吳翔偉
(長沙礦山研究院有限責任公司, 湖南長沙 410012)
柿竹園鉬鉍鎢多金屬礦選礦廠廠址選擇
吳翔偉
(長沙礦山研究院有限責任公司, 湖南長沙 410012)
摘 要:在礦山總體布置現狀的基礎上,對柿竹園鉬鉍鎢多金屬礦采選技改工程選礦廠廠址進行多方案比選,推薦最佳廠址方案,實現了資源、環境、社會、經濟協調發展的要求。新建的鉬鉍鎢多金屬礦選礦廠已于2014年12月順利試投產。
關鍵詞:選礦廠;廠址選擇;柿竹園礦;技術經濟
柿竹園有色金屬有限公司地處湖南省郴州市蘇仙區,2007年,公司的東波礦田被列入了國家危機礦山找礦范圍。柴山鉬鉍鎢多金屬資源是全國危機礦山找礦項目“郴州市東坡鉛鋅礦接替資源勘查”實施過程中所取得的重大成果。
柿竹園柴山鉬鉍鎢多金屬礦位于柿竹園礦南端,臨近資桂高等級公路、京珠高速公路、京廣鐵路,距郴州市中心28 km,距東波約2 km,由郴州至東波、東波至金船塘有公路經過礦區,交通較方便。
柿竹園柴山鉬鉍鎢多金屬礦為采選技改工程,設計礦山建設規模3000 t/d,99萬t/a,選礦廠廠址選擇是礦山總平面布局的重點內容,對企業的技術經濟效益、社會效益有著直接的影響。礦山自2010 年10月開始進行可行性研究工作,柴山鉬鉍鎢多金屬礦選礦廠于2014年12月一次性順利試投產。
2.1廠址選擇的原則
(1)認真貫徹國家礦山建設的方針、政策,落實國家對資源、環境、土地、林業等有關法規,執行相關設計標準,堅持“以人為本,安全第一”的理念及資源、環境、社會經濟協調發展的科學發展觀。
(2)貫徹節約用地的原則,合理利用土地,盡量少占地或不占農田,少遷或不遷居民。
(3)選擇在地形坡度滿足工藝流程要求和工程地質、水文地質條件較好的地段。
(4)盡量縮短運輸距離,利用地形高差,生產工藝上盡可能采用重力自流、避免泵送。
(5)廠址應選在不受洪水、潮水、內澇威脅的地帶。
(6)與公司示范工程建設緊密結合,統一規劃。
2.2廠址方案比較
選礦工業場地主要由柴山鉬鉍鎢多金屬3000 t/d選廠及預留銅錫礦3000 t/d選廠組成(柴山鉬鉍鎢多金屬礦選廠先建設,預留銅錫礦選廠場地)。
根據礦區地形、礦山現狀,經過實地踏勘,選擇方案Ⅰ井巷公司廠址,方案Ⅱ太平里廠址,方案Ⅲ柴山廠址3個方案進行比較。
(1)方案Ⅰ。位于礦山原井巷公司位置、礦山490工業場地南側空地。廠址由山上匯水形成的沖溝分為東、西兩部分,東側為柴山鉬鉍鎢多金屬選礦工業場地,西側為預留野雞尾銅多金屬礦選礦工業場地。膠帶斜井作為礦石提升通道,井下膠帶斜長1000m,傾角9°,地表膠帶長300m,總運輸斜長1300m,提升高度160m。礦石通過膠帶運至原礦倉,之后跨過東河運至選廠中細碎廠房。
(2)方案Ⅱ。位于東河西側、方案Ⅰ的西北側。膠帶斜井作為礦石提升通道,膠帶斜長1075m,傾角14°,總提升高度260m,礦石通過膠帶運至太平里選礦廠原礦倉。
(3)方案Ⅲ。位于柴山鉬鉍鎢多金屬礦礦體西北側、柴山采礦場西南側山坡處。此處沒有足夠的預留銅錫礦選廠工業場地,因此在方案比選中可以排除。
由表1可知,兩個方案各有優缺點,兩個廠址可比投資相差很小,原礦運輸費用方案Ⅰ比方案Ⅱ少336萬元/a,考慮到井巷公司廠址有利于東波區的整體規劃、年經營費用少,且廠址位于3個礦體中間位置,原礦運距最短,柴山鉬鉍鎢多金屬礦體服務年限結束后,選礦廠可繼續處理柿竹園鎢鉬鉍螢石多金屬礦,有利于礦山的可持續發展。因此,在技術經濟比較中,方案Ⅰ井巷公司廠址為最優方案。

表1 選礦廠廠址方案比較
2.3方案Ⅰ周邊影響因素的分析
方案Ⅰ周邊影響因素主要為張家灣地下炸藥庫、東河、野雞尾牛角垅尾礦庫等。
(1)柿竹園張家灣地下炸藥庫,是東波有色金屬礦于1983年10月設計的,位于東河南側,儲存炸藥主要為改性硝銨炸藥和乳化炸藥,炸藥總容量為80 t,2個分庫,每個分庫40 t,分庫硐室斷面面積為23.28m2。根據《地下及覆土火藥炸藥倉庫設計安全規范》(GB50154-2009)對陡坡地形巖石洞庫的定義,綜合考慮爆炸空氣沖擊波和爆炸地震波的外部允許距離,得出井巷公司處廠址與炸藥總庫外部允許距離為304.5m,由于炸藥庫硐口離井巷公司處所建選礦廠直距320m,大于304.5m,故在井巷公司處建選礦廠不受炸藥庫的影響。
(2)選礦工業場地位于東河北側,東河由南向北流入東江,其最小徑流量201 L/s,為本工程的水源之一。根據業主提供地形圖,東波變電站位于處東河南側,變電站場地標高451.80m,方案Ⅰ井巷公司廠址位于東河另一側,與東波變電站隔河相望,故井巷公司廠址最低標高應不低于東波變電站標高451.80m,設計井巷公司廠址最低處為鎢加溫間,其室內標高為452.50m,可滿足防洪要求。
(3)野雞尾尾礦庫壩腳距廠址直線距離約270m,野雞尾尾礦庫加高擴容設計最終標高為522m。野雞尾牛角垅尾礦庫由原湖南有色局設計室1967年完成施工圖設計,于1971年元月建成投產。2009年1月,業主委托長沙有色冶金設計研究院進行了《湖南柿竹園有色金屬有限責任公司野雞尾尾礦庫加高擴容工程初步設計》,根據工勘報告提供的物理力學指標和浸潤線狀態對尾礦壩進行了穩定性驗算,設計確保了尾礦庫從516m堆積標高加高至522m堆積標高在正常運行和洪水情況下壩體最小穩定安全系數滿足規范要求。2011年10月,湖南有色冶金勞動保護研究院進行的《野雞尾尾礦庫安全現狀評價報告》,得出的評價結論為:當前條件下野雞尾尾礦庫的防洪、抗滑穩定性以及排水構造物等項均滿足規范有關條款,符合正常庫的要求。但尾礦庫還存在一定的安全隱患,如尾礦庫上游的民族電站水庫等級較低。在今后的管理工作中必須對存在的安全隱患進行治理。綜合長沙有色冶金設計研究院的設計資料和湖南有色冶金勞動保護研究院進行的安全現狀評價結論以及現場和管理制度,認為該尾礦庫屬于正常庫,可以確保安全。在野雞尾尾礦庫服務年限期滿時,需對其進行閉庫,因采選工業場地位于其直線距離270m處,建議進行加固處理。
2.4推薦方案
通過廠址方案比較及對方案Ⅰ周邊影響因素的分析,確定方案Ⅰ井巷公司廠址為最優方案,設計推薦作為選礦工業場地。圖1為方案Ⅰ井巷公司廠址,圖2為在此廠址位置新建并已投產的柴山鉬鉍鎢多金屬礦選礦廠。

圖1 方案Ⅰ井巷公司廠址方案

圖2 柴山鉬鉍鎢多金屬礦選礦廠
(1)對柴山鉬鉍鎢多金屬礦選礦廠廠址的3個方案從技術經濟方面進行了比較,推薦采用方案一井巷公司廠址,實現了技術經濟最優,有利于東波區的整體規劃和礦山的可持續發展。
(2)在本項目中,廠址選擇需要在現有總體布局的基礎上進行,井巷公司廠址充分考慮了現有設施與選礦廠的相互影響,實現了資源、環境、社會經濟協調發展的要求。
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收稿日期:(2016-03-29)
作者簡介:吳翔偉(1983-),男,河南焦作人,工程師,從事總圖運輸設計工作,Email:xwwu123@126.com。