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大红山矿区扩产设计中的风险和对策
2011-05-21
大红山铁矿及大红山铜矿扩产矿段多为低品位矿石、矿段关系及开采技术条件复杂,面临经济、安 全、环保、新老系统相互影响等风险和挑战,设计因势利道,拟从改进工艺,处理好开采顺序、时空关系、系统关系, 充下保上,强化环保措施,加强有关研究等方面应对风险,以期获得良好的建设效果。
NovemSubpeprꢀl. 2009ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 200增9年ꢀ 1刊1 月 METAL MINE 大红山矿区扩产设计中的风险和对策 余 南 中 云 南 华 昆 工 程 技 术 股 份 公 司 ) ( 摘 ꢀ 要 ꢀ 大 红 山 铁 矿 及 大 红 山 铜 矿 扩 产 矿 段 多 为 低 品 位 矿 石 、 矿 段 关 系 及 开 采 技 术 条 件 复 杂 , 面 临 经 济 、 安 全 、 环 保 、 新 老 系 统 相 互 影 响 等 风 险 和 挑 战 , 设 计 因 势 利 道 , 拟 从 改 进 工 艺 , 处 理 好 开 采 顺 序 、 时 空 关 系 、 系 统 关 系 , 充 下 保 上 , 强 化 环 保 措 施 , 加 强 有 关 研 究 等 方 面 应 对 风 险 , 以 期 获 得 良 好 的 建 设 效 果 。 关 键 词 ꢀ 低 品 位 ꢀ 难 采 矿 体 ꢀ 三 下 开 采 ꢀ 风 险 ꢀ 对 策 Risks in Design of Dahongshan Mining Area and the Countermeasures Yu Nanzhong ( Yunnan Huakun Engineering Technology Co. , Ltd. ) Abstractꢀ The expansion projects of Dahongshan iron ore are mostly low - grade ore under complex mining condi tions. The project is facing risks and challenges of economic, security, environmental protection, the interaction of new and old systems. Such measures are adopted from improving technology, handling the mining sequence, relationships of time and space, systematic relationship, strengthening environmental protection measures, and research in the field to deal with risks in order to obtain a good result in construction. Keywordsꢀ Low - grade, Refractory ore, Three - underground mining, Risk, Countermeasures ꢀ ꢀ 大 红 山 矿 区 位 于 云 南 省 玉 溪 市 新 平 县 戛 洒 镇 , 达 到 470 万 t/ a。 在 云 南 省 省 会 昆 明 市 西 南 。 公 路 距 离 260 km, 交 通 方 便 。 大 红 山 矿 区 铜 、 铁 两 矿 现 已 纳 入 开 采 范 围 的 储 量 约 3. 4 亿 t。 由 于 铁 、 铜 矿 石 都 是 我 国 紧 缺 的 原 料 , 为 充 分 利 用 矿 区 资 源 , 满 足 云 南 省 和 昆 钢 、 云 铜 两 大 集 团 公 司 发 展 的 需 要 , 两 矿 的 扩 产 工 程 目 前 正 在 紧 张 进 行 之 中 。 其 中 大 红 山 铁 矿 将 在 现 有 400 万 t/ a 采 选 能 力 的 基 础 上 , 新 增 800 万 t/ a, 扩 大 到 1200 万 t/ a; 大 红 山 铜 矿 将 建 设 西 部 矿 段 , 使 采 矿 能 力 增 加 200 万 t/ a, 扩 大 到 600 万 t/ a 以 上 。 整 个 矿 区 将 达 到 1 800 万 t/ a, 仍 将 位 列 我 国 最 大 的 以 地 下 开 采 为 主 的 金 属 矿 区 的 前 列 。 相 应 产 出 铁 精 矿 450 ~ 500 万 t/ a、 精 矿 含 铜 3. 5 ~ 4 万 t/ a, 年 产 值 40 ~ 50 亿 元 。 不 但 将 为 昆 钢 、 云 铜 的 发 展 和 云 南 省 的 经 济 发 展 作 出 新 的 更 大 的 贡 献 , 而 且 将 进 一 步 为 我 国 金 属 矿 山 的 建 设 提 供 宝 贵 的 经 验 。 大 红 山 矿 区 是 1959 年 发 现 的 大 型 铁 铜 矿 床 。 矿 区 东 西 长 约 5 km, 南 北 宽 约 2 km, 铜 铁 两 矿 目 前 已 知 的 矿 石 资 源 量 在 7 亿 t 以 上 。 其 中 在 曼 岗 河 以 东 的 大 红 山 铁 矿 , 资 源 量 约 5. 67 亿 t, 在 曼 岗 河 以 西 的 大 红 山 铜 矿 , 资 源 量 约 1. 5 亿 t。 经 过 十 多 年 来 的 建 设 和 发 展 , 现 在 大 红 山 铁 、 铜 2 座 地 下 矿 山 的 矿 石 生 产 规 模 已 达 到 了 年 产 一 千 万 t 的 水 平 , 成 为 目 前 我 国 最 大 的 地 下 开 采 金 属 矿 区 之 一 。 大 红 山 铁 矿 400 万 / a 采 选 管 道 工 程 于 2004 年 8 月 经 国 家 发 改 委 核 准 建 设 , 设 计 生 产 能 力 为 400 万 t/ a, 居 国 内 地 下 金 属 矿 山 第 二 , 于 2006 年 12 月 底 建 成 投 产 。 2009 年 井 下 矿 石 生 产 量 将 达 到 530 万 t, 居 目 前 国 内 地 下 金 属 矿 山 第 一 。 大 红 山 铁 矿 800 万 t/ a 扩 产 采 矿 项 目 包 括 : 1 号 铁 铜 矿 段 井 下 采 矿 ( 深 部 150 万 t/ a, 浅 部 20 万 t/ a) ; 2 号 铁 矿 段 井 下 采 矿 ( 50 万 t/ a) ; 4 号 铁 矿 段 井 大 红 山 铜 矿 一 期 工 程 是 国 家 “ 八 五 ” 重 点 项 目 , 于 1997 年 7 月 1 日 投 产 ; 二 期 工 程 是 云 南 省 重 点 项 目 , 于 2003 年 6 月 26 日 投 产 。 一 、 二 期 工 程 设 计 规 模 共 158. 4 万 t/ a。 经 过 改 造 , 今 年 全 矿 矿 石 产 量 将 余 南 中 ( 1942— ) 男 , 云 南 华 昆 工 程 技 术 股 份 公 司 , 教 授 级 高 级 工 程 师 , 国 务 院 政 府 津 贴 享 受 者 , 云 南 省 工 程 设 计 大 师 , 全 国 有 色 金 属 行 业 优 秀 总 设 计 师 , 650051 云 南 省 昆 明 市 白 塔 路 208 号 。 · 40· ꢀ ꢀ ꢀ 余 南 中 : 大 红 山 矿 区 扩 产 设 计 中 的 风 险 和 对 策 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2009 年 11 月 下 采 矿 ( 100 万 t/ a) ; 5 号 铁 矿 段 井 下 采 矿 ( 100 万 t/ a) 。 6 号 铜 铁 矿 段 露 天 开 采 ( 380 万 t/ a) ; 大 红 山 铜 矿 扩 产 项 目 为 7 号 铁 铜 矿 段 井 下 采 矿 ( 200 万 t/ a) 。 以 上 项 目 将 在 今 明 年 至 近 几 年 内 陆 续 建 成 投 产 。 行 建 设 , 留 下 了 周 边 、 深 部 、 勘 探 程 度 较 低 、 品 位 较 低 、 开 采 条 件 较 困 难 的 矿 段 , 扩 产 设 计 以 这 些 矿 段 为 主 , 它 们 有 以 下 特 点 。 1. 1ꢀ 多 为 缓 倾 斜 ~ 倾 斜 、 中 厚 ~ 厚 、 多 层 、 埋 深 较 大 的 难 采 矿 体 1 ꢀ 资 源 特 点 由 于 两 矿 先 期 都 是 选 择 条 件 较 好 的 主 体 矿 段 进 矿 体 简 况 见 表 1。 表 1ꢀ 大 红 山 矿 区 扩 产 矿 段 矿 体 简 况 主 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 体 埋 ꢀ 深 m 品 ꢀ 位 / % 矿 ꢀ ꢀ 段 规 模 主 要 含 矿 岩 石 变 钠 质 凝 灰 岩 矿 ꢀ ꢀ 体 / 长 / m 2 200 宽 / m 倾 角 / ( °) 厚 度 / ( m) 3 个 含 铁 铜 矿 、 4 12 ~ 55, 1. 7 ~ 21. 4, Cu 0. 61, 1 号 铁 铜 矿 段 中 型 个 贫 铁 矿 , 层 叠 状 产 出 50 ~ 950 1 200 ~ 1 400 平 均 36 平 均 6. 9 SFe 20. 25 3 个 含 铁 铜 矿 、 2 变 钠 质 凝 灰 岩 17 ~ 43, 平 均 27 1. 0 ~ 21. 2, 平 均 4. 71 Cu 0. 64, 7 号 铁 铜 矿 段 中 型 个 贫 铁 矿 , 层 叠 状 产 出 258 ~ 944 2 400 ~ 2 700 1 200 ~ 1 400 SFe 16. 38 变 钠 质 熔 岩 30 ~ 51, 5. 4 ~ 33, 2 4 5 号 铁 矿 段 号 铁 矿 段 号 铁 矿 段 小 型 中 型 中 型 2 个 , 层 叠 状 产 出 19 个 , 4 个 主 要 矿 体 层 叠 状 产 出 350 ~ 400 550 ~ 650 400 ~ 890 0 ~ 350 370 238 TFe 37. 50 TFe41. 05 TFe 38. 23 部 分 10 ~ 21 平 均 16. 77 变 钠 质 熔 岩 1. 3 ~ 48. 7, 700 ~ 1 000 斜 长 660 300 ~ 600 340 - 520 100 ~ 700 0 ~ 40 3 ~ 89. 84, 21 ~ 64 平 均 22. 5 变 钠 质 熔 岩 、 凝 灰 岩 1 个 平 均 49. 89 9 ~ 18 4 铜 个铁 铁矿 ,矿层、 叠2 个状 含产 变 钠 质 熔 岩 、 角 闪 片 岩 TFe 20. 56, 6 号 铜 铁 矿 段 中 型 350 ~ 1 100 0 ~ 20 Cu 0. 33 出 1 . 2ꢀ 低 品 位 为 主 4 号 矿 段 开 采 矿 体 位 于 6 号 矿 段 露 天 采 场 南 侧 , 距 露 天 采 场 南 部 边 帮 高 差 约 为 400 ~ 520 m。 I 号 矿 段 位 于 II1 主 矿 体 下 盘 , 下 段 与 II1 主 矿 体 相 距 最 近 处 为 3 ~ 10 余 m; 扩 产 涉 及 矿 量 2. 68 亿 t, 其 中 1 号 矿 段 、 7 号 矿 段 、 6 号 矿 段 均 为 低 品 位 铜 、 铁 矿 石 , 矿 量 约 占 76% 。 1 . 3ꢀ “ 三 下 开 采 ” ( 在 河 流 、 建 筑 物 、 道 路 下 ) 1 号 矿 段 在 矿 体 西 翼 有 曼 岗 河 、 矿 体 上 盘 有 浅 已 建 成 的 深 部 400 万 t/ a 坑 采 工 程 , 采 用 高 分 段 大 间 距 无 底 柱 分 段 崩 落 法 开 采 , 位 于 6 号 矿 段 露 天 采 场 的 东 南 侧 。 以 65°移 动 角 圈 定 移 动 影 响 区 , 对 露 采 境 界 有 较 大 影 响 。 部 6 号 矿 段 露 天 采 场 需 要 保 护 , 与 大 红 山 铁 矿 400 万 t/ a 工 程 开 采 的 Ⅱ1 主 矿 体 相 距 很 近 , 开 采 区 段 之 间 的 地 压 活 动 会 相 互 影 响 。 7 号 矿 段 在 矿 体 开 采 范 围 之 上 有 老 厂 河 、 本 区 1. 5ꢀ 岩 性 与 水 文 地 质 条 件 的 采 矿 工 业 场 地 、 一 选 厂 等 地 面 设 施 需 要 保 护 。 岩 石 多 属 坚 硬 、 半 坚 硬 岩 类 , 矿 岩 抗 压 强 度 较 高 , 稳 固 性 较 好 。 水 文 地 质 条 件 简 单 。 4 号 矿 段 矿 体 上 盘 有 浅 部 6 号 矿 段 露 天 开 采 矿 体 需 要 保 护 , 东 南 侧 下 方 与 大 红 山 铁 矿 400 万 t/ a 2 ꢀ 扩 产 项 目 的 特 点 和 风 险 矿 体 的 以 上 特 点 , 体 现 了 矿 业 发 展 中 所 面 临 的 工 程 主 矿 体 相 距 很 近 , 会 受 其 开 采 影 响 。 保 护 5。 号 铁 矿 段 , 矿 体 上 部 有 河 流 、 集 镇 、 公 路 需 要 贫 、 难 、 深 的 问 题 。 随 着 条 件 较 好 的 资 源 不 断 被 大 量 开 发 , 新 的 开 采 对 象 正 向 贫 、 难 、 深 方 面 发 展 。 大 红 山 扩 产 项 目 也 是 如 此 , 面 临 以 下 风 险 : 1 . 4ꢀ 矿 体 空 间 关 系 复 杂 大 红 山 矿 区 矿 床 规 模 巨 大 。 地 勘 查 明 大 红 山 矿 ( 1) 以 开 采 和 处 理 低 品 位 矿 石 为 主 , 且 勘 探 储 量 级 别 低 , 经 济 风 险 大 , 必 须 下 功 夫 提 高 资 源 利 用 率 和 抗 风 险 能 力 。 其 开 采 效 果 更 需 要 用 先 进 设 备 来 保 证 , 以 实 现 大 的 规 模 效 益 。 区 有 五 个 主 要 含 矿 带 , 共 计 71 个 矿 体 , 其 中 大 型 矿 体 3 个 、 中 型 矿 体 7 个 、 小 型 矿 体 61 个 , 矿 体 空 间 分 布 非 常 复 杂 。 大 红 山 铁 矿 开 采 区 内 赋 存 有 浅 部 6 号 铜 铁 矿 段 、 深 部 II1 主 矿 体 、 4 号 铁 矿 段 、 I 号 铁 铜 矿 段 , 此 外 , 在 上 述 矿 体 间 尚 有 其 它 小 矿 体 , 矿 体 赋 存 关 系 复 杂 。 ( 2) 扩 产 矿 段 点 多 面 广 , 矿 体 开 采 条 件 及 矿 体 之 间 的 空 间 关 系 复 杂 , 彼 此 之 间 存 在 着 紧 密 的 相 互 影 响 和 制 约 关 系 ; “ 三 下 开 采 ” 的 问 题 突 出 , 安 全 风 险 大 。 赋 存 空 间 上 , I 号 矿 段 井 下 开 采 矿 体 在 6 号 矿 段 露 天 采 场 之 下 、 相 距 190 ~ 460 m。 由 于 业 主 对 扩 产 规 模 要 求 大 , 大 红 山 铁 矿 几 个 矿 段 需 要 上 下 同 时 开 采 , 致 使 井 下 开 采 各 矿 段 与 露 · 41· 增 刊 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2009 年 11 月 天 采 场 之 间 、 以 及 它 们 相 互 之 间 存 在 突 出 的 因 采 动 引 起 的 岩 石 移 动 、 地 压 、 爆 破 影 响 等 问 题 ; 5 号 矿 段 的 地 表 有 河 流 及 工 业 、 民 用 设 施 , 大 红 山 铜 矿 7 号 矿 段 的 地 表 有 河 流 、 选 矿 厂 、 采 矿 工 业 场 地 等 , 均 需 要 要 保 护 。 要 求 在 确 保 安 全 和 防 止 发 生 地 质 灾 害 的 前 提 下 实 现 大 规 模 高 效 开 采 , 具 有 极 大 的 挑 战 性 , 在 空 间 和 时 间 关 系 上 必 须 科 学 规 划 和 安 排 , 作 好 综 合 协 调 , 在 技 术 和 工 艺 上 必 须 采 取 先 进 的 有 效 手 段 给 予 解 决 。 “ 节 能 减 排 ” 的 方 针 , 坚 持 保 护 生 态 环 境 、 资 源 有 序 开 发 和 合 理 利 用 , 构 建 资 源 节 约 型 、 环 境 友 好 型 矿 山 。 做 到 “ 投 入 与 产 出 相 承 , 生 产 与 建 设 同 步 ” , 实 现 可 持 续 发 展 。 ( 4) 敢 于 创 新 , 工 艺 、 设 备 力 求 先 进 、 实 用 、 合 理 。 “ 前 沿 、 一 流 ” 的 水 平 和 经 济 实 用 的 原 则 有 机 结 合 。 统 一 规 划 , 因 矿 生 法 、 灵 活 高 效 、 优 化 配 置 、 分 步 实 施 , 达 到 生 产 规 模 最 佳 , 经 济 技 术 指 标 先 进 , 产 能 系 统 配 置 优 化 ; ( 3) 由 于 开 采 规 模 大 , 开 采 品 位 低 , 致 使 同 时 产 ( 5) 总 图 布 置 全 面 规 划 、 因 地 制 宜 , 科 学 合 理 , 充 分 利 用 现 有 土 地 资 源 , 减 少 新 增 土 地 的 占 用 ; 出 的 废 石 、 尾 矿 、 废 水 量 大 , 对 废 石 场 、 尾 矿 库 和 用 地 、 生 态 环 境 都 造 成 了 巨 大 压 力 , 环 境 风 险 大 。 由 此 产 生 的 环 境 、 安 全 、 水 土 流 失 等 问 题 应 予 以 充 分 重 视 。 要 认 真 作 好 环 保 、 水 保 等 设 计 。 在 尾 矿 和 废 石 堆 存 及 尾 矿 、 废 石 综 合 利 用 、 复 垦 、 恢 复 生 态 环 境 等 是 扩 建 过 程 中 须 要 重 点 研 究 的 问 题 。 ( 6) 提 高 自 动 化 、 信 息 化 水 平 , 降 低 能 耗 , 走 新 型 工 业 化 道 路 。 . 2ꢀ 对 策 3 ( 1) 探 矿 先 行 , 及 早 开 展 升 级 探 矿 工 作 , 以 便 落 实 资 源 , 并 根 据 探 矿 情 况 适 时 调 整 布 局 。 目 前 多 数 矿 段 的 升 级 探 矿 已 有 相 应 成 果 , 为 进 一 步 的 设 计 和 建 设 提 供 了 资 料 。 必 须 认 真 作 好 绝 大 部 分 回 水 利 用 或 少 量 处 理 达 标 排 放 工 作 。 大 气 污 染 物 、 地 面 水 环 境 质 量 、 工 业 企 业 噪 声 等 环 境 问 题 也 需 要 在 扩 建 过 程 中 加 以 解 决 。 ( 2) 在 工 艺 选 择 、 装 备 水 平 、 工 程 布 局 等 方 面 应 有 清 醒 的 经 济 观 念 和 抗 风 险 意 识 , 因 矿 生 法 , 区 别 对 待 。 要 认 真 优 化 设 计 , 注 意 控 制 投 资 , 节 能 增 效 , 降 低 成 本 。 并 注 重 过 程 检 查 和 及 时 采 取 相 应 对 策 。 影 响 项 目 效 益 的 首 要 经 济 因 素 是 产 品 的 销 售 价 格 , 受 市 场 影 响 , 业 主 是 难 以 控 制 的 , 但 设 法 控 制 投 资 和 降 低 生 产 成 本 , 通 过 自 身 的 努 力 是 可 以 有 所 作 为 的 。 大 红 山 扩 产 项 目 部 分 经 济 风 险 分 析 指 标 见 表 2。 表 2ꢀ 大 红 山 扩 产 项 目 部 分 经 济 风 险 分 析 指 标 ( 4) 生 产 与 扩 建 并 举 , 井 下 施 工 和 生 产 之 间 相 互 制 约 与 影 响 矛 盾 突 出 , 地 表 总 图 布 置 场 地 十 分 紧 张 , 工 程 量 的 控 制 与 平 衡 难 度 大 ; 井 下 扩 产 各 矿 段 在 基 建 期 间 均 要 不 同 程 度 地 利 用 已 投 产 工 程 现 有 的 通 风 、 运 渣 和 辅 助 运 输 等 系 统 , 对 生 产 将 产 生 相 当 的 影 响 。 系 统 之 间 相 互 影 响 的 风 险 大 。 3险ꢀ 依 靠 创 新 来 应 对 扩 产 设 计 和 建 设 中 的 风 1 号 铁 铜 矿 段 7 号 铁 铜 矿 段 4矿号 段铁 6 号 铜 铁 矿 段 项 ꢀ ꢀ ꢀ 目 以 上 这 些 情 况 都 给 设 计 和 建 设 带 来 了 新 的 更 大 的 挑 战 , 需 要 依 靠 进 一 步 的 创 新 来 解 决 新 的 课 题 , 推 动 发 展 , 取 得 更 优 异 的 成 果 。 开 采 方 式 井 下 井 下 井 下 露 天 Fe/ % Cu/ % 19. 69 14. 29 38. 47 19. 80 含 铜 铁 矿 石 0. 32 622 3. 14 79. 03 91. 2 供 矿 品 位 3 . 1ꢀ 设 计 理 念 0. 54 652 0. 57 450 在 以 往 实 践 的 基 础 上 , 进 一 步 用 “ 创 新 、 和 谐 、 F/ (e元精 /矿t) 项 目 盈 利 临 界 点 售 价 389. 61 发 展 ” 的 理 念 指 导 扩 产 设 计 。 1) 坚 持 开 发 与 保 护 并 重 , 开 源 与 节 流 并 举 , 在 保 护 中 开 发 , 在 开 发 中 保 护 ” , 实 现 资 源 的 最 大 Cu 精 矿 含 铜 ( 3. 29 3. 37 / ( 万 元 / t) “ 原 矿 成 本 盈 利 /临( 元界 /点t)成 本 项/ (目元 投/ t资)  吨 原 矿 经 营 成 本 137. 16 107. 29 128. 66 128. 74 151. 56 163. 21 程 度 综 合 利 用 和 开 发 。 统 一 规 划 , 合 理 布 局 , 提 高 资 源 利 用 水 平 。 8 97. 26 633. 22 212. 52 316. 93 ( 2) 贯 彻 安 全 、 高 效 、 经 济 的 设 计 思 想 , 在 确 保 盈 利/ ( 临元 界/ t·点 a投) 资 ( 元 / t· a) 单 位 投 资 安 全 的 前 提 下 , 通 过 高 效 , 确 保 矿 山 的 高 产 、 稳 产 , 做 到 “ 投 入 与 产 出 相 承 , 生 产 与 建 设 同 步 ” , 实 现 经 济 效 益 最 佳 。 813. 36 949. 18 546. 18 327. 84 / ꢀ 注 : 吨 原 矿 经 营 成 本 : 含 采 矿 制 造 成 本 、 选 矿 加 工 费 、 尾 矿 输 送 费 、 精 矿 输 送 费 、 管 理 费 、 财 务 费 用 等 。 铁 精 矿 输 送 按 管 道 输 送 运 费 ꢀ ( 3) 体 现 现 代 矿 业 “ 绿 色 、 循 环 、 持 续 ” 的 思 想 , 计 算 。 · 42· ꢀ ꢀ ꢀ 余 南 中 : 大 红 山 矿 区 扩 产 设 计 中 的 风 险 和 对 策 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2009 年 11 月 其 中 金 属 价 格 对 项 目 效 益 的 影 响 是 最 敏 感 的 。 矿 的 工 艺 。 采 用 大 型 高 效 设 备 , 主 要 设 备 为 ; 日 本 小 松 PC1250 - 7SE 型 6. 5 m3 和 PC750 - 6SE 型 4. 5 从 售 价 的 盈 亏 临 界 点 来 看 , 1 号 及 7 号 铁 铜 矿 段 采 矿 工 程 , 属 低 品 位 铜 、 铁 矿 石 开 采 项 目 , 当 铁 精 矿 价 格 低 于 360 ~ 380 元 / t, 铜 精 矿 含 铜 低 于 3. 1 ~ 3. 3 万 元 / t 项 目 将 亏 损 , 在 2009 年 年 初 就 面 临 这 样 的 险 境 。 3 m 全 液 压 挖 掘 机 进 行 采 剥 作 业 , YZ - 35 型 牙 轮 钻 ( 孔 径 250 mm) , CS - 165 潜 孔 钻 进 行 采 剥 穿 孔 作 业 , 45 t 矿 用 卡 车 进 行 矿 岩 运 输 , 矿 山 生 产 年 限 14 年 。 井 下 如 按 原 设 计 的 400 万 t/ a 产 量 进 行 开 采 , 坑 露 关 系 基 本 能 适 应 。 但 由 于 矿 山 投 产 以 来 井 下 生 产 规 模 不 断 加 大 , 对 露 天 采 场 的 安 全 影 响 时 间 将 会 提 前 , 为 此 , 采 取 强 采 措 施 , 进 一 步 加 大 露 采 规 模 , 缩 短 其 生 产 年 限 。 就 当 前 金 属 价 格 来 说 , 电 铜 已 回 升 到 5 万 元 / t 以 上 , 相 应 精 矿 含 铜 达 3. 5 万 元 以 上 , 高 于 评 价 取 值 。 但 仍 表 明 开 采 的 风 险 在 经 济 低 谷 时 期 是 非 常 大 的 , 须 通 过 降 低 成 本 、 控 制 投 资 来 增 强 应 对 能 力 。 就 成 本 影 响 来 说 , 改 进 工 艺 和 设 备 是 降 低 成 本 改 善 经 济 效 益 的 重 要 途 径 。 从 表 2 可 见 , 7 号 铁 铜 矿 段 的 抗 风 险 能 力 大 于 1 号 铁 铜 矿 段 , 重 要 因 素 之 一 是 , 设 计 用 于 处 理 7 号 矿 段 低 品 位 矿 石 为 主 的 大 红 山 铜 矿 二 选 厂 , 设 计 流 程 符 合 矿 石 性 质 , 碎 磨 流 程 充 分 实 现 了 多 碎 少 磨 的 原 则 , 设 备 进 一 步 大 型 化 , 两 年 多 来 处 理 类 似 低 品 位 矿 石 的 生 产 实 践 表 明 : 在 原 矿 品 位 大 幅 降 低 、 铜 品 位 仅 0. 32% ~ 0. 4% 的 情 况 下 , 回 收 率 仍 达 93. 28% ~ 93. 34% , 精 矿 品 位 21% 根 据 露 天 设 计 进 度 计 划 , 生 产 第 8 年 后 , 生 产 剥 采 比 由 2. 8 t/ t 降 到 2 t/ t 左 右 , 11 年 后 小 于 1 t/ t, 且 下 部 台 阶 矿 量 较 大 , 此 时 , 设 备 能 力 有 富 裕 , 具 备 提 高 产 量 的 条 件 。 为 实 现 强 采 要 求 , 拟 在 生 产 过 程 中 增 加 一 整 套 采 剥 运 设 备 , 调 整 采 剥 工 作 面 , 局 部 可 以 采 取 尾 追 式 开 采 , 以 提 高 采 剥 能 力 , 使 露 天 矿 规 模 提 高 到 550 万 t/ a 左 右 , 使 其 服 务 年 限 控 制 在 10 年 左 右 , 以 减 轻 坑 露 之 间 的 影 响 程 度 。 ~ 22% , 全 厂 单 位 电 耗 24. 34 kW· h / t, 选 矿 药 剂 、 3. 3. 2ꢀ 坑 内 采 取 措 施 , 调 整 开 采 顺 序 , 延 缓 对 露 天 采 场 的 影 响 钢 球 等 材 料 消 耗 很 低 , 这 些 指 标 居 于 国 内 同 类 矿 山 的 前 列 , 实 现 了 节 能 降 耗 、 降 低 成 本 , 提 高 效 益 的 目 标 , 抗 风 险 效 果 明 显 。 调 整 坑 内 开 采 的 顺 序 , 降 低 对 露 天 矿 影 响 最 大 的 400 万 t/ a 主 采 区 的 下 降 速 度 , 加 大 对 露 天 矿 无 影 响 的 主 采 区 南 、 西 侧 的 中 部 采 区 及 南 翼 采 区 的 开 采 强 度 , 并 充 分 发 挥 将 要 建 成 投 产 的 4 号 及 2 号 矿 段 及 西 翼 采 区 等 工 程 的 生 产 能 力 , 通 过 各 块 段 产 量 的 协 调 , 保 证 对 井 下 原 矿 产 量 520 万 t/ a 的 要 求 , 加 上 扩 大 露 天 矿 产 量 , 可 实 现 大 红 山 铁 矿 总 体 铁 精 矿 产 量 的 稳 定 。 而 1 号 矿 段 因 其 相 应 指 标 比 7 号 矿 段 差 , 抗 风 险 能 力 也 有 差 距 , 只 有 进 一 步 改 进 工 艺 , 充 分 发 挥 设 备 能 力 , 降 低 成 本 才 有 效 益 。 单 位 矿 石 投 资 的 高 低 直 接 影 响 项 目 的 收 益 状 况 , 投 资 所 形 成 的 建 设 期 利 息 、 生 产 经 营 期 的 财 务 费 用 、 折 旧 费 及 摊 销 费 用 的 增 加 等 都 削 弱 了 项 目 的 效 益 。 因 此 , 优 化 设 计 , 加 强 管 理 , 做 好 投 资 控 制 也 是 改 善 效 益 的 不 可 忽 视 的 途 径 。 此 外 , 对 于 I 号 矿 段 及 4 号 矿 段 地 下 开 采 , 局 部 有 可 能 影 响 到 露 天 采 场 的 地 段 , 采 取 调 小 相 应 地 段 采 场 尺 寸 、 增 大 矿 柱 尺 寸 、 在 适 当 位 置 留 设 保 安 矿 柱 等 措 施 来 加 以 预 防 。 3 . 3ꢀ 在 矿 段 关 系 方 面 , 大 红 山 铁 矿 确 保 露 天 采 场 安 全 开 采 至 关 重 要 。 设 计 采 用 放 缓 下 部 、 强 化 上 部 , 调 整 开 采 3. 3. 3ꢀ 露 天 矿 自 身 采 取 防 范 措 施 顺 序 , 坑 内 、 露 天 采 取 综 合 防 治 措 施 的 方 法 来 加 以 解 决 。 尤 其 是 对 6 号 矿 段 露 天 采 场 , 采 用 高 效 率 的 设 备 和 工 艺 , 加 大 生 产 规 模 , 缩 短 存 在 年 限 , 争 取 在 井 下 开 采 影 响 到 露 天 采 场 之 前 结 束 开 采 。 在 上 述 大 的 安 全 措 施 控 制 下 , 根 据 观 测 情 况 , 对 局 部 产 生 的 较 小 影 响 , 采 取 应 对 措 施 : 局 部 地 段 削 帮 减 载 , 加 大 安 全 平 台 宽 度 , 放 缓 边 坡 角 ; 局 部 边 坡 进 行 加 固 ; 在 采 场 采 空 部 位 设 场 内 废 石 堆 场 , 压 护 坡 脚 , 阻 挡 滚 石 。 3 . 3. 1ꢀ 露 天 矿 尽 量 加 大 规 模 , 实 现 强 采 , 缩 短 年 限 6 号 矿 段 露 天 采 矿 , 原 设 计 年 供 矿 规 模 380 ~ 3. 3. 4ꢀ 加 强 岩 移 监 测 4 00 万 t, 境 界 平 均 剥 采 比 2. 55 t/ t, 生 产 剥 采 比 2. 85 对 井 下 400 万 t/ a 一 期 开 采 的 岩 移 和 地 压 活 动 进 行 系 统 监 测 , 根 据 监 测 数 据 和 分 析 结 果 , 预 报 地 下 开 采 引 起 岩 石 移 动 的 趋 势 和 速 度 , 指 导 矿 山 安 全 、 有 t/ t。 境 界 最 大 采 深 435 m, 台 阶 高 度 15 m。 采 用 公 路 开 拓 方 案 , 陡 帮 组 合 台 阶 横 向 剥 离 与 缓 帮 横 向 采 · 43· 增 刊 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2009 年 11 月 序 开 采 。 的 地 压 活 动 。 从 大 红 山 铜 矿 多 年 来 的 生 产 实 践 经 验 看 , 由 于 3 . 4ꢀ 用 充 填 手 段 采 下 保 上 , 保 护 地 表 设 施 对 大 红 山 铁 矿 I 号 矿 段 、 4 号 矿 段 、 5 号 矿 段 , 以 采 用 了 采 后 充 填 处 理 空 区 的 工 艺 , 有 效 控 制 了 地 压 活 动 , 至 今 尚 未 发 现 对 地 表 建 筑 、 工 业 场 地 、 河 流 等 产 生 影 响 。 及 大 红 山 铜 矿 7 号 矿 段 等 , 视 具 体 情 况 , 分 别 采 用 高 浓 度 尾 砂 和 废 石 充 填 、 高 浓 度 尾 砂 和 废 石 胶 结 充 填 等 进 行 开 采 和 处 理 采 空 区 。 3. 4. 3ꢀ 采 矿 顺 序 和 措 施 3 . 4. 1ꢀ 改 变 采 矿 方 法 , 由 崩 落 变 为 充 填 1 号 、 7 号 、 4 号 、 5 号 矿 段 , 采 用 充 填 处 理 采 空 区 , 为 便 于 废 石 和 尾 砂 充 填 , 采 用 自 下 而 上 的 回 采 顺 序 对 于 缓 倾 斜 ~ 倾 斜 多 层 矿 体 , 各 层 矿 体 间 , 先 采 上 层 矿 体 , 再 依 次 开 采 下 层 矿 体 , 上 层 矿 体 超 前 于 下 层 矿 体 , 超 前 距 离 不 少 于 1 个 矿 块 的 长 度 。 上 下 矿 体 矿 柱 对 齐 , 但 下 层 矿 体 视 情 况 , 可 在 矿 房 中 留 大 的 点 柱 支 撑 “ 楼 板 ” 。 1 号 、 4 号 、 5 号 、 7 号 矿 段 都 采 用 空 场 法 采 后 充 填 处 理 采 空 区 。 采 用 先 进 高 效 的 无 轨 采 掘 工 艺 。 用 铲 运 机 出 矿 的 分 段 空 场 法 , 阶 段 空 场 法 、 房 柱 法 实 现 强 采 , 采 后 及 时 充 填 采 空 区 。 采 空 区 以 矿 块 为 单 元 , 采 用 井 下 采 掘 废 石 和 高 浓 度 尾 砂 充 填 , 充 填 尾 砂 采 用 深 锥 形 高 压 浓 缩 机 分 级 和 浓 缩 后 , 通 过 隔 膜 泵 加 压 输 送 至 井 下 充 填 。 3. 5ꢀ 措 施 安 排 3 . 4. 2ꢀ 进 行 岩 石 力 学 分 析 研 究 作 好 各 矿 段 以 及 扩 产 和 生 产 之 间 在 时 间 和 空 间 上 综 合 关 系 的 研 究 , 有 合 有 分 , 以 分 为 主 , 通 过 必 要 的 措 施 , 合 理 的 协 调 和 安 排 , 理 顺 开 采 顺 序 , 加 强 管 理 , 使 相 互 影 响 减 少 到 最 低 程 度 。 岩 石 力 学 初 步 分 析 表 明 , 7 号 矿 段 矿 体 埋 深 为 00 ~ 800 m, 与 地 表 建 筑 物 及 河 流 的 距 离 较 远 , 空 场 3 法 开 采 后 , 及 时 用 尾 砂 及 废 石 充 填 采 空 区 , 其 最 大 倾 斜 率 、 最 大 曲 率 、 最 大 伸 张 应 变 量 分 别 为 2. 52 mm/ 各 矿 段 建 立 相 对 独 立 的 开 拓 运 输 系 统 。 各 矿 段 的 通 风 系 统 尽 量 相 对 独 立 , 对 不 可 避 免 发 生 的 少 数 关 联 处 , 通 过 加 强 调 控 来 控 制 。 当 新 建 矿 段 有 的 要 利 用 已 有 生 产 矿 段 的 井 巷 作 初 期 路 径 进 行 施 工 时 , 认 真 理 顺 各 矿 段 基 建 出 渣 和 其 它 辅 助 运 输 的 通 道 , 尽 量 避 免 相 互 干 扰 。 3. 6ꢀ 针 对 性 的 试 验 研 究 工 作 - 3 m、 0. 0344 × 10 / m、 1. 245 mm/ m, 均 小 于 允 许 变 形 值 ( I 级 保 护 的 安 全 允 许 分 别 为 4 mm/ m、 0. 2 × - 3 / m、 2 mm/ m) 。 1 0 而 1 号 矿 段 与 露 天 采 场 之 间 距 离 较 近 , 在 未 系 统 留 设 矿 柱 、 合 理 控 制 顶 板 暴 露 面 积 、 及 时 按 要 求 程 度 进 行 充 填 的 情 况 下 , 采 动 影 响 属 充 分 采 动 , 地 表 移 动 变 形 的 主 要 指 标 均 高 于 地 表 建 构 筑 物 的 保 护 标 准 。 但 当 按 设 计 要 求 , 采 用 合 理 的 盘 区 及 开 采 单 元 尺 寸 、 控 制 合 理 的 顶 板 暴 露 面 积 、 系 统 留 设 盘 区 和 采 场 矿 柱 , 在 开 采 过 程 中 , 矿 柱 和 顶 板 不 发 生 较 大 的 跨 塌 , 采 后 及 时 进 行 充 填 , 并 达 到 所 要 求 的 充 填 程 度 , 则 会 变 为 非 充 分 采 动 , 大 幅 度 减 少 上 述 变 形 参 数 的 数 值 , 有 望 达 到 地 表 建 构 筑 物 的 保 护 标 准 。 空 场 法 嗣 后 用 废 石 及 尾 砂 充 填 空 区 的 工 艺 , 其 特 点 是 : 结 合 设 计 问 题 , 抓 紧 进 行 有 针 对 性 的 试 验 研 究 工 作 , 包 括 : ( 1) 资 源 充 分 利 用 方 面 , 针 对 贫 矿 资 源 的 地 质 、 选 矿 综 合 利 用 研 究 和 试 验 。 ( 2) 上 下 矿 段 安 全 开 采 及 相 应 技 术 措 施 方 面 , 矿 山 岩 石 力 学 综 合 研 究 ; 地 压 活 动 监 测 及 综 合 分 析 研 究 。 充 填 材 料 、 工 艺 、 输 送 、 采 矿 方 法 及 充 填 处 理 采 空 区 等 的 研 究 ; 矿 山 通 风 综 合 研 究 。 ( 1) 、 采 用 合 适 的 采 场 尺 寸 及 系 统 留 设 矿 柱 , 采 ( 3) 环 保 方 面 , 尾 矿 堆 坝 、 尾 矿 回 水 、 尾 矿 输 送 、 尾 矿 利 用 研 究 。 场 落 矿 后 形 成 空 场 , 空 场 的 顶 板 利 用 矿 柱 进 行 支 撑 , 空 场 的 暴 露 面 积 及 矿 柱 尺 寸 需 控 制 在 能 自 稳 的 条 件 下 , 使 空 场 顶 板 的 变 形 是 有 限 的 。 废 石 场 及 废 石 合 理 排 放 和 利 用 研 究 ; 水 土 保 持 及 废 石 场 、 尾 矿 库 复 垦 研 究 等 。 ( 2) 采 场 出 矿 结 束 后 , 及 时 对 空 场 进 行 废 石 及 将 研 究 成 果 及 时 用 于 设 计 , 目 前 在 矿 山 岩 石 力 学 研 究 ; 地 压 活 动 监 测 , 尾 矿 堆 坝 、 尾 矿 回 水 、 尾 矿 输 送 、 充 填 材 料 及 输 送 、 充 填 工 艺 研 究 等 方 面 已 取 得 阶 段 性 成 果 , 其 它 研 究 正 在 进 行 中 。 尾 砂 充 填 。 空 区 充 填 后 , 充 填 体 包 裹 矿 柱 , 提 高 了 矿 柱 的 稳 定 性 。 ( 3) 充 填 体 消 除 了 空 区 , 可 阻 止 顶 板 变 形 破 坏 的 发 展 , 消 除 顶 板 大 面 积 冒 落 的 可 能 性 , 避 免 出 现 大 ( 下 转 第 56 页 ) · 44·


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