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某选厂厂址方案的选择
2019-09-19
总图设计与运输在厂址选择过程中起到极为重要的作用,如何对可能性的厂址通过 一定的方法和步骤进行筛选对于企业而言至关重要。影响厂址选择的因素较多,以某新建矿山的 厂址选择为例,提出应在满足国家政策法律法规的前提下,对可选厂址先进行总图布置,收集详细 的资料,比较各厂址的优劣,排除缺陷明显的厂址,对意向性的厂址再进行技术经济分析,最终推荐 安全环保、经济合理的厂址。
Serial No. 604 August. 2019 现ꢀ 代ꢀ 矿ꢀ 业 MODERN MINING 总第 604期 2019 年 8 月第 8 期 某选厂厂址方案的选择 郑浩林 昆明有色冶金设计研究院股份公司) ( ꢀ ꢀ 摘ꢀ 要ꢀ 总图设计与运输在厂址选择过程中起到极为重要的作用,如何对可能性的厂址通过 一定的方法和步骤进行筛选对于企业而言至关重要。 影响厂址选择的因素较多,以某新建矿山的 厂址选择为例,提出应在满足国家政策法律法规的前提下,对可选厂址先进行总图布置,收集详细 的资料,比较各厂址的优劣,排除缺陷明显的厂址,对意向性的厂址再进行技术经济分析,最终推荐 安全环保、经济合理的厂址。 关键词ꢀ 厂址选择ꢀ 矿山总图ꢀ 方案 DOI:10. 3969 / j. issn. 1674-6082. 2019. 08. 045 ꢀ ꢀ 厂址选择对于厂矿企业建设而言极为重要,影 响建设进度、投资和区域环境以及企业未来的经营 发展等,因此科学合理地选择厂址位置至关重要。 在确定的大区域内选择厂址所需考虑的因素是多种 的,主要有物料的进出运输方式、场地建设自然条 件、四邻关系、法律法规等,现结合某新建矿山厂址 方案比较选择介绍总图运输设计中的厂址选择要点 和选择方法。 1 ꢀ 工程概况和厂址初选 项目所在区域已有成熟矿山,本工程为资源接 替可持续生产进行探勘,探明储量较大的铜矿,根据 资源和矿体赋存情况及开采技术条件,经分析研究, 推荐矿山建设规模为 6 000 t/ d、198 万 t/ a,地下开 采。 所在区域属深切割中山地貌,海拔最高 2 030 m,最低 1 250 m,矿区海拔 1 500 ~ 2 000 m,属中亚 热带西部半湿润季风气候区。 夏季由于雨量比较丰 富,冬季天气晴朗温暖,主导风向东北风。 因现有矿 山水电交通建设条件齐备,为本项目建设奠定了较 好基础,因为探矿权范围较大,在初步选择厂址时, 围绕矿权范围 4 个大的方向上均考虑进去,经过实 地踏勘,结合探矿权范围、矿体赋存、地表地形及地 表交通、设施等情况,初步选择可以作为新建选厂厂 址使用的位置主要有以下几个:位于矿区东侧的 A 厂址,位于矿区中部东侧的 B 厂址,位于矿区北侧 的 C 厂址(现有选厂,其矿源已逐步消耗完毕),位 于矿区西侧的 D 厂址,具体分布见图 1。 图 1ꢀ 初步拟定厂址总体布置 2 ꢀ 厂址方案比选 对初步拟定的选厂厂址根据地形条件、物流运 输方式、总平面和竖向设计进行介绍,找出各个厂址 的优劣,以合理确定厂址。 2. 1ꢀ A 厂址方案 A 厂址位于矿区南侧,距矿区东侧约 2. 0 km。 该厂址海拔 1 850 ~ 1 890 m,地形坡度约 12°,较平 缓,适合布置选矿厂,但厂址为水改旱的梯田,周边 农田环绕,靠近村庄,征地难度大,与农村关系复杂。 选择 A 厂址,可采用胶带斜井或箕斗竖井开拓方 案,但胶带斜井布置超出探矿矿权范围,在实施中受 矿权证法规制约,办理采矿许可证及安全生产许可 证的难度大;箕斗竖井开拓方案井巷工程布置已收 缩到探矿权范围,但投资大,原矿地表输送须经过其 他矿权。 A 选厂方案总平面及竖向布置见图 2,A 选厂典型断面见图 3。 ꢀ ꢀ 郑浩林(1985—),男,工程师,650000 云南省昆明市白塔路 208 号。 1 53 总第 604 期 现代矿业 2019 年 8 月第 8 期 ꢀ ꢀ 对于 A 厂址,地形整体有利,但是从国家法规 [ 1-2] ,存在征地困难,穿越探矿权范围,这 2 个因 方面 素基本可以确定该厂址的选择度不高。 厂址选择必 须按照现行的法律法规和国家政策进行,一个厂址 地形条件优越,但是违背了法律政策是不可取的。 2 . 2ꢀ B 厂址方案 B 厂址位于矿区中部偏北侧,现状主干公路附 近,距离①号矿体西南直线距离约 1. 10 km。 现状 地形整体呈北南走向,北部靠近公路,东西两侧有冲 沟。 冲沟所夹山脊地形平缓,可利用部分地形坡度 约 18°;东西长度 420. 0 m,南北宽度约 175. 0 m,总 图 2ꢀ A 厂址总平面及竖向布置 图 3ꢀ A 厂址典型断面(单位:m) 图布置上可以合理利用山脊,将西部小冲沟作为东 部基建废石场场址,利用场地开挖弃土填筑东部冲 沟作为辅助工业场地。 外部道路从西部接现状主干 道入选厂。 选厂布置台阶在满足工艺流程要求基础 上,挡墙一般高约 6 m,投资较省。 主要建构筑物布 置在山脊挖方地带,东部小冲沟回填后,作为停车调 车场地,整个场地开阔,能满足 6 000 t/ d 选厂的需 要。 B 选厂方案总平面及竖向布置图见图 4,B 选厂 典型断面见图 5。 图 4ꢀ B 选厂方案总平面及竖向布置(单位:m) 图 5ꢀ B 选厂方案典型断面(单位:m) ꢀ ꢀ B 厂址方案采用箕斗竖井提升矿石,然后胶带 选厂西侧冲沟。 废石临时堆置在 2 个基建废石场, 转运至选厂原矿堆场,胶带运距约 660 m;箕斗竖井 场地布置在选厂西北山头,场地标高为 2 000. 00 m。 考虑在西部回风井附近设计基建废石场,东部利用 生产期作为充填制备站充填物料。 本厂址方案优点是选厂总图运输工程投资较 省,外部交通更为便利。 从矿体分布情况来看,东部 1 54 ꢀ ꢀ 郑浩林:某选厂厂址方案的选择ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2019 年 8 月第 8 期 矿体厚大,箕斗竖井及选厂布置矿区东部井下原矿 运输方便。 2. 4ꢀ D 厂址方案 D 厂址位于矿区西部下侧山坡上,在现有主干 2 . 3ꢀ C 厂址方案 公路旁侧,靠近矿区,现状地形呈东西走向,东高西 低,整体地形东西方向宽度约 220. 00 m,南北长度 约 245. 00 m,地形坡度约 29°。 因为场东侧地段压 矿,所以将厂址靠西设置,可利用部分标高较低,地 形较陡,总图工程量大,井下开采运输反向,不顺畅, 选厂尾矿浓缩出口标高低,充填尾砂扬送高差大,且 部分设施放在了其他矿采矿权范围内。 该厂址优点 在于拟建厂址与推荐尾矿库厂址距离近,便于尾矿 输送;拟建厂址四邻关系较为简单,周边 500 m 范围 内不存在村民住户。 C 厂址为矿区已有选厂,规模为 6 000 t/ d。 根 据“统筹兼顾、因地制宜、节约投资”的原则,考虑充 分利用 C 选厂现有选矿设施及组织机构,对选厂部 分选矿设备设施进行升级改造,改造后能够满足将 来矿山生产的要求,有利于节省新增投资,并使已有 资产得到利用。 C 选厂位于矿区西侧山顶上,距离 ① 号矿体北部边界约 3. 95 km,为正在生产运营的 选厂。 厂区现状交通方便,场地开阔,有改造空间。 选厂改造部分无需新征地,总图工程量最省,建设周 期短。 图 6ꢀ D 选厂方案总平面及竖向布置(单位:m) 图 7ꢀ D 厂址典型断面(单位:m) 3 ꢀ 厂址选择确定 输条件、是否存在明显的不良地质现象等情况。 在 3 . 1ꢀ 要素比较 纸上作图和踏勘阶段要充分和建设投资单位进行对 接,收集厂址范围内以下资料:地质情况、建构筑情 况、各等级公路和铁路等、电力设施和线路、外部的 交通和村户、企业、用地类别等。 在这些工作基础上 与采选尾等专业充分配合,进行各个厂址的总体布 在方案阶段所使用的地形图一般比例尺较小, 为了更好地掌握厂址情况,在地形图上分析了 4 个 有可能性的厂址,在纸上作图后要对厂址方案进行 详细的踏勘,初步了解地形地貌和四邻关系、交通运 1 55 总第 604 期 现代矿业 2019 年 8 月第 8 期 置设计,并将进行厂址的总平面和竖向设计计算工 程量等作为厂址方案经济技术指标计算的依据。 在 符合法律法规是首位的,其次是建设条件中的适宜 性和内外部物流运输的便捷、外部水电情况。 在都 满足法规和政策要求时,就需对次要因素中的适宜 性、内外部运输便捷程度又按照主要和次要进行排 列,进行综合比较,确定主要因素优势多的作为优先 选择的厂址。 通过对厂址的初步分析可以判定 A 厂址从整体布局上有利,地形平缓适宜建设,但存在 占用了基本农田的明显缺陷,在初步分析中可以看 出 A 厂址存在的缺陷属于主要因素,违反了现行政 策。 该厂址是和国家政策法规相违背的,可以排除 掉。 对 B、C、D 厂址进行更为全面的分析以确定最 优厂址,详细的比较见表 1。 [ 3] 经济技术比较上,主要从以下 4 点进行 :①是否符 合法律法规政策要求,矿权关系、基本农田;②建设 条件,外部供水供电的接入、厂址总图运输的主要工 程量、有无不良地质作用、主导风向;③对周边环境 的影响,也可以理解为四邻关系的复杂程度,涉及到 对周边企业村户的搬迁等;④外部物流运输如原矿、 尾矿等。 厂址选择按照各类因素考虑,其中有主要因素 和次要因素,单独按照优劣因素数量去确定厂址优 劣无法全面而准确,需在各类因素中查找最主要的, 表 1ꢀ 厂址方案具体比较 对比要素 是否新建 B 厂址方案 C 厂址方案 D 厂址方案 是 否 是 取得矿权难度 对周围环境影响 与风向关系 易 易 易 对周围环境无影响,无居民搬迁 堆场位于全年最大风频下风侧 对周围环境无影响,无居民搬迁 堆场位于全年最大风频下风侧 对周围环境无影响,无居民搬迁 堆场位于全年最大风频下风侧 改造项目,厂区已平整,厂址土石 方量投资最小 地形坡度 29°,能够建设,但土石 方量较大 地形条件 用地类型 地形坡度 18°,适宜建设 踏勘来看,林地为主 建设用地 踏勘来看,林地为主 井下胶带运输或箕斗提升地表倒运, 需要进一步研究 与主要矿体关系 箕斗竖井提升,成本稍高 箕斗竖井提升,成本稍高 成品汽车运输运距约 35 km;采选 耗材,汽车运输,运距约 75 km 成品汽车运输运距约 40 km 采选 耗材,汽车运输,运距约 80 km 成品汽车运输运距约 35 km 采选 耗材,汽车运输,运距约 75 km 外部运输条件 供水条件 江边取水,距离中等 可以利用现有 江边取水,距离较近 选厂建设 110 kV 变电站,采场建设 可以利用现有,采场建设 35 kV 变电站 选厂建设 110 kV 变电站,采场建设 35 kV 变电站 供电条件 35 kV 变电站 与坑采岩移 监测范围关系 距坑采移动范围约 800 m,无影响 距离约 3. 5 km,无影响 距坑采移动范围约 100 m,无影响 厂址总图工程量 建设周期 中等 短 最省 中等 最大 短 不新建选厂,仅进行局部改造,节约 投资及培训费用,改造所需要时间 短;利用已有的选矿设施,选厂已经 运营多年,指标稳定,系统磨合较好; 距离矿体较近;距离主运输公路较 采用带式输送机运输矿石,提升费用 近;距离江边取水点较近 较低;可以利用已有的江边取水系 距离矿体较近;新建选厂可以采用半 自磨工艺,比传统碎磨工艺年经营费 用可节约 106. 64 万元;距离尾矿库 较近,尾矿输送及尾矿库回水费用较 低;精矿至冶炼厂运距可以节约 5 km 优点 统;基本不需要新征地,项目报批相 对简单 需要重新建设选厂设施及相关公辅 设施,投资较大;需要在选厂附近单 独建设 110 kV 变电站,投资较大;须 重新建设江边取水系统,投资较高; 用地较多,需要办理征地等手续,协 调难度较大,选厂等须作工勘,前期 工作量大,所需时间长 标高较低,地形较陡,总图工程量大, 外部公路展线及改造路段较多,运输 不便利,井下开采运输反向,不顺畅, 选厂尾矿浓缩出口标高低,充填尾砂 扬送高差大,选厂占用部分其他矿矿 权范围,钻孔揭露深部有空区,但未 探明性质及规模 距离矿区较远,矿石输送距离较远; 选厂仍采用传统碎磨工艺,年经营费 用稍高;尾矿输送和尾矿回水距离较 远;存在股权关系,需要作好协调 缺点 结论 进一步进行经济技术分析 进一步进行经济技术分析 排除 ꢀ ꢀ 对表 1 分析得出:在主要因素里,3 个厂址都符 合法律法规和政策,没有占用基本农田,周围环境也 1 56 ꢀ ꢀ 郑浩林:某选厂厂址方案的选择ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2019 年 8 月第 8 期 相对简单,不需要搬迁,外部运输条件、水电供应差 异不大;3 者之间的差异在次要因素,与 B、C 厂址相 比,厂址 D 劣势较明显,总图运输工程量大,外部运 输条件差,原矿运输反向,并且存在拟建厂址占用其 它矿权的情况。 因此,对 B、C 方案进行经济技术指 标分析。 中符合国家法律法规和现行的大政方针是首要的; 厂址选择可以通过对意向性的厂址进行初步方案的 设计,经过各种因素,尤其是首要因素进行衡量排除 不合理的厂址再进行下一步的详细分析。 在经济技 术分析阶段,各个专业密切配合根据不同拟建厂址 做出不同的方案进行比较,以数据为依据选择最为 经济合理的厂址。 3 . 2ꢀ 经济技术评价和厂址推荐 对厂址的经济技术评价需要各个专业配合,以 (2)厂址选择需收集详细资料,将范围内外部 环境、地形地貌和地质条件、水电交通情况、建构筑 物分布作为厂址初选的基础条件;比选阶段按照主 要因素和次要因素类别进行综合评价。 本厂址选择为例,采矿方案和选厂厂址、尾矿库、外 部取水供电等设施都做提出工程量表,由概算计算 后作为技术经济评价的依据。 可见厂址选择在经济 技术比较阶段涉及的专业全面,实际工作量也极大, 但是对于厂址选择而言经济评价也是最为客观和具 有决策依据的。 (3)厂址选择是综合性的工作,在满足主体专 业工艺技术前提下,总图运输专业和其他专业密切 配合做好总体布局,协调各专业的要求,将厂址选择 逐步深入,推荐出最优的厂址和最匹配的工艺。 经过技术经济分析,与 B 厂址相比,选择 C 厂 址直接投资少约 1 亿元,占比 6. 1% ,加上利用的 C 厂址资产净值后,固定资产差值约 5 000 万元,约 参ꢀ 考ꢀ 文ꢀ 献 [ 1]ꢀ 中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质 量监督检验检疫局. GB 50544—2009ꢀ 有色金属企业总图运 输设计规范[S]. 北京:中国计划出版社,2010. 3 . 1% ,比重很小。 从盈利能力分析,两个厂址方案 C 厂址比 B 厂址少约 0. 89% ,差异很小。 因此再综合考虑建设周期和征地等因素,B 厂 址优于 C 厂址,即改扩建现有厂址为推荐厂址。 [ [ 2]ꢀ 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50187—2012ꢀ 工业 企业总平面设计规范[S]. 北京:中国计划出版社,2012. 3]ꢀ 雷ꢀ 明. 厂址选择[M]. 北京:科学技术文献出版社,1992:184- 4 ꢀ 结ꢀ 论 191. ( 1)厂址选择步骤可划分为初选、比选和经济 技术评价确定。 厂址选择需要考虑的因素较多,其 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 上接第 128 页) 段磨矿至ꢁ0. 074 mm 占 93. 3% , 磁 选 磁 感 应 强 度 . 8 T,三段磨矿至ꢁ0. 074 mm 占 95. 2% ,磁选磁感 应强度 0. 4 T, 可以得到铁品位 61. 02% 、 回收率 3. 25% 的精矿,有效实现了铁与杂质矿物的解离, ( 收稿日期 2019-06-26ꢀ 责任编辑ꢀ 王亚琴) ■ ( 0 5 避免过度磨矿造成泥化与夹带。 参ꢀ 考ꢀ 文ꢀ 献 [ [ [ [ [ [ 1]ꢀ 谢承祥,李厚民,王瑞江,等. 中国查明铁矿资源储量的数量、 分布及保障程度分析[J]. 地球学报,2009,30(3):387-394. 2]ꢀ 焦玉书,周ꢀ 伟. 世界铁矿资源开发利用和我国进口铁矿石的 发展态势[J]. 中国冶金,2004(11):13-18. 图 6ꢀ 三段磁感应强度对精矿铁品位和铁回收率的影响 ● ○ —铁品位; —铁回收率 3]ꢀ 刘静宇. 关于鮞状赤铁矿磁化焙烧—磁选工艺的初步研究 0 . 10 T 时,铁回收率最高,但是此时铁品位已不到 [ J]. 黑龙江工业学院学报(综合版),2018,18(8):54-56. 6 0 5 0% 。 为了保证精矿铁品位,选择磁感应强度为 . 04 T, 可 得 到 铁 品 位 为 61. 02% 、 回 收 率 为 3. 25% 的精矿。 4]ꢀ 袁致涛,高ꢀ 太,印万忠,等. 我国难选铁矿石资源利用的现状 及发展方向[J]. 金属矿山,2007(1):1-6. 5]ꢀ 贾国锋,王仁财. 世界铁矿资源分布及我国投资方向分析[J]. 中国矿业,2011(1):10-13. 3 ꢀ 结ꢀ 论 6]ꢀ 胡ꢀ 纯,龚文琪,李育彪,等. 高磷鲕状赤铁矿还原焙烧及微生 物脱磷试验[J]. 重庆大学学报,2013,36(1):134-139. 中东某鲕状赤铁矿中铁主要赋存在磁性矿物 中。 对其进行阶段磨矿阶段磁选试验,一段磨矿至 0. 074 mm 占 80. 8% ,磁选磁感应强度 0. 12 T,二 ( 收稿日期 2019-06-26ꢀ 责任编辑ꢀ 王亚琴) ꢁ 1 57
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