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1、1 总论2014年1月，长春黄金设计院和长沙有色冶金设计研究院有限公司编制完成了西藏华泰龙矿业开发有限公司甲玛铜多金属矿50000吨/日建设工程初步设计，中国黄金集团公司于2014年2月26日以“中金投资函【2014】51号”文进行了批复。50000吨/日建设工程是在甲玛一期工程基础上进行扩建，扩建后总规模达到1650万吨/年，设计总体上采用露天和地下联合开采方式。露天开采浅部矿体，包括角岩露天坑和南部露天坑，地下开采深部矿体，划分为北采区和南采区。受上部露天采场及其他地表设施的影响，地下厚大矿体部分采用空场嗣后充填采矿法进行开采，因此，矿山需要设充填系统制备充填料浆并输送至井下，以满足充填采
2、矿的需要。1.1 甲玛矿区交通位置及区域地理经济1.1.1 位置与交通西藏自治区墨竹工卡县甲玛铜多金属矿区位于西藏自治区“一江两河”开发区中部，属拉萨市墨竹工卡县甲玛乡和斯布乡管辖。地理坐标为：东经914306915000；北纬293749294353。东西长约811km，南北宽约611km，面积约106km2。距拉萨市区68km，至距墨竹工卡县城7km。交通较为方便（图11）。图11 矿区交通位置图1.1.2 自然地理与经济概况矿区位于冈底斯山脉东段郭喀拉日居山主峰果沙如则东北部，属高山深切割区，山脊呈南北向和东西向，山顶多呈浑圆状，山坡冲沟较发育，海拔43505407.5m，地势呈南高北低
3、。坡度大、海拔高、相对高差大是本区地形三大特点。矿区内第四系松散堆积物广泛发育，分布面积占85%以上。一半山坡密灌丛生，一半山坡或为腐植土覆盖，或为寒冻风化形成的倒石覆盖，厚度一般在15m。植被以高山草甸为主，有少量高山耐寒苔藓，植被简单。水系较发育，以大气降水和冰雪融水供给。年降雨量在500mm左右，多集中在69月。区内气候属典型的大陆高原性气候。雨季潮湿寒冷，冬季酷寒干燥，昼夜温差较大。矿区无多年气象资料，与矿区相距7km的墨竹工卡县城（海拔3900m左右）多年（1978 年2008 年）平均气温6.0，极端最高气温为28.3，极端最低气温为23.1；68月月平均气温较高；11月至翌年4月
4、温度较低，1月份最低。空气密度0.80kg/m3。与本矿区相邻的驱龙矿区简易气象观测资料：2007年矿区512月平均气温2.0，极端最高气温为 14.2（7月2日），同比墨竹工卡县最热月（ 78月）平均气温低10.9；极端最低气温为-20.0（12月8日）；甲玛矿区与驱龙矿区的地理位置相差不大，其观测资料可作为参考。甲玛乡和斯布乡均属农牧区，人口约6千人，为藏族，农闲时剩余劳动力较多。主要粮食作物为青稞、冬小麦、豌豆、土豆，经济作物有油菜。牧业饲养牦牛、黄牛、羊、马、驴等。盛产畜皮及牛羊肉等，经济较落后。1.2 甲玛工程设计概况甲玛铜多金属矿50000吨/日建设工程为在一期工程（1800kt/
5、a）基础上进行的扩建工程，扩建后矿山总规模为16500 kt/a（50000t/d）。矿床采用露天地下联合开采，其中露天开采位于矿床上部的角岩、矽卡岩型矿体，地下开采露天开采范围外的矽卡岩矿体。采矿工工程包括角岩露天采场、南部露天采场、地下采区。角岩露天采场采用公路固定破碎站胶带输送机联合开拓运输方案，分期扩帮开采，各分期境界内剥离采用组合台阶陡帮作业，采矿采用缓帮作业。设计规模前期为6600kt/a，后期（南部露天开采结束后）9900kt/a。南部露天采场采用公路固定破碎站胶带输送机（有轨运输）联合开拓运输方案，分条带分期开采，条带内剥离采用组合台阶陡帮作业，采矿采用缓帮作业。设计规模为45
6、00kt/a。地下采区采用平硐胶带斜井+辅助斜坡道+辅助提升竖井开拓方案，分为南、北两区开采。前期开采北区，生产规模为5400 kt/a。后期南、北两区联合开采，生产规模为6600 kt/a。采矿工艺前期以空场嗣后充填、两步骤充填法为主，后期以空场、崩落法为主。设计新建一40000t/d选矿厂，并利用原一期选矿厂（设计处理能力6000t/d），核定两选厂实际处理能力分别为43500t/d、6500 t/d，两选厂合计处理能力为50000 t/d。新建选厂选矿碎磨工艺采用“SABC”流程，选别流程采用铜钼混合浮选铜钼分离工艺。用于处理角岩矿石、矽卡岩铜钼矿石。原一期选厂用于处理矽卡岩铜钼、铜铅锌
7、矿石。新建尾矿库，尾矿采用膏体排放工艺。1.3 本次可研设计范围考虑露天、地下采矿均采用外包作业模式，充填作业采用带资建设承包作业模式，集团批复的西藏华泰龙矿业开发有限公司甲玛铜多金属矿50000吨/日建设工程初步设计总投资中不包括地下开采所需充填站建设费用。关于甲玛充填系统，集团公司多次组织专家进行了论证，北京矿冶研究总院综合论证结果，于2014年10月提交了甲玛铜多金属矿高海拔大流量充填技术研究，本次设计依据此研究报告并参照国内外类似矿山实际情况，对甲玛50000吨/日建设工程的充填系统进行详细的设计并对建设投资进行分析，以满足集团公司决策及矿山建设的需要。1.4 设计依据及基本原则1.4
8、.1 设计依据一、本项目相关文件（1）中国黄金集团公司“中金投资函【2014】51号”关于西藏华泰龙矿业开发有限公司甲玛铜多金属矿二期扩建工程1650万吨/年初步设计的批复，2014年2月26日。（2）北京矿冶研究总院甲玛铜多金属矿高海拔大流量充填技术研究，2014年10月。（3）国家及地区有关设计规范及标准； （4）国家有关劳动保护与安全工业卫生、环境保护的政策法规；（5）现场调查收集的有关资料。二、技术标准及规范（1）中华人民共和国国家标准地表水环境质量标准GB3838-2002；（2）中华人民共和国国家标准地下水质量标准GB14848-93；（3）中华人民共和国环境保护法；（4）中华人民
9、共和国环境噪声污染防治条例；（5）中华人民共和国国家标准污水综合排放标准GB8978-1996；（6）中华人民共和国国家标准工业企业厂界噪声标准GB12348-90；（7）中华人民共和国国家标准一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB18599-2001；（8）工业企业噪声卫生标准（试行草案）（卫生部、国家劳动总局1979年8月31日颁布）；1.4.2 设计基本原则（1）严格执行国家有关标准、规定、规范，保证设计质量；（2）充分利用矿山现有设施，尽量减少工程量，从而节约基建投资；（3）确保充填站的服务范围和充填能力；（4）保证充填系统在服务年限之内的安全和使用的稳定性；（5）高度重视环境保
10、护和水土保持；（6）充填站布置应尽量紧凑，节约宝贵的工业场地；（7）工艺要尽可能简单可靠；（8）使用过程中易于管理；（9）管道输送系统运行可靠。1.5 充填系统设计方案根据采矿方法及充填工艺，充填系统分为胶结充填和全尾砂充填两种充填形式。（1）全尾砂非胶结充填二期选厂尾砂在选厂经深锥浓密机浓密至 64%66%后，通过隔膜泵泵送至+4820 充填站的4座1500m3砂仓储存并浓缩。尾砂经砂仓浓缩至66%浓度的尾砂后，采用重力自流放砂，经仓底的放砂孔，分别流入四台26003000mm的高浓度搅拌槽。再经搅拌槽搅拌后，给入充填管路（2）胶结充填二期选厂尾砂在选厂经深锥浓密机浓密至 64%66%后，通
11、过隔膜泵泵送至+4820 充填站的4座1500m3砂仓储存并浓缩。尾砂经砂仓浓缩至66%浓度的尾砂后，采用重力自流放砂，经仓底的放砂孔，分别流入四台26003000mm的高浓度搅拌槽。水泥采用散装水泥罐车运输到充填站，分别采用风力输送至4座320m3的水泥仓，采用双叶轮给料机给入TS微粉称，再通过TS微粉称供料至搅拌槽。注入高浓度搅拌槽的尾砂、水泥按照一定配比加水搅拌达到6870%的充填料浆浓度后，给入充填管路。1.6 存在的问题及建议据北京矿冶研究总院2014年10月编制的甲玛铜多金属矿高海拔大流量充填技术研究报告中的说明,选厂标高+4450m，充填站标高+4820m,尾砂从选厂泵送至充填站
12、，泵送距离约为2200m，泵送标高约370m。甲玛二期尾矿输送隔膜泵型号为DGMB550/9型，输送流量550m3/h，变频调速，最大出口压力为9MPa。根据隔膜泵的效能一般在泵的90%左右，泵的运行扬程约8.1MPa。而根据实际输送扬程计算，泵的运行扬程约7.94MPa小于泵的最大运行扬程8.1MPa，满足泵送要求。但由于充填站采用连续工作制度，并且处理能力较大，而且站址位于高海拔严寒地区,而北矿院计算所得的数据仅为试验+经验公式，没有进行环管试验。考虑到泵送的稳定性，为了进一步论证方案的可靠性，建议甲方委托研究单位进行环管试验。2 采矿工艺原设计对于厚度15m以下缓倾斜矿体，推荐采用机械化
13、分层房柱法(嗣后充填)开采；对于厚度1530m的缓倾斜矿体，采用底盘堑沟小阶段空场法（两步骤充填）开采；对于缓倾斜厚大（厚度大于30m）矿体，采用两步骤充填采矿法、无底柱分段崩落法开采。经基建工程揭露，发现矿床工程地质条件复杂，矿岩稳固程度在矿体不同位置变化较大，且有普遍变差的趋势。经与中金国际、华泰龙公司共同研究，将原设计的分段凿岩、阶段出矿、阶段充填的采矿工艺变更为分段凿岩、分段出矿、分段充填的采矿工艺以适应工程地质条件的变化，即将原设计的两步骤充填采矿法变更为分段充填采矿法。具体布置与工艺为：（1）矿块布置及结构参数沿矿体走向每隔120150m布置一条阶段运输道，形成宽120150m的大
14、条带，在大条带间留设20m宽条带间柱，在每个大条带内中间位置留设1015m宽连续矿柱，将大条带划分为宽6075m宽小条带。在小条带内沿条带长轴方向划分盘区，盘区长90120m，每个盘区布置12条溜井，在盘区内划分采场，采场基准宽度15m，基准长度42.557.5m，每个盘区包括6个采场，并间隔划分为一步骤采场和二步骤采场。当遇矿岩条件较差位置时，沿采场长度方向分为1530m长小采场作为独立回采单元，或一个采场再沿跨度划分为2个采场，采场宽度改为7.5m（或同时缩小采场长度及跨度）作为独立的回采单元，以控制顶板围岩暴露面积及暴露时间。在中段高度内沿矿体纵向划分分段，分段高度25m，当矿体厚度小于
15、30m时，沿矿体全厚划分为一个分段开采。（2）采准切割在大条带间柱（宽20m）内布置分段运输巷道，作为通达各采场的运输通道，在小条带间柱（宽15m）内布置采场充填及回风巷道。各分段运输巷道及充填巷道通过采准斜坡道相连，每个盘区布置1条盘区回风井和12条矿石溜井。最低分段巷道与有轨运输水平高差控制在20m左右，以保证出矿溜井有足够的储矿时间，减小出矿与运输的干扰。自各分段运输巷沿采场轴线布置凿岩出矿平巷，在采场端部布置切割横巷及切割井，切割井采用钻凿大直径炮孔VCR法爆破成井，而后在切割横巷中钻凿上向平行炮孔以切割井为自由面爆破形成切割槽。采场采用平底出矿结构。（3）矿房回采各采场在中段内自下而上逐分段进行回采。选用SimbaH1354（或其类似产品）液压凿岩台车在各分段凿岩巷道中钻凿上向前倾扇形炮孔，炮孔排距2.0m，孔底距2.2m，向先行形成的切割槽崩落矿石。装药暂推荐采用国产BCJ-4（或其类似产品）型装药车，炸药为2#岩石乳化粒状炸药，起爆采用全非电起爆系统，即导爆索和非电雷管联合分段起爆。每次爆破23排炮孔，在盘区内多个矿块同时爆破。选用Toro1400E电动遥控铲运机（或斗容6.0m3的类似产品）在采场中装矿，通过凿岩出矿平巷、分段
