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中国有色金属报:工艺装备革新托起绿色矿山之梦

发布日期:2014-12-10   编辑:苏丽明   关注:

——云锡卡房分企业推广高效采矿工艺变革侧记

永利棋牌股份有限企业卡房分企业在推进云锡区域化矿山建设中,率先推进高效采矿方法变革,引进新技术、新工艺、新装备改造和提升传统产业,促进了采矿、选矿生产系统信息化、规模化,实现了高效、低耗生产,成功迈出了建设绿色矿山第一步。

转型发展 敢做“吃螃蟹”第一人

改造、提升传统采选工艺,实现低耗高效生产;提高低品位资源利用率、延长矿山服务年限是卡房分企业建设绿色矿山孜孜不倦的目标与追求。

作为一个资源型的企业,卡房分企业面临的不仅仅是井下深部开采,还有保有资源储量品位低、含杂质多,处于开采成本明显增加、丢之又可惜的两难境地。特别是还保有相当储量的低品位钨、铜多金属资源,限于技术经济条件一直难以利用。

如果仍沿用传统的采矿方式和选矿工艺生产,其结果明显是亏损的。怎样有效利用多金属低品位资源、发展循环经济、延长矿山服务年限,走出一条“科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥”的新路?

有两个关键点:矿山高效采矿方法的变革、低品位多金属矿开采出来后的选矿技术的攻关。多金属采选技术在云锡还是一项技术空白,卡房分企业以敢为人先的激情和勇气开展工作,做第一个“吃螃蟹”的人。

在云锡控股企业的大力支撑帮助下,该企业与中国地质大学、中南工大、昆明理工大学、广州研究设计院等高等院校联合,拓展技术领域合作。中国工程院士古德生等多位专家多次到卡房,对3000吨/日多金属项目进行可行性研究。

在专家们的引导帮助下,《卡房3000吨/日多金属采选项目》以一种全新的视野和胆略酝酿而生:项目从立项就站在具备国内外同行业的先进水平来谋划,设计、施工、技术、工艺、装备都是新起点、高要求。

采矿方案由中南大学设计,采用大直径深孔侧向崩矿阶段房柱采矿法,铲运机出矿;选矿工艺由广州研究设计院设计,引进了低品位多金属先进选矿技术,对有效利用低品位资源、发展循环经济、延长矿山服务年限起到了积极的推动作用。

2007年4月26日,卡房3000吨/日多金属采选项目开始动工。在这个坑口断面宽4.3米、高2.9米,被誉为“云锡第一大坑”展开快速掘进的同时,2008年4月17日,一座3000吨/日多金属选矿厂房在改扩建后腾出的闲置厂房和空闲场地上破土动工。

卡房分企业将该项目建设作为持续发展、转型升级的重点工程来推进,仅用三3年多的时间完成了一个3000吨/日多金属采选生产系统建设,创下了矿山建设史上前所未有的奇迹。

为有效开发利用低品位资源,在推进卡房3000吨/日多金属采选项目建设的同时,该企业同步展开了卡房3000吨/日多金属采选技术的科技攻关及工业试验,在取得成效后投入试生产、生产。《缓倾斜厚大矿体大型采场深孔落矿连续采矿法研究与实践》获云锡控股企业科技进步一等奖。《矽卡锡矿床伴生低品位难选多金属分离技术与应用》获中国有色金属学会一等奖。尤其是与云锡控股企业、广州研究设计院合作的《锡矽卡岩型极低品位难选多金属共伴生矿高效综合回收新技术》获“国家科学技术进步奖二等奖”,填补了云锡低品位多金属选矿的技术空白。

创新发展 传统工艺实现精彩转身

在云锡控股企业和永利网址股份企业的投入支撑下,卡房分企业加大矿山建设步伐,先后引进新技术、新设备、新工艺不断改造传统产业,改善矿山基础设施建设,把一个在2002年生产能力不足5000吨、亏损799万元的企业带出困境。2003年,实现控亏198万元;2004年,实现216万元真正意义的盈利;2005年,原矿锡铜金属首次完成10073.6吨,实现盈利5264万元,成为了云锡的第三座万吨级矿山。

自2005年原矿金属首次登上万吨矿山后,卡房分企业积极思考怎样才能实现万吨级矿山的持续发展?

从木桶理论看内部“短板”:采选生产系统不匹配,选矿流程“吃不饱”;低品位多金属原矿难选,选矿流程“吃不了”,如何解决“吃不了”与“吃不饱”的“短板”?

从2002年开始,他们先后引进一批新技术、新工艺、新装备,对传统的氧化矿、硫化矿和单铜矿的选矿工艺流程进行“大换血”改造。在选矿系统破碎工艺改造中,大胆引进美卓、山特维克液压圆锥和鄂式破碎机,使碎破粒度由原来的30~60毫米下降到15毫米以下,不仅加大了处理量,而且取得了多碎少磨、高效低耗的效果。尤其是在单铜流程改造中,选用了?准3.6×6m湿式溢流型球磨机,取代了原来的6台球磨机,把原来分散的10个作业点集中为一个点,不仅便于管理,而且减少了操作人员。如今,整个选矿流程及主要生产部位实现远程视频监控。传统选矿生产工艺经过“大换血”技术改造后,向节能、环保,清洁生产转变。

在3000吨/日多金属选矿流程设计总图中,时任分企业副矿长、选矿专业出身的姚建伟看出碎矿系统、大白岩电站、压气站设计位置摆放不合理,大胆提出自己的设计构想,打破昆明冶金设计院和云锡设计院的图纸局限,反复修改设计图纸,最终使得整个工艺摆放更趋合于实际,大大节约了投资,减少了工作量。

2010年12月17日,卡房3000吨/日多金属采选工程竣工。之后,针对矿山井下运输道存在两车交汇影响出矿能力问题,进行了技术改造,新增加了303米的循环运输道,同时把全矿坑下1800运输主中段的24公斤/米轨道全部进行更换为38公斤/米轨道,从而加快了矿车装卸速度,避免了矿车汇车相互影响,提升了坑下运输能力。

制约运输的难题解决后,又把高效采矿方法变革从大白岩坑向前进坑推进。以前进坑1-9#低品位矿体作为试点,加速长、短壁式落矿采矿方法试验以及中小型铲运机、液压凿岩台车等新型设备的运用,使1-9#矿体的采矿方法朝着高效低耗的大采场建设方向转变。

2011年11月30日,随着一台2m3铲运机入住前进坑生产采场,改写了前进坑划并云锡九年来,采矿设备装备从人工撮箕装矿,到翻渣机、电耙普及运用,再到铲运机出矿的嬗变。按满负荷正常生产计算,一台2m3铲运机采场出矿生产能力可达260吨/日,比传统电耙出矿生产能力80吨/日提高了3.25倍。

目前,前进坑高效设备应用已形成规模,除一个队组采用电耙出矿,其余采矿队组均实现铲运机出矿。井下生产先后引进4m3铲运机、T100大孔径潜孔钻机、C100鄂式破碎机、山特维克H3800EC和4800MF液压圆锥破碎机和DD210单臂液压凿岩台车、CIANTP液压破碎机等高效设备。2013年,前进坑在从业人员比上年减少156人的情况下,1-9月累计出矿能力达3712吨/日,同比增加527吨。

如今,卡房分企业有高效采矿设备55台,其中:铲运机26台、运矿卡车16辆、液压凿岩台车5台、采矿台车1台,铆杆台车1台、破碎锤2台、浅孔钻机4台,坑下高效设备应用已形成规模。目前,正逐步在东瓜林坑、竹林坑推进高效采矿方法。

务实重干 浓墨重彩绘矿山新蓝图

建设现代化矿山不仅仅是引进新技术、新工艺、新设备那么简单,他们提出“打造200万吨/年现代化矿山,建设个旧南部采选中心”的战略目标,提出了“废石不出坑、尾砂不入库”绿色矿山建设战略理念,誓以转型之巨笔,精心描绘绿色矿山宏图。

井下采矿生产势必会产生大量的废石渣,污染环境;矿石开采后的采空区,存在较大安全威胁。对此,该企业把开采产生的废石渣用来充填采空区,不仅解决废石渣地表堆放污染环境问题,而且消除了采空区的安全威胁,避免地表塌陷。这一尝试,使分企业产生了将废渣变为效益链环节的想法。

在2011年,科技工作会上,采空区石渣充填实践运用被列为卡房分企业的重点科研项目,并规定今后设计采矿方案时,必须同步设计充填方案,实现无废开采。

地下采空区充填不是简单的把石渣倒入采空区,而是必须考虑生产区域内地质条件和矿柱的回采等诸多复杂因素。他们针对区域内开采后形成的空区,结合高效采掘设备的应用,积极探索新的充填方式。打破传统充填模式,铲运机辅助充填,由重力充填向机械充填转变。对空区高度3米以内的由下往上一次性充填,空区高度大于3米的分台阶充填。

为保证充填工作的安全进行,在院校研究成果的引导下,积极开展采空区顶板监测和人工矿柱施工,不断总结采空区石渣充填工作中存在的问题、取得的经验,进一步优化充填方案与工艺,以就近充填、上渣下充、集中充填为原则,做到充填体不压矿、不影响工程、不影响系统。2012年,全矿完成废石充填15.8万m3,是上年的4.69倍。截止2013年9月,仅前进坑一个坑口就完成充填石渣17.3万m3。利用废石充填空区,不仅降低运渣成本,减少地面排渣污染,同时减小了采空区管理压力,为有序回采提供了条件。

井下掘进最怕遇到松散破碎的岩石,虽然可以采用金属欀、木欀进行支护,但支护成本高、进度慢。经过不断探索实践,对具备条件的采用喷浆支护技术,而且喷浆支护比金属欀支护每米可节约成本1600多元。

该企业与中南大学、昆明冶金设计院、广州研究院、美国PSI企业等单位合作,研究、探索废石、高浓度尾砂充填技术,以减少矿山生产对生态环境的影响,长远解决石渣和尾砂堆放难题;多方案并举,加快新型尾排系统建设方案的设计优化工作;加大选矿技术攻关力度。对流程指标进行跟踪分析,有针对性地开展试验工作,引导好流程生产,减少金属损失。随着高效采矿方法在卡房分企业的推广运用并取得成效,增强了云锡控股企业对卡房深部外围使用无轨高效设备开采的信心和决心。

根据全面推进和实施无轨开拓高效采矿方法,实现规模化、集约化开发利用相对分散的中、小型矿体的要求,“云锡卡房运输大巷”开工了。

云锡运输大巷规格为4.5米×4.0米,全长4.5公里。运输大巷的建设,将实现1800m以下至1450m六个中段的连接,满足无轨开采、高效设备进入及运输的要求,尤其对空间跨度大、资源分散的大矿床、小矿体的开拓具有灵活性和适应性,是竖井开拓或斜井开拓无法相比的。云锡运输大巷的建设,将成为卡房分企业推进采矿方法变革又一新的里程碑。

 

来源:中国有色金属报2014年10月11日第3582期第6版

http://paper.cnmn.com.cn/Content.aspx?id=105664&q=3582&v=6

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