聶都超,周國,鄒雄,游勇,瞿睿,劉萍
(湖南黃金洞礦業(yè)有限責(zé)任公司,湖南 平江縣 414500)
根據(jù)某公司規(guī)劃,為進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,考慮集中建廠更加便于管理,且利于長遠(yuǎn)發(fā)展,因此,在現(xiàn)有采礦權(quán)南部約2.6 km處建設(shè)了一座1400t/d的新選礦廠及配套尾礦庫,現(xiàn)已投入使用。
公司主要考慮有2種運(yùn)輸方式,一是地表公路運(yùn)輸,二是地下巷道運(yùn)輸。由于公司地處縣城南約9 km處的丘陵山區(qū),屬于革命老區(qū),人口密度大且交通不發(fā)達(dá),從礦區(qū)到選廠只有村級(jí)公路及機(jī)耕道路,路況差,道路彎曲狹窄,交通事故時(shí)有發(fā)生,運(yùn)輸車輛噪音揚(yáng)塵也對(duì)老區(qū)百姓帶來一定影響。考慮到金礦價(jià)值高,給國有財(cái)產(chǎn)的保衛(wèi)工作帶來很大難度,而地下運(yùn)輸方案雖然初期投入大,但安全可靠,運(yùn)輸線路直,運(yùn)營成本低?;谝陨峡紤],公司決定采用地下巷道運(yùn)輸方案。
根據(jù)礦山整體規(guī)劃,功能要求提升礦石、人員、部分材料、兼作進(jìn)風(fēng)井及安全出口,該提升運(yùn)輸系統(tǒng)是連接采場、新選礦工業(yè)場地及新辦公樓的咽喉工程。采用地下巷道運(yùn)輸雖然初期投入大,但安全可靠,運(yùn)輸線路直,運(yùn)營成本低,避免了公路運(yùn)輸影響民眾。
提升運(yùn)輸系統(tǒng)還可作為新鮮風(fēng)流進(jìn)風(fēng)通道,目前礦山采用對(duì)角式自然通風(fēng)兼局扇通風(fēng),通風(fēng)網(wǎng)路缺乏整體規(guī)劃,通風(fēng)效果較差,深部開采尤甚。因此,豎井及運(yùn)輸平巷建成后將在很大程度上解決礦山通風(fēng)能力問題。
根據(jù)該礦區(qū)新選礦廠的位置、礦床賦存條件、礦山現(xiàn)狀、提升能力、中段運(yùn)輸?shù)葪l件,提出3個(gè)技術(shù)可行的開拓運(yùn)輸方案:雙罐籠豎井提升方案、混合豎井提升方案及箕斗斜井提升方案。
雙罐籠豎井內(nèi)設(shè)3#雙層雙罐籠互為平衡。內(nèi)設(shè)梯子間,安裝2條排水管及動(dòng)力和信號(hào)電纜,主要用于提升礦石和人員,并作為新鮮風(fēng)流、安全出口的主要通道。
礦石集中在?120m中段,通過一段長約1.6 km的平巷,由7t架線式電機(jī)車牽引1.2m3側(cè)卸式礦車至豎井井底車場,推入罐籠后提升至地表,再通過車場轉(zhuǎn)運(yùn)至選礦廠原礦倉曲軌側(cè)卸。
主井凈直徑為Φ5.0m,井口標(biāo)高為236m,井底運(yùn)輸中段標(biāo)高為?120m,提升高度約356m,礦車提升至地表后通過一段長120m的車場卸入選廠原礦倉。
雙罐籠豎井提升系統(tǒng)及井筒斷面布置如圖1、圖2所示。
混合豎井內(nèi)設(shè)DJL3.2(7)型底缷式箕斗和3#雙層鋼罐籠互為平衡,主要用于提升礦石和人員,作為新鮮風(fēng)流、安全出口的主要通道。
礦石集中在?120m中段,通過一段長約1.6 km的平巷,由7t架線式電機(jī)車運(yùn)至豎井井底車場,經(jīng)人工推卸0.75m3的U型礦車卸入礦倉,通過振動(dòng)放礦機(jī)放入膠帶,轉(zhuǎn)運(yùn)至計(jì)量斗,再由箕斗提升至豎井礦倉,地表再通過一段120m長膠帶轉(zhuǎn)運(yùn)至選礦廠原礦倉。
主井凈直徑為Φ5.0m,井口標(biāo)高為236m,箕斗裝礦位于?128m,礦石提升至豎井礦倉卸礦,礦倉總高為10m,斷面為5m×5m,可容納約350t礦石。此外,與箕斗提升配套設(shè)施還有井下礦倉、粉礦回收斜井、箕斗裝礦硐室等。
圖1 雙罐籠豎井提升系統(tǒng)(單位:m)
該方案基建投資相對(duì)省錢,但考慮到斜井較長(傾角為30°,井口標(biāo)高為236m,井底標(biāo)高為?120m,斜長為712m),提升礦石能力相對(duì)較小,同時(shí)人員乘坐人車從斜井上下安全可靠性差,管理難度大。此外,井口位于地面236m標(biāo)高,根據(jù)地形條件及目前選礦廠現(xiàn)狀,開口位置難以布置。所以此方案先被否定。
圖2 井筒斷面布置(單位:m)
雙罐籠豎井提升方案與混合豎井提升方案均能滿足礦山的提升要求,因多繩提升與單繩相比,多繩提升電機(jī)功率小,更節(jié)能,提升設(shè)備投資省,而且多繩提升比單繩提升更安全,故不考慮單繩提升方案。下面對(duì)兩種方案進(jìn)行詳細(xì)的工程量及投資概算、經(jīng)營費(fèi)及費(fèi)用現(xiàn)值比較,具體見表1、表2。
表1 工程量及投資概算比較
表2 經(jīng)營費(fèi)及費(fèi)用現(xiàn)值比較
通過表1、表2可知,雙罐籠豎井提升方案的優(yōu)點(diǎn)是配套設(shè)施少,建設(shè)維護(hù)及操作管理方便;作為進(jìn)風(fēng)井,風(fēng)源質(zhì)量好;無需設(shè)置地面和井下礦倉及粉礦回收設(shè)施;基建時(shí)間相對(duì)短;罐籠提升功能多,有利于深部開采;中段運(yùn)輸采用1.2m3礦車,運(yùn)輸系統(tǒng)更優(yōu)。但存在地表卸礦相對(duì)不方便,需修建卸礦車場;罐籠提升礦車,車皮系數(shù)高等問題。
混合豎井提升方案的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械化程度高;礦石從井口礦倉由膠帶轉(zhuǎn)入選礦廠原礦倉。但存在基建工程量較大,投資高、建設(shè)期長;提升系統(tǒng)復(fù)雜,配套設(shè)施多,施工難度相對(duì)大;作為進(jìn)風(fēng)井,通風(fēng)質(zhì)量相對(duì)差;運(yùn)輸采用0.75m3翻斗車,卸礦不方便等問題。
通過以上分析得知,2種方案投資相當(dāng),運(yùn)營費(fèi)相當(dāng),在功能(主要提升礦石、人員、材料、設(shè)備)和提升能力上均能滿足要求,但考慮到作為進(jìn)風(fēng)井的功用,罐籠井風(fēng)質(zhì)更好。綜合多方面考慮,可得出結(jié)論:雙罐籠多繩提升運(yùn)輸系統(tǒng)簡單,配套設(shè)施少,井塔更低,基建期短,建設(shè)維護(hù)、操作管理方便,故采用此方案進(jìn)行提升運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)。