玉溪礦業有限公司大紅山銅礦水平衡研究

歐高敏，廖 萍

（云銅（集團）技術中心礦山研究院，云南 昆明 650200）

大紅山礦區以曼崗河為界，分為東部的大紅山鐵礦和西部的大紅山銅礦。大紅山銅礦，是云南銅業的重要原料基地。礦山首采區位于曼崗河以西、F3斷層以東的1號銅鐵礦帶。目前，大紅山井下采礦能力達到13000t/d，井下采礦用水量約5980m3/d，其中一選廠3000m3生產調節水池和二選廠2400m3水池供水5480m3/d，生產新水中位水池供給500m3/d，包括井下作業及防塵用水量。一期、二期井下用水是由生產新水中位水池、一選廠3000m3生產調節水池供給，兩根供水管Ф159×6分別從副斜井井口和東部750坑口下至各中段。西礦段：生產供水水源為二選廠2400m3生產新水池，供水管Ф273×8，經回風斜坡道進入井下，在500m轉入充填進風斜井供到各水平。井下應急救護供水，與生產供水系統共用供水管網，在井口設置切換。井下排水，經泵提升至二選廠6000m3水池，沉淀后供至選礦流程和井下使用。清洗沉淀池污水進入30m濃縮機底流泵站，由站內渣漿泵揚送銅鐵兩礦865m結合池后，自流到龍都尾礦庫。

1 選礦用水現狀

2005年礦山對一選廠進行改造，使一選廠處理能力提高到10000t/d；為滿足處理低品位礦的需要，提高資源利用率，礦山于2007年建成第二選礦廠，選礦處理能力5000t/d，選礦加工能力15000t/d。

一選廠新水用水量12161m3/d，回水量為75%。中細碎工段生產新水由生活區調節水池及生產新水高位水池供給。主廠房、脫水工段生產新水由生產新水中位水池及調節水池供給?；厮ㄎ驳V回水、精礦回水、設備冷卻及收塵回水。脫水工段冷卻水回水泵站：用于將脫水工段設備冷卻水揚送至銅、鐵精礦回水泵站。精礦回水泵站：用于將銅精礦回水揚至磁選回水池，供磁選工藝使用；將鐵精礦回水及脫水工段冷卻水回水泵站送來的水一起揚送至尾礦回水泵站。尾礦回水泵站：用于將尾礦、鐵精礦回水，收塵回水及設備冷卻水匯集后揚送至回水高位水池。在全部回用尾礦濃縮池溢流水的情況下，揚送回水量為35833m3/d。選礦廠沒有回用的水量，主要由尾礦帶走，一部分尾礦（水量：15132m3/d）輸送到充填制備站，一部分尾礦（水量：256m3/d）輸送到尾礦庫，在庫內澄清、自然瀑氣，達到排放標準后排入戛灑江或泵回二選廠4500m3水池、6000m3水池；小部分水量隨銅、鐵精礦帶走。

二選廠新水用水量9303m3/d，回水量為75%。整個二選廠生產水由二選廠的4500m3水池、6000m3水池及5000m3回水池供給。二選廠的4500m3水池、6000m3水池由535井下回水和尾礦庫回水、老廠水供給。5000m3回水池由選廠回水供給，回水包括尾礦回水、精礦回水、收塵回水。精礦回水揚至尾礦回水池，匯合尾礦回水一起揚送到5000m3回水池；在全部回用尾礦濃縮池溢流水的情況下，揚送回水量為27410m3/d。選礦廠沒有回用的水量，主要由尾礦帶走，一部分尾礦（水量：9044m3/d）輸送到充填制備站，一部分尾礦（水量：17m3/d）輸送到尾礦庫，還有593m3/d的回水因為水池容納不下，也輸送到尾礦庫，在庫內澄清、自然瀑氣，達到排放標準后排入戛灑江或泵回二選廠4500m3水池、6000m3水池。小部分水量隨銅、鐵精礦帶走。

2 坑內排水處理

生產期坑內排水主要由尾礦充填滲透水、生產排水、坑內正常涌水等組成，水中有一定的顆粒懸浮物存在。坑內水在水倉匯集后，采用泵揚送至大紅山銅礦本部，進入535m水倉后，揚送至地表二選廠6000m3水池，清洗水池污水用泵揚送至尾礦自流溝進入尾礦庫沉淀，細泥留在尾礦庫，澄清水再用泵揚送回礦區，進入選廠流程使用。

3 節水節能分析

大紅山銅礦的回水設施和污水處理設施比較齊全，井下回水澄清后、生活污水處理后均用于生產。選廠是最大的用水單位，設計回水利用率為70%，回水利用率現在已達到75%，就連打掃衛生用的也是回水。綠化用水，考慮到預防環保風險，不使用回水。

但是還有兩個方面節水節能工作可以做：①井下生產用水供給地點的選擇。②沖填站底流濃度提高，具體分析如下。

4 節水節能工程措施

根據上述的節水節能分析，需要實施的工程有：建設井下回水沉淀池和沖填一站增設底流濃縮機。經過現場調研，選擇530采準干線B8-14線巷道建設沉淀池。大紅山銅礦井下自然涌水量很小，絕大部分是尾礦充填滲透水、生產排水，各個中段的回水均輸送到535水倉，能保障沉淀池的用水。

（1）地質概況。530采準干線B8-14線巷道，該區域礦體產出層位為大紅山群曼崗河組第三巖性段（Ptdm3）中下部，含礦巖性主要為：變鈉質凝灰巖和黑云片巖，主要礦石礦物有：黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦。礦體走向N55～76°W傾向SW傾角15°～19°。該區域主要構造為FI-01斷層，走向N60°～70°W，傾向SW，傾角60°～68°，該斷層穿過530采準干線B8-B12線位置，充填物為圍巖角礫、石英方解石碎屑等。

（2）礦井巷道通風。該巷道內在B8線和B12線有兩口回風井通550采準干線，考慮到行人安全和通風需求，在550采準干線兩口回風井邊施工兩堵混凝土風墻，防止高墜事故的發生。并在B8線回風井風墻里面安裝兩棵φ150mm的風管，保證530采準干線和550采準干線兩個通風口，滿足后期清理沉淀池淤泥工作時通風所需。

（3）沉淀池容積。530采準干線回水沉淀池，因通風需要，巷道頂板以下預留部分空間，故巷道高度按照3m計算，由于巷道標高不一樣，保守估算：沉淀池容積=底面積622m2×3m=1866m3，分 成200m3、100m3、1566m3三 個部分，澄清水從最大容積部分引出。

5 建設井下回水沉淀池預期效果

5.1 年節省電費

年節省電耗量W（度/年）：W=QHPSg/（3.6×106η1η2η3）

式中Q—沉淀池年供水量，取井下采礦用水量的60%，365×5980×60%=1309620（m3）。H—地表水池與水倉標高之差，829.5-529=300.5（m）。PS—井下水的密度，取103kg/m。g—重力加速度，取9.8m/s2。η1—泵的效率，取0.8。η2—電動機效率，取0.92。η3—電網效率，取0.95。

代入數據計算得：W=1532188（度）

年節省電費：1532188度×0.47元/度=720128元。

5.2 年節省水費

建設井下沉淀池后，約有3600m3/d的井下回水不占用二選廠6000m3水池，就有足夠空間容納沖填二站底流濃縮回水367m3/d和二選廠泵到尾礦庫的回水593m3/d，減少來自尾礦庫的補充水量960m3/d。

年節省水費：365×960m3×1.05元/m3=367920元。

5.3 投資回收期計算

117/（72.0128+36.7920）=1.07（年）。

所以投資回收期為1.07年。

6 結語

建設井下回水沉淀池，作為井下生產用水供給地點，澄清水作為沉淀池以下中段井下生產用水，投資回收期短，效益大；沖填一站增設底流濃縮機，濃縮底流，利用回水，投資較大，投資回收期較長，玉溪礦業有限公司在生產經營情況允許的情況下，可以立項實施。