某鉛鋅礦充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化

■　胡建釗

（金誠(chéng)信礦業(yè)管理股份有限公司北京100089）

某鉛鋅礦充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化

■胡建釗

（金誠(chéng)信礦業(yè)管理股份有限公司北京100089）

根據(jù)某鉛鋅礦生產(chǎn)現(xiàn)狀，按優(yōu)化充填系統(tǒng)布置原則，本文對(duì)礦山充填系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，提出了三個(gè)充填系統(tǒng)方案。詳述了三個(gè)充填系統(tǒng)方案工藝流程、工程及設(shè)備配置，并對(duì)三個(gè)方案進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案論證和比較，從中得出了最優(yōu)充填系統(tǒng)。

充填系統(tǒng)尾砂膏體充填金屬礦山

1　礦體賦存條件

某鉛鋅礦的礦床類型為銀鉛鋅硫化物型，共圈出八個(gè)銀鉛鋅礦體，其中③號(hào)工業(yè)礦體規(guī)模最大，占全區(qū)銀金屬量總儲(chǔ)量的94%，銀鉛鋅工業(yè)礦體賦存在中寒武統(tǒng)田蓬組第二段第二亞段中部的碎裂狀白云石大理巖中，南北走向長(zhǎng)1510m，水平寬度10～164m，傾斜延伸長(zhǎng)41～359m，平均延伸179m。礦體最小厚度0.97 m，最大厚度19.72m，平均厚度3.47m。賦存標(biāo)高819～1333m。

礦區(qū)內(nèi)水系不發(fā)育，無地表水體，僅為季節(jié)性溪溝，無流水，礦床的充水主要是大氣降雨及巖層裂隙水，地形有利于地下水的自然排泄。礦區(qū)水文地質(zhì)類型為以裂隙充水為主的簡(jiǎn)單類型。

銀鉛鋅礦體頂?shù)装鍑鷰r均為片巖、大理巖，屬軟弱—半堅(jiān)硬巖組，片巖力學(xué)強(qiáng)度較低，為軟弱巖層，遇水易軟化，穩(wěn)定性較差。大理巖巖力學(xué)強(qiáng)度稍高，半堅(jiān)硬，穩(wěn)定性較好。礦區(qū)工程地質(zhì)條件為以軟弱—半堅(jiān)硬巖組為主的中等類型。

2　開采現(xiàn)狀

某銀鉛鋅礦為地下開采，采用平硐—溜井開拓，淺孔留礦采礦法回采。由于區(qū)內(nèi)民采歷史悠久，且均屬無序開采，在1250m標(biāo)高以上形成了大量的采空區(qū)，對(duì)本礦山井下的安全生產(chǎn)存在較大的安全隱患。礦山現(xiàn)有1095m、1065m、1035m和1000m4個(gè)中段，其中1000m平硐為主運(yùn)輸平硐。目前1095m中段已基本采空，1065m中段已大部分采出，現(xiàn)主要出礦中段為1035m中段。目前1135m～1065m標(biāo)高范圍內(nèi)已形成大量的采空區(qū)，不僅已造成上部老采空區(qū)地表塌陷影響周邊環(huán)境，而且對(duì)當(dāng)前乃至今后的井下的安全生產(chǎn)存在一定的威脅。本礦礦石中伴生有較高的銀金屬，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而采用淺孔留礦法需按要求預(yù)留一定規(guī)格的礦柱，而該礦的礦巖穩(wěn)固性較差，礦柱多難以按計(jì)劃回收，極易造成礦柱資源的損失，浪費(fèi)了寶貴的地質(zhì)資源。

為降低礦山開采對(duì)周邊環(huán)境的影響，提高井下作業(yè)的安全性，以最大限度地回收寶貴的地質(zhì)資源，本文根據(jù)礦山目前開采與即將投入采礦生產(chǎn)范圍內(nèi)形成采空區(qū)的實(shí)際情況，利用其選廠尾礦充填井下采空區(qū)，改原單一空?qǐng)龇榭請(qǐng)龇ɑ夭伤煤蟪涮?，以改善井下安全生產(chǎn)環(huán)境，且從根本上緩解因已有尾礦庫已經(jīng)閉庫而不得以采用尾礦壓濾干堆排放的壓力，并提高井下作業(yè)安全，解決尾礦的排放及保護(hù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。

3　充填系統(tǒng)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

本文根據(jù)1000m中段及1035m中段采礦現(xiàn)狀，及時(shí)處理1065m中段、1095m中段老采空區(qū)以及盡可能地提高資源回收率，及緩解尾礦排放壓力，利用選廠尾礦進(jìn)行井下采空區(qū)充填的方案設(shè)計(jì)及優(yōu)化。

3.1充填系統(tǒng)布置原則

（1）設(shè)計(jì)選擇的充填系統(tǒng)必須滿足礦山充填能力要求，做到技術(shù)可行，工藝可靠，經(jīng)濟(jì)合理。

（2）充填站位置盡量靠近充填負(fù)荷中心，優(yōu)先采用地面集中布置。

（3）根據(jù)擬建的充填站位置，結(jié)合充填采場(chǎng)實(shí)際情況，盡量減少工程量和充填料輸送距離。

3.2充填系統(tǒng)優(yōu)化方案

根據(jù)礦山現(xiàn)狀及充填系統(tǒng)布置，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察認(rèn)為，滿足礦山充填系統(tǒng)布置原則的共有三個(gè)方案：（1）全尾砂自流充填方案；（2）全尾砂泵送方案；（3）汽車運(yùn)輸尾砂方案。

本文對(duì)以上三個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，從中推薦最優(yōu)充填系統(tǒng)方案。

3.3全尾砂自流充填方案

該方案充填站設(shè)于南當(dāng)廠鉛鋅礦老礦部1390m標(biāo)高處，選廠產(chǎn)出尾砂采用加壓泵送至充填站深錐膏體濃密機(jī)內(nèi)進(jìn)行脫水濃縮后通過充填鉆孔自流輸送至1095m中段，經(jīng)1095m中段輸送至各充填工作面。

（1）工藝流程：選廠尾砂充填站深錐膏體濃密機(jī)攪拌機(jī)充填中段充填作業(yè)面。

（2）工程及設(shè)備配置：選用NGT-9型深錐膏體濃密機(jī)，濃密池內(nèi)徑9m，濃密池深度10.6m，干料處理量25t/h；螺旋輸送機(jī)輸送能力為5-15m3/h；連續(xù)攪拌機(jī)型號(hào)為JS3200，攪拌能力為60m3/h；活化攪拌機(jī)型號(hào)為GJ503/80，攪拌能力為 60m3/h。隔膜泵型號(hào)為DGMB80/7.5，充填管路長(zhǎng)度為2320m m，充填鉆孔260 m，充填巷道500m。

3.4全尾砂泵送方案

該方案充填站設(shè)于南當(dāng)廠鉛鋅礦選礦廠壓濾車間旁900m標(biāo)高處，選廠產(chǎn)出尾砂采用渣漿泵輸送至充填站深錐膏體濃密機(jī)內(nèi)脫水濃縮后通過充填泵輸送至1000m中段，經(jīng)1000m中段輸送至各充填工作面。

（1）工藝流程：選廠尾砂充填站深錐膏體濃密機(jī)攪拌機(jī)充填中段充填作業(yè)面。

（2）工程及設(shè)備配置：選用NGT-9型深錐膏體濃密機(jī)，濃密池內(nèi)徑9m，濃密池深度10.6m，干料處理量25t/h；螺旋輸送機(jī)輸送能力為5-15m3/h；連續(xù)攪拌機(jī)型號(hào)為JS3200，攪拌能力為60m3/h；活化攪拌機(jī)型號(hào)為GJ503/80，攪拌能力為60m3/h。充填工業(yè)泵型號(hào)為HSP2180HS，地表管路長(zhǎng)度為2030m，井下管路2860m。

3.5汽車運(yùn)輸尾砂方案

設(shè)計(jì)充填攪拌站位于五口硐岔路口1050m標(biāo)高處，1000m中段作為主充填中段，選廠產(chǎn)出的尾砂經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾脫水后通過汽車運(yùn)輸至充填站尾砂堆場(chǎng)，由裝載機(jī)給入下料斗倉，通過電磁振動(dòng)給料機(jī)、大傾角皮帶機(jī)輸送至攪拌機(jī)，攪拌均勻后采用充填泵通過管道經(jīng)1000m中段運(yùn)輸?shù)罁P(yáng)送至1095m中段、1065m中段及1035m中段，通過采場(chǎng)充填小井充入采空區(qū)。

（1）工藝流程：選廠尾砂充填站深錐膏體濃密機(jī)攪拌機(jī)充填中段充填作業(yè)面。

（2）工程及設(shè)備配置：螺旋輸送機(jī)輸送能力為5-15m3/h；連續(xù)攪拌機(jī)型號(hào)為JS3200，攪拌能力為60m3/h；活化攪拌機(jī)型號(hào)為GJ503/80，攪拌能力為60m3/h。電磁振動(dòng)給料機(jī)型號(hào)為GJ503/80，輸送能力為150t/h，充填工業(yè)泵型號(hào)為HBMG80，地表管路長(zhǎng)度為530m，井下管路2860m。

4　結(jié)語

礦山充填系統(tǒng)的選擇和布置是否合理，對(duì)礦山充填運(yùn)營(yíng)成本影響較大。本文通過對(duì)礦山充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，充分利用現(xiàn)有老礦部的場(chǎng)地，針對(duì)3個(gè)充填方案著重從基建投資、運(yùn)營(yíng)成本和技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)方面進(jìn)行比較，選用了技術(shù)成熟、成本較低的充填方案，為企業(yè)取得最佳效益堅(jiān)定了基礎(chǔ)，對(duì)類似礦山充填系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也能取到一定的借鑒意義。

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-465-2