寶山礦西區(qū)深部開拓運(yùn)輸系統(tǒng)選擇

劉岳軍

(湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司, 湖南桂陽縣 424402)

寶山礦西區(qū)深部開拓運(yùn)輸系統(tǒng)選擇

劉岳軍

(湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司, 湖南桂陽縣 424402)

湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司開采寶山礦接近40年,現(xiàn)有一套豎井在運(yùn)行,開采中段達(dá)到-150m,近年經(jīng)過對(duì)西區(qū)深部勘探,找到了豐富的銅、鉛鋅資源,為了開采這部分資源并擴(kuò)大現(xiàn)有產(chǎn)能,必須進(jìn)行西區(qū)深部開拓方案的規(guī)劃論證和設(shè)計(jì)施工,經(jīng)過多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,確認(rèn)合理延長現(xiàn)有豎井,并新建箕斗井作為主井的西區(qū)深部開拓運(yùn)輸方案為推薦方案。

寶山礦;深部開拓;運(yùn)輸系統(tǒng);井筒布置

寶山礦位于湖南省桂陽縣寶山路30號(hào),礦區(qū)目前以開采鉛鋅銀礦為主,開采銅礦體為輔。隨著銅礦、鉛鋅銀礦資源儲(chǔ)量的日益減少,湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司委托湖南省有色地質(zhì)勘查局一總隊(duì)對(duì)寶山西區(qū)深部進(jìn)行了勘探,并提交了《湖南省桂陽縣寶山鉛鋅銀礦西部礦區(qū)深部地質(zhì)勘查中間性報(bào)告》等地質(zhì)資料。該報(bào)告提交了可觀的可開采儲(chǔ)量。

為了對(duì)這些提交的銅、鉛鋅礦體進(jìn)行科學(xué)有效的開采,并擴(kuò)大寶山現(xiàn)有產(chǎn)能,就必須論證相關(guān)的開采方案,由于該部分儲(chǔ)量位于西區(qū)深部,規(guī)劃設(shè)計(jì)一套可行的開拓運(yùn)輸系統(tǒng)自然十分必要。

1 西區(qū)生產(chǎn)規(guī)模

本次設(shè)計(jì)開采范圍為158～169勘探線、-70m標(biāo)高之下的主要銅礦體和鉛鋅銀礦體。開采范圍內(nèi)的可利用礦石資源儲(chǔ)量為9111.73kt,其中鉛鋅銀礦石量為5234.70kt,平均品位Pb4.80%、Zn 5.24%、Ag119.71g/t;銅礦石量為3877.03kt,平均品位Cu1.11%。

根據(jù)設(shè)計(jì)采用的采礦方法及其礦塊生產(chǎn)能力、有效礦塊數(shù)與礦塊利用系數(shù)計(jì)算,銅礦體達(dá)到1000 t/d生產(chǎn)能力是完全可以實(shí)現(xiàn)的。鉛鋅銀礦體達(dá)到1000t/d生產(chǎn)能力也是完全可以實(shí)現(xiàn)的。因此設(shè)計(jì)推薦西區(qū)深部生產(chǎn)能力為2000t/d。經(jīng)按礦山合理服務(wù)年限、開采年下降速度和新中段準(zhǔn)備時(shí)間進(jìn)行驗(yàn)證,設(shè)計(jì)推薦的生產(chǎn)規(guī)模是合理的。

寶山礦已開采多年,礦山井下部分巷道已經(jīng)延伸到西部深部礦體,并在-70,-110,-150m水平,已經(jīng)有巷道進(jìn)入,設(shè)計(jì)對(duì)這部分礦體維持現(xiàn)有中段高度40m不變。

而根據(jù)寶山西部深部礦體以傾斜、急傾斜為主的特點(diǎn),為減少開采中段,最大程度的提高礦山生產(chǎn)能力,所以對(duì)-150m中段以下,中段高度定為50 m。設(shè)計(jì)范圍礦體劃分為-70m(回風(fēng)充填中段)、-110,-150,-200,-250,-300,-350m等中段。

2 開拓運(yùn)輸方案的選擇

2.1 寶山礦區(qū)原有開拓系統(tǒng)

寶山礦井下現(xiàn)采用平窿-明豎井-盲斜井聯(lián)合開拓方式。明豎井井口標(biāo)高為472m,井深約460 m,服務(wù)的最低中段為+50m中段。井筒凈直徑為Φ5.5m,剛性罐道。豎井主提升機(jī)為Φ2.8m多繩提升機(jī),主提升容器為雙層罐籠配平衡錘,一次可提升4個(gè)1.2m3礦車。主要提升礦石和廢石,能力最大時(shí)可達(dá)1500t/d。輔助提升機(jī)為Φ1.3m多繩提升機(jī),提升容器為單罐配平衡錘,主要提升人員和輔助材料。

主平窿標(biāo)高為330m,是井下礦石、人員、材料運(yùn)輸?shù)闹饕ǖ乐?窿口距選廠粗礦倉僅150m,主平窿連接明豎井和330～250m斜井。豎井提出的礦石通過365m平窿出罐籠后,卸入礦倉內(nèi),溜至330m主平窿,由電機(jī)車?yán)吝x廠粗礦倉。

西區(qū)上部采用盲斜井開拓,斜井卷揚(yáng)硐室位于+50m中段,斜井從+50m中段向下掘至-150m中段,斜井傾角25°,主要用于開采西部鉛鋅銀礦床的上部礦體。

2.2 寶山西區(qū)開拓運(yùn)輸系統(tǒng)選擇

根據(jù)寶山礦區(qū)現(xiàn)狀、礦區(qū)地形地貌、礦體賦存條件以及本次設(shè)計(jì)的開拓方案要求兼顧周邊礦體的要求,設(shè)計(jì)同時(shí)考慮了如下兩個(gè)開拓方案。

Ⅰ方案:新掘深部主井、延深罐籠井為副井。新掘進(jìn)一條箕斗井作為深部礦體的主提升井,設(shè)計(jì)提升能力為2500t/d,并留有適當(dāng)?shù)挠嗟亍?/p>

延深現(xiàn)有罐籠井到-415m水平,作為深部礦區(qū)的副提升井,負(fù)責(zé)深部礦體開采時(shí)人員、設(shè)備、材料和廢石的提運(yùn)。

新掘箕斗井在現(xiàn)有露天采場的南邊,井筒凈直徑4m,提升容器為6m3底卸式箕斗。主井井口標(biāo)高400m,井下最低出礦中段-350m,皮帶計(jì)量裝載水平的標(biāo)高為-390m,井底粉礦回收水平標(biāo)高為-430m。罐籠井以馬頭門與深部中段-70,-110,-150,-200,-250,-300,-350,-390m中段相連,井底標(biāo)高為-415m。除-70,-390m中段為單面馬頭門,其他馬頭門均為雙面馬頭門。所有馬頭門均設(shè)置搖臺(tái)、安全門、阻車器和推車機(jī)。井底設(shè)有兩臺(tái)潛水泵,一臺(tái)工作,一臺(tái)備用。將水排至-350m中段。

Ⅱ方案:新掘深部主井,原罐籠井+新掘盲罐籠井為副井。在+50m中段新掘盲罐籠井到-415m水平,與原有罐籠井形成兩段接力提升,負(fù)責(zé)人員、設(shè)備、材料和廢石的提運(yùn)。

新掘箕斗井的位置、斷面、高度、提升系統(tǒng)配置與Ⅰ方案完全相同。

盲罐籠井以馬頭門與+50m中段和深部中段-70,-110,-150,-200,-250,-300,-350,-390m中段相連,井底標(biāo)高-415m。各馬頭門均需安裝搖臺(tái)、安全門、阻車器和推車機(jī)等操車設(shè)備。井底設(shè)有潛水泵,將水排至-350m中段。

設(shè)計(jì)將上述二個(gè)方案進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,比較結(jié)果詳見表1。

表1 寶山礦開拓方案比較

Ⅰ方案相對(duì)于Ⅱ方案具有基建工程量小,投資省,井下人員、材料廢石等不需要二次倒運(yùn),通風(fēng)系統(tǒng)暢通,管理方便,生產(chǎn)可靠性好等優(yōu)點(diǎn);但Ⅰ方案在最后貫通罐籠井時(shí),需要破巖柱,并進(jìn)行井筒裝備,屆時(shí)將影響礦山生產(chǎn)。

根據(jù)二個(gè)方案的基建工程量、投資和優(yōu)、缺點(diǎn)的比較,經(jīng)綜合考慮,設(shè)計(jì)選擇推薦Ⅰ方案,即新掘深部主井,延深罐籠井為副井方案。

3 結(jié)束語

為加速礦山建設(shè)進(jìn)程、縮短建設(shè)周期,基建施工的關(guān)鍵點(diǎn)是必須抓緊現(xiàn)有罐籠井的延深改造及箕斗井與回風(fēng)井的施工進(jìn)度,擴(kuò)大平行作業(yè)范圍。罐籠井和回風(fēng)井不但要擔(dān)負(fù)本身掘進(jìn)出渣任務(wù),還要擔(dān)負(fù)中段井巷工程掘進(jìn)出渣的任務(wù),工作十分繁重,是工程能否按期投產(chǎn)的關(guān)鍵之一。為了減少現(xiàn)有罐籠井延深改造對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)的影響,應(yīng)先在現(xiàn)有罐籠井底留7～10m巖柱,待下部井筒施工完畢,再破巖柱、貫通罐籠井,然后進(jìn)行井架和井筒安裝。

西區(qū)開拓系統(tǒng)預(yù)估項(xiàng)目建設(shè)投資為2000多萬元,系統(tǒng)建成后,預(yù)估項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)年平均可實(shí)現(xiàn)近億元的利潤,項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率達(dá)16.66%(所得稅后),投資回收期為7.68a(含建設(shè)期3a),總投資收益率為24.64%,項(xiàng)目資本金凈利潤率為36.25%。項(xiàng)目投資在經(jīng)濟(jì)上是可行的。

[1]伍選華.湖南省桂陽縣寶山鉛鋅銀礦西部礦區(qū)深部地質(zhì)勘查中間性報(bào)告[R].長沙:湖南省有色地質(zhì)勘查局,2008.

[2]廖廷德.論寶山西部銅鉬鉛鋅銀礦床地質(zhì)特征及找礦預(yù)測[J].湖南有色金屬,2009,(3):1～7.

[3]左大鏞,等.湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司西部礦區(qū)資源投資評(píng)估報(bào)告[R].長沙:長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院,2009.

[4]YSJ019-92.有色金屬采礦設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5]GB16424-1996.金屬非金屬地下礦山安全規(guī)程[S].

2010-01-08)

劉岳軍(1971-),男,湖南岳陽人,工程師,從事井下深部開發(fā)項(xiàng)目建設(shè)與管理,Email:lyj1981@126.com。