淺析某銀礦礦山總圖設計

王建偉，吳林鋒

(昆明有色冶金設計研究院股份公司，云南 昆明 650000)

0 引 言

礦產是目前社會生產中的基礎資源，而礦山工程是礦產開采的關鍵。礦山工程設計過程中，涉及采礦、選礦、尾礦等諸多環(huán)節(jié)，能保證礦山工程有效開采的前提是科學合理的總圖設計方案。總圖設計人員在礦山工程設計中不僅要熟悉礦山生產的各個環(huán)節(jié)及生產工藝，還要充分了解礦區(qū)自然條件及現狀，結合自身專業(yè)知識，靈活運用相關規(guī)范，將各個環(huán)節(jié)有機銜接起來，才能實現總圖布置的合理及生產順暢。作者以某銀礦礦山選廠設計為例，根據地形地貌對該選廠進行了總圖設計。

1 區(qū)域概況

某銀礦位于云南省，礦區(qū)呈近南北走向，南北長5.26 km，東西平均寬1.27 km，面積6.7 km2。自北向南劃分為彎腰樹、觀音山、黃珙山、老君山4個礦段。該次采礦范圍主要為觀音山礦段(6～12勘探線)。礦區(qū)地勢總體西高東低，標高2 613～1 274 m，相對高差達1 339 m，礦區(qū)山高谷深，地形陡峻，坡度多在30°～40°，屬侵蝕構造高中山峽谷地貌。礦區(qū)主要風向為NNE向。根據GB18306—2015《中國地震動參數劃圖》，礦區(qū)所在地的反應譜特征周期值為0.45 s，峰值加速度為0.15 g。

2 礦區(qū)建設條件

擬建選廠位于沙樂公路的南側，供水點為龍泉河位于礦區(qū)東側，電源來自礦區(qū)東北側的龍頭山鎮(zhèn)，生活福利設施考慮新建，因選廠離龍頭山鎮(zhèn)較近，機修設施及倉庫公輔等可依托此鎮(zhèn)。

3 礦山生產工藝分析

礦山生產規(guī)模：18萬t/a。礦山生產服務年限：基建期3 a，生產期13 a。

3.1 采礦工藝

觀音山礦段(6～12勘探線)采用地下開采方式，由混合豎井提升礦石和廢石，礦石和廢石經罐籠提升出地表坑口后，礦石送至選廠原礦倉，廢石排至廢石卸載場再轉運至排土場。

3.2 選礦工藝

選礦工藝主要有碎礦、磨礦、選別、精礦脫水，礦石由原礦倉進入二段閉路碎礦系統(tǒng)，由皮帶運輸至兩段閉路磨礦系統(tǒng)，再進入選別系統(tǒng)經一次分離磨礦、一分離粗選三分離掃選二分離精選，經濃縮過濾兩段脫水后精礦由汽車外運，尾礦由管道泵送至尾礦庫。

4 總圖運輸設計

總圖運輸設計的重要內容有礦山總圖設計、總平面布置、豎向設計，這三者密切聯(lián)系，不可分割。

4.1 設計原則

1)總平面布置保證生產工藝流暢。

2)根據現有地形，對接工藝專業(yè)，依山就勢進行布置，減少土石方量。

3)排土場盡量靠近地表坑口和選廠，降低運輸費用。

4)保護自然生態(tài)環(huán)境。

4.2 各個場地選址設計

1)采礦工業(yè)場地：采礦工業(yè)場地位于沙樂公路南側，緊鄰選廠布置在其西側。主要布置混合豎井和35 kV總降壓站。

2)選礦工業(yè)場地：選廠所在地按坡度分為兩種，一種地形平均坡度在24°左右，適宜建設；另一種地形平均坡度在42°左右，不適宜建設。適宜建設用地范圍南北向長度約220 m，東西向長度約100 m。

3)排土場：結合現有地形及現場踏勘，排土場分為2個，1#排土場位于選廠的西北側方向，距選廠直線距離約0.2 km。2#排土場位于回風豎井工業(yè)場地的南側，距回風豎井工業(yè)場地直線距離約0.7 km。

4)尾礦庫：尾礦庫布置在選廠西南側的箐溝內，距選廠直線距離約1 km。

5)生活辦公區(qū)：生活辦公區(qū)緊鄰選廠布置其北側的開闊地帶。

6)炸藥庫：考慮到炸藥庫的特殊性，及坑口周邊沒有合適的位置進行布置，礦山建設生產所用炸藥考慮外購。

總體布置圖見圖1。

圖1 總體布置圖Fig.1 General layout

4.3 主要場地總圖布置

4.3.1 采礦工業(yè)場地平面及豎向布置

混合豎井工業(yè)場地場地標高為1 760 m，布置有混合豎井和35 kV總降壓站，面積2 682 m2。

坑口工業(yè)場地場地標高為1 710.00 m，坑口工業(yè)場地布置有材料發(fā)放庫、坑口值班調度室及安全檢查室、公共廁所等，面積3 926 m2。

4.3.2 選礦工業(yè)場地平面及豎向布置

除了工藝專業(yè)必須的主生產車間及構筑物，就近布置配套輔助車間，如：選礦變電所、廠前回水泵站調節(jié)池、廠前回水加壓泵站調節(jié)池、尾礦底流泵站、公共廁所。依據工藝流程自東向西大致分為6個臺階布置，各臺階以擋土墻+護坡銜接。

臺階1，高程1 710.00 m，布置原礦倉，面積30 m2；

臺階2，高程1 702.55 m，布置破碎篩分車間，面積1 545 m2；

臺階3，高程1 692.55 m，布置粉礦倉，面積1 202 m2；

臺階4，高程1 685.55 m和1 682.55 m，布置磨浮車間，面積4 360 m2，其中一期面積2 680 m2，二期面積1 680 m2；

臺階5，高程1 670.55 m，布置濃密機，面積2 501 m2；

臺階6，高程1 660.55 m和1 655.55 m，布置脫水車間，面積2 171 m2；

充填系統(tǒng)包含水泥倉和充填制備站，單獨布置在高程1 656.00 m和1 650.00 m，面積1 650 m2。

各臺階排水采用明溝與地表徑流散排結合方式。

4.3.3 其他公輔設施總圖布置

其他公輔設施位于坑口北側，分為2個臺階進行布置。

臺階1，高程1 736.00 m，布置生產新水高位水池、廠前回水高位水池，面積1 578 m2；

臺階2，高程1 733.00 m，布置清水調節(jié)池、涌水處理設備房、空壓機站，面積1 525 m2。

4.3.4 生活辦公區(qū)總圖布置

根據地形，生活辦公區(qū)分為2個臺階進行布置。

臺階1，高程1 737.00 m，布置綜合辦公樓，面積1 651 m2；

臺階2，高程1 730.00 m，布置單身宿舍、食堂、浴室、清水調節(jié)池、生活污水調節(jié)池及污泥消化池等，面積3 389 m2。

雨水通過地表徑流及局部排水溝引導，流至東側溝谷。

總平面及豎向布置圖見圖2。

圖2 總平面及豎向布置圖Fig.2 General and Vertical Layout

4.4 礦山運輸設計

4.4.1 外部運輸

外部運輸采用公路運輸，以公路運輸進出礦區(qū)。企業(yè)所有進出礦區(qū)的物資運輸均考慮委托地方運輸或自行運輸。委托地方運輸后，企業(yè)除了對公路稍加改善保證行車外，企業(yè)就不需要進行任何投資。對企業(yè)不但可節(jié)省大量的投資，可減少職工人數和生活福利設施的建設。

4.4.2 內部運輸

企業(yè)內部主要運輸物資及運輸方式如下：

原礦：由電機車運至豎井井底車場，經罐籠提出地表，經600 mm窄軌鐵路轉運至選廠的原礦倉。

廢石：廢石經混合豎井提至1 710坑口工業(yè)場地，再運至1#排土場。

各種材料及備品備件：從魯甸縣運至混合豎井工業(yè)場地和回風豎井工業(yè)場地，每日運量不等，采用礦山自備載重汽車根據需要分送。

人員：采用礦山通勤車負責接送工人上班。

生活物資：礦區(qū)所需的各種生活物資，均依托龍頭山鎮(zhèn)市場供給，這樣有利于地方的經濟發(fā)展，也減輕了企業(yè)的負擔。

4.4.3 道路設計

道路設計標準依據GBJ22—87《廠礦道路設計規(guī)范》進行設計。礦石產量221.18萬t，廢石總量75.43萬t，其中基建期(3 a)外排廢石量26.17萬t，生產期(13 a)外排廢石量49.26萬t。

根據運量和企業(yè)等級，確定選廠主干道為雙車道路面，路面寬7.0 m，總長1 046 m。次干道為單車道路面，路面寬5.0 m，總長為1 178 m。道路設計標準見表1。

表1 道路設計標準一覽表

4.5 存在問題

因自然地形較陡，用地范圍限制，該工程用地布置較緊湊，工程量較大，投資高。同時，2#排土場在業(yè)主提供地形圖之外，下一階段補充2#排土場地形。

5 結 語

總之，總圖專業(yè)設計師在礦山工程設計中，需縱覽全局，以采、選礦工藝流程為中心，因地制宜，將物料運輸設施及生產輔助設施密切結合起來，以確保選廠用地節(jié)約、安全高效，總圖布置緊湊合理，物流順暢。