工藝裝備變革托起綠色礦山之夢
——云錫卡房分公司推廣高效采礦工藝變革側記
2014年10月09日 13:23 5359次瀏覽 來源： 中國有色金屬報 分類： 有色裝備
位于云南省個舊市卡房鎮(zhèn)的錫業(yè)股份卡房分公司是一個集采選為一體的礦山生產單位。在推進云錫區(qū)域化礦山建設中，卡房分公司率先推進高效采礦方法變革，引進新技術、新工藝、新裝備改造和提升傳統(tǒng)產業(yè)，促進了采礦、選礦生產系統(tǒng)信息化、規(guī)?；瑢崿F了高效、低耗生產，成功邁出了建設綠色礦山第一步。
轉型發(fā)展——敢做“吃螃蟹”第一人
改造、提升傳統(tǒng)采選工藝，實現低耗高效生產；提高低品位資源利用率、延長礦山服務年限是卡房分公司建設綠色礦山孜孜以求的目標與追求。
卡房地區(qū)的礦業(yè)開采史始自西漢，在上世紀90年代初轉為地下開采。作為一個資源型的企業(yè)，卡房分公司面臨的不僅僅是井下深部開采，還有保有資源儲量品位低、含雜質多，處于開采成本明顯增加、又棄之可惜的兩難境地。特別是還保有相當儲量的低品位鎢、銅多金屬資源，限于技術經濟條件一直難以利用。
如果沿用傳統(tǒng)的采礦方式和選礦工藝生產，結果必然虧損。怎樣有效利用多金屬低品位資源、發(fā)展循環(huán)經濟、延長礦山服務年限，走出一條“科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮”的新路？這條路有兩個關鍵點：礦山高效采礦方法的變革、低品位多金屬礦開采出來后的選礦技術攻關。多金屬采選技術在云錫還是一項技空白，卡房分公司以敢為人先的激情和勇氣開展工作，做第一個“吃螃蟹”的人。
在云錫控股公司的大力支持幫助下，分公司與中國地質大學、中南工大、昆明理工大學、廣州研究設計院等高等院校聯合，拓展技術領域合作。中國工程院士古德生等多位專家多次到卡房，對3000噸／日多金屬項目進行可行性研究。“走出去，請進來”成為了培養(yǎng)、拓展干部員工心智模式的主渠道，分公司組織相關人員積極參與國家和行業(yè)組織的學術會議，主動溝通交流，了解行業(yè)最新動態(tài)，了解新技術、新工藝的應用；選送骨干人員到兄弟單位、同行業(yè)單位觀摩學習。
在專家們的指導幫助下，《卡房3000噸/日多金屬采選項目》以全新的視野和膽略應運而生：項目從立項就站在國內外同行業(yè)先進水平的高度來謀劃，設計、施工、技術、工藝、裝備均為新起點、高要求。采礦方案由中南大學設計，采用大直徑深孔側向崩礦階段房柱采礦法，鏟運機出礦；選礦工藝由廣州研究設計院設計，引進了低品位多金屬先進選礦技術，對有效利用低品位資源、發(fā)展循環(huán)經濟、延長礦山服務年限起到了積極推動作用。
2007年4月26日，卡房3000噸/日多金屬采選項目開始動工。在這個坑口斷面寬4.3米、高2.9米,被譽為“云錫第一大坑”快速掘進的同時，2008年4月17日，一座3000噸/日多金屬選礦廠房在改擴建后的閑置廠房和場地上破土動工。
卡房分公司將“卡房3000噸/日多金屬采選項目”建設作為持續(xù)發(fā)展、轉型升級的重點工程推進，僅用三年多時間就完成了一個3000噸/日多金屬采選生產系統(tǒng)建設，創(chuàng)下了礦山建設史上前所未有的奇跡。
為有效開發(fā)利用低品位資源，在推進卡房3000噸／日多金屬采選項目建設的同時，該公司同步展開了卡房3000噸/日多金屬采選技術的科技攻關及工業(yè)試驗，在取得成效后投入試生產、生產?！毒弮A斜厚大礦體大型采場深孔落礦連續(xù)采礦法研究與實踐》獲云錫控股公司科技進步一等獎；《矽卡錫礦床伴生低品位難選多金屬分離技術與應用》獲中國有色金屬學會一等獎。與云錫控股公司、廣州研究設計院合作的《錫矽卡巖型極低品位難選多金屬共伴生礦高效綜合回收新技術》獲“國家科學技術進步獎二等獎”，彌補了云錫低品位多金屬選礦的技術空白。
創(chuàng)新發(fā)展——傳統(tǒng)工藝實現華麗轉身
在云錫控股公司和錫業(yè)股份的投入支持下，卡房分公司加大礦山建設步伐，先后引進新技術、新設備、新工藝不斷改造傳統(tǒng)產業(yè)，改善礦山基礎設施建設，把一個在2002年生產能力不足5000噸、虧損799萬元的企業(yè)帶出困境。2003年，實現控虧198萬元；2004年，實現216萬元真正意義的盈利；2005年，原礦錫銅金屬首次完成10073.6噸，實現盈利5264萬元，成為了云錫轄區(qū)內的第三座萬噸級礦山。
自2005年原礦金屬首次登上萬噸礦山后，卡房分公司積極思考怎樣才能實現萬噸級礦山的持續(xù)發(fā)展？
從木桶理論看內部“短板”：采選生產系統(tǒng)不匹配，選礦流程“吃不飽”；低品位多金屬原礦難選，選礦流程“吃不了”，如何解決“吃不了”與“吃不飽”的“短板”？
從2002年開始，該公司先后引進一批新技術、新工藝、新裝備，對傳統(tǒng)的氧化礦、硫化礦和單銅礦的選礦工藝流程進行“大換血”改造。在選礦系統(tǒng)破碎工藝改造中，大膽引進美卓、山特維克液壓圓錐和鄂式破碎機，使碎破粒度由原來的30~60mm下降到15mm以下，不僅加大了處理量，而且取得了多碎少磨、高效低耗的效果。尤其是在單銅流程改造中，選用了φ3.6×6 m濕式溢流型球磨機，取代了原來的6臺球磨機,把原來分散的10個作業(yè)點集中為一個點，不僅便于管理，而且減少了操作人員。如今，整個選礦流程及主要生產部位實現遠程視頻監(jiān)控。傳統(tǒng)選礦生產工藝經過“大換血”技術改造后，向節(jié)能、環(huán)保，清潔生產轉變。
在3000噸/日多金屬選礦流程設計總圖中，時任分公司副礦長、選礦專業(yè)出身的姚建偉看出碎礦系統(tǒng)、大白巖電站、壓氣站設計位置擺放不合理，大膽提出自己的設計構想，打破昆明冶金設計院和云錫設計院的圖紙局限，反復修改設計圖紙10多次，最終使得整個工藝設備擺放更趨實際，大大節(jié)約了投資，減少了工作量。
2010年12月17日，卡房3000噸/日多金屬采選工程竣工。之后，針對礦山井下運輸道存在兩車交匯影響出礦能力問題，進行了技術改造，新增加了303米的循環(huán)運輸道，同時把全礦坑下1800運輸主中段的24公斤/米軌道全部更換為38公斤/米軌道，加快了礦車裝卸速度，也避免了礦車匯車影響的問題，提升了坑下運輸能力。
制約運輸的難題解決后，又把高效采礦方法變革從大白巖坑向前進坑推進。以前進坑1~9#低品位礦體作為試點，加速長、短壁式落礦采礦方法試驗以及中小型鏟運機、液壓鑿巖臺車等新型設備的運用，使1~9#礦體的采礦方法朝著高效低耗的大采場建設方向轉變。
2011年11月30日，隨著一臺2m3鏟運機入住前進坑生產采場，改寫了前進坑采礦設備裝備從人工撮箕裝礦，到翻渣機、電耙普及運用，再到鏟運機出礦的嬗變。按滿負荷正常生產計算，一臺2m3鏟運機采場出礦生產能力可達260噸/日，比傳統(tǒng)電耙出礦生產能力80噸/日提高了3.25倍。
目前，前進坑高效設備應用已形成規(guī)模，除1個隊組采用電耙出礦，其余采礦隊組均實現鏟運機出礦。井下生產先后引進4m3鏟運機、T100大孔徑潛孔鉆機、C100鄂式破碎機、山特維克H3800EC和4800MF液壓圓錐破碎機和DD210單臂液壓鑿巖臺車、CIANTP液壓破碎機等高效設備。2013年，前進坑在從業(yè)人員比上年減少156人的情況下，1至9月累計出礦能力達3712噸/日，同比增加527噸。
如今，卡房分公司有高效采礦設備55臺，其中：鏟運機26臺、運礦卡車16輛、液壓鑿巖臺車5臺、采礦臺車1臺，鉚桿臺車1臺、破碎錘2臺、淺孔鉆機4臺，坑下高效設備應用已形成規(guī)模。目前，正逐步在東瓜林坑、竹林坑推進高效采礦方法。
務實重干——濃墨重彩繪礦山新藍圖
建設現代化礦山不僅僅是引進新技術、新工藝、新設備，而是新觀念、新思維的形成。卡房分公司提出“打造200萬噸/年現代化礦山，建設個舊南部采選中心”的戰(zhàn)略目標，提出“廢石不出坑、尾砂不入庫”綠色礦山建設戰(zhàn)略理念，誓以轉型之筆，精心描繪綠色礦山宏圖。
井下采礦生產勢必會產生大量廢石渣，污染環(huán)境；礦石開采后的采空區(qū)，存在較大安全威脅。對此，分公司把開采產生的廢石渣用來充填采空區(qū)，不僅解決廢石渣地表堆放的問題，而且消除了采空區(qū)的安全威脅，避免地表塌陷。這一嘗試，使分公司產生了將廢渣變?yōu)樾б骀湱h(huán)節(jié)的想法。
在2011年科技工作會上，采空區(qū)石渣充填實踐運用被列為卡房分公司的重點科研項目，并規(guī)定今后設計采礦方案時，必須同步設計充填方案，實現無廢開采。
地下采空區(qū)充填不是簡單的把石渣倒入采空區(qū)，必須考慮生產區(qū)域內地質條件和礦柱回采等諸多復雜因素。分公司針對區(qū)域內開采后形成的空區(qū)，結合高效采掘設備應用，積極探索新的充填方式：打破傳統(tǒng)充填模式，用鏟運機輔助充填，由重力充填向機械充填轉變。對空區(qū)高度3米以內的由下往上一次性充填，空區(qū)高度大于3米的分臺階充填。
為保證充填工作安全進行，在院校研究成果的指導下，積極開展采空區(qū)頂板監(jiān)測和人工礦柱施工，不斷總結采空區(qū)石渣充填工作中解決問題取得的經驗，進一步優(yōu)化充填方案與工藝，以就近充填、上渣下充、集中充填為原則，做到充填體不壓礦、不影響工程、不影響系統(tǒng)。2012年，全礦完成廢石充填15.8萬m3，是上年的4.69倍。截至2013年9月，僅前進坑一個坑口就完成充填石渣17.3萬m3。利用廢石充填空區(qū)，不僅降低運渣成本，減少地面排渣污染，且減小了采空區(qū)管理壓力，為有序回采提供了條件。
井下掘進最怕遇到松散破碎的巖石，雖然可以采用金屬欀、木欀進行支護，但支護成本高、進度慢。經過不斷探索實踐，對具備條件的采用噴漿支護技術，比金屬欀支護每米可節(jié)約成本1600多元。
科技，像一盞永不熄滅的燈，引領著卡房分公司走在建設綠色礦山的路上。與中南大學、昆明冶金設計院、廣州研究院、美國PSI公司等單位合作，研究、探索廢石、高濃度尾砂充填技術，以減少礦山生產對生態(tài)環(huán)境的影響，長遠解決石渣和尾砂堆放難題；多方案并舉，加快新型尾排系統(tǒng)建設方案的設計優(yōu)化工作；加大選礦技術攻關力度。對流程指標進行跟蹤分析，有針對性地開展試驗工作，指導好流程生產，減少金屬損失。
隨著高效采礦方法在卡房分公司的推廣運用并取得成效，增強了控股公司對卡房深部外圍使用無軌高效設備開采的信心和決心。
2012年8月25日，根據控股公司在個舊區(qū)域礦山“三大平臺”奠定的基礎上，全面推進和實施無軌開拓高效采礦方法，實現規(guī)?；?、集約化開發(fā)利用相對分散的中、小型礦體的要求，“云錫卡房運輸大巷”開工了。
云錫運輸大巷規(guī)格為4.5米×4.0米，全長4.5公里。運輸大巷的建設，將實現1800m以下至1450m六個中段的連接，滿足無軌開采、高效設備進入及運輸的要求，尤其對空間跨度大、資源分散的大礦床、小礦體的開拓具有靈活性和適應性，是豎井開拓或斜井開拓無法相比的。云錫運輸大巷的建設，將成為卡房分公司推進采礦方法變革又一新的里程碑。
風清氣正好揚帆，腳踏實地謀發(fā)展。對云錫卡房人來說，綠色礦山之路只有“進行時”，沒有“完成時”。（蘇麗明）
責任編輯：趙天寧
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