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1、*县玉鑫矿业有限公司高浓度尾砂胶结充填工程可行性研究*县玉鑫矿业有限公司 二0一二年四月（附资质证书页）注：必须附*县玉鑫矿业有限公司高浓度尾砂胶结充填工程可行性研究总 经 理：副总经理：总工程师：技术负责人：审 核：总设计师：*县玉鑫矿业有限公司 二0一二年四月参加项目设计人员名单序号专业(专题)专业负责人设计(编制)人审核人备 注 1地质2采矿4充填5自动化6土建7电气8环保9概算*县玉鑫矿业有限公司高浓度尾砂胶结充填工程可行性研究目录1 总论11.1 概述11.2 设计基础资料31.3 建设条件41.4 设计方案51.5 工程概况及主要技术经济指标61.6 存在问题72 充填方案与建设规
2、模82.1 充填方案82.2 建设规模102.3 充填站型式与位置选择113 充填系统133.1 充填系统的组成133.2 充填材料的选择133.3 充填技术参数154 充填设计184.1 全尾砂输送184.2 全尾砂浆制备184.3 水泥贮放194.4 充填浆料的制备204.5 充填料浆输送204.6 充填钻孔及管网214.7 充填系统自动控制225 充填站245.1 尾砂斗仓245.2 水泥仓285.3主要设备及其材料296 充填工艺及设施346.1 充填材料及用量346.2 充填材料配比及耗量356.3 充填工艺及设施356.4 充填方法386.5 坑内充填工区通讯426.6 劳动定员4
3、27 总图437.1 总图布置437.2 总图运输438 给排水448.1 生产用水448.2 井下排水排泥设施449 电力、仪表与电讯469.1 电力469.2 自控仪表489.3 电讯5010 能源消耗及供应状况5110.1项目能源消耗情况5110.2 项目能源供应情况5110.3 项目能源消耗分析5210.4 能源消耗评估5410.5 能源消耗类比评估5810.6 节能降耗措施5910.7 评估结论及建议6311 土建6510.1 设计依据6510.2 建筑设计原则6710.3 建筑设计6710.4 结构设计6810.5 存在问题6912 环境保护7011.1 设计依据7011.2 主要
4、污染源及环保治理措施7011.3 环境管理及监测7111.4 环境投资概算7113 劳动安全卫生7212.1 设计依据7212.2 工程简况7212.3 主要危险、有害因素分析7312.4 劳动安全与防范措施7412.5 劳动安全卫生管理7412.6 预期效果7514 项目实施进度7615 投资估算7814.1 编制依据7814.2 投资估算7816 项目评价8115.1 技术经济效益评价8115.2 社会效益评估8217 结论与建议8416.1 结论8416.2 问题与建议84附图：SPCT1 充填站平面位置图SPCT2 充填站系统纵向图SPCT3 充填站工艺流程图SPCT4 充填钻孔图-
5、78 -1 总论1.1 概述（1）矿区简况*县玉鑫矿业有限责任公司三铺铁矿位于*县四铺乡三铺村北0.5公里。矿区中心地理位置东经：1165041北纬234148。公司成立于2007年1月，采矿许可证取得时间为2006年10月29日，2011年7月通过安全验收，取得非煤矿山安全生产许可证。矿现有职工120人，其中工程技术人员12人，中高级职称8人，地、测、采技术管理人员齐全。公司至2010年底总资产5500余万元、固定资产净值3800万元。资产负债率30.5%，地质储量339.7万吨，图11 三铺铁矿地理位置一期矿体生产铁矿石10万吨/年。现厂区占地面积11.3万m2。（2）地形与气象条件玉鑫矿
6、业有限公司位于*县境中部四铺乡三铺村，东临宿州市。境内拥有丰富的煤炭、铜铁矿石等矿产资源，建有现代化煤矿两座、铁矿四座、荣亚粉业、08食品等一批现代化的农产品加工厂。东距京沪铁路12公里、合徐高速公路10公里，省道303公路、正在规划的泗许高速公路穿境而过，交通运输十分便利。矿区处于北温带，属北方型大陆性气候与湿润气候之间的季风气候，气候温和，日照充足，四季分明，春秋季明显短于冬夏季，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，年平均气温为14.8摄氏度。全年主导风向夏季多为东南风，冬季主导风向为东北风。年平均无霜期203天，年平均降水量830毫米，年平均相对湿度71%，日照时数2315.8小时。处于淮北平原
7、中部，东北角有丘陵，最高点海拔363米。澥、浍、沱、濉诸水流经县境。主要矿产有煤炭、铁矿石、铜、金等。工业以酿酒、采煤、化肥、炼铝为主。国家商品粮基地县。（3）立项理由*县玉鑫矿业有限公司拥有资源储量（矿石品位为53%）339.7万吨，年设计生产能力10万吨。该矿属于含铜、形态复杂的中型富铁矿床。玉鑫矿业公司：计划总投资3600万元，于2007年底试生产投产，2010年7月获得非煤矿山安全生产许可证，可实现销售收入2600万元，利税可达1000余万元。原安徽省冶金设计院设计推荐分段矿房法，矿山实际采用上向分层废碴充填采矿法进行开采。采矿过程中由于胶结充填系统没有建设，采用掘进废碴干式充填，充填
8、效果不理想，发现4#矿体-116m以下分段矿柱中的进路地压显现较为严重，巷道有片帮、顶板开裂等情况发生；此外，该矿体上部存在破碎带及含泥带，采用废碴干式充填，部份矿柱不能回收，且接顶质量差，对矿体回采安全及提高回采率不利，建设胶结充填系统有利于安全生产和提高资源综合利用。随着生产勘探和采矿生产对矿体的进一步揭露，加上此前进行的采矿生产实践以及矿体开采外部和内部条件的变化，暴露出诸多急待解决的问题。主要有以下几个方面：、采用上向分层废碴充填采矿法充填效果差，充填效率低对上部开采存在岩层错动的可能，对地下采矿不利易造成危害。、采用废碴充填法，废碴来源不足，需要开掘岩石巷道补充填废碴，增大采矿成本。
9、、原采用上向分层废碴充填采矿法的矿石回收率低仅为67%，采用分层进路胶结充填采矿法，矿石回收率可达85%，提高回收率18%，为企业创造效益的同时提高资源利用率。充分发挥自身的资源优势、充分回收利用资源是企业未来发展的重要途径。1.2 设计基础资料 根据*县玉鑫矿业有限公司生产规模10104t/a，同时考虑在采矿、充填系统、选矿系统、通风系统进行配套后，留有适量余地。需要充填的是采场，按照矿石体重4.0t/m3计算则采空区为2.5104m3/a。按照高浓度全尾砂胶结充填设计，充填量为2.89104m/a。需要全尾砂（干）3.77104t/a，水泥0.48104t/a（或胶骨料0.2104t/a）
10、，水1.6104t/a。按工作制度330d/a计算，则平均用砂量115t/d，水泥15t/d，水63m/d。目前，玉鑫矿业有限公司选矿厂还没有建设，尾砂需从外部购买，根据目前太平矿业有限公司、东鑫矿业有限公司所产生的尾砂量，除部份自用外还需向外排放，所需尾砂3.77104t/a能够通过外购解决，或从附近电厂灰坝取粉煤灰。东鑫矿选矿试验资料，矿石碱度CaO+MgO/Al2O3+SiO2比值为2.17，应为碱性矿石。尾砂中TFe含量7.22%，Co含量0.0051%，S含量0.47%（均低于地质边界品位TFe1520%，S8%）。尾砂中的其他成分主要有CaO、SiO2、MgO及Al2O3等，不含有
11、降低强度的化学成分。尾砂平均粒径约为0.06mm；尾砂干密度为3.2t/m3。太平矿业（前常铁矿）尾砂堆场离三铺铁矿约1km，尾砂（干密度2.9t/m，含水率约10%）数量和质量满足井下充填要求。充填所用的胶结材料为水泥或胶骨料，可用外购散装水泥或购置太平矿业有限公司胶骨料解决。充填用水可用井下排至地表的澄清水，其质量和数量可完全满足充填需要。1.3 建设条件*县玉鑫矿业有限公司已建有主井（4.0）、副井(4.0)以及-90m、-116m二个主要中段的井巷，矿区形成了完整的运输、提升、通风、排水、动力供应等10104t/a生产能力的开拓系统。占地11.3104m2的工业场地已设有主、副井提升机
12、房、变电所、空气压缩机房、矿石堆场及生产服务等设施。玉鑫矿业有限公司在附近1km内有年处理量100104t/a原矿能力的太平矿业有限公司选厂（1km）和处理量30104t/a原矿能力的东鑫矿业有限公司选矿厂(1.4km)，二座选矿厂均配有尾砂压滤设备。附近电厂灰坝距离矿区20km内。*县玉鑫矿业有限公司井下排水量为4.3104t/a，能保证充填用水。充填料材料来源有保证。1.4 设计方案*县玉鑫矿业有限公司充填站设计采用高浓度全尾砂自流输送充填方案。其要点是采用外购全尾干砂作为主要充填骨料，加适量胶结材料和水，制备满足设计强度和数量要求的充填浆体，然后通过管道自流或局部压送至采场。所谓高浓度是
13、指所用尾砂在水中自然沉降所能达到的最大浓度，其数值大小与尾砂干密度、粒度组成及压缩层厚度有关。这种高浓度全尾砂胶结料充入采场后不渗水，只有少量沉降水（泌水）。所谓管道自流输送是指砂浆在允许充填倍线内，超过允许的倍线则需增加外力保持浆体在管内流动。比较经济的有效的的方法之一是采取压气助流。为了顺利对井下采场实施充填，须事先在地面建立充填搅拌站。与一般建筑用混凝土搅拌站相比，矿山充填搅拌站有以下特点：（1）充填骨料常用矿山废料主要是选厂尾砂，其粒度比较细；（2）采场各处充填强度要求不一，因而灰砂比的变化范围较大，通常为1：41：20左右。有些矿山还有不加水泥的非胶结充填与胶结充填的交替使用，这就要
14、求充填站有适应胶凝材料添加量变化大的设备能力和相应的计量设施。33（3）由于充填采矿在充填前的井下准备工作复杂，而在充填过程中，中断充填工作的因素较多，故实施充填的节奏性不强。这就要求充填站能适应井下要求随时可以运转，也可以随时可以停止向井下供料。（4）鉴于地下充填点的移动性和分散性及向充填站供料条件，因而要求充填站要能近期和远期相结合。必要时可考虑分散建站，实行分散建站和集中建站相结合的方案。（5）地下充填点一般是大范围的主体分布，且矿山地形和地质条件都较复杂，充填站既要尽可能适应管道或钻孔自流将充填混合料送入充填点又要避免过长的管路输送中混合物离析、充填倍线过大等不利因素。（6）充填采矿中采充顺序和充填目的的不同，具有相同年总充填量的矿山，其要求的小时充填能力并不一定相同。相似条件的充填站，其实际的年工作日可以相差较大。充填站的能力有的可以是年充填总量的日平均值，有的都应大于日平均值的2倍。*县玉鑫矿业有限公司在地面集中建设一座充填站，根据二期矿石产量25104t/a，设计充填规模7.210
