西藏某大型銅礦選礦廠廠址選擇設(shè)計(jì)

周 理

(長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司, 湖南長沙 410011)

西藏某大型銅礦選礦廠廠址選擇設(shè)計(jì)

周 理

(長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司, 湖南長沙 410011)

針對某大型銅礦選礦廠生產(chǎn)規(guī)模大,位于高原地區(qū),生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱的特點(diǎn),在廠址選擇中,從技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境影響小的角度出發(fā),充分考慮總圖運(yùn)輸、尾礦庫選址、供電、供水、排水以及對環(huán)境保護(hù)的影響等因素,對多個(gè)廠址進(jìn)行分析后,推薦出最佳廠址方案。

廠址選擇;技術(shù)經(jīng)濟(jì);環(huán)境保護(hù)

近年來,隨著我國西部經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,西部地區(qū)的交通運(yùn)輸、供水、供電等基礎(chǔ)設(shè)施得到了很大的改善,許多高寒邊遠(yuǎn)的礦山資源得以開采。西藏某銅礦為我國擬建的特大型礦山,因礦山開采規(guī)模大,又位于高海拔地區(qū),廠址選擇優(yōu)劣直接關(guān)系到企業(yè)的建設(shè)投資、建設(shè)工期和投產(chǎn)后的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也影響到當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境的保護(hù)。本文從技術(shù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)兩方面論述選礦廠廠址的合理選擇。

1 項(xiàng)目概況

某大型銅礦為采、選聯(lián)合企業(yè),初期建設(shè)規(guī)模10×104t/d,后期擴(kuò)建規(guī)模為10×104t/d,設(shè)計(jì)按20×104t/d考慮選廠場地,露天采礦場位于墨竹工卡縣縣城西南約26 km處,礦區(qū)向北沿公路26 km到318國道,沿318國道往東約8 km到墨竹工卡縣城,往西約39 km到達(dá)孜縣縣城,經(jīng)達(dá)孜縣縣城28 km到自治區(qū)首府拉薩市,交通方便。

礦區(qū)位于岡底斯山脈與念青唐古拉山脈結(jié)合部位,地勢險(xiǎn)峻,平均海拔在5000 m以上,且有冰川地貌。礦區(qū)植被以高山草甸為主,有少量高山耐寒苔蘚,礦區(qū)屬高原溫帶半干旱季風(fēng)性氣候,低溫干燥,空氣稀薄。多年平均氣溫5.9℃,極端最高氣溫為26.7℃,極端最低氣溫為-23.1℃;常年主導(dǎo)風(fēng)向東北風(fēng),最大風(fēng)速10.2 m/s,多年平均降雨量486.4 mm,年最大降雨量784.4 mm。

2 廠址選址方案比較

該礦山開采規(guī)模大,選礦廠排放的尾礦量相應(yīng)也大,服務(wù)年限內(nèi)的尾礦量達(dá)127006.17×104t(約84670.78×104m3),因此,首先必須在礦區(qū)周邊選擇能滿足尾礦儲存要求的尾礦庫址,再結(jié)合選廠布置,尾礦輸送、原礦運(yùn)輸、供排水、供電等要求進(jìn)行綜合比較,選擇合理的廠址方案。

根據(jù)上述特點(diǎn),沿礦體四周約30 km范圍進(jìn)行了多處選址,最后選定了能滿足生產(chǎn)庫容要求的甲瑪尾礦庫、白納溝尾礦庫、主西溝尾礦庫等3處庫址,并結(jié)合尾礦庫址選擇了適合建設(shè)選礦廠的場地,將選礦廠和尾礦庫組合成3個(gè)方案,從工程建設(shè)和礦山經(jīng)營成本、環(huán)境影響等方面作綜合比較,以選擇最佳方案。選址方案見圖1。

圖1 選址方案

2.1 選礦廠廠址和尾礦庫庫址組合方案

2.1.1 驅(qū)龍廠址與甲瑪尾礦庫組合方案(方案Ⅰ)甲瑪尾礦庫選擇在采礦場下游約12 km處的甲瑪溝中段,溝谷全長28.2 km,選礦廠選擇在尾礦庫西南側(cè),距采場北面6.5 km處,設(shè)計(jì)將一期10× 104t/d規(guī)模選廠布置在西側(cè)山坡,后期10×104t/d選廠預(yù)留布置在東面山坡,一期選廠各車間標(biāo)高4360～4280 m,原礦在采場內(nèi)粗碎后經(jīng)6.35 km運(yùn)礦皮帶送至選廠堆礦場,生產(chǎn)的銅精礦及其它產(chǎn)品通過公路運(yùn)往拉薩火車站。方案Ⅰ的廠址見圖2。

圖2 方案Ⅰ的廠址布置

2.1.2 強(qiáng)忠沃瑪廠址與白納溝尾礦庫組合方案(方案Ⅱ)

尾礦庫位于達(dá)孜縣縣城西南,采場西部約21 km處。溝谷全長28.1 km。選廠一、二期集中布置在尾礦庫東北側(cè)的山坡上,選廠各車間標(biāo)高4110～4040 m。原礦在采場內(nèi)粗碎后經(jīng)15 km運(yùn)礦皮帶送至選廠堆礦場,生產(chǎn)的銅精礦及其它產(chǎn)品由318國道運(yùn)往拉薩火車站,如圖3所示。

圖3 方案Ⅱ的廠址布置

2.1.3 玉強(qiáng)果廠址與主西溝尾礦庫組合方案(方案Ⅲ)

主西溝尾礦庫位于達(dá)孜縣城東北,與采場直線距離約17 km,溝谷全長18.5 km,一、二期選廠集中布置在主西溝尾礦庫東北側(cè)的山坡上,選廠各車間標(biāo)高4180～4100 m。原礦在采場內(nèi)粗碎后經(jīng)14.47 km運(yùn)礦皮帶送到選廠堆礦場,生產(chǎn)的銅精礦及其它產(chǎn)品由318國道運(yùn)往拉薩火車站,見圖4。

2.2 各組合方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

圖4 方案Ⅲ的廠址布置

從總圖布置、尾礦庫建設(shè)費(fèi)用、原礦運(yùn)輸、精礦運(yùn)輸、尾礦輸送、供回水方案、生產(chǎn)經(jīng)營成本,各選礦廠廠址方案優(yōu)缺點(diǎn)等方面對各組方案進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,結(jié)果見表1。

2.3 各廠址組合方案對環(huán)境的影響比較

礦區(qū)位于青藏高原岡底斯山脈東段,而西藏高原又是全球最年輕的高原,地質(zhì)活動(dòng)極為頻繁且不穩(wěn)定,是我國自然災(zāi)害的多發(fā)區(qū),特別是在高寒干旱、氧氣不足、氣候變化較大的嚴(yán)酷環(huán)境下,林灌、草地等生態(tài)系統(tǒng)的抗干擾能力低,生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱,礦區(qū)牧草生長期僅有6個(gè)月左右,植被一旦遭到破壞就較難恢復(fù)。

根據(jù)《墨竹工卡縣旅游總體規(guī)劃》,礦體北面12 km是甲瑪旅游景區(qū),西北側(cè)18 km是當(dāng)?shù)赜杏绊懙淖诮趟聫R干丹寺。因此,在礦山設(shè)計(jì)過程中,必須本著保護(hù)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境、尊重傳統(tǒng)文化和人文背景的原則,對所選廠址周邊環(huán)境影響進(jìn)行科學(xué)的分析、論證,使礦山建設(shè)盡可能對環(huán)境的破壞減少到最小限度,使礦區(qū)與周邊自然環(huán)境形成和諧的空間景觀。

根據(jù)國家有關(guān)法律、規(guī)范要求,選礦廠廠址選擇主要對照《有色金屬總平面設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)規(guī)范》和《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50187-93)中廠址選擇要求來分析廠址的環(huán)境影響,具體見表2。

由表2的對照分析可知,方案Ⅱ的選址在縣城東面約3.0 km,距城區(qū)近,會(huì)影響城區(qū)的發(fā)展建設(shè),選址還位于夏季主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)側(cè),對當(dāng)?shù)丨h(huán)境有一定的影響。方案Ⅲ選址北面是干丹寺,會(huì)對其產(chǎn)生影響,破壞古建筑周邊的自然環(huán)境。而方案Ⅰ,具有選址符合當(dāng)?shù)毓I(yè)布局要求,距縣城和甲瑪景區(qū)邊緣遠(yuǎn),主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)側(cè)沒有集中居民區(qū),場地地質(zhì)條件穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),符合環(huán)境保護(hù)要求。

表1 選礦廠廠址和尾礦庫址組合方案綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

從技術(shù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響比較的結(jié)果(表1和表2)可知,采用方案Ⅰ即驅(qū)龍廠址與甲瑪尾礦庫方案總投資費(fèi)用、可比費(fèi)用現(xiàn)值最少,符合環(huán)境保護(hù)要求,且場地寬闊,離礦山最近,原礦運(yùn)輸距離短,尾礦可以自流,設(shè)計(jì)中推薦采用方案Ⅰ。

3 廠址建設(shè)過程中的環(huán)境保護(hù)措施

目前西藏某銅礦的建設(shè)正在前期設(shè)計(jì)階段,秉持“生態(tài)可持續(xù)發(fā)展”的理念,生態(tài)恢復(fù)措施應(yīng)開始于項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程中,在滿足其功能的同時(shí),恢復(fù)和重建一個(gè)穩(wěn)定的自然生態(tài)系統(tǒng),需采用的措施如下。

(1)廠址現(xiàn)有植被覆蓋率較好,基本上都是高原性的低矮座墊狀植物,建設(shè)時(shí)除滿足工藝、交通要求而進(jìn)行必要土方填挖外,其它以維持現(xiàn)狀地形、地貌為主,對山坡裸露面、坡面進(jìn)行綠化和護(hù)坡,恢復(fù)土地功能。對于場地開挖的邊坡進(jìn)行鋪覆表土和綠化,并選擇當(dāng)?shù)馗蛋l(fā)達(dá)生命力強(qiáng)的草種,讓植被盡快恢復(fù),以使廠區(qū)與周邊山坡融為一體,為當(dāng)?shù)卦黾右坏拦I(yè)景觀。

(2)選礦廠所在地寒冷、干燥,晝夜溫差大,合理布置選礦廠各車間,將主要車間布置在朝向好、日照時(shí)間長的山坡面。同時(shí)將尾礦庫與采場、選廠等集中布置在同一溝谷內(nèi),減少用地面積,以使生產(chǎn)對環(huán)境的影響控制在最小的范圍。

(3)充分利用現(xiàn)有地形、地質(zhì)條件,使選廠的道路、各類管線與環(huán)境相協(xié)調(diào),避免大填大挖,過多地破壞自然環(huán)境。在道路、管線兩側(cè)留出綠化用地,單獨(dú)做綠化工程。道路交匯處作為重點(diǎn)設(shè)計(jì),在保證司機(jī)視距安全的前提下,設(shè)計(jì)有民族特色的小品和各種植物造型、花卉,使路容與自然景觀融為一體。

4 結(jié) 語

選礦廠的廠址選擇,是一項(xiàng)政策性強(qiáng)﹑技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性要求高的工作﹐對大型和特大型礦山建設(shè)項(xiàng)目尤為重要。西藏某銅礦設(shè)計(jì)時(shí)面臨生產(chǎn)規(guī)模大,尾礦量大,同時(shí)礦山又位于高原地區(qū),具有對生產(chǎn)環(huán)境、自然環(huán)境影響大的特點(diǎn)。本項(xiàng)目在進(jìn)行廠址選擇設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員本著以人為本,保護(hù)環(huán)境的原則,結(jié)合適宜的尾礦庫址,通過各專業(yè)綜合比較得出了經(jīng)濟(jì)合理的廠址方案,以確保項(xiàng)目的順利投產(chǎn),同時(shí)也為企業(yè)未來進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

表2 選礦廠選址的環(huán)境影響比較

[1]GB50187-93.工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GB50544-2009.有色金屬企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]《有色冶金企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)參考資料》編寫組.有色冶金企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)參考資料[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1981: 2-5,129-155.

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2012-05-07)

周 理(1966-),男,湖南長沙人,高級工程師,從事總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)工作,Email:zhou2191@126.com。