压气罐排泥技术在金川二矿区的应用.pdf

0 6 v 8 ／ 对l【1 ／警 压 ’ 压气罐排泥技术在金j l l 矿区的应用 金 』 J I 有色金属公 司梅维岑 f ， 一 ‘’ 【 摘要l 车文溉违了盒川矿区 下南分层跛结充填采矿{ 岳 的发展和细砂管道充填记 浆对机采 盘 区设备管理、文明生产和矿石贫化带来的嚣响和后果，介绍了二矿区压气罐结构、输送能力和压气罐排 记的特点．压 气罐排泥的成功应用为二期工程的采区排诧提世了宝贵经验． 关键词自流输送排泥罐密封钟罩负压悬浮金川有色金属公司 1概述 金川公司二矿 区是6 0 年代开始基建，8 0 年代初投产的大型地下矿山。矿石储量约 占 金川矿 区全部储量的7 5 ％。 目前，在国内有 色系统也算是机 械化程度最高、充填能力和 充填规模最大的矿山之一。矿体在成矿前后 经历过地史上的多次构造 运 动、火 成 岩活 动，矿石和围岩受到不同程度的破坏，节理 裂隙发育，矿岩比较破碎，岩层的整体稳固 程度较差。矿石除含品位较高 的 铜 镍 金属 外，还含有l 0 多种稀有贵重元素，综合开发 价值极大 。金』 J I 矿区地处戈壁边缘，砂 石料 得天独厚，极 其丰富，这就 为矿山选择胶 结 充填采 矿方 法提 供了前提。粗骨料胶结充填 远距离倒运环节多，效率也较低。二矿区借 鉴国外先进经验，试验成功细砂管道 自流输 送新 技术。为保证 回采作 业的安全 ，逐 步扩 大推广下 向分 层胶 结充 填 采 矿 法，近 l O 年 来，加强了与国外矿山的交流与合作，引进 大型无轨设备，试验下向水平分层机械化盘 区采矿方法。无轨设备的引进、消化、吸收 经历了曲折的道路。目前，二矿区的机采盘 区 已初具规模，并 发展 壮 大。 1 9 9 4 年4 个机 采盘区1 7 9 人计划年 出矿7 0 ． 5 万E ，人数仅占 全 矿井下 生产 工人总数的 1 9 ． 5 ％，而 出矿量 占全 矿出矿量 的5 0 ． 3 5 。5 ～6 年 前 ，机 采 和 电耙采 矿相 比，呈现 出材 料消耗 大，效率 低、成本高的现象，而今来 了个1 8 0 。 的大转 弯，生产效率大大提高，掌子面工效达3 3 ． 7 t ／ 工 班 ， 工 区仝员工赦为1 6 ． 7 L ／ 工 班 。 l ～5 月份机采盘区平均出矿成本3 2 ． 8 9 元／ t ， 为 电耙工 区平均成本 的7 1 ． 6 4 ％， 充 分显示 了 机械化开采的优越性，看到了中国矿山实现 鼎帮 j I 9 I } 鞴 j I 9 I } j I 9 I } j I 9 I } 粥 *j I9 I} 粥 t 粥 * 粥 * 粥 * 榭 粥 * 粥 * 鹅 精 麟 粥 * { I e 粥 E * 以生产第一 年出矿的9 3 8 m台 阶 来 说， 如将边界 品位提 高到0 ． 3 2 ％，铜 品位将上升 刭0 ． 4 6 2％，金 品位 上 升 到0 ． 6 3 2 g ／ t 见表 7 。 虽然剥离 成本提高了一些，但 年 盈 利 裹7 9 3 8 m阶不 同边界 品位 地质 矿量 边界品位， 和 地质矿量 ． 万I锕品位 ， 嘶 童品位， g ／t 可 达到 1 4 0 0 万美元 。经济效 益大有改 观。 在 国外，边界品位随市场金属价格和生 产指标随时在变动，应当 是 动 态 的。设计 时，根据市场和价格及对今 后 的展 望，初步 确定了边界品位应 当在生产中不断调整。 山达克嚣天铜矿在投产之后，还可能会 出现 问题 ，应 想好对策 和不断总结经验， 提 高对 国外工 程的设 计水平。 参考文 献 略 责任编辑肖泽铬 一 6一 有 色矿 I 9 9 5 ． 4 维普资讯 机 械化和现代化的希望。但 由手受 到 各 种 因素 的影响，技术管理 跟不上矿 山 生 产 发 展的需 要，系统工程 的不配 套 ，尤 其 是 细 砂管道输进胶结充 填 工 艺 方 面 存 在 的弊 端，跑灰漏浆或处理堵管泄露的砂浆，充填 滤水所带灰 浆成为矿 山文 明生 产 的 严 重障 碍。井下 泥水 为患，盘 区分层道 或中段运输 巷道 ，每 天2 0 余人用铁锨 清理 泥浆 ，今天清 理疏通，明天可能又变成泥水的汪洋。采 区 的铲运机 和运矿 卡车经 常在泥水中行驶 。一 期工程 设计 日出矿3 0 0 D t ，充填 后采 场 脱水 带出的泥量 约 占充 填干物料 量 的5 。东西 采 区每 天充填泥量各 1 8 0 m3 。1 0 年来矿 山无 正常排泥 系统 ，仅靠铁锨人工装车， 体力劳 动繁重，作业条件差，清泥效率极低。二期 工程 日产8 0 0 0 t 的出矿能力形成后，在 正 常 情 况下 ，每天 要 产 出5 0 0 6 0 0 m。 甚 至 更 多 的泥浆，又缺乏可靠的排泥设施，采 区将呈 现出什么样的局面可想而知。井下的泥水严 重影响无轨设备的使用。机械磨损严重 运 转部件损坏快，尤其是液压传动件的维修保 养是一太准题。泥砂不及时排除的另一隐患 是馄入矿石后增大了贫化 率 和P H 值，降低 了选矿回收率，综台经济效益下降。为解决 充填滤水排泥浆问题，我们引进了瑞典的隔 膜泵，但因容易堵塞网筛，不适应充填排泥 的要求 。我们 还先 后购置了杭州 、湘潭 等地 产的风 动泵及各种 电动 污泵， 但效 果均很不 理想。西 采区1 2 3 8 分段安 装3 台 电动 污 泵 排 污，排水 能力还可 以，排污效果很差，造成 沿脉运 输道积泥水 深 达4 0 0 5 0 0 mm以上 。 6 月上 旬9 工区 1 1 分层 岔 口因泥水淹没巷道 ， 人员 无法进 入采 场作 业 。充填泥水成 为制约 矿 山生产的拦路虎 。采 区排泥工作到 了非解 决不可的时候了。 2 压气罐排泥技术 2 ． 1 压气罐结 构 根 据排泥硐室或巷道 的断面与尺寸 ，可 选用卧式或立式的压气罐。其 结 构 详 见咐 图。压气罐主要由3 部分构成t 1 罐体包括泥 罐，进 风 管 、排泥 管 。 2 密闭部分t密封钟罩、密 封 圈、 气缸和气缸支架。 3 控制 部分总闻 、气缸进 气 闻和 进气管 阀。 排泥簟结构图 2 ． 2 压气罐 排泥原理 打开总 阎门后， 再开启气 缸 上 进 气阎 门，气罐活塞下行推开密封钟罩，泥浆流 入 罐体。待罐满泥浆后，关闭气缸上进风阀并 放 余气 ，再打开气缸下进风 阀，活塞 上行 提 起密封钟罩密闭罐体，同时放掉气缸余气， 然后开 启进 风管 阀 门给 罐体 供风 。泥浆受压 气作 用开始 翻滚搅拌，井在排 泥管 进 口形成 负压，泥浆和砂粒在压气作用下雾化呈悬浮 状态，沿管道排 出。 3 压气罐排泥能力 l 2 3 8 分段沿脉遭排泥罐， 输进 垂高l 4 m， 压气罐排汜按术在金川二矿区的照用 维岑 维普资讯 水平l距离8 0 8 m9 X1 1 分层排泥罐输送 垂高 1 3 ． 3 m，水 平 距离2 2 0 m。泥浆 比 重Y1 ． 5 5 ～ 1 ． 3 3 7 g ／ c m。 ，泥浆百分比含量约4 6 ． 3 左 右，泥浆输送流 速Vl 5 ～2 O m／ s 。经 现场 实际测定，每 小 时 可 排1 0 ～1 5 罐，0 ． 6 7 ～ 0 ． 8 m 。 泥罐每罐纯吹送时间约3 0 ～4 0 秒 钟。 泥罐的排泥能力可根据罐体容积来确定。井 下 风压 一般在0 ． 5 ～0 ． 6 MP a 左右 。在 此风压 条件下 ，泥 罐水平 输送 距离可达 1 0 0 0 1 2 0 0 1T I ，垂直输送高度约4 0 m左右。如果 采 取助 吹还可增大输送垂直高度。一个机采盘区选 用 1 ～2 台容积 为0 ． 7 ～ 1 ． O m。 排 泥罐 即可满足 排水 排泥的 要求 。 ’ 压气罐排泥特 点 1 排污与电泵相 比，具有结构简单、 加 工和安 装简单 、操作简单 ，坚 固 耐用 ，维 修量小 的特点，适合矿 山井 下使用 。 2 根据盘 区或采场 排泥量大 小 的需 要， 可选用容积 大小不同的泥罐，可 随时移 动 ，长久固 定，灵 活方便 }可单独 使用，也 可串联并联形成罐体群，实现 排混工艺管道 化 ，克服井下泥水漫流 污染环 境的 现象。 3 用压气 罐排泥对 排除泥砂 杂 物的 适应性强，可同时排泥排水，也可排除泥水 中十 4 O mm左右的 石块 。 4 压气罐排泥的能力 大。容 积0 ． 5 5 ～0 ． 7 m 的压气罐可 排 泥 浆8 l l m ／ h ，能 满足机 采盘区充填 排泥 的要求 。 6 具 有 良好 的安全性 。井下 作 业 条 件差，电气设备管理较复杂。井下压气的压 力通常是0 ． 5 ～0 ． 6 MP a ，小 于1 MP a 的 压力 一 8 一 容器属于常压容器。使用中仅 顺 序 搬 动开 关，操作简单安 全可靠。如采用 四通 阀操作 更简单 。 4 经济效益分析 以现用0 ． 8 7 m 排泥罐为准计算，每罐泥 耗压气2 ． 4 9 ～4 ． 5 m。 ，选取1 ． 3 倍 的 计 算系 数。 排 l 罐泥耗 压气 3 ． 2 3 ～5 ． 8 5 m。 。矿 山内 部考核压气费用为0 ． 2 3 1 m ，则每罐 排泥 费用为0 ． 7 4 ～1 ． 3 5 元 则每立方排泥费用为 1 ． 1 ～2 ． O 1 元。投资小，效率高，经 济 效益 好 。 5 排泥系统 的设想 排水排泥是充填法矿山的主要系统和工 艺之一， 在管 理上 不可忽视。我矿先后 加工 和 改 制0 ． 6 7 m。 ，0 ． 8 m。 ，2 ． O m。 ，4 ． O m。 不 同容积的泥罐l 2 个。二期投产后，每个盘区 安 装l ～2 台0 ． 6 7 m3 的排泥罐，将泥 排至巷道 滤水后撒固化剂并搅拌，运至要充填的采场 空 区作填料 ，做 到废料 不废，再 次利用。另 一 方面，在下部中段采区内建集中主泥仓， 安装大容积泥罐，将各盘区分散排来的泥浆 再 排至1 1 5 0 中段主水 仓。1 1 5 0 的 泥 浆 用p M 泵 和水泵联 合运转 排至地表。这样 ，由采区 到泥仓 再封地表， 排泥 系统得到完善， 排泥 能力有了保证。并且，排泥工艺实现了管道 化，充填法矿山泥水污染环境的严重状况将 得到根本扭转 ，矿 山的 文明生产将迈上一 个 新 的台阶 。 责任 编辑肖泽铭 有色矿山l 9 0 5 ． 4 维普资讯