂倉(cāng)分別向 4個(gè)高濃度攪拌槽供料。排出的尾砂經(jīng)過(guò)濃度計(jì)、流量計(jì)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等計(jì)量調(diào)節(jié)后輸送至高濃度攪拌槽；水泥由 4個(gè)水泥倉(cāng)、 4臺(tái)雙葉輪給料機(jī)、 4 臺(tái) TS微粉稱 分別給料到 4 臺(tái)高濃度攪拌槽；水由高位水箱重力供水，經(jīng)過(guò)水路計(jì)量后進(jìn)入高濃度攪拌槽。 以上過(guò)程連續(xù)作業(yè)，進(jìn)行料漿的攪拌制備，保證充填用料漿需求。 攪拌好的充填料進(jìn)入充填管路，經(jīng)地面、 充填鉆孔 、井下和工作面充填管路后到達(dá)充填工作面，在布料管處進(jìn)行充填施工作業(yè)。 立式砂倉(cāng)主要起中轉(zhuǎn)穩(wěn)料作用，同時(shí)也要起到一定的濃縮作用，即確保充填濃度達(dá)到 68%～ 70%。 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 27 根據(jù)國(guó)內(nèi)外立式砂倉(cāng)應(yīng)用實(shí)踐情況，立式砂倉(cāng)推薦直徑為φ 12m，倉(cāng)底采用錐形倉(cāng)底。制備 后 66%~68%濃度的尾砂漿應(yīng)滿足 2h充填量，即 400m3。 （ 2）水泥倉(cāng) 甲瑪?shù)V采用 分段 充填采礦法，采場(chǎng)內(nèi)不同高度采用不同的充填配比，灰砂比分別為 1:4和 1: 1:25，計(jì)算的平均水泥單耗為，充填量按 4877m3/d計(jì)算，日充填水泥平均用量為 810t。 4247。因此，甲瑪?shù)V配置 4座水泥倉(cāng)，單個(gè)水泥倉(cāng)容積 350m3，可存儲(chǔ)水泥 455t。長(zhǎng)寬高 =6 6 。 （ 3）水泥輸送設(shè)備 根據(jù)充填能力要求，按照充填量 180m3/h、充填濃度 70%、最大灰砂比 1:4計(jì)算，每小時(shí)水泥最大耗量為 。 據(jù) 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 28 此，設(shè)計(jì)水泥 倉(cāng)底部 安裝一臺(tái)液動(dòng)閘板閥控制倉(cāng)底落料，并在閘板閥底部 安裝一臺(tái)雙葉輪給料機(jī)為 TS微粉稱給料。電機(jī)功率 22KW。 （ 3）攪拌設(shè)備 充填料漿攪拌工藝及攪拌設(shè)備的選擇要充分考慮充填料漿的性質(zhì)。為了制備均勻的充填料漿，攪拌時(shí)間也是非常重要的工藝參數(shù)。 礦山充填能力為 180m3/h，攪拌時(shí)間 2～ 3min，則攪拌槽的有效容積應(yīng)達(dá)到 6～ 9m3，攪拌槽有效利用率按 80%考慮，則攪拌槽容積為～ ，甲瑪?shù)V高濃度攪拌槽按 。 （ 4） 活化 設(shè)備 立式砂倉(cāng)采用高壓水和 壓縮空 氣活化造漿。水泵參數(shù)如下：流量 100m3/s，揚(yáng)程 80m，功率 37KW?？諌簷C(jī)參數(shù)如下：排氣量 ，排氣壓力 ，功率 250KW。 在砂倉(cāng) 底部布置 5 層管路，每層管路 均勻配置 25 噴咀 ， 4 座砂倉(cāng)共需噴咀 400 個(gè)。充填管線自充填鉆孔經(jīng) +4500m 充填管線聯(lián)絡(luò)巷與+4500m 中段運(yùn)輸巷連通，經(jīng)過(guò)中段聯(lián)絡(luò)巷及中段天井至各充填采場(chǎng)進(jìn)行充填。 充填站至充填鉆孔明管及井下主巷道采用φ 150mm 陶瓷管 ，進(jìn)入采場(chǎng)采用φ 150mm高錳鋼管 ， 工作 面采用φ 150mmPVC管， 管道采用卡式法蘭連接。對(duì)于立式砂倉(cāng)造漿及濃度調(diào)節(jié)，由于充填尾砂供料濃度為 64～66%，基本達(dá)到充填料漿濃度要求，其供水主要考慮供水壓力，壓力應(yīng)大于 ，用水量由于很小，可以忽略不計(jì)。因此。應(yīng)急水倉(cāng)容積應(yīng)滿足管道清洗 1小時(shí)的用水量，水流速按 ，滿足三套充填系統(tǒng)清洗管路的應(yīng) 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 30 急水倉(cāng)容積為：π 3600 3=477m3，水倉(cāng)容積設(shè)計(jì)為 480m3。 （ 2）沉淀池 在攪拌系統(tǒng)故障時(shí)，須清理出攪拌系統(tǒng)中的料漿，沉淀池是用來(lái)臨時(shí)存放清理出來(lái)的料漿的，同時(shí)還可臨時(shí)存放生產(chǎn)污水及立式砂倉(cāng)溢流水 ， 考慮到沉淀池的安全裕度，選取沉淀池容積為 135m3。 4450m 一標(biāo)段全部可以實(shí)現(xiàn)自流輸送， 4400m二、三標(biāo)段自流可輸送范圍見(jiàn)下表。從上表可以看出，為可靠自流輸送，基建區(qū)域（礦塊布置在 4420m 標(biāo)高） 65%左右可以自流輸送， 4445m 以上礦塊 45%左右、 4470m 以上礦塊 30%左右、 4490m以上礦塊 20%左右可以實(shí)現(xiàn)自 流輸送。 泵站 建設(shè)及設(shè)備 選型 因生產(chǎn)初期部分地段不能滿足自流輸送要求，需采用加壓泵輸送充填料漿，在充填站附近新建一座充填工業(yè)泵站，對(duì)料漿進(jìn)行加壓輸送。漿料滿足自流要求。 兩臺(tái) 攪拌桶制備的充填料漿 采用重力自流，經(jīng)電動(dòng)閘板閥調(diào)節(jié)后采用分料三通分流，在經(jīng)電動(dòng)閘板閥和電動(dòng)夾管閥匯入 3臺(tái)充填工業(yè)泵。 流程詳見(jiàn)圖 1 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 32 圖 1 充填工業(yè)泵型號(hào)為 ，電機(jī)功率 500kw，理論泵送能力 150m3/h。 充填工業(yè)泵 2臺(tái)工作， 1 臺(tái)備用。 ： （ 1）全液壓控制：采用全液壓控制開(kāi)式系統(tǒng)，油溫低，可靠性高，換向沖擊小，液壓系統(tǒng)自清潔能力強(qiáng)。 （ 3）砼活塞自動(dòng)退回技術(shù)：檢查和 更換活塞方便、快捷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用可靠。 （ 5）變量節(jié)能技術(shù)：液壓系統(tǒng)采用多項(xiàng)變量技術(shù)，比例控制，按需輸出，高效節(jié)能。 （ 7） S管閥技術(shù)：獨(dú)特的大嘴 S閥設(shè)計(jì)，閥體內(nèi)部通徑增大，吸入面積增加，吸入效率提高，料漿更易泵送。 6 充填步驟 在充填料制備系統(tǒng)完全 準(zhǔn)備好的情況下，即可開(kāi)始充填工作。 準(zhǔn)備 通過(guò)對(duì)充填站、井上井下管路檢查，確認(rèn)設(shè)備完好、無(wú)故障，方可進(jìn)行充填工作。 管路充水 充填開(kāi)始時(shí)，先向管路中充水。 料漿充填 待泵送出一定量的水之后即可開(kāi)始充填。 充填結(jié)束清理 充填結(jié)束清理方法分兩種，一種為加入少量水（ 3～ 5m3）后加氣壓分段推動(dòng)，將料漿壓入采空區(qū)，如采用較多水時(shí)，注意管路末端的水排向排水溝。 7 充填站保溫 該充填站地處高海拔嚴(yán)寒地區(qū)，為防止 尾砂倉(cāng) 出現(xiàn)結(jié)凍狀況影響 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 35 生產(chǎn)， 需要對(duì)尾砂倉(cāng)采取保溫措施 。 8 自 動(dòng)化控制系統(tǒng) 概述 甲瑪銅多金屬礦地處高原環(huán)境，充填站標(biāo)高 +4820m，工作自然條件惡劣。充填自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)具有運(yùn)行可靠有效、功能齊全、操作簡(jiǎn)單靈活、擴(kuò)展容易、維護(hù)方便等特點(diǎn)，對(duì)充填生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全面 的自動(dòng)控制與運(yùn)行監(jiān)控。 充填站主要控制調(diào)節(jié)回路如下： （ 1）尾砂供料流量控制； （ 2）立式砂倉(cāng)放砂流量、濃度監(jiān)測(cè)與控制； （ 3）充填料漿配比控制； （ 4）充填料漿濃度控制； （ 5）恒壓供水控制； （ 6）立式砂倉(cāng)、水泥倉(cāng)、高位水箱、高濃度攪拌槽的料位監(jiān)測(cè)與控制； （ 7）充填管路堵塞事故處理。 集散系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)： 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 37 集散控制系統(tǒng)（ DCS）是一種以分散數(shù)據(jù)采集、控制和集中監(jiān)視管理為主要特征的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是 DCS 的骨架，它是 DCS 的基礎(chǔ)和核心。對(duì)于一個(gè) DCS 系統(tǒng)首先要滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，即在確定的時(shí)間限度內(nèi)完成信息的傳遞；另外，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)必須可靠，在任何情況下，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不能中斷，大多數(shù) DCS 系統(tǒng)均采用雙總線型、環(huán)型或雙重星星來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)冗余、提高可靠性；而且，網(wǎng)絡(luò)一般都具有開(kāi)放性，使系統(tǒng)可按實(shí)際需求進(jìn)行拓展 。其主要功能有三個(gè)：一是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程量進(jìn)行數(shù)字化，形成與現(xiàn)場(chǎng)一致的過(guò)程量的實(shí)時(shí)映像。三是在本站實(shí)現(xiàn)局部自動(dòng)控制、順序控制和閉環(huán)控 制 。 工程師站是對(duì) DCS 進(jìn)行離散的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)： 系統(tǒng)信息集成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可化分為三個(gè)層次，即：現(xiàn)場(chǎng)控制層、上位監(jiān)控層和上位管理層。過(guò)程監(jiān) 控層由 4臺(tái)操作站（ 其中一臺(tái)工程師站，三臺(tái)操作員站） 和一臺(tái)服務(wù)器 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 38 組成。服務(wù)器一方面通過(guò)管理軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)上位機(jī)系統(tǒng)的管理；另一方面作為數(shù)據(jù)服務(wù)器，為數(shù)據(jù)存貯、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表和整合提供數(shù)據(jù)支持。操作站使用與 DCS 的接口把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集到過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)中后，系統(tǒng)信息集成主要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的通訊以及控制系統(tǒng)的網(wǎng)頁(yè)發(fā) 布兩個(gè)方面 。 （ 2）、配比控制。 （ 4）、開(kāi)關(guān)控制。 （ 6）、最大值 /小值選擇。 （ 8）、聯(lián)鎖控制。 檢測(cè)控制系統(tǒng) （ 1）選廠尾砂量自動(dòng)計(jì)量。 （ 3）尾砂倉(cāng)出料濃度檢測(cè)和控制系統(tǒng)。 （ 5）水泥倉(cāng)上下料位進(jìn)行檢測(cè)報(bào)警 （ 6）水泥倉(cāng)出料量檢測(cè)和控制。 （ 8）高濃度攪拌槽出料量檢測(cè)計(jì)量。 （ 10）充填管路沿程壓力監(jiān)測(cè)。 （ 12）、對(duì)所有用水點(diǎn)的水量、所有工藝物料量進(jìn)行檢測(cè)計(jì)量累計(jì)，累計(jì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，打印保養(yǎng)及維護(hù)報(bào)告。 控制方式 在控制室設(shè)置集中自動(dòng)控制方式和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)方式。而現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)則由操作人員在現(xiàn)場(chǎng)控制柜上完成操作。 在集中自動(dòng)控制運(yùn)行時(shí)，設(shè)備啟動(dòng)前，必須由控制室操作人員和現(xiàn)場(chǎng)操作工進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)，系統(tǒng)才能啟動(dòng)運(yùn)行。 在現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)控制箱上的遠(yuǎn)程 /就地開(kāi)關(guān)打到就地方式，此時(shí)不僅從控制程序上斷開(kāi)回路，而且從電氣連接上斷電，從而保證現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的絕對(duì)安全 。設(shè)備匯總表中儀表數(shù)量因設(shè)計(jì)進(jìn)程無(wú)法統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確，以施工圖為準(zhǔn)。充填車間的工藝流程中的檢測(cè)和控制集中于一個(gè)控制室，面積約100m2。 借助于企業(yè)信息管理網(wǎng)絡(luò)硬件平臺(tái)，連接選礦集中控制 DCS 系統(tǒng)、全礦供配電計(jì)算機(jī)監(jiān)控的 PLC 控制設(shè)備（具有 TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)接口模塊），組成工業(yè)以太網(wǎng)。 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院 南湖大路 4726 號(hào) 41 9 勞動(dòng)組織 每天 2班充填，兩班共充填 16h，充填系統(tǒng)地面充填班組每班共需 6 人，井下充填班組每班共需 5 人，充填系統(tǒng)每班共需 11 人，兩班共需 22 人。 （ 2）工作面充填班組 井下充填工作面充填班組人員組成 表 52 序號(hào) 崗位 人數(shù) 單位 備注 1 班長(zhǎng) 0 人 工作面操作工兼職 2 工作面操作工 4 人 3 管路巡檢工 1 人 兼節(jié)流閥操作 合計(jì) 5 人 注：表中為每班需要人員，配置僅供參考，具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。 水泥上料過(guò)程中的粉塵主要是由卸料引起的，對(duì)于此類粉塵，可以采取的除塵措施為： 降低裝卸料點(diǎn)落差：通過(guò)優(yōu)化盡量降低卸料點(diǎn)落差，減少粉塵產(chǎn)生量。 （ 2）粉料輸送過(guò)程中的除塵措施：粉料的運(yùn)輸采用散裝水泥運(yùn)輸車，有效防止在運(yùn)輸過(guò)程中的粉塵污染，粉料由粉料倉(cāng)經(jīng)螺旋輸送機(jī)輸送至計(jì)量斗，特點(diǎn)：連續(xù)螺旋葉片阻力