从某钼铁矿采选工程谈总图运输设计

李永红

(长沙有色冶金设计研究院有限公司，湖南长沙 410011)

钼作为一种稀有金属，具有广泛的用途，它作为钢铁的合金添加剂是钼最主要的用途。其次是钼合金和钼化工。钼具有熔点高、沸点高、高温强度好、抗磨耐腐蚀、热传导率大、热膨胀系数小、淬透性好等优点，使得钼在宇航、兵器、电子、化工等领域有着广泛的应用，是国民经济发展中不可缺少的重要原料和战略物资。

我国的钼矿储量居世界前列。钼矿资源的开发、利用，是一项关系到区域经济发展的重要工作。最大限度地将区域资源优势转化为区域经济发展优势，是摆在工程设计者面前的一项重要工作。本文以某钼矿采、选联合矿山的总图运输设计实例，探讨经济合理的矿山总体布局，使矿山内所有建(构)筑物根据工艺流程紧密地联系在一起，形成一个有机、有序的整体，满足矿山生产、生活要求。

1 项目概况

某钼矿位于河南省洛阳市境内。根据河南省矿产储量委员会批准的表内矿储量为Mo矿石量525 464.5 kt，金属量704 455.47 t，平均品位0.134%。该矿区矿体厚大集中，根据矿体赋存条件和矿体覆盖层薄，不考虑地面限制条件下80%以上的矿量可用露天开采，露天开采采出的金属量达到矿区总金属量的86%以上。采用露天开采平均剥采比小，矿石贫化损失小，生产成本低，而且该钼矿区的露天开采从1996年开始建设，由于各方面原因，近几年内采采停停，采剥工作非常混乱，造成采剥严重失调，急需进行扩建改造。故本次设计30 000 t/d扩建工程设计仍推荐采用露天开采方法进行露天扩帮开采。矿山设计生产规模为:采矿:30 000 t/d;由于矿山除了负责企业自己的选厂矿石需求外，还要保证金鼎矿业的矿石供给，故矿产产品为－300 mm原矿。选矿:20 000 t/d，即6 600 kt/年;选厂产品为品位为47%的钼精矿、品位为65%的铁精矿以及品位为7%的低品位细泥钼精矿。碎磨流程:半自磨由半自磨机、隔粗筛及顽石破碎构成闭路，一段球磨和中矿、粗精矿再磨均由球磨机与旋流器构成闭路。选别流程:由粗磨选铁、脱泥及矿泥浮选和矿砂浮选组成。精矿脱水流程:钼精矿脱水流程为压滤干燥两段脱水流程;铁精矿脱水流程亦为一段脱水流程。

2 矿区总体布置

2.1 企业组成

本工程主要工业场地由:露天采矿场、采矿工业场地、破碎站及矿石运输系统、排土场和低品位矿堆场、供电电源、选矿工业场地、尾矿库、生活区、供水系统等组成。

2.2 总体布置基本原则

1)设计中坚持以人为本的原则，注重安全生产和环境保护。2)贯彻节约用地的原则，合理利用土地，尽量利用现有场地，少占或不占良田好土，少迁或不迁居民，并减少建(构)筑物及土石方工程量。3)减少运输周转，充分利用现有运输线路，以减少经营费用和工程投资。

2.3 布置方法

1)露天采矿场。露天采矿场位于大南沟东侧，谢家村北面，设计采矿规模为30 000 t/d。采场长约1 300 m，宽约900 m，横跨上房东沟和上房南沟。露天采矿场内大南沟和上房南沟之间的山岭最高海拔标高为1 440.60 m，上房南沟与上房东沟之间的小山岭最高海拔标高1 491.7 m，山坡坡度 26°～37°。堑沟口标高为1 335 m。堑沟口位于露天坑的西南侧。爆破安全界线为300 m。露天采矿场占地大部分是荒山，爆破安全界限内有电力线路和居民需搬迁。原一公司需要拆迁，而且有局部陶冷公路需要改道，改道长1 500 m。最终境界将原一公司全部要拆除，且从刘竹到冷水的公路截断。采场占地面积:147.75 hm2。

2)破碎站及矿石运输系统。破碎站位于总出入沟口，地面标高为1 335 m，矿石用汽车从采场运到破碎站，破碎后用皮带运至选矿工业场地的原矿堆场。原矿运输皮带起点标高为1 309 m，终点标高为1 158 m，皮带长4 100 m。破碎站占地面积:0.8 hm2。

3)采矿工业场地。采矿工业场地位于堑沟口和破碎站西侧的谢家村，紧靠冷陶公路，在露天爆破安全界限以外。内设油库及加油站、采场材料库、工程机械维修及工程机械停车场、35 kV总降压站，办公楼，食堂、锅炉房及浴室和2栋单身宿舍等生活设施。场地标高1 335 m。油库及加油站内设6个50 m3的地下柴油罐，为一级加油站。采矿工业场地占地面积:4.88 hm2。

4)排土场。由于采矿规模较大，露天开采剥离总废石量达168 004.944 km3，合松方量为 218 406.43 km3，低品位矿4 699.44 km3，合松方量为6 109.27 km3。矿岩年运输量多，运输费用大，因此，在满足规范要求的前提下，排土场尽可能靠近露天采矿场。据此原则，前期在露天采矿场南部1 300 m处选择了小寺院沟作为排土场。后期规划马骡沟作为后期排土场。排土场设计容量为267 mm3。排土场占地面积:小寺院沟废石场56.51 hm2，后期马骡沟废石场191.82 hm2，总计占地248.33 hm2。

5)选矿工业场地。选矿工业场地位于三岔口的半坡，西与金鼎矿业相毗邻，东邻陶冷公路。距露天采场约5 km，距尾矿库约1 km，原矿运输采用皮带运输。皮带水平距离约4.1 km。尾矿运输距离近。选矿工业场占地面积:33.05 hm2。

6)生活区。由于采场和选厂相距较远，生活区分采场生活区和选厂生活区两部分。采场生活区与采矿工业场合并布置，选厂生活区靠近选厂，布置选厂正南的三岔口附近，靠近陶冷公路。采场和选厂生活区均由食堂、浴室及锅炉房、2栋宿舍楼等组成。生活区占地面积:1.4 hm2。

7)供电电源。距矿区东南方向约5 km处的南泥湖110 kV变电站，站内设(2×40+1×50)MVA主变，电压等级110 kV/35 kV/10 kV。目前该变电站所带的负荷约70 MVA～80 MVA。35 kV，10 kV系统均有出线间隔。采场和选厂分别设35 kV总降站向内部供电。外部电源均从南泥湖变电站引2回35 kV架空线路分别向采场和选厂的35 kV总降站供电。为保证供电的可靠性，采场和选厂的总降站间设联络线。

8)供水系统。水源地位于北沟河与伊河交汇处的下游。矿区生产、生活用水经加压后送至选矿再经厂区生产给水管网和生活给水管网向选厂和生活区供水。采场用水从选厂加压至采场生产高位水池和生活高位水池。采场高位水池自流至采场各用水点。在露天采场内道路附近设置消火栓，以方便水车取水。尾矿库回水经回水泵房内水泵加压送至选厂的5 000 m3生产回水高位水池，水池高程1 185 m，再自流至选厂各用水点。水源地及供水系统占地面积:2.6 hm2。

9)尾矿库。陶湾老王沟库址位于陶湾镇西北侧，与陶湾镇的直线距离约6.5 km，距选厂的直线距离约1 km，拟建尾矿库距沟口约650 m。坝底标高1 115 m，坝顶标高1 175 m，坝高60 m，初期总库容5 225.0 km3，有效库容3 657.5 km3。可供选厂服务约10.7年，属二等库。尾矿库占地面积:90.94 hm2。

10)企业占地汇总。企业总占地面积为539 hm2。

3 总平面布置

3.1 总平面布置的原则和依据

1)贯彻安全生产的原则，为生产的机械化、自动化、智能化创造条件;2)选择合理、有效的运输方式，布置直接、简便的运输线路，以保证生产的安全;3)建(构)筑物的布置力求紧凑合理，选取合适的通道宽度和间距，做到既满足各项规范要求，特别是符合国家有关防火规范的要求，又节约用地;4)各建筑物之间保持良好的通风、采光条件，同时预防废气、废水等有害因素对环境及人体的危害。

3.2 采矿工业场地总平面

露天采场包括采矿工业场地和破碎站。破碎站单独成区，布置在露天最终境界之外，靠近采矿堑沟口。采矿工业场地则布置在采场露天爆破安全范围线以外。设有办公楼、材料库、35 kV总降压站、汽车工程机械维修间、工程机械停车场、油库及加油站、食堂、浴室及锅炉房和2栋单身宿舍等。其中油库及加油站为一级加油站。该场地由柴油罐区、加油站等组成。

3.3 选矿工业场地

总平面根据合理组织生产，满足工艺流程顺畅、短捷，改善劳动条件，节约用地，并尽量减少土石方工程量，有利生产管理等原则，结合场地地形、工程地质、风向和生产特征等因素，对选矿工业场地进行总平面布置。选矿工业场地由原矿堆场、磨矿磁选车间、顽石破碎车间、铁精矿仓、铁精矿转运站、3个直径80 m浓密池、浮选车间、精矿脱水车间、尾矿输送泵房、厂前回水泵房及回水调节池、药剂储存与制备车间、试化验室及质检站、材料库、机修车间、35 kV总降压站、公厕、生产高位水池、生活高位水池、回水高位水池、采场加压泵房、办公楼等组成。根据生产流程，原矿堆场布置在最上方。其余从上到下依次为:3个直径80 m的浓密池、磨矿磁选车间、浮选车间和精矿脱水车间。铁精矿仓则是布置在场地主厂房以西，尾矿输送及厂前回水泵房及回水调节池布置在精矿脱水车间的南和东面，试化验室及技检站布置在磨矿磁选车间以东的空地上，药剂储存与制备车间，材料库、机修车间及35 kV总降压站成组布置在场地以东的小山坡上。各高位水池则是布置在场地西北部的东凹。由于场地用地范围内高差较大，从1 070 m～1 170 m，跨越100m的等高线，且自然地形较陡，场地平整时将有大填大挖现象，需要进行工程处理，在高挖方边坡上考虑采用锚杆支护，在高填方地段考虑采用马克菲尔的加筋土技术。场地内雨水通过排水明沟排出场地外。

4 结语

目前以集约发展为优势，企业要赢利，必须在规模上有优势。而往往大型矿山工程用地大，地形条件往往又不如人意，因此这种工程在选址问题、用地问题、运输问题、安全问题、边坡稳定问题和水土保持问题有突出的矛盾，一方面要特别注意各工业场地根据不同的工艺流程紧密结合，同时不可忽视安全问题、水土保持等问题，既要抓矿山的经济效益，更应注重社会效益，同时一个项目建成后不易改变其相互的位置关系。因此，在设计中需全面协调各专业的相互关系，做出科学而又优化的设计方案，降低矿山生产成本，取得更好的经济效益，达到安全、环保、节约用地、建设费用最省、生产经营费用最省、方便管理、降低工人劳动强度的目的。该工程有以下几方面值得关注:1)用地大，总占地约540 hm2，怎样合理使用减少用地，一直是该项目关注的热点。缩短工艺流程，多用机械设备，减少人工劳动强度，都能达到减少用地的目的。2)边坡大，处理边坡的系统复杂，工程量大，相应的投资也大，怎样既经济又安全是本项目一个重要课题。根据规范要求，大于30 m的边坡应做动态设计，因此在后续的设计中要加强对工程用地范围内的工程地质的研究，在进一步优化的基础上做到安全、经济。3)排废量大，排废量高达168 004.944 km3，对周边环境破坏大，水土保持工作的压力大。a.要保证容量;b.提高堆高，减少用地;c.要做好排土场的排水工作，保证排土场的稳定;d.分期排放，分期复垦。

［1］GB 50187-2012，工业企业总平面设计规范［S］.

［2］GB 50421-2007，有色金属矿山排土场设计规范［S］.

［3］GBJ 22-87，厂矿道路设计规范［S］.

［4］GB 50544-2009，有色金属企业总图运输设计规范［S］.

［5］GBJ 50016-2006，建筑设计防火规范［S］.

［6］GB 50156-2002，汽车加油加气站设计与施工规范［S］.