石人溝鐵礦排土場礦石回收技術(shù)研究

石人溝鐵礦排土場礦石回收技術(shù)研究

石仁溝采礦業(yè)已經(jīng)經(jīng)過30年的開采，現(xiàn)在進入采礦階段。至2001年底,露天采場僅結(jié)存礦石儲量126.02萬t,主要作業(yè)臺階為40m和28m,露天底設(shè)計為16m水平。隨著采掘作業(yè)面的變窄,原有的設(shè)備(KY-250牙輪鉆機、WK-4電鏟及20t自卸礦車)效率受到較大影響,出礦能力明顯降低,以至由原來的100萬t/a以上,降為2002年的55萬t。礦石資源緊缺,選廠供礦不足的矛盾日益突出。對此,礦里積極采取了2項技術(shù)措施,一是對采場北邊幫殘存的礦體采用平硐方式進行追脈開采,每年出礦近30萬t;二是對采場13勘探線以南28m水平以下的狹窄地段,利用小型民采設(shè)備(D-80鉆機、1m3反鏟、5t自卸汽車)進行陡幫開采,每年出礦約20萬t。以上2項措施的實施,在很大程度上彌補了供礦能力的不足,但按選礦工序要求,仍有一定的礦石缺口。為此,礦里又組織有關(guān)工程技術(shù)人員,對已廢棄的排土場進行了充分的考察、分析和論證,在利用原有閑置設(shè)備的基礎(chǔ)上,又投資60萬元,成功地實施了對排土場殘存礦石進行回收的探索,收到了較好的效果。1礦量的確定及用量大,礦量小,礦我礦在穩(wěn)產(chǎn)期,每年采場出礦100～120萬t,實際礦石損失率為5%～6%,在開采過程中,每年將有5～7萬t礦石混入巖石而廢棄到排土場,巖石中平均礦石混入率在2.5%～3%,造成礦產(chǎn)資源的損失。通過對排土場礦石進行塊度分析,發(fā)現(xiàn)其中約有40%的礦量為單向尺寸大于250mm的塊礦,對于該部分礦石,完全可以用裝載機倒料,人工及專用工具配合進行挑選。而對于塊度小于250mm的礦石,則可采用“大塊磁滑輪”工藝進行回收。對于回收礦石的質(zhì)量,通過現(xiàn)場取樣化驗,平均TFe品位可達到28%,完全滿足選廠加工的要求。由于石人溝鐵礦已廢棄的6個排土場中,1#～5#排土場已進行了土地復(fù)墾,不具備回收條件,唯有南采區(qū)排土場,尚未復(fù)墾,總排巖量為3200萬t,可實施礦石的回收工作。2石材回收工藝和設(shè)備2.1主要設(shè)備根據(jù)我礦排土場的資源狀況、作業(yè)場地以及工藝技術(shù)要求,需配備相應(yīng)的礦石回收設(shè)備(計8臺套),詳見表1。2.2基于“大磁輪”的磁滑輪無砂倉單站單步走向采空對排土場回收礦石,大致可劃分為2部分進行。其一是對巖石(含混入的礦石)塊度較大且相對集中的部位,直接采用裝載機掘斜溝,使之形成段高6～8m、作業(yè)帶寬度20～30m的掌子面,然后水平推進,推進過程中由裝載機落料,人工及專用工具配合,將混入巖石中的礦石挑出,裝入3t翻斗車運至指定地點,廢石可就近排棄或運出,但須保持正常的開拓運輸系統(tǒng)及基本的作業(yè)空間,同時須滿足整體規(guī)劃要求。對于巖石(含礦石)較破碎的地段,則采用“大塊磁滑輪”工藝(見圖1)進行回收。具體程序為:在平整的排土場頂面適當位置,用挖掘機掘斜溝,一般坡度≤8%,使之形成段高8～10m、采掘帶寬度20～25m的掌子面,再改掘段溝,水平推進約25m,掌子面寬度擴至30～35m,即可安裝磁滑輪系統(tǒng)設(shè)施,一般該系統(tǒng)布置于段溝中心線上,出料方向與掌子面推進方向相反較為合理。待上述工作完成后,即可進行正常作業(yè)。首先用挖掘機將含礦巖料裝入磁滑輪受料槽,通過電振給料到運行皮帶,當物料經(jīng)過磁滑輪時,便可將礦、巖自動分離,礦石吸附于磁滑輪的皮帶表面,在反程特定位置卸載,經(jīng)礦石溜槽落至臨時堆放點;巖石經(jīng)磁滑輪直接拋尾至排巖車內(nèi),運到指定地點排棄。當掌子面推進和擴展到一定程度后,須及時對磁滑輪系統(tǒng)進行移設(shè),以保證各工序設(shè)備能力的正常發(fā)揮。一般說來,每次移設(shè)步距在30～35m較為合理。值得說明的是,受磁滑輪選別性能的影響,在挖掘機作業(yè)過程中,須加強對大塊(一般單向尺寸≥300mm)礦巖的挑選,該部分大塊,可由人工配合將礦石挑出后,直接用挖掘機裝入排巖車排棄。2.3確定白班生產(chǎn)時期對于手撿場,由于場地較為分散,靈活性較大,不便于安裝照明設(shè)施,且主要靠人工辨別挑選礦石,從安全和技術(shù)角度考慮,只適應(yīng)白天作業(yè),故工作制度確定為每天白班生產(chǎn),工作時間視季節(jié)變化,安排8～10h。具體定員情況視裝載機的能力和所開辟手撿場的數(shù)量來確定。石人溝鐵礦在1臺裝載機的情況下,共開辟手撿場4個,安排手撿礦工14人,裝載機司機2名。對于“磁滑輪系統(tǒng)”,由于作業(yè)場地較為集中,工作穩(wěn)定性較強,可安裝照明設(shè)施,且完全靠機械選別分離礦巖,可晝夜生產(chǎn),故工作制度確定為每天2大班作業(yè),各班作業(yè)時間8～10h,職工定員計13人(含管理人員),詳見表2。3空負荷及投料調(diào)試石人溝鐵礦排土場回收礦石項目,于2002年5月開始實施,6月進行了空負荷及投料調(diào)試,7月份轉(zhuǎn)入了正常生產(chǎn)。經(jīng)過近半年的生產(chǎn)運行,現(xiàn)已初步收到了較好的經(jīng)濟效果。3.1巖礦比、磁滑輪系統(tǒng)運營費由于在排土場回收礦石工藝簡單,節(jié)省了在正常露天開采條件下的穿孔、爆破及排水等項費用,只是增加了巖、礦比和磁滑輪系統(tǒng)運營費,但從綜合成本看,仍然較低。按實際情況測算,在正常生產(chǎn)條件下,平均礦石成本約為29元/t,而當?shù)赝荣|(zhì)量礦石市場價為38元/t(不含運費),按年回收礦石2.8萬t計,每年可獲得直接經(jīng)濟效益25.2萬元,投資收益率為42%。3.2石人溝銅礦資源異常豐富該項目實施后,預(yù)計當年下半年共可由排土場回收礦石1.3萬t,2003年計劃出礦2.8萬t,在目前石人溝鐵礦露天開采即將閉坑,礦石資源異常緊缺的情況下,有效彌補了選廠供礦能力的不足。同時,加工處理該部分礦石,每年可使選廠獲得直接經(jīng)濟效益40余萬元。3.3減輕礦山經(jīng)營負擔(dān),創(chuàng)造良好的社會效益如前述,該項目實施后,共安置礦內(nèi)職工及地方民工29人,每年支付勞動報酬35萬元,相應(yīng)減輕了礦山經(jīng)營負擔(dān),同時創(chuàng)造了良好的社會效益。綜上,該項目實施后,每年共可獲得綜合經(jīng)濟效益100余萬元。4礦產(chǎn)資源回收利用在現(xiàn)代礦石人溝鐵礦在露天開采閉坑前,針對生產(chǎn)能力下降,選廠供礦緊缺的實際,因地制宜,探索性地實施了“排土場回收礦石”項目,使遺棄到排土場中的礦石再次得到了回收利用,在一定程度上彌補了礦石