銅山口銅礦深部開(kāi)拓運(yùn)輸方案研究

李含明（大冶有色設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 黃石 435005）

銅山口銅礦深部開(kāi)拓運(yùn)輸方案研究

Study on the scheme of development and transportation in deep mining of Tongshankou Copper Mine

李含明（大冶有色設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 黃石 435005）

簡(jiǎn)述了銅山口銅礦現(xiàn)狀，對(duì)深部開(kāi)拓運(yùn)輸方案進(jìn)行了比較論證，對(duì)提升運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

深部開(kāi)采；開(kāi)拓；運(yùn)輸；方案

1 前言

銅山口銅礦現(xiàn)為露天開(kāi)采，礦山已建成完整的采礦、選礦、運(yùn)輸、供電、供水、尾礦等生產(chǎn)系統(tǒng)和相應(yīng)的輔助設(shè)施。經(jīng)過(guò)多年的生產(chǎn)，目前露天境界內(nèi)保有儲(chǔ)量按現(xiàn)有規(guī)模只能維持幾年，礦山面臨生產(chǎn)延續(xù)的問(wèn)題，需進(jìn)行深部開(kāi)采工程的建設(shè)。

2 開(kāi)拓方案選擇

2.1 方案簡(jiǎn)述

考慮銅山口銅礦目前的現(xiàn)狀以及維持礦山總規(guī)模的穩(wěn)定發(fā)展，確定深部-58～-400m地采前期生產(chǎn)規(guī)模為3 500t/d，生產(chǎn)后期當(dāng)露天開(kāi)采結(jié)束后地采的生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到4 000t/d。根據(jù)露天開(kāi)采境界范圍和地表移動(dòng)范圍，以及礦體賦存條件，適合坑內(nèi)礦體開(kāi)采的開(kāi)拓方案有主副井開(kāi)拓、混合井開(kāi)拓和斜坡道開(kāi)拓。其中斜坡道無(wú)軌運(yùn)輸開(kāi)拓方案由于其基建工程量較大，所以本文不作考慮，而主要進(jìn)行主副井開(kāi)拓方案和混合井開(kāi)拓方案的分析比較。

（1）方案一：主副井開(kāi)拓。主井直徑Φ4.5m，井口標(biāo)高+60m,井底標(biāo)高-540m，擔(dān)負(fù)礦石和廢石的提升任務(wù)。礦石主溜井和廢石主溜井從-160m中段至-400m中段，最低卸載中段為-400m，中段高120m，中間每隔60m設(shè)一無(wú)軌副中段。副井直徑Φ5m，井口標(biāo)高+60m,井底標(biāo)高-575m，擔(dān)負(fù)人員、材料、設(shè)備和粉礦的提升任務(wù)。

（2）方案二：混合井開(kāi)拓。混合井直徑Φ5.5m，井口標(biāo)高+60m,井底標(biāo)高-532m，擔(dān)負(fù)礦石、廢石、人員、材料的提升任務(wù)。礦石主溜井自-160m中段至-400m中段，最低卸載中段-400m，中段高120m，中間每隔60m設(shè)一無(wú)軌副中段。粉礦利用電梯井回收。

2.2 方案比較

兩方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表1。兩方案優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表2。

表1 兩方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

2.3 方案確定

根據(jù)上述的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，方案一雖然基建工程量大，基建投資多，但其應(yīng)用成熟，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較方案二低。同時(shí)主副井方案有利于為礦山后期生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大留下余地。綜合考慮礦山生產(chǎn)管理及礦山的持續(xù)發(fā)展等因素，采用方案一，即主副井方案。

3 開(kāi)拓運(yùn)輸方案

3.1 開(kāi)拓運(yùn)輸方案簡(jiǎn)述

根據(jù)以上所述，深部開(kāi)采工程開(kāi)拓方案采用主副井方案。相應(yīng)的運(yùn)輸方案采用有軌運(yùn)輸和無(wú)軌運(yùn)輸相結(jié)合。

主井設(shè)在露天坑北端，選礦場(chǎng)附近，井口標(biāo)高+60m,井底標(biāo)高-540m,井深600m，井筒直徑Φ4.5m。采用11.5m3底卸式單箕斗帶平衡錘提升系統(tǒng)，鋼絲繩罐道，主井用于提升礦石和廢石。

副井設(shè)在主井附近，相距約120m，井口標(biāo)高+60m,井底標(biāo)高-575m，井深635m，井筒直徑Φ5m。采用3 600mm×1 600mm的雙層罐籠配平衡錘提升系統(tǒng)。副井承擔(dān)人員、材料、設(shè)備和粉礦提升，并作為坑內(nèi)通風(fēng)的進(jìn)風(fēng)井?；仫L(fēng)井設(shè)在礦區(qū)東側(cè)牛頭山附近，井筒直徑Φ5m。井口標(biāo)高+160m，井底標(biāo)高-160m，構(gòu)成由副井和已有金獅礦斜井進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)井回風(fēng)的對(duì)角抽出式通風(fēng)系統(tǒng)。

表2 兩方案優(yōu)缺點(diǎn)比較

深部工程中段高60m，但有軌運(yùn)輸中段的高度為120m，中間設(shè)副中段。-58m以下深部開(kāi)采各中段標(biāo)為-58、-100、-160、-220、-280、-340、-400m。其中-160、-280、-400m中段為有軌運(yùn)輸中段。

無(wú)軌副中段作為出礦水平，為方便材料等的運(yùn)送，無(wú)軌副中段副井車(chē)場(chǎng)及石門(mén)為有軌巷道。有軌運(yùn)輸中段為生產(chǎn)運(yùn)輸中段，由無(wú)軌副中段或有軌運(yùn)輸中段出礦分段卸入采區(qū)溜井的礦石，用10t電機(jī)車(chē)雙機(jī)牽引4m3底側(cè)卸式礦車(chē)運(yùn)至主井車(chē)場(chǎng)，卸入主井旁側(cè)礦石主溜井。廢石則用7t電機(jī)車(chē)牽引0.7m3翻轉(zhuǎn)式礦車(chē)運(yùn)至主井車(chē)場(chǎng)，卸入主井旁側(cè)廢石主溜井。-440m標(biāo)高設(shè)礦石破碎硐室，-480m標(biāo)高設(shè)裝礦皮帶道，礦、廢石經(jīng)箕斗提升出地表，分別卸入礦石倉(cāng)和廢石倉(cāng)。粉礦由副井罐籠提升至皮帶道水平卸到皮帶上，隨箕斗提升至地表卸入礦倉(cāng)。

3.2 開(kāi)拓運(yùn)輸設(shè)備

3.2.1 副井提升

副井采用罐籠帶平衡錘提升系統(tǒng)，JKM2.8×4(Ⅰ)型多繩塔式提升機(jī)，最大提升速度7.6m/s，Z450-3A型直流電機(jī)（491kW/660V）驅(qū)動(dòng)。最低服務(wù)中段標(biāo)高為主井井底標(biāo)高-540m，提升高度600m。井筒內(nèi)配置1個(gè)3 600mm×1 600mm的雙層罐籠，15t平衡錘。罐籠自重11.5t,提升有效載重7t,最大載重12t。一次最大可提升50人，每層25人。罐籠提升系統(tǒng)提升的主要設(shè)備為4m3底側(cè)卸式礦車(chē)和10t電機(jī)車(chē)。

罐籠服務(wù)中段有-58、-100、-160、-220、-280、-340、-400m中段以及-440m破碎站水平、-480m裝礦皮帶道水平、-540m主井井底水平。

3.2.2 主井提升

主井提升能力按4 000t/d礦石和500t/d廢石考慮。提升系統(tǒng)采用單箕斗配平衡錘的提升方式，JKM-4×4(Ⅲ)型多繩塔式提升機(jī)，最大提升速度10.05m/s，ZKTD215/63型（低速直聯(lián)）直流電機(jī)（1 250kW/800V）驅(qū)動(dòng)。井筒內(nèi)配置1個(gè)11.5m3底卸式箕斗，箕斗自重約22.5t。采用鋼絲繩罐道，底部重錘拉緊。

3.2.3 坑內(nèi)破碎及主井裝卸礦設(shè)施

由于采用底卸式箕斗提升，礦石需要在坑內(nèi)進(jìn)行粗碎?？觾?nèi)破碎站設(shè)在-440m水平，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模破碎站內(nèi)安裝1臺(tái)C110型顎式破碎機(jī)，破碎機(jī)給礦采用BZ0K150-8型重型板式給料機(jī)1臺(tái)。破碎后的礦石直接落入下部成品礦倉(cāng)。在成品礦倉(cāng)和廢石溜井下各安裝1臺(tái)振動(dòng)放礦機(jī)給裝礦膠帶運(yùn)輸機(jī)喂料，由膠帶運(yùn)輸機(jī)輸送到計(jì)重漏斗，裝入箕斗提升至地表。

主井井塔礦石倉(cāng)內(nèi)的礦石用其底部的振動(dòng)放礦機(jī)裝載，通過(guò)膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載運(yùn)輸至選廠；廢石用振動(dòng)放礦機(jī)裝載，采用汽車(chē)運(yùn)輸至廢石堆場(chǎng)排棄。

主井井底粉礦用Z-20C電動(dòng)裝巖機(jī)裝礦，0.7m3翻轉(zhuǎn)式礦車(chē)運(yùn)輸。人工推車(chē)至副井馬頭門(mén)，通過(guò)副井提升運(yùn)至裝礦皮帶道上方卸載，與成品礦倉(cāng)礦石共同通過(guò)皮帶道經(jīng)箕斗裝礦提升至地表礦石倉(cāng)。

3.2.4 坑內(nèi)運(yùn)輸

初期運(yùn)輸中段設(shè)在-160m中段，坑內(nèi)采用有軌運(yùn)輸?？觾?nèi)產(chǎn)出廢石分為本中段廢石和上部中段生產(chǎn)廢石。礦石和上部中段廢石運(yùn)輸列車(chē)由10t架線(xiàn)式電機(jī)車(chē)雙機(jī)牽引10輛4m3底側(cè)卸式礦車(chē)組成，共需2列車(chē)。本中段廢石運(yùn)輸列車(chē)由7t架線(xiàn)式電機(jī)車(chē)單機(jī)牽引10輛0.7m3翻斗式礦車(chē)組成，1列車(chē)有效載重為10.4t，共1列車(chē)。坑內(nèi)軌距762mm，架線(xiàn)電壓550V。

4 結(jié)語(yǔ)

銅山口銅礦深部開(kāi)采工程采用主副井、深部設(shè)破碎系統(tǒng)的開(kāi)拓方案，相應(yīng)的提升運(yùn)輸方案滿(mǎn)足生產(chǎn)能力要求。目前礦山正在進(jìn)行深部開(kāi)采工程的施工工作。

[1]大冶有色設(shè)計(jì)研究院有限公司.湖北省大冶市銅山口銅礦區(qū)（銅山口銅礦）礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)可行性研究[R]，2007.

[2]大冶有色設(shè)計(jì)研究院有限公司.大冶有色金屬公司銅山口銅礦礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用方案[R]，2007.

[3]張德明等.新編礦山采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)礦山機(jī)械卷[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2006.

[4]王運(yùn)敏等.中國(guó)采礦設(shè)備手冊(cè)[M].北京:科學(xué)出版社,2007.

TD52

B

2010-07-15

李含明（1975-），男，湖北浠水人，機(jī)械高級(jí)工程師，從事礦山機(jī)械工程技術(shù)研究、設(shè)計(jì)與技術(shù)管理工作。

Abstract:The present situation of mining in Tongkoushan Copper Mine is represented.The various schemes of development and transportation in deep mining are compared and demonstrated,and the hoisting and transportation equipments are introduced in detail.

Key words:deep mining;development;transportation;scheme

1672-609X（2011）02-0006-03