赴西班牙矿山技术考察报告.pdf

＼ 一＼ 赴西班牙矿山技术考察 赴西班牙矿 山技术 考察团 报告 【 摘要l 本文是作者 赴西班牙进行地下矿山开采技术考察后所作的技术报告．文中着重舟绍丁萨荚 愚特钾盐矿拘情况，并渡了作 者的感想与体会． 关 键 词 堑 至 壅开 采 工 艺 石 矸 糸 一一 ’。 ， 。0 d 、 I l／ 一 由中国有 金屑 工业 总公 司，铜陵有色金 属 公 司、北京有 色 冶金设计研 究总 院组 成的 考察 团， 于1 9 9 2 年1 2 月 6日至2 2 日在 西班牙 进行 了矿 山技术 考察 。考 察期 间， 与西 班牙 的 阿尔马 登 Al ma d e n 汞 矿 ， 萨 英 恩特 S a l i e n t 钾盐矿 及一个科 研单位 、三 个管 理 部 门和公 司进行 了座 谈和讨论，并对 上述 两座矿 山进 行 了实 地考察 。 阿尔马登 汞矿 是 目前世 界最 大的汞生产 企业 ，产 量 约 占世 界汞产量 的3 5 左左 。该 矿原是 一座 竖井 与斜 坡道 联 合 开 拓 ，采 用 VCR法开采 的地下矿 山，但 因 深 部 5 0 0 m 以下矿体形状不规则，品位下降、开采成 本 增加等 原 因， 现已关 闭地下矿， 而 目前在 矿 部约1 5 k in的地 方 开 采 一 个 高品位 这 2 5 的矿体 。尽管如此， 矿 山有关工 程技 术人 员还是详尽地 介绍了过去 地下开采的有 关情 况。因 以前 国 内已有 类似 考察团 组 对 该矿进行过考 察并 作过 介绍， 故本文重点 介绍萨英思特钾盐矿，而其它几个考察点的 况 则在文 中适 当的地方 予以简介。 1 萨英恩特钾盐矿 、 该矿位 于 巴塞罗 那市西 北 约8 0 k in处， 隶属 于扬伯瑞盖特 L l o b r e g a t 钾 盐 有 限 公 司，是 一家年处理 钾盐矿 2 0 0 万 t 的采选 联 合盘业 。该矿采用竖井，斜 坡逋联合开拓， 全无轨，无爆破采矿，采矿 方法为房住法， 矿 山地表 及坑 内均采用胶带连 续运输，采矿 效率高，矿山综合劳动生产率 为8 3 0 o t ／ 人 a ，选 矿采用 三段浮选。 1 ． 1 矿床地质概况及开采技术条件 西 班牙的钾盐矿 主要 赋存 于 比利 牛斯 山 脉南麓 ，埃布罗 河流 域的东西两翼。西翼 为 那瓦拉 Na v a r r a 矿 田 ， 东 翼 为卡特兰 C a t a l a n 矿 田， 已探 明的Kz O储 量 分 别 为j前者1 0 4 7 万t ，后者为2 0 0 万t 。 在卡特 兰矿 田，从 此到南依 次有 委兰诺 瓦 Vi l a n o v a ， 卡 尔 多 纳 C a r d o n a ， 苏里亚 S u r i a 及 萨英 恩特 几个 钾盐矿床。 这 些 矿床 的成因与 比利 牛斯 山脉的形成有关， 同 时也与地中海最终海岸线的形成有关。基本 上 属于砂盐 沉积形矿床 ，同时受造 山运动的 影响，有部分矿床赋存于一向斜的侧翼，如 委 兰诺瓦和卡尔 多纳，也有一部 分则 是 向斜 之侧翼的水平延伸部分，如萨英恩特。 萨英恩特钾盐矿为一产状水平的砂盐坑 积 型矿床， 矿床面积约 3 k in1 ． 5 k in， 剖面 示意图见图 1。该矿床为扬伯瑞盖特钾盐矿 田的一部分，扬伯瑞盖特矿床为南 北4 0 k m， 东西6 0 k in。矿体 由两层钾盐矿 组 成 ，这两 层钾盐矿中间被一层岩盐 分 隔 ， 如图 2 所 示。矿体顶板围岩为杂 盐 岩 矿 体，厚4 0 ～ 8 0 m，底板围岩亦为杂盐 岩 体，厚度 1 5 0 ～ 3 5 0 m。矿体 包括夹层厚度6～1 5 m，矿 岩的硬度 均不 高，但整体 稳定性较好。矿 石 主要 成分 为Kz 0 ，其 平均品位见 图 2 。矿 岩 中腺盐岩和盐 粉外，均无 其它有害物质 。 有色矿 一I 9 9 3 ． 6 维普资讯 圈1 物伯瑞盖特 钾盐矿 田矿床箭面 图 j 一顶扳盐岩 ；2 一钾盐矿l 3 底板盐岩 ～ f I 睦 盐屈 m 。 J 盐岩夹层s ～ 2 5 m j f 钾 盐 层 A 、 3 6 m 1 7 ． L 图2 矿体 厦顼板 圈岩柱状圈 1 ． 2 矿 山总体 布置 及开拓 系统 矿 山总体 布置 示意圈见 图 3，开拓 系统 示意 图见图 4。 该矿采用侧翼对角式开拓系统，主、副 圈3 地寰总体布 置示意 图 井 分别位 于矿 体的两 个 端 部 ，两 井相距约 3 k ino 巴尔 萨瑞 尼 B a l s a r e n y 竖井 为 副 井，井深5 2 9 m，井颈部分直 径5 ． 5 m，正常 断面直径 5 ． 0 m， 装有 双层双罐 笼 ， 担负人 员、材料 、设备的升降，同时兼作回风井。 萨英恩特竖井为主井，井深3 4 8 m， 井简直 径4 ． 5 m， 内装 双罐双箕斗，箕 斗 与 罐笼 串 联在一起，箕斗在上，罐笼在下，箕斗载重 e t ，提升速度l O r a ／ s ，主井兼作进风 井。矿 石由主井提升至地表后转入矿仓，然后由一 盈4 开拓 系统 示意图 一 萨英恩特竖井 2 一斜坡道 3 一巴尔萨瑞尼竖井 ；4 一主运筘巷道 赴西班牙矿山技术考 察报告一赴西班牙矿山技术考察团 维普资讯 条长约2 k in 的运矿胶带输送机运至 选厂，经 细 碎磨 后进行 浮选。选厂 的破 碎 筛 分 采 用 全 闭路系统 。最 终产 品 由胶带 输送机运 至附 近 的转运 站外销。选厂 同时设有 较 大的缓 冲 储 矿仓， 以便选 矿的生产不受或尽 量少受采 矿 能力 波动 的影响。 1 ． 3 坑 内采矿及运 输系统 萨英恩特钾 盐矿 的采矿系统 很具 特色 ， 采 用无爆破 ，全 无轨连 继开 采 ，胶带 连 续运 输系统 。其 坑 内开采及运 输系统 示意 图见 图 5，采 场开 采示意图见 图 6。 圆5 坑 内采矿及运输系统 示童围 l 一 矿 枉 ；2 矿 房 ；3 一栗 区运 输巷道 ；4 一盘 区运 植 巷道 }5 一 主运输巷遘 围6采场开 采示童围 l 一连绩开采机2 一搜式卡车 矿 山采用房柱 法开 采， 只采矿房，矿柱 作为承载体不 予回收 。 矿 房 宽7 m， 即为连 续开采机的最大幅宽。矿柱宽度为矿体厚度 包 括杂 盐夹层的一半 。矿房长度则是根 据电动梭式 卡车的有效运距 来确定 的。矿 山 综 合损失率最 高达5 O ～5 5 ，贫化率 则一 般小于 5％。所 用连 续开采设 备为奥地 利生 产 的AL P I NE MI NE R A MI O 0 3 0 0 ／ 3 6 0 P 连 续开采机 ，采 场运输为美 国生 产 的6 n l 梭 式 卡车，盘 区运 输及坑 内主运 输巷道 均采 用胶 带 运输机，带宽一般 为1 m，部 分 1 ． 2 m，最 大1 ． 5 m。坑 内人 员全部 乘坐 坑 内 吉普车 ， 材料 运输使用无轨设 备，包括铲 运机及辅助 车 。副井 附近设 坑内停车场 。 1 ． 3 ． 1 坑 内开采 工艺过 程 将矿体 划分3 0 0 m1 5 0 m盘区 ， 在 盘区 内再根 据矿体赋存情 况，设 备能 力 、胶带 输 送机布置情况等 因素，将盘 区划分为 几个采 区，采区 内再划分 出最 小的开采单元一矿 房。在 矿房 内， 由连续开采机在掌子 面将矿 石 由牙轮 切割下来 ，然 后由 蟹爪 给料 系统将 采 下的矿 石给到设备 自身配 有的链板给料系 统，将矿石连续装入 电动梭 式卡车， 由梭式 卡车将 矿石运 至主盘区运输胶带， 然后 转入 矿石溜井 ，在溜井 底部设有 固定式 粉碎机， 矿石经粗 碎后 转至主运输胶带 运至主井旁储 矿 仓，装入箕 斗提升至地表 根据矿体 的厚 度决 定一次的采 高，矿 体 厚度小于6 m，则一次采 完矿体 的全厚度 ； 若 矿体厚度大 于6 m， 则分两 步甚 至三步来 将矿 体全厚度采完，开采顺序为先采上部，后采 下部 。 如图6 所 示 ， 若 夹层 盐层S 厚度小 于l m， 则采用混合开采j若夹层 厚 度 犬于1 110 ． ，则 进行分采分运，先采上部钾盐矿B， 再采夹 层 s ，且将采下 的盐岩运往采 空区 充 填，最 后开 采 下层钾 盐矿A。 1 ． 3 ． 2 采矿 设备及 数量 坑内开采主要设备 为A M1 0 0 - 3 0 0 ／ 3 6 0 P 连续开采 机，共 9 台，每台连续开采 机配 1 ． 5 辆 6 m。 梭 式卡车 ，梭 式卡车共 l 4辆。坑内运 一 1 6 一 有色矿山l 9 0 3 、 6 维普资讯 输均 为胶 带输送机， 各胶 带输送机的 长度取 决于盘区与采区的布置，坑内最长的运输胶 带 长达2 0 0 0 多i n 。另外， 坑 内 还 设有 铲 运 机 、服务车等无轨设备以及乘人吉普车。 1 ． 3 ． 3 井巷掘进与支护 井巷掘进也均采用连续开采机，其工艺 过 程与采矿相 同，废 石运 至主采空 区充 填。 另外配有几 台小型铲 运栅平整 路面， 同时兼 作材料 、服 务车 。 因岩 体整体稳 定性较好，且采矿 、掘进 均使甩连续开采机挖掘，设有爆破引起的岩 体 破坏，而每个采 场的服务时 间均很短 ，故 采 场一 般不进行支 护，对 于服务时 间较 长的 巷遭或硐室，也仅在局部地段采用锚杆挂同 支护。 1 ． 3 ． 4 运输胶带的 安装 在萨 英恩特钾 盐矿 ，胶带输 送机的 安装 非常灵活，且巷道 的断 面较 大，故无轨车辆 可 以在胶 带输 送机巷道 内灵 活地 通行 。胶带 输送机则根 据其 服务范 围布置 ，其 安装方式 也是与采矿 、出矿 配合得较为密 切，对于 同 一 条胶带，有时是悬挂在巷道顶板，而有时 又是 用支架 固定在巷道 底板 ，过 渡得甚为灵 活。而在端部即 梭式卡车倾倒点， 则将胶带 输送 机降低到与底板相 同的水平上 ，如图 7 所示 。对 于悬 吊安装 的胶 带 输送机 ，若 遇横 圈7 胶 带输 送机安装示意圈 l 一 采区出矿巷道，2 矿堆 {3 一胶带精送机，4 一 瞳带吏架5 一番吊链杆 {B 一肢带运输巷道 跨巷 道则在局部设有保 护罩。 2 体会与认识 2 ． 1 按市场经济办矿，生产 经 营灵活性大 如阿尔马登矿，尽管其在世界汞的生产 中 占举足 轻重 的地位，但是 为了企业 和益， 将本来 可 以继续开采而只是 利润较低 的坑内 矿关闭，而在距 冶 炼厂1 5 k in的地方用露天 新 开一 富矿体 ，且不盲 目扩 大其 产量。 另外 已建 好一 座新的坑 内矿 山备 用，一 旦市 场对 汞的需求增加，便可很快作出反应。即使 目 前正在生产的露天矿，也是根据销售情况确 定汞提炼船力，而以此再确定矿山的产量。 故 目前 露 天矿每年 只生产 2～ 3十 月，按 其 最 大能 力 出矿 ，矿 石存 放 于一个大 的储 矿仓 内， 以供 冶炼 的需求。而 且，为了 降低生产 成本 ，减少企业 职工 人数， 减轻企业 自身 的 负 担， 该露天矿采 用承包方式， 将金年生 产 所需汞矿 石量的开采承 包给 附近 的另一 座矿 山。这 种方 式，无疑对 正处 于社会主 义市 场 经济 起步阶段 的我国矿 山的建 设 、生产经 营 提供了一条新的思路，尤其是在新矿新办、 老矿 扭亏增盈 方面有一 定的 启迪。 再如，与西班牙工业部矿产 司的座谈中 了解 到，矿 山没有 固定 的开 采边界 品位， 它 是随矿产品的价格而变化的。尽管这样对资 源利用方 面也 许有 某些缺 陷，但对 矿 山的经 营管理有值得 借鉴的地方 作为设计部门，如何使项 目的设计能够 适应 市场经 济的需要 ， 以及设计 的企业 在投 产后其经营与生产 如产品、产量其品种 如 何在市场经 济中具有 较强的应变能 力，是 值 得深 入地探讨 的。 2 ． 2 重视设备维修保养确保矿 山顺 利生产 众所 周知， 西方大部分矿 山均不采用 整 机备用的作法，而是注重于备品备件的供应 及 设备 的维修保养 ，尤其是机械化 ， 自秘化 程 度较高的矿 山。如萨英恩特钾盐 矿，全矿 裁西班牙矿山技术考察 报告赴西班牙矿山技术考察目 一 H 一 维普资讯 阶段矿房法在脉钨深部开采的工程地质问题 f [{， 大 吉 山 钨 矿 大吉t i t 大型脉钨矿床，位子南岭纬向构 造 与新 华厦构造复 合部位 ，大吉山背斜 西翼 寒武系变质砂板岩中。自1 9 1 8 年开采至今巳 7 O 多 年之久 。6 O 年代起，在 没部 6 6 2 ～4 6 7 m I 期 工程 网脉群 中， 广泛使用 深孔阶 段 ⋯⋯㈨、 ≈ 矿房法 简称大采合采，至今3 3 年。该法 为矿 山持续 ，安全 、稳产 ，高产 ，提高矿产 资源回采率，延 长寿命作 出了重要 贡献，今 后在深部 4 6 7 m以上Ⅱ期工程仍 是 主要 开采方法。实践发现，该法随着采深增大， ㈨****m***m** 仅 2 4 0 人 ，但 维修人 员就 占三分 之 一， 他们 主要从事 于设 备的 日常性检修 ，而 大 修则外 委或由制造厂家进行 。矿山列设备的维修保 养有严 格的设备 操作和 维修制度 ，维修人 员 技 术熟 练，素 质较 高，保 证 了设备 的利用率 与完好率 较高，设备 寿 命 也 相 应地 得到延 长，从而 保 证了机械 化开 采和 正常 生产 。 2 ． 3 计算机在矿 山 发挥 巨大作 用 如 阿尔 马登汞矿 ， 有 自 己开 发的软件 包 ，建 立 了 自己的地质数据 库。 矿山技术人 员根据本矿实际，利羽 计 算 机 进行模拟生 产 、多方 案设 计的综 合比 较 ， 编 制矿山短 期 、中期及 长期采 掘计划 及采矿 进度，甚 至 采场的爆破设计也由计算机进行，大大优化 了矿 山生产管理及技术方案。萨英恩特钾盐 矿则在 坑内设有 集 中控制 室，通过计算机对 各主要环节 、各胶带输 送机进 行监控，并对 一 些数据 及时进行 检测 、分析 ，在控制 室显 示其结果 ， 以便及 时给 以罚整。 2 ． 4 灵活应用规程 就 一般矿 山而 言，副井 人 员上 下是 不能作为回风井的，但萨英恩特钾盐矿却将 主井作为避风井，而副井作为出风井，我们 认 为这是 灵活运用规 程的结果。据矿 山有关 人 员介绍，西 班牙也有 严 格 的 矿 山安全规 程，但考虑到萨英恩特矿的特殊情况，即矿 山粉尘中无有 害 物质，坑 内设 备中能产 生废 气的载人吉普车均离副井较近，且无爆破采 矿也不产 生其它 污染源，空气中 各种 气体 及 粉尘含量 符合环保要求 ，故采用了这一 灵话 佧祛，这对于我国的矿山设计与建设是有一 定借 鉴意 义的。 2 ． 5 适用 的高效 、安全采矿方 法 是确保矿 山 高产 稳产 的关 键 2 ． 6 管理水平 高低对矿 山生产 至关藿要 如在 开采工 艺方法上我国 的矿 山并不 比 西方国家的工艺技术落后多少，设备也具有 一 定的先进 性， 但为什，厶矿山的劳动 生产 率 与先进 国家的矿 山相 比差距较大 呢显然在 管理 及矿 山的经营机制方 面必须有 较大 的改 善，才 能不 断缩小我 国矿 山与世界先进矿 山 之间在技术经济指标等方面的差距 。 执笔彭怀生 责任编 辑王 家骧 一 z g 一 有色矿山～l 9 蛆 维普资讯