歐高敏，廖 萍

（云銅（集團(tuán)）技術(shù)中心礦山研究院，云南 昆明 650200）

大紅山礦區(qū)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(yè)的重要原料基地。礦山首采區(qū)位于曼崗河以西、F3斷層以東的1號(hào)銅鐵礦帶。目前，大紅山井下采礦能力達(dá)到13000t/d，井下采礦用水量約5980m3/d，其中一選廠3000m3生產(chǎn)調(diào)節(jié)水池和二選廠2400m3水池供水5480m3/d，生產(chǎn)新水中位水池供給500m3/d，包括井下作業(yè)及防塵用水量。一期、二期井下用水是由生產(chǎn)新水中位水池、一選廠3000m3生產(chǎn)調(diào)節(jié)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(chǎn)供水水源為二選廠2400m3生產(chǎn)新水池，供水管Ф273×8，經(jīng)回風(fēng)斜坡道進(jìn)入井下，在500m轉(zhuǎn)入充填進(jìn)風(fēng)斜井供到各水平。井下應(yīng)急救護(hù)供水，與生產(chǎn)供水系統(tǒng)共用供水管網(wǎng)，在井口設(shè)置切換。井下排水，經(jīng)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(jìn)入30m濃縮機(jī)底流泵站，由站內(nèi)渣漿泵揚(yáng)送銅鐵兩礦865m結(jié)合池后，自流到龍都尾礦庫(kù)。

1 選礦用水現(xiàn)狀

2005年礦山對(duì)一選廠進(jìn)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(xì)碎工段生產(chǎn)新水由生活區(qū)調(diào)節(jié)水池及生產(chǎn)新水高位水池供給。主廠房、脫水工段生產(chǎn)新水由生產(chǎn)新水中位水池及調(diào)節(jié)水池供給?；厮ㄎ驳V回水、精礦回水、設(shè)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(shè)備冷卻水揚(yáng)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(yáng)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(lái)的水一起揚(yáng)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(shè)備冷卻水匯集后揚(yáng)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(yáng)送回水量為35833m3/d。選礦廠沒(méi)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(kù)，在庫(kù)內(nèi)澄清、自然瀑氣，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)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(gè)二選廠生產(chǎn)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(kù)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(yáng)至尾礦回水池，匯合尾礦回水一起揚(yáng)送到5000m3回水池；在全部回用尾礦濃縮池溢流水的情況下，揚(yáng)送回水量為27410m3/d。選礦廠沒(méi)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(kù)，還有593m3/d的回水因?yàn)樗厝菁{不下，也輸送到尾礦庫(kù)，在庫(kù)內(nèi)澄清、自然瀑氣，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)排水處理

生產(chǎn)期坑內(nèi)排水主要由尾礦充填滲透水、生產(chǎn)排水、坑內(nèi)正常涌水等組成，水中有一定的顆粒懸浮物存在?？觾?nèi)水在水倉(cāng)匯集后，采用泵揚(yáng)送至大紅山銅礦本部，進(jìn)入535m水倉(cāng)后，揚(yáng)送至地表二選廠6000m3水池，清洗水池污水用泵揚(yáng)送至尾礦自流溝進(jìn)入尾礦庫(kù)沉淀，細(xì)泥留在尾礦庫(kù)，澄清水再用泵揚(yáng)送回礦區(qū)，進(jìn)入選廠流程使用。

3 節(jié)水節(jié)能分析

大紅山銅礦的回水設(shè)施和污水處理設(shè)施比較齊全，井下回水澄清后、生活污水處理后均用于生產(chǎn)。選廠是最大的用水單位，設(shè)計(jì)回水利用率為70%，回水利用率現(xiàn)在已達(dá)到75%，就連打掃衛(wèi)生用的也是回水。綠化用水，考慮到預(yù)防環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，不使用回水。

但是還有兩個(gè)方面節(jié)水節(jié)能工作可以做：①井下生產(chǎn)用水供給地點(diǎn)的選擇。②沖填站底流濃度提高，具體分析如下。

4 節(jié)水節(jié)能工程措施

根據(jù)上述的節(jié)水節(jié)能分析，需要實(shí)施的工程有：建設(shè)井下回水沉淀池和沖填一站增設(shè)底流濃縮機(jī)。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，選擇530采準(zhǔn)干線B8-14線巷道建設(shè)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(chǎn)排水，各個(gè)中段的回水均輸送到535水倉(cāng)，能保障沉淀池的用水。

（1）地質(zhì)概況。530采準(zhǔn)干線B8-14線巷道，該區(qū)域礦體產(chǎn)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(zhì)凝灰?guī)r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(qū)域主要構(gòu)造為FI-01斷層，走向N60°～70°W，傾向SW，傾角60°～68°，該斷層穿過(guò)530采準(zhǔn)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(fēng)。該巷道內(nèi)在B8線和B12線有兩口回風(fēng)井通550采準(zhǔn)干線，考慮到行人安全和通風(fēng)需求，在550采準(zhǔn)干線兩口回風(fēng)井邊施工兩堵混凝土風(fēng)墻，防止高墜事故的發(fā)生。并在B8線回風(fēng)井風(fēng)墻里面安裝兩棵φ150mm的風(fēng)管，保證530采準(zhǔn)干線和550采準(zhǔn)干線兩個(gè)通風(fēng)口，滿足后期清理沉淀池淤泥工作時(shí)通風(fēng)所需。

（3）沉淀池容積。530采準(zhǔn)干線回水沉淀池，因通風(fēng)需要，巷道頂板以下預(yù)留部分空間，故巷道高度按照3m計(jì)算，由于巷道標(biāo)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(gè)部分，澄清水從最大容積部分引出。

5 建設(shè)井下回水沉淀池預(yù)期效果

5.1 年節(jié)省電費(fèi)

年節(jié)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(cāng)標(biāo)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(dòng)機(jī)效率，取0.92。η3—電網(wǎng)效率，取0.95。

代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：W=1532188（度）

年節(jié)省電費(fèi)：1532188度×0.47元/度=720128元。

5.2 年節(jié)省水費(fèi)

建設(shè)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(kù)的回水593m3/d，減少來(lái)自尾礦庫(kù)的補(bǔ)充水量960m3/d。

年節(jié)省水費(fèi)：365×960m3×1.05元/m3=367920元。

5.3 投資回收期計(jì)算

117/（72.0128+36.7920）=1.07（年）。

所以投資回收期為1.07年。

6 結(jié)語(yǔ)

建設(shè)井下回水沉淀池，作為井下生產(chǎn)用水供給地點(diǎn)，澄清水作為沉淀池以下中段井下生產(chǎn)用水，投資回收期短，效益大；沖填一站增設(shè)底流濃縮機(jī)，濃縮底流，利用回水，投資較大，投資回收期較長(zhǎng)，玉溪礦業(yè)有限公司在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)情況允許的情況下，可以立項(xiàng)實(shí)施。