王獻征
(北京礦冶研究總院工程公司)
金礦礦山設計過程中,涉及采礦、選礦、尾礦等諸多環節,只有將各個生產環節有機結合起來,才能順利做到點石成金。以下為某金礦可行性研究階段,總圖運輸設計一般程序及方法。
項目位于貴州省,礦區所在區域地形陡峭、溝谷縱橫,形成強烈切害的低中山地貌,礦區北高南低,海拔標高1229.1m,最低海拔標高830m,相對最大高差400余米。屬亞熱帶區,冬春暖和,無大的冰霜,夏季炎熱,雨量充沛。
本項目設計規模為年處理原礦 15萬噸,產品為金精礦, 礦山生產服務計算年限為17年,基建期約1年。
礦區分為Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號采坑,均為山坡轉凹陷露天坑,開采順序依次為Ⅲ號、Ⅰ號、Ⅱ號,其中Ⅲ號在基建期內開采,Ⅰ號坑采期 1-5年,Ⅱ號坑采期5-17年。全程采用公路開拓,汽車運輸的開拓運輸方式,將礦石從采坑運至原礦堆場。
選礦工藝主要有破碎、磨礦、浮選、濃密、壓濾系統,礦石由原礦堆場進入兩段一閉路破碎系統,由皮帶運輸至主廠房采用球磨機進行磨礦,再經兩次粗選、一次掃選和三次精選,壓濾機壓濾后精礦由汽車外運,尾礦由管道泵送至尾礦庫。
(1)平面布置保證礦區生產工藝流暢
(2)結合工藝特點,利用現有地形,降低耗能
(3)盡量利用在現有場地及道路,減少土石方工程量
(4)盡量實現尾礦自流或減少輸送揚程
(5)尾礦庫和排土場盡量靠近采場和選廠,節省運輸距離
(6)保護自然環境
(1)露天采場
結合采礦工藝條件,采場位置具有不可選擇性,但需要結合總圖確定采坑出入口方向及位置。 Ⅱ號采坑位于Ⅰ號采坑東側約 100m,Ⅲ號采坑位于Ⅱ號采坑東南側100m。

表1 三個采坑基本參數匯總表
(2)采礦工業場地
依據礦山所處地形條件,將采礦工業場地布置在露天采場北側,爆破警戒線以外約40m處。主要布置有加油站、汽車修理車間、采礦倉庫。
(3)排土場
排土場作為采礦剝離廢石存放地,依據地形,選址在采坑距最近的溝谷,根據庫容計算分為設計1號排土場和2號排土場。
(4)選礦工業場地
廠址所在山坡,位于設計露天采坑的西北方向,距采坑出入口直線距離約600m,坡度約35%,適宜建選廠,占地面積15500m2。
(5)尾礦庫
根據地形資料分析,尾礦庫位于 Ⅰ號采坑南側溝谷,距選礦廠直線距離約1.7km,經計算,庫容滿足設計要求,且能實現尾礦自流。
(6)爆破器材貯存庫
爆破器材貯存庫布置在選礦廠西約1km的溝谷內,距離Ⅰ號露天采場約1.5km,包括炸藥庫、雷管庫、消防水池、發放間及警衛室。
(7)生活辦公區
為了方便職工上下班,生活辦公區選址距選廠約0.8km,距采坑約1km。
(1)選礦工業場地平面及豎向布置
選礦廠主生產車間及輔助車間盡量集中布置,依山而建。除了工藝專業必須的主要車間及構筑物,就近配套變配電室、試化驗室、綜合維修等輔助車間。
依據工藝流程自東向西大致分為5個臺階布置,各臺階以擋墻或護坡銜接。
臺階一,高程1011m,布置原礦堆場,堆場面積1500m2
臺階二,高程1000.0m,布置破碎車間、細碎緩沖倉
臺階三,高程988.0m,布置篩分車間及粉礦倉、選廠變電所
臺階四,高程977m-980m,布置主廠房、試化驗室、總尾砂泵站臺階五,高程967.0m,布置金精礦濃密機
各臺階排水采用明溝與地表徑流散排結合方式。
(2)生活辦公區總圖布置
位于山坳地帶,東側開敞溝谷,西、北、南三面倚山, 平整場地標高930m,新建辦公大樓,食堂等,現有池塘西部新建兩棟獨棟宿舍。
原低洼場地進行處理、回填,作為生活辦公區的休憩、娛樂場地,豐富礦區職工的業余生活。
獨棟宿舍高于場地,自西向東坡度5‰,雨水通過地表徑流及局部排水溝引導,流至東側溝谷。
(1)礦山外部運輸
工程投產后外部運輸總量為 30277.29t/a,其中運入 1567.29 t/a,運出 28710 t/a。
運入主要物料為炸藥、鉆桿、鉆頭、輪胎、鋼繩、柴油、機油、汽油、木材、鋼球、選礦藥劑、 備品備件及生活物資等。
運出主要物料為金精礦,運輸方式主要為汽車運輸。
(2)礦山內部運輸
露天采場采出的礦石經自卸汽車運至選礦廠的原礦堆場,年運量15萬t,基建期由Ⅲ號采坑運至堆場,運距約1.5km,生產期1-5年,Ⅰ號采坑出入溝運至原礦堆場,運距約0.7km,生產期5-17年由Ⅱ號采坑出入溝運至原礦堆場運距約1.0km。廢石采用汽車直排,排土場排土方式為自卸汽車配合履帶推土機堆排,設計巖石量合計 2916.50萬t,折合約1084.20 萬m3,平均運距1.3Km。
爆破器材等危險品采用專用汽車運輸,平均每天從礦山炸藥庫運往露天采場各類爆破器材0.96t,運距約1.6km。
(3)礦山道路設計
本礦道路設計標準依據《廠礦道路設計規范》(GBJ 22-87)進行設計。并根據道路連接的企業各廠礦的性質、用途以及貨物運輸量確定每段道路的設計標準,詳見道路設計標準一覽表,表1-2。

表2 道路設計標準一覽表

在有色礦山項目設計中,總圖設計需要縱觀全局,抓住重點,全面協調,因地制宜,以采礦工藝、選礦工藝流程為核心,依據地形條件,將生產輔助設施、物料運輸設施有機結合起來,最終使選礦廠安全、高效、節能的運轉,因此,總圖專業設計師在工程項目中起著總體布置設計與運輸協調的作用,必須具備熟悉各專業基本內容,靈活掌握運用相關設計規范,繪制有色礦山企業發展藍圖。
[1]GB50544-2009,有色金屬企業總圖運輸規范[S].
[2]雷明.工業企業總平面設計[M].西安:陜西科學技術出版社,1998.
[3]井生瑞. 總圖設計[M].北京:冶金工業出版社,1992.
[4]雷明 廠址選擇[M].北京:科學技術文獻出版社,1992.