甲瑪銅多金屬礦二期擴(kuò)建工程可行性研究報(bào)告

1總論2014年1月，長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院和長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司編制完成了《西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司甲瑪銅多金屬礦50000噸/日建設(shè)工程初步設(shè)計(jì)》，中國黃金集團(tuán)公司于2014年2月26日以“50000噸/日建設(shè)工程是在甲瑪一期工程基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)建，擴(kuò)建后總規(guī)模達(dá)到1650萬噸/年，設(shè)計(jì)總體上采用露天和地下聯(lián)合開采方式。露天開采淺部礦體，包括角巖露天坑和南部露天坑，地下開采深部礦體，劃分為北采區(qū)和南采區(qū)。受上部露天采場(chǎng)及其他地表設(shè)施的影響，地下厚大礦體部分采用空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法進(jìn)行開采，因此，礦山需要設(shè)充填系統(tǒng)制備充填料漿并輸送至井下，以滿足充填采礦的需要。1.1甲瑪?shù)V區(qū)交通位置及區(qū)域地理經(jīng)濟(jì)1.1.1位置與交通西藏自治區(qū)墨竹工卡縣甲瑪銅多金屬礦區(qū)位于西藏自治區(qū)“一江兩河”開發(fā)區(qū)中部，屬拉薩市墨竹工卡縣甲瑪鄉(xiāng)和斯布鄉(xiāng)管轄。地理坐標(biāo)為：東經(jīng)91°43′06″～91°50′00″；北緯29°37′49″～29°43′53″。東西長(zhǎng)約8～11km，南北寬約6～11km，面積約106km2。距拉薩市區(qū)68km，至距墨竹工卡縣城7km。交通較為方便（圖1－1）。圖1－1礦區(qū)交通位置圖1.1.2自然地理與經(jīng)濟(jì)概況礦區(qū)位于岡底斯山脈東段郭喀拉日居山主峰果沙如則東北部，屬高山深切割區(qū)，山脊呈南北向和東西向，山頂多呈渾圓狀，山坡沖溝較發(fā)育，海拔4350～5407.5m，地勢(shì)呈南高北低。坡度大、海拔高、相對(duì)高差大是本區(qū)地形三大特點(diǎn)。礦區(qū)內(nèi)第四系松散堆積物廣泛發(fā)育，分布面積占85%以上。一半山坡密灌叢生，一半山坡或?yàn)楦餐粮采w，或?yàn)楹畠鲲L(fēng)化形成的倒石覆蓋，厚度一般在1～5m。植被以高山草甸為主，有少量高山耐寒苔蘚，植被簡(jiǎn)單。水系較發(fā)育，以大氣降水和冰雪融水供給。年降雨量在500mm左右，多集中在6－9月。區(qū)內(nèi)氣候?qū)俚湫偷拇箨懜咴詺夂颉Ｓ昙境睗窈?，冬季酷寒干燥，晝夜溫差較大。礦區(qū)無多年氣象資料，與礦區(qū)相距7km的墨竹工卡縣城（海拔3900m左右）多年（1978年～2008年）平均氣溫6.0℃，極端最高氣溫為28.3℃，極端最低氣溫為－23.1℃；6～8月月平均氣溫較高；11月至翌年4月溫度較低，1月份最低。空氣密度0.80kg/m3。與本礦區(qū)相鄰的驅(qū)龍礦區(qū)簡(jiǎn)易氣象觀測(cè)資料：2007年礦區(qū)5～12月平均氣溫2.0℃，極端最高氣溫為14.2℃（7月2日），同比墨竹工卡縣最熱月（7～8月）平均氣溫低10.9甲瑪鄉(xiāng)和斯布鄉(xiāng)均屬農(nóng)牧區(qū)，人口約6千人，為藏族，農(nóng)閑時(shí)剩余勞動(dòng)力較多。主要糧食作物為青稞、冬小麥、豌豆、土豆，經(jīng)濟(jì)作物有油菜。牧業(yè)飼養(yǎng)牦牛、黃牛、羊、馬、驢等。盛產(chǎn)畜皮及牛羊肉等，經(jīng)濟(jì)較落后。1.2甲瑪工程設(shè)計(jì)概況甲瑪銅多金屬礦50000噸/日建設(shè)工程為在一期工程（1800kt/a）基礎(chǔ)上進(jìn)行的擴(kuò)建工程，擴(kuò)建后礦山總規(guī)模為16500kt/a（50000t/d）。礦床采用露天—地下聯(lián)合開采，其中露天開采位于礦床上部的角巖、矽卡巖型礦體，地下開采露天開采范圍外的矽卡巖礦體。采礦工工程包括角巖露天采場(chǎng)、南部露天采場(chǎng)、地下采區(qū)。角巖露天采場(chǎng)采用公路—固定破碎站—膠帶輸送機(jī)聯(lián)合開拓運(yùn)輸方案，分期擴(kuò)幫開采，各分期境界內(nèi)南部露天采場(chǎng)采用公路—固定破碎站—膠帶輸送機(jī)（有軌運(yùn)輸）聯(lián)合開拓運(yùn)輸方案，分條帶分期開采，條帶內(nèi)地下采區(qū)采用平硐—膠帶斜井+輔助斜坡道+輔助提升豎井開拓方案，分為南、北兩區(qū)開采。前期開采北區(qū)，生產(chǎn)規(guī)模為5400設(shè)計(jì)新建一40000t/d選礦廠，并利用原一期選礦廠（設(shè)計(jì)處理能力6000t/d），核定兩選廠實(shí)際處理能力分別為43500t/d、6500t/d，兩選廠合計(jì)處理能力為50000t/d。新建選廠選礦碎磨工藝采用“SABC”流程，選別流程采用銅鉬混合浮選—銅鉬分離工藝。用于處理角巖礦石、矽卡巖銅鉬礦石。原一期選廠用于處理矽卡巖銅鉬、銅鉛鋅礦石。新建尾礦庫，尾礦采用膏體排放工藝。1.3本次可研設(shè)計(jì)范圍考慮露天、地下采礦均采用外包作業(yè)模式，充填作業(yè)采用帶資建設(shè)承包作業(yè)模式，集團(tuán)批復(fù)的《西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司甲瑪銅多金屬礦50000噸/日建設(shè)工程初步設(shè)計(jì)》總投資中不包括地下開采所需充填站建設(shè)費(fèi)用。關(guān)于甲瑪充填系統(tǒng)，集團(tuán)公司多次組織專家進(jìn)行了論證，北京礦冶研究總院綜合論證結(jié)果，于2014年10月提交了《甲瑪銅多金屬礦高海拔大流量充填技術(shù)研究》，本次設(shè)計(jì)依據(jù)此研究報(bào)告并參照國內(nèi)外類似礦山實(shí)際情況，對(duì)甲瑪50000噸/日建設(shè)工程的充填系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)并對(duì)建設(shè)投資進(jìn)行分析，以滿足集團(tuán)公司決策及礦山建設(shè)的需要。1.4設(shè)計(jì)依據(jù)及基本原則1.4.1設(shè)計(jì)依據(jù)一、本項(xiàng)目相關(guān)文件（1）中國黃金集團(tuán)公司“中金投資函【2014】51號(hào)”《關(guān)于西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司甲瑪銅多金屬礦二期擴(kuò)建工程1650萬噸/年初步設(shè)計(jì)的批復(fù)》，2014（2）北京礦冶研究總院《甲瑪銅多金屬礦高海拔大流量充填技術(shù)研究》，2014年10月。（3）國家及地區(qū)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)；（4）國家有關(guān)勞動(dòng)保護(hù)與安全工業(yè)衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)的政策法規(guī)；（5）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查收集的有關(guān)資料。二、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范（1）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-2002；（2）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB14848-93；（3）中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法；（4）中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治條例；（5）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996；（6）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB12348-90；（7）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB18599-2001；（8）工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（試行草案）（衛(wèi)生部、國家勞動(dòng)總局1979年8月31日頒布）；1.4.2設(shè)計(jì)基本原則（1）嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定、規(guī)范，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量；（2）充分利用礦山現(xiàn)有設(shè)施，盡量減少工程量，從而節(jié)約基建投資；（3）確保充填站的服務(wù)范圍和充填能力；（4）保證充填系統(tǒng)在服務(wù)年限之內(nèi)的安全和使用的穩(wěn)定性；（5）高度重視環(huán)境保護(hù)和水土保持；（6）充填站布置應(yīng)盡量緊湊，節(jié)約寶貴的工業(yè)場(chǎng)地；（7）工藝要盡可能簡(jiǎn)單可靠；（8）使用過程中易于管理；（9）管道輸送系統(tǒng)運(yùn)行可靠。1.5充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案根據(jù)采礦方法及充填工藝，充填系統(tǒng)分為膠結(jié)充填和全尾砂充填兩種充填形式。（1）全尾砂非膠結(jié)充填二期選廠尾砂在選廠經(jīng)深錐濃密機(jī)濃密至64%～66%后，通過隔膜泵泵送至+4820充填站的4座1500m3尾砂經(jīng)砂倉濃縮至66%濃度的尾砂后，采用重力自流放砂，經(jīng)倉底的放砂孔，分別流入四臺(tái)Φ2600×3000mm的高濃度攪拌槽。（2）膠結(jié)充填二期選廠尾砂在選廠經(jīng)深錐濃密機(jī)濃密至64%～66%后，通過隔膜泵泵送至+4820充填站的4座1500m3尾砂經(jīng)砂倉濃縮至66%濃度的尾砂后，采用重力自流放砂，經(jīng)倉底的放砂孔，分別流入四臺(tái)Φ2600×3000mm的高濃度攪拌槽。水泥采用散裝水泥罐車運(yùn)輸?shù)匠涮钫荆謩e采用風(fēng)力輸送至4座320m3的水泥倉，采用雙葉輪給料機(jī)給入TS微粉稱，再通過TS微粉稱供料至攪拌槽注入高濃度攪拌槽的尾砂、水泥按照一定配比加水?dāng)嚢柽_(dá)到68～70%的充填料漿濃度后，給入充填管路。1.6存在的問題及建議據(jù)北京礦冶研究總院2014年10月編制的《甲瑪銅多金屬礦高海拔大流量充填技術(shù)研究》報(bào)告中的說明,選廠標(biāo)高+4450m，充填站標(biāo)高+4820m,尾砂從選廠泵送至充填站，泵送距離約為2200m，泵送標(biāo)高約370m。甲瑪二期尾礦輸送隔膜泵型號(hào)為DGMB550/9型，輸送流量550m3但由于充填站采用連續(xù)工作制度，并且處理能力較大，而且站址位于高海拔嚴(yán)寒地區(qū),而北礦院計(jì)算所得的數(shù)據(jù)僅為試驗(yàn)+經(jīng)驗(yàn)公式，沒有進(jìn)行環(huán)管試驗(yàn)?？紤]到泵送的穩(wěn)定性，為了進(jìn)一步論證方案的可靠性，建議甲方委托研究單位進(jìn)行環(huán)管試驗(yàn)。2采礦工藝原設(shè)計(jì)對(duì)于厚度15m以下緩傾斜礦體，推薦采用機(jī)械化分層房柱法(嗣后充填)開采；對(duì)于厚度15～30m的緩傾斜礦體，采用底盤塹溝小階段空?qǐng)龇ǎ▋刹襟E充填）開采；對(duì)于緩傾斜厚大（厚度大于30m）礦體，采用兩步驟充填采礦法、無底柱分段崩落法開采。經(jīng)基建工程揭露，發(fā)現(xiàn)礦床工程地質(zhì)條件復(fù)雜，礦巖穩(wěn)固程度在礦體不同位置變化較大，且有普遍變差的趨勢(shì)。經(jīng)與中金國際、華泰龍公司共同研究，將原設(shè)計(jì)的分段鑿巖、階段出礦、階段充填的采礦工藝變更為分段鑿巖、分段出礦、分段充填的采礦工藝以適應(yīng)工程地質(zhì)條件的變化，即將原設(shè)計(jì)的兩步驟充填采礦法變更為分段充填采礦法。具體布置與工藝為：（1）礦塊布置及結(jié)構(gòu)參數(shù)沿礦體走向每隔120~150m布置一條階段運(yùn)輸?shù)?，形成?20~150m的大條帶，在大條帶間留設(shè)20m寬條帶間柱，在每個(gè)大條帶內(nèi)中間位置留設(shè)10~15m寬連續(xù)礦柱，將大條帶劃分為寬60~75m寬小條帶。在小條帶內(nèi)沿條帶長(zhǎng)軸方向劃分盤區(qū)，盤區(qū)長(zhǎng)90~120m，每個(gè)盤區(qū)布置1~2條溜井，在盤區(qū)內(nèi)劃分采場(chǎng)，采場(chǎng)基準(zhǔn)寬度15m，基準(zhǔn)長(zhǎng)度42.5~57.5m，每個(gè)盤區(qū)包括6個(gè)采場(chǎng)，并間隔劃分為一步驟采場(chǎng)和二步驟采場(chǎng)。當(dāng)遇礦巖條件較差位置時(shí)，沿采場(chǎng)長(zhǎng)度方向分為15~30m長(zhǎng)小采場(chǎng)作為獨(dú)立回采單元，或一個(gè)采場(chǎng)再沿跨度劃分為2個(gè)采場(chǎng)，采場(chǎng)寬度改為7.5m（或同時(shí)縮小采場(chǎng)長(zhǎng)度及跨度）作為獨(dú)立的回采單元，以控制頂板圍巖暴露面積及暴露時(shí)間。在中段高度內(nèi)沿礦體縱向劃分分段，分段高度25m，當(dāng)?shù)V體厚度小于30m時(shí)，沿礦體全厚劃分為一個(gè)分段開采。（2）采準(zhǔn)切割在大條帶間柱（寬20m）內(nèi)布置分段運(yùn)輸巷道，作為通達(dá)各采場(chǎng)的運(yùn)輸通道，在小條帶間柱（寬15m）內(nèi)布置采場(chǎng)充填及回風(fēng)巷道。各分段運(yùn)輸巷道及充填巷道通過采準(zhǔn)斜坡道相連，每個(gè)盤區(qū)布置1條盤區(qū)回風(fēng)井和1~2條礦石溜井。最低分段巷道與有軌運(yùn)輸水平高差控制在20m左右，以保證出礦溜井有足夠的儲(chǔ)礦時(shí)間，減小出礦與運(yùn)輸?shù)母蓴_。自各分段運(yùn)輸巷沿采場(chǎng)軸線布置鑿巖出礦平巷，在采場(chǎng)端部布置切割橫巷及切割井，切割井采用鉆鑿大直徑炮孔VCR法爆破成井，而后在切割橫巷中鉆鑿上向平行炮孔以切割井為自由面爆破形成切割槽。采場(chǎng)采用平底出礦結(jié)構(gòu)。（3）礦房回采各采場(chǎng)在中段內(nèi)自下而上逐分段進(jìn)行回采。選用SimbaH1354（或其類似產(chǎn)品）液壓鑿巖臺(tái)車在各分段鑿巖巷道中鉆鑿上向前傾扇形炮孔，炮孔排距2.0m，孔底距2.2m，向先行形成的切割槽崩落礦石。裝藥暫推薦采用國產(chǎn)BCJ-4（或其類似產(chǎn)品）型裝藥車，炸藥為2#巖石乳化粒狀炸藥，起爆采用全非電起爆系統(tǒng)，即導(dǎo)爆索和非電雷管聯(lián)合分段起爆。每次爆破2～3排炮孔，在盤區(qū)內(nèi)多個(gè)礦塊同時(shí)爆破。選用Toro1400E電動(dòng)遙控鏟運(yùn)機(jī)（或斗容6.0m3的類似產(chǎn)品）在采場(chǎng)中裝礦，通過鑿巖出礦平巷、分段運(yùn)輸巷、盤區(qū)分段回采、充填并養(yǎng)護(hù)后再回采下一分段，二步驟采場(chǎng)滯后一步驟采場(chǎng)一個(gè)分段進(jìn)行回采。（4）采場(chǎng)通風(fēng)新鮮風(fēng)流經(jīng)人行通風(fēng)井、分段運(yùn)輸巷、鑿巖出礦巷進(jìn)入回采工作面，污風(fēng)經(jīng)盤區(qū)回風(fēng)井進(jìn)入階段回風(fēng)巷。對(duì)于爆破后以及遠(yuǎn)離主風(fēng)流采場(chǎng)、獨(dú)頭工作面，采用JK58-2№4.5型局扇輔助加強(qiáng)通風(fēng)。（5）礦柱回采鑒于上部角巖露天與地下矽卡巖型礦體同時(shí)開采的特殊情況，條帶間柱根據(jù)巖石力學(xué)研究結(jié)果再行考慮如何回采及何時(shí)回采。（6）采場(chǎng)充填充填之前，首先進(jìn)行充填準(zhǔn)備，在本分段鑿巖出礦巷兩端架設(shè)隔墻進(jìn)行密閉，在上分段鑿巖出礦巷道中架設(shè)充填管線，實(shí)行多點(diǎn)和多次充填，直至接頂。充填體強(qiáng)度滿足如下條件:①一步驟采場(chǎng)充填體要保證二步驟采場(chǎng)開采時(shí)受爆破擾動(dòng)而不垮塌并保證出礦設(shè)備安全。②滿足大型鏟運(yùn)機(jī)作為出礦底板的要求。③第一分段充填體強(qiáng)度滿足下階段開采的安全要求。④充填體及條帶礦柱的聯(lián)合支撐作用滿足露天與地下聯(lián)合開采安全的要求（需要進(jìn)行巖石力學(xué)研究確定）。3充填材料與充填方案3.1充填能力礦山充填法礦石日產(chǎn)量按下式計(jì)算：Ad=Vk/T==5400000÷330=16363.64t/dAd—礦山充填法日產(chǎn)量（t/d）；Vk—北區(qū)地下采礦生產(chǎn)能力，540萬t/a；T—年工作日，330d；日平均充填量按下式計(jì)算：Qd=ZK1K2Ad/γk=0.9×1.1×1.03×16363.64÷3.11=5365mQd—日平均充填量（m3/d）；Ad—礦山充填法日產(chǎn)量，16363.64t/d；γk—礦石密度（t/m3）；Z—采充比，取0.9；K1—充填體沉縮率，取1.05—1.20；K2—流失系數(shù)，宜取1.02—1.05；日充填能力按下式計(jì)算：Qr=KQd=1.2×5365=6438Qr—日充填能力（m3/d）；K—充填作業(yè)不均衡系數(shù)，宜取1.1—1.5；小時(shí)充填能力應(yīng)按下式計(jì)算：Qh=Qr/h=6438÷12=536Qr—小時(shí)充填能力（m3/d）；h—每天實(shí)際工作時(shí)間，取12h；設(shè)計(jì)小時(shí)充填能力取540m3/d，計(jì)劃設(shè)4套系統(tǒng)，三用一備，則單套系統(tǒng)充填能力為180m3.2可利用充填材料3.2西藏地區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)或了解到足夠的生產(chǎn)新型固結(jié)材料的主要原料，可利用膠結(jié)材料只有水泥，設(shè)計(jì)膠凝材料推薦采用PC32.5級(jí)復(fù)合硅酸鹽水泥。3.2.21、全尾砂甲瑪二期選礦廠核定處理能力4.35萬t/d，尾砂產(chǎn)率97.9%，日產(chǎn)尾砂4.26萬t,可滿足二期工程地下開采對(duì)充填骨料數(shù)量的要求。根據(jù)北京礦冶研究總院及西藏華泰龍公司2014年10月聯(lián)合提交的《甲瑪銅多金屬礦高海拔大流量充填技術(shù)研究》（以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)研究》），甲瑪銅多金屬礦全尾砂具有以下特點(diǎn)。（1）滲透系數(shù)低（0.35cm/h），充入采場(chǎng)后脫水性能差，應(yīng)盡可能采用高濃度充填，減小采場(chǎng)脫水量，同時(shí)，二步驟充填需添加少量膠凝劑，使?jié){體能夠固結(jié)。（2）全尾砂粒級(jí)組成d50為33.752μm，-74μm占到68.12%，-37μm約占52%，全尾砂粒度偏細(xì)，屬于細(xì)粒級(jí)物料。細(xì)粒級(jí)含量高，比表面積大，相同配比下的充填體強(qiáng)度低。（3）尾砂中SiO2、Al2O3的含量較高，分別達(dá)到了42.73%和8.27%，說明甲瑪?shù)V尾砂是一種比較好的惰性材料；而含有一定的CaO、MgO、FeO成分，有利于將來膠結(jié)充填；尾砂中P2O5、S等有害成分含量低，可以作為井下充填材料。綜合分析，從物理化學(xué)性質(zhì)來看，甲瑪?shù)V全尾砂可以作為充填骨料，但由于粒度偏細(xì)膠結(jié)充填時(shí)水泥耗量很高，不是理想的充填材料。2、分級(jí)尾砂以37μm作為分級(jí)界線，全尾砂中+37μm粗尾砂含量為47.4%，分級(jí)粗砂產(chǎn)率按75%計(jì)算，二期選廠日供分級(jí)尾砂量可達(dá)1.55萬t，可滿足二期工程地下開采對(duì)充填骨料數(shù)量的要求。根據(jù)《技術(shù)研究》結(jié)果，全尾砂經(jīng)分級(jí)后，各元素含量變化不大；全尾砂經(jīng)分級(jí)后，其礦物組成情況并未發(fā)生變化；分級(jí)后分級(jí)尾砂粒級(jí)組成d50為87.769μm，-74μm占到44.72%，-37μm約占29%。與全尾砂相比，以較為理想的充填濃度68%為基準(zhǔn)，分級(jí)尾砂作為充填骨料在相同砂灰比條件下，28天齡期充填體單軸抗壓強(qiáng)度平均提高70%，且在同一強(qiáng)度要求條件下，分級(jí)尾砂膠結(jié)充填6、10、12灰砂比，分別于全尾砂膠結(jié)充填4、6、8相當(dāng)，意味著在膠結(jié)充填體在同等強(qiáng)度要求前提下水泥消耗量降低20%~30%，綜合水泥消耗降低10%~30%。分級(jí)尾砂是更為理想的充填骨料。全尾砂與分級(jí)尾砂28天齡期單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果表3-1單位：MPa充填濃度充填骨料砂灰比468101216202566全尾砂1.2960.6500.3860.3780.235分級(jí)尾砂1.9831.2670.8070.5340.39168全尾砂1.3290.7350.4470.3930.285分級(jí)尾砂2.1991.3780.8480.6140.45870全尾砂1.6020.8780.4600.4180.3360.3200.229分級(jí)尾砂2.3391.4760.8520.7200.53872全尾砂1.9420.9890.6930.5200.364分級(jí)尾砂3.0061.5841.0700.9350.67074全尾砂2.3501.4040.8900.5520.4190.298分級(jí)尾砂3.3562.1211.3740.9720.6760.4233、廢石礦山一期牛馬塘露天采場(chǎng)生產(chǎn)期間，在牛馬塘排土場(chǎng)堆存有大量廢石，以角巖、矽卡巖、矽卡巖化結(jié)晶灰?guī)r、大理巖為主，可作為輔助充填骨料利用。另外，生產(chǎn)期間掘進(jìn)廢石也可作為充填骨料的補(bǔ)充。3.3充填方案及充填材料的確定3.3.1充填方案根據(jù)甲瑪銅多金屬礦可利用充填材料、所需充填能力、地形及氣候條件可供選擇的充填方案有。方案一：全尾砂高濃度自流充填方案本方案二期選廠尾砂在選廠經(jīng)深錐濃密機(jī)濃密至64%左右后通過隔膜泵泵送至+4820充填站，經(jīng)立式砂倉進(jìn)一步濃縮脫水后，與水泥混合攪拌均勻，制備成高濃度充填料漿后，通過充填鉆孔自流至井下采場(chǎng)進(jìn)行充填。充填系統(tǒng)主要由尾砂供給系統(tǒng)（隔膜泵+輸砂管線）、充填站尾砂漿制備系統(tǒng)（立式砂倉）、水泥供給系統(tǒng)（水泥倉）、充填料漿攪拌系統(tǒng)（攪拌站）、充填料輸送系統(tǒng)（充填鉆孔及充填管線）、充填供（回）水系統(tǒng)及自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成。方案二：分級(jí)尾砂自流充填方案本方案二期選廠尾砂以37μm作為分級(jí)界線經(jīng)旋流器分級(jí)，濃度45%左右旋流器底流尾砂經(jīng)過隔膜泵泵送至+4820充填站，經(jīng)立式砂倉進(jìn)一步濃縮脫水后至66%~70%濃度，與水泥混合攪拌均勻制備成充填料漿后，通過充填鉆孔自流至井下采場(chǎng)進(jìn)行充填。相比方案一增加了尾砂分級(jí)系統(tǒng)。方案三：全尾砂+破碎廢石膏體泵送充填方案本方案在牛馬塘破排土場(chǎng)附近建設(shè)一破碎能力2000t/d的破碎站，將牛馬塘堆存廢石破碎至-10mm，采用膠帶運(yùn)輸機(jī)輸送至充填站碎石料倉；二期選廠尾砂在選廠經(jīng)深錐濃密機(jī)濃密至64%左右后通過隔膜泵泵送至+4550充填站緩沖砂倉。碎石、全尾砂、水泥攪拌均勻制備成濃度約72%本方案充填系統(tǒng)主要由尾砂供給系統(tǒng)（隔膜泵+輸砂管線）、碎石采運(yùn)制備系統(tǒng)（廢石裝、運(yùn)及破碎系統(tǒng)）、尾砂緩沖系統(tǒng)（緩沖砂倉）、水泥供給系統(tǒng)（水泥倉）、充填料漿攪拌系統(tǒng)（攪拌站）、充填料輸送系統(tǒng)（充填泵站、充填鉆孔及充填管線）、充填供（回）水系統(tǒng)及自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成。3.3.2由于缺乏全尾砂+破碎廢石試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)上述三個(gè)方案進(jìn)行簡(jiǎn)單比較如下：（1）充填質(zhì)量方面甲瑪?shù)V全尾砂屬于細(xì)粒級(jí)物料，細(xì)粒級(jí)含量高，比表面積大，相同配比下的充填體強(qiáng)度低，特別是要求高強(qiáng)度充填位置（如打底充填）難以保證充填質(zhì)量要求。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分級(jí)尾砂將細(xì)粒級(jí)物料脫出后，在相同配比下，充填體強(qiáng)度明顯提高，充填質(zhì)量將得到明顯改善。參考北京科技大學(xué)完成的新疆銅輝銅礦膏體充填實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，粗骨料相當(dāng)于混凝土的石子，有利于提高充填體強(qiáng)度，粗骨料改善充填物料的級(jí)配，可形成更高濃度的充填料漿（膏體），使充填體得以改善。綜上所述，對(duì)于甲瑪銅多金屬礦，在保證充填質(zhì)量方面，在充填成本可控的前提下，分級(jí)尾砂膠結(jié)充填方案、全尾砂+破碎廢石方案要優(yōu)于全尾砂高濃度自流充填方案。（2）技術(shù)可靠性方面雖然膏體充填在近年來得到了快速發(fā)展，但其關(guān)鍵裝備、工藝控制技術(shù)還不完善，技術(shù)可靠性有待提高。對(duì)于甲瑪?shù)V區(qū)來講，其地處高寒高海拔地區(qū)，自然條件惡劣，并且要求充填能力大，充填工藝對(duì)充填系統(tǒng)的可靠性要求高，且需建設(shè)碎石采運(yùn)破碎系統(tǒng)，工藝較復(fù)雜，特大型礦山泵送膏體充填國內(nèi)尚無先例，需要解決一系列技術(shù)難題。全尾砂高濃度自流充填及分級(jí)尾砂自流充填是國內(nèi)目前應(yīng)用廣泛的充填方式，其系統(tǒng)工藝流程、裝備、自動(dòng)化控制等系統(tǒng)均較成熟，與之相配套的各種采礦方法及井下充填工藝也已在眾多礦山得到成功運(yùn)用。在技術(shù)可靠性方面，全尾砂高濃度自流充填方案、分級(jí)尾砂自流方案要優(yōu)于全尾砂+破碎廢石膏體泵送充填方案。（3）經(jīng)濟(jì)方面經(jīng)初步估算，因全尾砂+破碎廢石膏體泵送充填方案需建設(shè)廢石破碎系統(tǒng)，投資明顯高于其他兩個(gè)方案。分級(jí)尾砂充填方案需建設(shè)分級(jí)系統(tǒng)及配套設(shè)施，投資略高于全尾砂高濃度自流充填方案。在運(yùn)行費(fèi)用方面，三個(gè)方案所使需人力、動(dòng)力基本相當(dāng)（不考慮廢石破碎、運(yùn)輸），其運(yùn)營成本主要相差在水泥的消耗量。充填方案運(yùn)營成本比較表表3-2項(xiàng)目砂灰比單采場(chǎng)充填體積水泥、廢石消耗量全尾砂分級(jí)尾砂全尾砂+碎石Ⅰ全尾砂（t）Ⅱ分級(jí)尾砂(t)Ⅲ全尾砂+碎石水泥(t)碎石(t)水泥、碎石單采場(chǎng)消耗量一步驟4441207536173617361732786810741751631613539952319574二步驟44411445342834283428211225~257030540500405029387合計(jì)16800027411205842061754351水泥單耗（kg/m3）163123123水泥單耗（kg/t礦石）52.4639.4039.46碎石單耗（t/m3）0.32碎石單耗（t/t礦石）0.10泵送劑單耗（kg/m3）2.45泵送劑單耗（kg/t礦石）0.79水泥單價(jià)（元/噸）700700700碎石單位成本（元/噸）18泵送劑單價(jià)（元/公斤）4.5主要充填材料消耗成本（元/噸礦石）36.7227.5833.05主要充填材料年費(fèi)用（萬元）19831.1314892.2117844.99年費(fèi)用差值（萬元）（Ⅱ-Ⅰ）-4938.92（Ⅲ-Ⅰ）-1968.84（Ⅲ-Ⅱ）2952.78注：由于全尾砂+破碎廢石方案沒有相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，其配比僅為估計(jì)值。從表3-2可以看出，在經(jīng)濟(jì)方面方案三（全尾砂+破碎廢石泵送充填方案）與方案一（全尾砂高濃度自流充填方案）年可節(jié)省充填材料費(fèi)用1968.84萬元，鑒于方案三充填料配比僅為估計(jì)值，存在誤差較大的可能，可以認(rèn)為在經(jīng)濟(jì)方面方案三略優(yōu)于方案一。但方案二（分級(jí)尾砂自流充填方案）與方案一相比，年可節(jié)省充填材料費(fèi)用4938.92萬元，相差懸殊，在其它成本方面，方案二較方案一僅增加了旋流器分級(jí)系統(tǒng)及其附屬裝置，人工、動(dòng)力、輔助材料消耗兩方案基本相當(dāng)，在經(jīng)濟(jì)方面方案二明顯優(yōu)于方案一。（4）其他方面本項(xiàng)目尾礦庫基本壩高85.0m，尾砂堆高175.0m，總壩高260.0m，為一重大危險(xiǎn)源。初期壩頂4265.0m以上采用常規(guī)上游法尾砂筑壩，且尾砂上升速度很快，每月子壩上升最大速度達(dá)（5）充填方案的確定綜合考慮，方案三與方案一相比，雖在經(jīng)濟(jì)方面略有優(yōu)勢(shì)，但其可靠性、工藝成熟度相對(duì)較差，且無試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，設(shè)計(jì)暫不推薦，建議進(jìn)行此方面的試驗(yàn)研究工作，在條件成熟時(shí)可增設(shè)泵送系統(tǒng)作為全尾砂充填系統(tǒng)的補(bǔ)充。雖然方案二在經(jīng)濟(jì)方面具有較大優(yōu)勢(shì)，但鑒于粗顆粒尾砂充填后剩余尾砂能否筑壩尚無定論，設(shè)計(jì)暫不推薦方案二。待經(jīng)有關(guān)單位進(jìn)一步研究論證證明細(xì)顆粒尾砂筑壩可以保證尾礦庫安全后，增加尾砂分級(jí)設(shè)施，將方案一變更為方案二。綜上所述，雖然由于全尾砂粒度偏細(xì)膠結(jié)充填時(shí)水泥耗量很高，成本很高，不是理想的充填材料。但分級(jí)尾砂充填方案受尾礦庫安全條件限制，全尾砂+破碎廢石方案無試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐尚不成熟，且集團(tuán)組織多次討論論證擬采用全尾砂高濃度自流充填方案，本設(shè)計(jì)暫推薦該方案。建議繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)研究工作，在保證采礦安全的條件下盡可能降低水泥消耗量。3.4充填料配比充填料由尾砂、水泥和水按照一定的配比混合攪拌而成。充填料的配比原則如下：1）具有良好的穩(wěn)定性和流動(dòng)性。2）形成的充填體的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。3）料漿充填料具有良好的流動(dòng)性。4）料漿充填料的流動(dòng)性與流動(dòng)時(shí)間滿足充填巷道的流動(dòng)要求。《技術(shù)研究》根據(jù)原設(shè)計(jì)采礦方法，對(duì)二步驟采場(chǎng)推薦灰砂比為1:25，對(duì)一步驟采場(chǎng)推薦了三組配比方案：方案一：灰砂比配比為下部1:4、中下部1:8、中上部1:10、上部1：6；方案二：灰砂比配比為下部1:4、中下部1:6、中上部1:8、上部1：6；方案三：灰砂比配比為下部1:4、中下部1:6、中上部1:6、上部1：6。全尾砂膠結(jié)充填體單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果表3-3國內(nèi)外部分礦山高大采場(chǎng)充填體配比設(shè)計(jì)資料表3-4根據(jù)表3-4，高大采場(chǎng)充填體強(qiáng)度一般接近或大于1.0MPa。而依據(jù)表3-3，灰砂比1:8料漿濃度68%、70%時(shí)的實(shí)驗(yàn)室28天齡期充填體強(qiáng)度僅分別為0.447MPa、0.460Mpa。且考慮到充填料漿充到井下后，濃度的不均勻、在脫水的工藝過程中少部分細(xì)粒水泥漿流失等因素采場(chǎng)充填體平均強(qiáng)度比實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的強(qiáng)度低30%左右的一般情況下，顯然按灰砂比1:8配置充填料漿難以滿足充填體強(qiáng)度要求。設(shè)計(jì)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果考慮采礦方法變更后充填段高一般為25m，充填體側(cè)向暴露面積一般在500m2以下的因素，充填體強(qiáng)度相較高大采場(chǎng)充填體設(shè)計(jì)推薦充填料將配比詳見表3-5。設(shè)計(jì)充填料推薦配比表表3-5位置充填高度砂灰比水泥單位耗量（kg/m3充填體）所占比例一步驟采場(chǎng)第一分段底部84299.544.11第一分段中部156219.977.70第一分段上部24299.541.03其余分段下部696219.9735.42其余分段上部2×34299.543.08二步驟采場(chǎng)第一分段底部84299.543.89第一分段中部152557.607.30第一分段上部24299.540.97其余分段下部23×32557.6033.58其余分段上部2×34299.542.92綜合高強(qiáng)度膠結(jié)4299.5416.00中強(qiáng)度膠結(jié)6219.9743.13低強(qiáng)度2557.6040.88平均水泥消耗量166.33注：水泥消耗量已考慮沉縮率影響，最終配比以采礦方法試驗(yàn)為準(zhǔn)。3.5充填工作制度考慮到甲瑪?shù)V區(qū)分布廣，充填量大，為盡可能優(yōu)化充填設(shè)施配置，采用年工作330d，每天2班，每班8h（實(shí)際充填時(shí)間6h）的工作制度。3.6充填料漿濃度充填濃度是充填重要工藝技術(shù)參數(shù)，合理的充填濃度一方面要確保充填料漿具有一定的流動(dòng)性，可以實(shí)現(xiàn)管道自流輸送，同時(shí)，充填料漿要具有一定的保水性，避免料漿產(chǎn)生離析，減小井下采場(chǎng)脫水。根據(jù)充填料漿流變?cè)囼?yàn)及充填體強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)論，推薦甲瑪?shù)V充填料漿濃度為68%~70%。4充填系統(tǒng)4.1充填工藝流程充填設(shè)施主要包括地面充填攪拌站，充填鉆孔和輸送管路等，充填攪拌站位置設(shè)在采場(chǎng)+4820m標(biāo)高。二期選廠尾砂在選廠經(jīng)深錐濃密機(jī)濃密至64%后通過隔膜泵泵送至+4820充填站的砂倉儲(chǔ)存并濃縮,泵送距離約2200m，泵送高度約尾砂經(jīng)砂倉濃縮至66%濃度的尾砂后，采用重力自流放砂。經(jīng)倉底的放砂孔，通過尾砂管道中設(shè)置的濃度計(jì)、流量計(jì)與電控球閥分別為四臺(tái)高濃度攪拌槽供料。水泥用散裝水泥罐車運(yùn)輸?shù)匠涮钫?，采用風(fēng)力輸送至水泥倉，采用雙葉輪給料機(jī)給入TS微粉稱，再通過TS微粉稱供料至攪拌槽，在攪拌槽內(nèi)與尾砂進(jìn)行加水?dāng)嚢?；水?jīng)一條管路泵送至攪拌站，由流量計(jì)與電控節(jié)流閥控制供水量后，分別為四臺(tái)高濃度攪拌槽供水。4.2充填系統(tǒng)組成及設(shè)備選型4.2.14.4.2.1供砂系統(tǒng)（1）供砂工作制度供砂可采用間斷供砂和連續(xù)供砂兩種工作制度。方案一：間斷供砂工作制度間斷供砂工作制度與充填工作交替進(jìn)行，即在充填系統(tǒng)工作進(jìn)行時(shí)不供砂，利用充填工作間歇時(shí)間（12h）進(jìn)行供砂。此方案可保證尾砂漿充分的沉降濃縮時(shí)間，有利于保證砂倉放砂濃度，從而保證充填質(zhì)量。但此方案需砂倉總?cè)莘e滿足單日最大充填量的需求，投資巨大（建設(shè)1500m3砂倉7座），且供砂管線需頻繁地進(jìn)行放砂、沖洗方案二：連續(xù)供砂工作制度連續(xù)供砂工作制度與充填工作同時(shí)進(jìn)行，對(duì)四座砂倉循環(huán)注砂和循環(huán)放砂，并保證各砂倉沉降時(shí)間在4h以上。本方案僅需建設(shè)4座1500m3砂倉，投資省，供砂管線無需頻繁放砂和沖洗。但鑒于供砂管路較長(zhǎng)，礦山地處高海拔地區(qū)，為便于管理設(shè)計(jì)推薦采用連續(xù)供砂工作制度。（2）供砂流量根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)砂倉放砂濃度為66%~68%，砂漿密度1.757~1.798t/m3。選廠深錐濃密機(jī)底流濃度64%~66%,砂漿密度1.718~1.757t/m3,供砂流量見表4-1。供砂流量計(jì)算表表4-1濃密機(jī)供砂濃度(%)供砂砂漿密度（t/m3）供砂時(shí)間（h）砂倉放砂濃度（t/m3）砂倉放砂砂漿密度（t/m3）充填時(shí)間(h)充填流量（m3/h）富裕系數(shù)供砂流量（m3/h）641.7182466%1.757125401.1313641.7182468%1.798125401.1330661.7572466%1.757125401.1297661.7572468%1.798125401.1313經(jīng)計(jì)算，為滿足充填工作的需要，供砂流量在297~330m3/h之間，設(shè)計(jì)選取大值，即尾砂漿流量按330m3/h（3）剩余尾砂排放流量核算選廠核定生產(chǎn)能力43500t/d，按尾礦產(chǎn)率97.9%計(jì)算，日產(chǎn)尾砂42586t，按尾砂密度2.88t/m3折算64%~66%尾礦漿為36725~38741m3/d，折合小時(shí)流量為1530~扣除日充填消耗尾礦漿270~300m3/h×24h=6480~7200剩余尾礦漿30245~31541m3按24h排尾核算，排尾流量為1260~1314m3應(yīng)由原設(shè)計(jì)單位核算礦山充填利用部分尾砂后，原設(shè)計(jì)尾礦排放輸送系統(tǒng)是否滿足要求。（3）供砂管路《技術(shù)研究》推薦供砂管路內(nèi)徑以230~235mm為宜，以達(dá)到實(shí)際流速高于臨界流速，且盡可能降低沿程損失的的目的。設(shè)計(jì)選用雙金屬復(fù)合耐磨管，管道參數(shù)φ273×19，管道壓力10.5Mpa。供砂管線流速驗(yàn)算表表4-2濃密機(jī)供砂濃度(%)砂倉放砂濃度（t/m3）供砂流量（m3/h）管道內(nèi)徑（mm）流速（m/s）6466%3132291.906468%330229.81.996666%297218.72.016668%313219.62.10（4）供砂設(shè)備核算供砂泵揚(yáng)程計(jì)算表表4-2序號(hào)項(xiàng)目單位指標(biāo)備注1流量m3/h3302管道內(nèi)徑mm2303供砂濃度%64664砂漿密度t/m31.7181.7575幾何高差m3986泵送幾何高差壓頭h1mH2O683.76699.297線路長(zhǎng)度m22008沿程阻力系數(shù)%2.88753.5338北礦院數(shù)據(jù)9沿程阻力h2mH2O63.5377.7410局部阻力系數(shù)0.2011局部阻力h3mH2O12.7115.5512剩余壓頭h4mH2O513所需揚(yáng)程hmH2O764.99797.58甲瑪二期尾砂輸送系統(tǒng)由三個(gè)系列組成，內(nèi)設(shè)6臺(tái)DGMB550/9型隔膜泵，三條輸送管路，兩臺(tái)泵并聯(lián)為一組共用一條輸送管路，三組兩用一備。隔膜泵性能：Q=550m3按隔膜泵的揚(yáng)程效率90%計(jì)算，現(xiàn)有隔膜泵揚(yáng)程為8.1MPa，即810mH2O，基本可以滿足要求。需要說明的是，《技術(shù)研究》所確定沿程阻力系數(shù)是采用流變儀測(cè)定料漿參數(shù)而后采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得出的，并非管道試驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果，與我們所掌握經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)有一定差距，也可能與實(shí)際數(shù)據(jù)有一定的誤差，如果阻力系數(shù)略有提高將不能滿足供砂要求，此數(shù)據(jù)對(duì)甲瑪充填系統(tǒng)的建設(shè)至關(guān)重要，建議進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)研究工作。在沒有其他相關(guān)數(shù)據(jù)的條件下，設(shè)計(jì)暫按利用尾礦輸送備用系統(tǒng)的一臺(tái)隔膜泵向充填系統(tǒng)供砂。（1）料漿制備系統(tǒng)料漿制備系統(tǒng)設(shè)備主要包括立式砂倉、濃度計(jì)、電磁流量計(jì)、流量調(diào)節(jié)閥、刀閘閥、高濃度攪拌槽、水泥倉、機(jī)械回旋反吹扁布袋除塵器、閘板閥、雙葉輪給料機(jī)、TS微粉稱、水泵、尾砂輸送管路、水泥管路、水輸送管路等。攪拌系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)計(jì)量、連續(xù)活化攪拌的方式，具有配比精度高、攪拌效果好，可保證料漿泵送充填料的性能。在攪拌前，水泥存儲(chǔ)在水泥倉內(nèi)，水存儲(chǔ)在高位水箱中；選廠64%~66%濃度的尾砂輸送至充填站立式砂倉，尾砂經(jīng)立式砂倉二次濃密后制成66%~68%濃度的尾砂，由倉底放砂孔自流排出，再經(jīng)流量計(jì)與流量調(diào)節(jié)閥計(jì)量調(diào)節(jié)完畢后輸送至高濃度攪拌槽；水泥經(jīng)倉底的采用雙葉輪給料機(jī)給入TS微粉稱，再通過TS微粉稱供料至高濃度攪拌槽；水從高位水箱自流至攪拌室，通過三通分流后，由流量計(jì)與流量調(diào)節(jié)閥計(jì)量調(diào)節(jié)完畢后輸送至高濃度攪拌槽；成品尾砂、水泥和水三種物料由高濃度攪拌槽攪拌，攪拌完畢后給入充填管路。整個(gè)系統(tǒng)由尾砂輸送計(jì)量、水輸送計(jì)量、水泥輸送計(jì)量和料漿攪拌四部分組成，其中尾砂輸送是指將選廠64%~66%濃度的尾砂，通過砂泵輸送至4個(gè)立式砂倉。4個(gè)立式砂倉分別向4個(gè)高濃度攪拌槽供料。每個(gè)立式砂倉布置一根供料管路至高濃度攪拌槽，立式砂倉靠自身料漿重力濃密得到66%左右的尾砂，經(jīng)砂倉底部出料口排出。排出的尾砂經(jīng)過濃度計(jì)、流量計(jì)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等計(jì)量調(diào)節(jié)后輸送至高濃度攪拌槽；水泥由4個(gè)水泥倉、4臺(tái)雙葉輪給料機(jī)、4臺(tái)TS微粉稱分別給料到4臺(tái)高濃度攪拌槽；水由高位水箱重力供水，經(jīng)過水路計(jì)量后進(jìn)入高濃度攪拌槽。三種物料在高濃度攪拌槽攪拌后，給入充填管路。以上過程連續(xù)作業(yè)，進(jìn)行料漿的攪拌制備，保證充填用料漿需求。（2）充填管路系統(tǒng)充填管路系統(tǒng)主要由充填管路、三通、液控節(jié)流閥、截止閥等組成，其中充填管路包括地面管路、充填鉆孔管路、井下主管路和工作面充填管路部分。攪拌好的充填料進(jìn)入充填管路，經(jīng)地面、充填鉆孔、井下和工作面充填管路后到達(dá)充填工作面，在布料管處進(jìn)行充填施工作業(yè)。4.3設(shè)備選型（1）立式砂倉充填系統(tǒng)的處理能力為540m3/h，根據(jù)方案，甲瑪充填系統(tǒng)需要三套系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，單套系統(tǒng)能力為180m立式砂倉主要起中轉(zhuǎn)穩(wěn)料作用，同時(shí)也要起到一定的濃縮作用，即確保充填濃度達(dá)到68%～70%。甲瑪設(shè)計(jì)充填流量為180m3/h，考慮到工況的復(fù)雜性，實(shí)際充填流量可能為180m3/h～200m3/h，為了確保系統(tǒng)的可靠性，立式砂倉規(guī)格參數(shù)按照200m3/h的充填流量進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)國內(nèi)外立式砂倉應(yīng)用實(shí)踐情況，立式砂倉推薦直徑為φ12m，倉底采用錐形倉底。倉底內(nèi)部裝有噴水管，噴水管配有噴嘴，錐形倉底中心處開有放砂孔。制備后66%~68%濃度的尾砂漿應(yīng)滿足2h充填量，即400m3。根據(jù)《甲瑪銅多金屬礦高海拔大流量充填技術(shù)研究》中試驗(yàn)結(jié)論，全尾砂漿沉降試驗(yàn)結(jié)果，64%濃度全尾砂漿沉降速度為0.04m/h，以此計(jì)算將濃度64%的全尾砂漿濃縮至濃度66%需要的時(shí)間為3.94h，立式砂倉容積最小為：200m3/h×3.94h+（2）水泥倉甲瑪?shù)V采用分段充填采礦法，采場(chǎng)內(nèi)不同高度采用不同的充填配比，灰砂比分別為1:4和1:6、1:25，計(jì)算的平均水泥單耗為0.166t/m3，充填量按4877m3/d計(jì)算，日充填水泥平均用量為810t。水泥倉正常情況下采用3用1備，根據(jù)《有色金屬采礦設(shè)計(jì)規(guī)范-GB50771-2012》要求，水泥倉總?cè)萘繎?yīng)滿足2d充填用量，單個(gè)水泥倉容積為：810t/d×2d÷4÷1.3t/m3=311m3，考慮90%的有效容積率，單個(gè)水泥倉容積為350m3。因此，甲瑪?shù)V配置4座水泥倉，單個(gè)水泥倉容積350m3，可存儲(chǔ)水泥455t。水泥倉頂部為方倉，底部為錐形倉。長(zhǎng)×寬×高=6（3）水泥輸送設(shè)備根據(jù)充填能力要求，按照充填量180m3/h、充填濃度70%、最大灰砂比1:4計(jì)算，每小時(shí)水泥最大耗量為45.9t。并且根據(jù)礦山實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，為了避免水泥輸送出現(xiàn)粘結(jié)大塊、供料不均勻等問題。據(jù)此，設(shè)計(jì)水泥倉底部安裝一臺(tái)液動(dòng)閘板閥控制倉底落料，并在閘板閥底部雙葉輪給料機(jī)采用變頻調(diào)控，調(diào)節(jié)范圍調(diào)節(jié)范圍0～60t/h。電機(jī)功率22KW。TS微粉稱型號(hào)為TSFⅡ400×4000，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量80t/h，電機(jī)功率36KW，產(chǎn)品質(zhì)量5700kg。（3）攪拌設(shè)備充填料漿攪拌工藝及攪拌設(shè)備的選擇要充分考慮充填料漿的性質(zhì)。同時(shí)。為了制備均勻的充填料漿，攪拌時(shí)間也是非常重要的工藝參數(shù)。甲瑪?shù)V充填濃度為68～70%，料漿濃度屬于高濃度范圍，甲瑪銅多金屬礦初步考慮選用高濃度攪拌槽一段攪拌工藝。礦山充填能力為180m3/h，攪拌時(shí)間2～3min，則攪拌槽的有效容積應(yīng)達(dá)到6～9m3，攪拌槽有效利用率按80%考慮，則攪拌槽容積為7.5～11.25m3，甲瑪?shù)V高濃度攪拌槽按11.5m3容積進(jìn)行選型。設(shè)計(jì)每套充填系統(tǒng)選用1臺(tái)Φ2600×3000mm（4）活化設(shè)備立式砂倉采用高壓水和壓縮空氣活化造漿。因此在蓄水池處配備三臺(tái)IS100-60-250型水泵用于高壓水活化造漿。水泵參數(shù)如下：流量100m3/s，揚(yáng)程80m，功率37KW。并且在充填站外部設(shè)一座獨(dú)立空壓機(jī)站，站內(nèi)配備4臺(tái)OGFD250型雙螺桿風(fēng)冷空壓機(jī)用于壓縮空氣活化造漿?？諌簷C(jī)參數(shù)如下：排氣量42.8m為提高倉底活化效率，每座砂倉底部制作時(shí)均安裝活化噴咀，活化噴咀采用不銹鋼制作。在砂倉底部布置5層管路，每層管路均勻配置25噴咀，4座砂倉共需噴咀400個(gè)。4.4充填管網(wǎng)系統(tǒng)充填站布置4個(gè)充填鉆孔，3用1備，為減小井下工程量，充填鉆孔由+4700m標(biāo)高施工至+4500m中段，在+4500m中段掘進(jìn)充填管道聯(lián)絡(luò)巷與鉆孔硐室連通，聯(lián)絡(luò)巷規(guī)格2×2m，長(zhǎng)約50m，具體根據(jù)鉆孔下口位置確定。充填管線自充填鉆孔經(jīng)+4500m充填管線聯(lián)絡(luò)巷與+4500m中段運(yùn)輸巷連通，經(jīng)過中段聯(lián)絡(luò)巷及中段天井至各充填采場(chǎng)進(jìn)行充填。充填鉆孔直徑φ300mm，充填套管采用φ219×20mm雙金屬復(fù)合管，內(nèi)襯采用KMTBCr28耐磨合金材料，耐磨層厚度10mm，套管連接方式為管箍連接，套管與鉆孔之間的環(huán)狀間隙用42.5及水泥漿固井，鉆孔偏斜率不超過1%。充填站至充填鉆孔明管及井下主巷道采用φ150mm陶瓷管，進(jìn)入采場(chǎng)采用φ150mm高錳鋼管，工作面采用φ150mmPVC管，管道采用卡式法蘭連接。4.5高位水箱和沉淀池（1）高位水箱充填系統(tǒng)用水主要用于立式砂倉造漿、料漿濃度調(diào)節(jié)及管道清洗。對(duì)于立式砂倉造漿及濃度調(diào)節(jié)，由于充填尾砂供料濃度為64～66%，基本達(dá)到充填料漿濃度要求，其供水主要考慮供水壓力，壓力應(yīng)大于0.8MPa，用水量由于很小，可以忽略不計(jì)。對(duì)于充填管道清洗與應(yīng)急用水，其供水應(yīng)滿足清洗管路水量要求。因此。甲瑪?shù)V充填生產(chǎn)設(shè)計(jì)在充填站布置高位水箱，正常生產(chǎn)時(shí)水倉內(nèi)水經(jīng)離心泵提供高壓水，應(yīng)急情況下，水倉內(nèi)水利用自然壓頭完成設(shè)備管道清洗工作，水倉內(nèi)的水由選廠回水池提供。應(yīng)急水倉容積應(yīng)滿足管道清洗1小時(shí)的用水量，水流速按2.5m/s計(jì)算，滿足三套充填系統(tǒng)清洗管路的應(yīng)急水倉容積為：π×0.075×0.075×2.5×3600×3=477m3，水倉容積設(shè)計(jì)為480m3。水倉底板應(yīng)高于攪拌槽（2）沉淀池在攪拌系統(tǒng)故障時(shí)，須清理出攪拌系統(tǒng)中的料漿，沉淀池是用來臨時(shí)存放清理出來的料漿的，同時(shí)還可臨時(shí)存放生產(chǎn)污水及立式砂倉溢流水，考慮到沉淀池的安全裕度，選取沉淀池容積為135m35充填工業(yè)泵站5.1充填漿料輸送方式設(shè)計(jì)對(duì)4400m以上礦體全部布置了采切礦塊及采切工程，對(duì)各充填地點(diǎn)充填倍線進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果見充填管路示意圖。4450m一標(biāo)段全部可以實(shí)現(xiàn)自流輸送，4400m二、三標(biāo)段自流可輸送范圍見下表。自流可輸送范圍表一般自流輸送，充填倍線6為可靠，8為可能。從上表可以看出，為可靠自流輸送，基建區(qū)域（礦塊布置在4420m標(biāo)高）65%左右可以自流輸送，4445m以上礦塊45%左右、4470m以上礦塊30%左右、4490m以上礦塊20%左右可以實(shí)現(xiàn)自流輸送。對(duì)于不能自流輸送的采場(chǎng)，需要局部采用高壓泵動(dòng)力輸送。5.2泵站建設(shè)及設(shè)備選型因生產(chǎn)初期部分地段不能滿足自流輸送要求，需采用加壓泵輸送充填料漿，在充填站附近新建一座充填工業(yè)泵站，對(duì)料漿進(jìn)行加壓輸送。充填站標(biāo)高為+4820m，充填工業(yè)泵站標(biāo)高+4810m。漿料滿足自流要求。因充填系統(tǒng)分為自流輸送和加壓泵送兩種輸送方式，因此選取兩套制備系統(tǒng)為充填工業(yè)泵供料。兩臺(tái)攪拌桶制備的充填料漿采用重力自流，經(jīng)電動(dòng)閘板閥調(diào)節(jié)后采用分料三通分流，在經(jīng)電動(dòng)閘板閥和電動(dòng)夾管閥匯入3臺(tái)充填工業(yè)泵。再經(jīng)充填工業(yè)泵加壓后經(jīng)Y型三通重新打入兩條充填管路。流程詳見圖1圖1充填工業(yè)泵型號(hào)為HGBS150.15.500，電機(jī)功率500kw，理論泵送能力150m3根據(jù)確定的單套系統(tǒng)小時(shí)充填量180m3/h，選用3臺(tái)型號(hào)為HGBS150.15.500充填工業(yè)泵，理論小時(shí)最大充填能力為150m3/h，最大泵送壓力為1該設(shè)備不同于普通的混凝土泵，是專門用于充填作業(yè)的工業(yè)充填泵，廣泛應(yīng)用于煤礦充填開采、金屬礦山與非金屬礦的尾礦充填開采、冶金石化行業(yè)污水處理和固體廢棄物處理等領(lǐng)域，可用于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)工況，滿足方案要求的輸送量，出口壓力在國內(nèi)外同類產(chǎn)品中為一流水平，可保證充填料漿的超遠(yuǎn)距離輸送，最大程度的提高系統(tǒng)的有效作業(yè)覆蓋半徑。HGBS150.15.500充填工業(yè)泵具有如下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：（1）全液壓控制：采用全液壓控制開式系統(tǒng)，油溫低，可靠性高，換向沖擊小，液壓系統(tǒng)自清潔能力強(qiáng)。（2）恒功率控制：采用雙泵組合流液壓系統(tǒng)，恒功率控制，系統(tǒng)更簡(jiǎn)單、可靠。（3）砼活塞自動(dòng)退回技術(shù)：檢查和更換活塞方便、快捷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用可靠。（4）高效耐磨元件技術(shù)：眼鏡板、切割環(huán)、S管閥等耐磨度高，使用壽命長(zhǎng)。（5）變量節(jié)能技術(shù)：液壓系統(tǒng)采用多項(xiàng)變量技術(shù)，比例控制，按需輸出，高效節(jié)能。（6）自動(dòng)潤滑技術(shù)：采用液壓同步控制的自動(dòng)潤滑技術(shù)，保證砼活塞、攪拌與S管閥等運(yùn)動(dòng)元器件潤滑性能良好。（7）S管閥技術(shù)：獨(dú)特的大嘴S閥設(shè)計(jì)，閥體內(nèi)部通徑增大，吸入面積增加，吸入效率提高，料漿更易泵送。（8）料斗防死角技術(shù)：全新設(shè)計(jì)的料斗，雙層弧焊結(jié)構(gòu)，徹底去除死角位置，不積料。6充填步驟在充填料制備系統(tǒng)完全準(zhǔn)備好的情況下，即可開始充填工作。充填工作步驟依次為準(zhǔn)備—管路充水—料漿充填—充填結(jié)束清理。6.1準(zhǔn)備通過對(duì)充填站、井上井下管路檢查，確認(rèn)設(shè)備完好、無故障，方可進(jìn)行充填工作。（1）水泥、尾砂、水充足，蓄水池供水泵工作正常；（2）各計(jì)量器具、輸送設(shè)備、攪拌設(shè)備、泵送設(shè)備正常；（3）管路連接無松動(dòng)、無破損，密封圈完好；（4）布料管區(qū)域清除無關(guān)設(shè)備、物品及人員；（5）檢查完畢報(bào)充填站中央控制室。6.2管路充水充填開始時(shí)，先向管路中充水。充水的目的是：（1）清洗管路，排除管路中的異物，避免堵管；（2）滑潤管路內(nèi)壁，減少充填體的沿程阻力損失。6.3料漿充填待泵送出一定量的水之后即可開始充填。充填時(shí)就地手動(dòng)控制截止閥，料漿由高濃度攪拌槽送入井下采空區(qū)。6.4充填結(jié)束清理充填結(jié)束清理方法分兩種，一種為加入少量水（3～5m3）后加氣壓分段推動(dòng)，將料漿壓入采空區(qū)，如采用較多水時(shí)，注意管路末端的水排向排水溝。另一種利用非膠結(jié)物料推出膠結(jié)物料，因?yàn)榉悄z結(jié)物料的管路停留時(shí)間可達(dá)48h，在充填結(jié)束時(shí)可用尾砂不加水泥的方式，將膠結(jié)物料推出管路，待第二天再充填時(shí)再加入膠結(jié)充填料進(jìn)行泵送即可。7充填站保溫該充填站地處高海拔嚴(yán)寒地區(qū)，為防止尾砂倉出現(xiàn)結(jié)凍狀況影響生產(chǎn)，需要對(duì)尾砂倉采取保溫措施。設(shè)計(jì)在每個(gè)尾砂倉筒體側(cè)壁的外側(cè)設(shè)聚氨酯發(fā)泡保溫層，保溫層內(nèi)預(yù)埋發(fā)熱電纜。8自動(dòng)化控制系統(tǒng)8.1概述甲瑪銅多金屬礦地處高原環(huán)境，充填站標(biāo)高+4820m，工作自然條件惡劣。因此甲瑪?shù)V充填系統(tǒng)應(yīng)建立先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，以提高工作效率，確保充填質(zhì)量。充填自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)具有運(yùn)行可靠有效、功能齊全、操作簡(jiǎn)單靈活、擴(kuò)展容易、維護(hù)方便等特點(diǎn)，對(duì)充填生產(chǎn)過程進(jìn)行全面的自動(dòng)控制與運(yùn)行監(jiān)控。自動(dòng)化控制系統(tǒng)要求能在穩(wěn)定生產(chǎn)過程及保證充填指標(biāo)的前提下，盡可能地提高設(shè)備生產(chǎn)能力，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，降低設(shè)備事故率，減少生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。充填站主要控制調(diào)節(jié)回路如下：（1）尾砂供料流量控制；（2）立式砂倉放砂流量、濃度監(jiān)測(cè)與控制；（3）充填料漿配比控制；（4）充填料漿濃度控制；（5）恒壓供水控制；（6）立式砂倉、水泥倉、高位水箱、高濃度攪拌槽的料位監(jiān)測(cè)與控制；（7）充填管路堵塞事故處理。要實(shí)現(xiàn)對(duì)充填系統(tǒng)的控制，需要監(jiān)測(cè)下列工藝參數(shù)：（1）立式砂倉、水泥倉、高濃度攪拌槽的料位；（2）尾砂供料濃度與流量；（3）立式砂倉放砂流量和濃度；（4）水泥給料量；（5）充填漿流量和濃度；（6）砂倉、高濃度攪拌槽加水流量；（7）供風(fēng)壓力和供水壓力；8.2控制水平自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用了集散型監(jiān)控系統(tǒng)。集散系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)：集散控制系統(tǒng)（DCS）是一種以分散數(shù)據(jù)采集、控制和集中監(jiān)視管理為主要特征的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)一般由四部分組成：系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)控制站、操作員站和工程師站。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是DCS的骨架，它是DCS的基礎(chǔ)和核心。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、可靠性和可擴(kuò)充性起著決定性的作用。對(duì)于一個(gè)DCS系統(tǒng)首先要滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，即在確定的時(shí)間限度內(nèi)完成信息的傳遞；另外，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)必須可靠，在任何情況下，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不能中斷，大多數(shù)DCS系統(tǒng)均采用雙總線型、環(huán)型或雙重星星來增強(qiáng)系統(tǒng)冗余、提高可靠性；而且，網(wǎng)絡(luò)一般都具有開放性，使系統(tǒng)可按實(shí)際需求進(jìn)行拓展?，F(xiàn)場(chǎng)I/O控制站是一種完成對(duì)過程現(xiàn)場(chǎng)I/O處理并實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。其主要功能有三個(gè)：一是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的過程量進(jìn)行數(shù)字化，形成與現(xiàn)場(chǎng)一致的過程量的實(shí)時(shí)映像。二是將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)送到操作員站、工程師站及其它I/O控制站，以便實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)范圍內(nèi)的監(jiān)督和控制。三是在本站實(shí)現(xiàn)局部自動(dòng)控制、順序控制和閉環(huán)控制。操作員站是處理一切與運(yùn)行操作有關(guān)的人機(jī)界面功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)，該節(jié)點(diǎn)具有歷史數(shù)據(jù)處理能力。工程師站是對(duì)DCS進(jìn)行離散的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。主要提供系統(tǒng)組態(tài)和對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控功能。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)信息集成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可化分為三個(gè)層次，即：現(xiàn)場(chǎng)控制層、上位監(jiān)控層和上位管理層?，F(xiàn)場(chǎng)控制層主要由生產(chǎn)設(shè)備、儀器儀表、可編程邏輯控制器及現(xiàn)場(chǎng)總線組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的測(cè)控。過程監(jiān)控層由4臺(tái)操作站（其中一臺(tái)工程師站，三臺(tái)操作員站）和一臺(tái)服務(wù)器組成。四臺(tái)操作站對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)這操作站間互為備用，構(gòu)成冗余系統(tǒng)。服務(wù)器一方面通過管理軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)上位機(jī)系統(tǒng)的管理；另一方面作為數(shù)據(jù)服務(wù)器，為數(shù)據(jù)存貯、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表和整合提供數(shù)據(jù)支持。以過程監(jiān)控層數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)服務(wù)器為基礎(chǔ)，建立Web服務(wù)器，在生產(chǎn)管理層實(shí)現(xiàn)與Internet相連，僅用通用的瀏覽器就可查看實(shí)際生產(chǎn)過程。操作站使用與DCS的接口把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集到過程數(shù)據(jù)庫中后，系統(tǒng)信息集成主要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的通訊以及控制系統(tǒng)的網(wǎng)頁發(fā)布兩個(gè)方面。本系統(tǒng)具有以下主要功能如下：（1）、控制點(diǎn)報(bào)警。（2）、配比控制。（3）、比例、積分、微分控制。（4）、開關(guān)控制。（5）、平均值。（6）、最大值/小值選擇。（7）、趨試圖。（8）、聯(lián)鎖控制。（9）、畫面顯示功能。8.3檢測(cè)控制系統(tǒng)（1）選廠尾砂量自動(dòng)計(jì)量。（2）尾砂倉上下料位進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)料位情況控制送料泵。（3）尾砂倉出料濃度檢測(cè)和控制系統(tǒng)。（4）尾砂倉出料量檢測(cè)和控制。（5）水泥倉上下料位進(jìn)行檢測(cè)報(bào)警（6）水泥倉出料量檢測(cè)和控制。（7）高濃度攪拌槽液位檢測(cè)和控制。（8）高濃度攪拌槽出料量檢測(cè)計(jì)量。（9）高濃度攪拌槽配料濃度檢測(cè)和控制系統(tǒng)。（10）充填管路沿程壓力監(jiān)測(cè)。（11）、清水池液位檢測(cè)和控制系統(tǒng)。（12）、對(duì)所有用水點(diǎn)的水量、所有工藝物料量進(jìn)行檢測(cè)計(jì)量累計(jì)，累計(jì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，打印保養(yǎng)及維護(hù)報(bào)告。（13）、車間電視監(jiān)控制系統(tǒng)在充填車間重要崗位設(shè)有彩色攝像鏡頭，在充填控制室進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)車間的生產(chǎn)監(jiān)控管理。8.4控制方式在控制室設(shè)置集中自動(dòng)控制方式和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)方式。在集中自動(dòng)控制方式運(yùn)行時(shí)，設(shè)備的啟停由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)按照工藝的要求順序自動(dòng)啟動(dòng)及停止。而現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)則由操作人員在現(xiàn)場(chǎng)控制柜上完成操作。在每臺(tái)設(shè)備旁邊設(shè)計(jì)機(jī)旁操作箱或現(xiàn)場(chǎng)操作箱（柜），現(xiàn)場(chǎng)箱（柜）上安裝電流表，現(xiàn)場(chǎng)人員可以進(jìn)行各種現(xiàn)場(chǎng)操作，如：現(xiàn)場(chǎng)檢修，就地運(yùn)行以及安全。在集中自動(dòng)控制運(yùn)行時(shí)，設(shè)備啟動(dòng)前，必須由控制室操作人員和現(xiàn)場(chǎng)操作工進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)，系統(tǒng)才能啟動(dòng)運(yùn)行?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的應(yīng)答確認(rèn)作為系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行的聯(lián)鎖條件。在現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)控制箱上的遠(yuǎn)程/就地開關(guān)打到就地方式，此時(shí)不僅從控制程序上斷開回路，而且從電氣連接上斷電，從而保證現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的絕對(duì)安全。8.5設(shè)備選型所有檢測(cè)和控制儀表采用電動(dòng)儀表，檢測(cè)和控制儀表采用國產(chǎn)儀表和進(jìn)口儀表，閥門采用電動(dòng)。設(shè)備匯總表中儀表數(shù)量因設(shè)計(jì)進(jìn)程無法統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確，以施工圖為準(zhǔn)。8.6控制方式根據(jù)工藝專業(yè)的配置和生產(chǎn)操作要求，主要分1個(gè)儀表集中控制室。充填車間的工藝流程中的檢測(cè)和控制集中于一個(gè)控制室，面積約100m28.7供電電源儀表供電，單項(xiàng)220VAC，50HZ，功率：100KW8.8網(wǎng)絡(luò)接口鑒于有的單體設(shè)備已經(jīng)自身帶有PLC控制功能，需要用通訊方式把現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際參數(shù)采集到上位DCS中進(jìn)行邏輯或數(shù)學(xué)運(yùn)算，同時(shí)把上位DCS指令參數(shù)傳到設(shè)備中。借助于企業(yè)信息管理網(wǎng)絡(luò)硬件平臺(tái)，連接選礦集中控制DCS系統(tǒng)、全礦供配電計(jì)算機(jī)監(jiān)控的PLC控制設(shè)備（具有TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)接口模塊），組成工業(yè)以太網(wǎng)。對(duì)于那些無法接入DCS的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，直接接入到一個(gè)數(shù)據(jù)庫采集服務(wù)器，把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫.在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)之上，通過組態(tài)，觀測(cè)生產(chǎn)過程參數(shù)，對(duì)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，生成各種生產(chǎn)報(bào)表、技術(shù)統(tǒng)計(jì)圖形、生產(chǎn)參數(shù)的趨勢(shì)圖形，并且為將來的二次開發(fā)和使用留有余地。9勞動(dòng)組織每天2班充填，兩班共充填16h，充填系統(tǒng)地面充填班組每班共需6人，井下充填班組每班共需5人，充填系統(tǒng)每班共需11人，兩班共需22人。（1）地面充填站班組地面充填班組人員組成表5-1序號(hào)崗位人數(shù)單位備注站長(zhǎng)0人材料及質(zhì)量驗(yàn)收員兼職控制室操作員2人材料及質(zhì)量驗(yàn)收員1人設(shè)備檢修員2人其中1名電工值班員1人合計(jì)6人注：表中為每班需要人員，配置僅供參考，具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。（2）工作面充填班組井下充填工作面充填班組人員組成表5-2序號(hào)崗位人數(shù)單位備注班長(zhǎng)0人工作面操作工兼職工作面操作工4人管路巡檢工1人兼節(jié)流閥操作合計(jì)5人注：表中為每班需要人員，配置僅供參考，具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。10環(huán)境保護(hù)一、粉塵粉塵來源包括：高濃度攪拌槽、水泥運(yùn)輸過程等。水泥上料過程中的粉塵主要是由卸料引起的，對(duì)于此類粉塵，可以采取的除塵措施為：降低裝卸料點(diǎn)落差：通過優(yōu)化盡量降低卸料點(diǎn)落差，減少粉塵產(chǎn)生量。攪拌系統(tǒng)的除塵主要包括粉料倉倉頂除塵、粉料輸送中的除塵和高濃度攪拌槽的除塵，針對(duì)各個(gè)部分的功能采取如下措施：（1）粉料倉的除塵措施：粉料倉主要在進(jìn)料時(shí)產(chǎn)生粉塵，為了解決好粉料倉的粉塵問題，粉料倉與加料設(shè)備密封連接，避免粉塵外溢，同時(shí)在倉頂設(shè)置除塵器除塵，除塵器收集的灰直接放入各自圓筒倉內(nèi)。（2）粉料輸送過程中的除塵措施：粉料的運(yùn)輸采用散裝水泥運(yùn)輸車，有效防止在運(yùn)輸過程中的粉塵污染，粉料由粉料倉經(jīng)螺旋輸送機(jī)輸送至計(jì)量斗，特點(diǎn)：連續(xù)螺旋葉片阻力小、動(dòng)平衡好、輸送能力強(qiáng)；中間支撐免維護(hù)，使用壽命長(zhǎng)；減速器輸出軸部位采用特殊密封形式，安全可靠、粉塵無泄漏。（3）高濃度攪拌槽的防塵措施：螺旋輸送機(jī)與高濃度攪拌槽采用封閉式連接，通過在高濃度攪拌槽上方布置呼吸袋統(tǒng)一除塵，利用投料時(shí)空氣外泄，將呼吸袋體積膨脹，而投料結(jié)束以后，呼吸袋自動(dòng)收縮，既能夠控制粉塵在呼吸袋內(nèi)，防止粉塵污染環(huán)境，同時(shí)，利用呼吸袋自然的收縮，將捕集到的粉塵放回到高濃度攪拌槽內(nèi)直接利用。另外高濃度攪拌槽蓋上安裝有加壓水泵，將水通過噴嘴向高濃度攪拌槽內(nèi)噴注，可以有效的覆蓋內(nèi)部粉塵飛揚(yáng)和及時(shí)清洗內(nèi)壁。二、噪聲充填站系統(tǒng)的噪聲主要來源于高濃度攪拌槽、空壓機(jī)、相關(guān)運(yùn)輸設(shè)備等。在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備噪聲治理方面，盡量選用低噪聲設(shè)備，并對(duì)相關(guān)設(shè)備采取了降噪措施，如高濃度攪拌槽支撐腳下面安裝特制橡膠減震墊，具有很好的減震減噪效果。對(duì)控制室進(jìn)行隔聲降噪設(shè)計(jì)，為部分崗位操作人員配備個(gè)體防護(hù)用品，降低噪聲的危害。三、廢水充填系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水主要為地面充填站的清洗設(shè)備用水及井下管路的清洗用水。地面設(shè)備清洗所產(chǎn)生的廢水由排水溝排到沉淀池，清洗管路用水經(jīng)工作面排水管排到采區(qū)沉淀池，再由礦井排水系統(tǒng)排到地面復(fù)用。四、廢料充填系統(tǒng)產(chǎn)生的廢料主要是發(fā)生堵管事故時(shí)清除的充填料。因管路堵塞等原因，相關(guān)設(shè)備及充填管路內(nèi)的料漿需排出系統(tǒng)。地面的料漿清理出來運(yùn)輸?shù)綇U料場(chǎng)進(jìn)行處理；井下巷道內(nèi)的廢料經(jīng)礦車運(yùn)出到井下適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)進(jìn)行填埋等不出井處理。11安全措施（1）充填工作進(jìn)行前，須備齊操作所需工具；檢查主干管、布料管及各閥門的安裝是否牢靠，性能是否靈敏可靠；清理好沖洗管路的排水水溝。（2）管道充填時(shí)，作業(yè)人員和其他人員必須避開排料方向。（3）充填過程中，充填工和維護(hù)觀察工要密切注視充填范圍內(nèi)充填料漿的接頂情況。（4）充填要結(jié)束前，跟班隊(duì)長(zhǎng)應(yīng)隨時(shí)分析待充填空間，并及時(shí)通知信號(hào)工，信號(hào)工通知充填站控制室以及安排清洗時(shí)間。（5）在整個(gè)充填過程中要由班長(zhǎng)指派專人在可能進(jìn)入干線管路充填管范圍內(nèi)的所有通道上設(shè)崗，嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入。整個(gè)充填管路的兩側(cè)嚴(yán)禁與充填工作無關(guān)的人員隨意行走，充填出口的下方及充填管路的下方嚴(yán)禁人員停留。（6）工作面出現(xiàn)堵管時(shí)，作業(yè)人員必須及時(shí)通知信號(hào)工，由信號(hào)工通知充填站停止供料，并關(guān)閉干線管路供料系統(tǒng)，禁止帶壓卸載管路。（7）布料管出現(xiàn)堵管時(shí)，及時(shí)停泵，拆除布料管及彎頭進(jìn)行疏通。（8）預(yù)防堵管事故措施：1）控制原材料質(zhì)量。2）必須嚴(yán)格按照規(guī)定的濃度對(duì)充填料漿配比。3）充填前必須詳細(xì)檢查干線管路的固定、磨損及變形情況是否符合規(guī)定；管路是否有滲漏等現(xiàn)象。4）設(shè)置實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。5）閥門操作工必須按照充填指令進(jìn)行操作。6）嚴(yán)格按照既定的充填順序進(jìn)行充填。7）加強(qiáng)對(duì)職工的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，增強(qiáng)其熟練強(qiáng)度，以免因不熟練誤操作而造成堵管。（9）處理堵管事故方法、步驟及安全注意事項(xiàng)：1）準(zhǔn)確判斷堵管部位，確定后及時(shí)向礦調(diào)度室及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，組織力量全力進(jìn)行處理。2）如果系統(tǒng)管路堵塞，首先檢查地面水平段管路，其次檢查鉆孔段管路，由當(dāng)班充填班長(zhǎng)負(fù)責(zé)指派專人處理堵管事故，指派有經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)真負(fù)責(zé)、有責(zé)任心的職工擔(dān)任此項(xiàng)工作并與控制室隨時(shí)保持聯(lián)系，操作人員在卸管期間嚴(yán)禁泵送供料，步驟是先打開地面水平段管路末端的三通，其他管卡暫時(shí)不動(dòng)，確定是否出充填料漿，如不出，則處理地面水平段管路，打開地面水平段管路末端彎管，然后進(jìn)行水壓、錘擊振動(dòng)、注水等方法進(jìn)行處理；如出，則檢查鉆孔段管路下面的三通，確定是否下充填料漿，如不下，則處理鉆孔段管路，打開鉆孔段管路下彎管，然后進(jìn)行水壓、錘擊振動(dòng)、注水等方法進(jìn)行處理，特別注意在所有處理堵管事故中都視為管內(nèi)有充填料漿流動(dòng)有壓力。3）在處理鉆孔段管路堵塞的過程中，斷開彎管及三通、接頭的操作人員應(yīng)站立在彎管下方，主要是避開立管內(nèi)充填料漿下落時(shí)產(chǎn)生極大的壓力使彎管擺動(dòng)傷人，卸三通及彎管接頭時(shí)，注意管內(nèi)有壓力，接頭螺栓逐步松動(dòng)中接頭縫隙噴水灰漿傷害眼睛。4）在進(jìn)行捶擊過程中應(yīng)一個(gè)一個(gè)進(jìn)行，其他人員遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)六米以外，并提供照明，輪換進(jìn)行錘擊振動(dòng)，并在捶擊前觀摩好，撤離路線是否有雜物等其他物品妨礙通行，以便充填料漿下來時(shí)躲避、撤離時(shí)不被絆倒、刮傷等，造成不必要的傷害。5）處理地面水平段和平巷堵管可參照第三條所述接頭、三通拆卸方法進(jìn)行處理，并保證通訊暢通，隨時(shí)與控制室聯(lián)系，及時(shí)準(zhǔn)確匯報(bào)處理情況，盡快恢復(fù)生產(chǎn)。（10）嚴(yán)格按工藝要求及參數(shù)進(jìn)行充填和配比。（11）充填管需滿足以下技術(shù)要求：充填管路及其法蘭等附屬連接件承壓能力必須達(dá)到20MPa的壓力，所有焊縫都加外接頭，以確保充填管路整體承壓能力滿足20MPa的壓力。（12）充填工作面開采過程中必須進(jìn)一步加強(qiáng)頂板觀測(cè)和充填質(zhì)量管理，加強(qiáng)技術(shù)管理工作。（13）經(jīng)常向工人貫徹防水及避災(zāi)知識(shí)，提高防范意識(shí)。（14）發(fā)生災(zāi)害時(shí)，所有人員不得驚慌和亂跑，保證人員安全的前提下，積極組織現(xiàn)場(chǎng)救災(zāi)，人員之間要進(jìn)行互救并迅速撤離現(xiàn)場(chǎng)。（15）災(zāi)害發(fā)生后要及時(shí)與調(diào)度室取得聯(lián)系，要聽從礦調(diào)研室的統(tǒng)一指揮，嚴(yán)禁獨(dú)自行動(dòng)。（16）合理安排充填順序與措施，保證充填作業(yè)連續(xù)進(jìn)行，保證充填體12投資估算12.1概述投資范圍主要有充填站、充填管路、配電設(shè)施、充填站場(chǎng)平?？偼顿Y估算 10446.40萬元。12.2編制依據(jù)（1）人工工資：采用當(dāng)?shù)厝斯すべY標(biāo)準(zhǔn)。（2）材料價(jià)格：取費(fèi)基價(jià)的價(jià)格按有色定額站頒布的基價(jià)管理有關(guān)規(guī)定執(zhí)行；主要材料按當(dāng)?shù)夭牧蟽r(jià)格計(jì)算。（3）設(shè)備價(jià)格：執(zhí)行現(xiàn)行詢價(jià)，運(yùn)雜費(fèi)按10%計(jì)算。備品備件按2%計(jì)算。12.3定額指標(biāo)的采用（1）安裝工程：采用2013年《有色金屬工業(yè)礦山機(jī)電設(shè)備安裝預(yù)算定額》。（2）建筑工程：參考《西藏建筑工程預(yù)算定額》，參照類似礦山的綜合指標(biāo)，并加以調(diào)整。（3）綜合費(fèi)率和其他費(fèi)用：按2013年《有色金屬工業(yè)建安工程費(fèi)用定額、工程建設(shè)其他費(fèi)用定額》計(jì)算。12.4附表（1）充填系統(tǒng)工程費(fèi)用表（2）工程建設(shè)其他費(fèi)用（3）充填設(shè)備及安裝細(xì)表（4）充填管路工程及費(fèi)用細(xì)表（5）變配電站設(shè)備及安裝細(xì)表（6）總圖工程及費(fèi)用細(xì)表（7）土建工程及費(fèi)用細(xì)表充填系統(tǒng)綜合估算表序號(hào)工程或費(fèi)用名稱價(jià)值（萬元）技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)占投資額（%）建筑工程設(shè)備購置安裝工程其他費(fèi)用總價(jià)值數(shù)量單位指標(biāo)總估算值2868.375674.04889.181014.8210446.40100.00%一工程費(fèi)用2868.375674.04889.189431.5890.29%1充填站191.503822.08600.464614.0544.17%1.1土建（含水暖電）121.50121.50450m227001.16%1.2鋼平臺(tái)及鋼支架70.0070.00100t70000.67%1.3設(shè)備及安裝3369.81328.033697.8535.40%1.4動(dòng)力配線14.6912.4327.12565kw4800.26%1.5室內(nèi)配管47.0247.020.45%1.6自動(dòng)化系統(tǒng)437.58212.98650.566.23%2充填站變配電所56.25241.2326.84324.323.10%2.1充填站高壓配電土建（含水暖電）33.7533.75135m225000.32%2.2充填站變電土建（含水暖電）22.5022.5090m225000.22%2.3設(shè)備及安裝241.2326.84268.072.57%3充填工業(yè)泵站141.951388.76158.221688.9316.17%3.1土建（含水暖電）97.2097.20360m227000.93%3.2沉淀池土建11.0011.001座1100000.11%3.3泵房配電室33.7533.75135m225000.32%3.4工藝設(shè)備及安裝1218.51118.621337.1312.80%3.5配電設(shè)備及安裝140.2515.60155.851.49%3.6動(dòng)力配線30.0024.0054.001500kw3600.52%4空壓機(jī)站33.75221.9635.66291.372.79%4.1土建（含水暖電）33.7533.75135m225000.32%4.2設(shè)備及安裝201.9619.66221.622.12%4.3動(dòng)力配線20.0016.0036.001000kw3600.34%5充填管路敷設(shè)1171.881171.8811.22%6充填總圖設(shè)施1273.041273.0412.19%7架空線路及電纜敷設(shè)68.0068.000.65%二工程建設(shè)其他費(fèi)331.41331.413.17%三預(yù)備費(fèi)683.41683.416.54%工程建設(shè)其他費(fèi)用序號(hào)工程或費(fèi)用項(xiàng)目名稱價(jià)值（萬元）備注二工程建設(shè)其他費(fèi)用331.411勘察測(cè)量費(fèi)15.00（有色金屬工業(yè)）《工程建設(shè)其他費(fèi)用定額》（2013版）2工程監(jiān)理費(fèi)243.26（有色金屬工業(yè)）《工程建設(shè)其他費(fèi)用定額》（2013版）3竣工圖編制費(fèi)27.75基本設(shè)計(jì)收費(fèi)×8%（有色金屬工業(yè)）《工程建設(shè)其他費(fèi)用定額》（2013版）4聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)45.39設(shè)備費(fèi)用×（0.5%+0.3%）（有色金屬工業(yè)）《工程建設(shè)其他費(fèi)用定額》（2013版）充填設(shè)備及安裝細(xì)表序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)設(shè)備及安裝工程名稱單位數(shù)量重量（噸）單位價(jià)值（元）總價(jià)值（元）單位數(shù)量總重量設(shè)備安裝工程設(shè)備安裝工程總計(jì)其中工資總計(jì)其中工資充填站1水泥倉320m套4180000072000002立式砂倉容積1500m3套45100000204000003高濃度攪拌槽Φ2400mm×2600mm臺(tái)4880003520004雙葉輪給料機(jī)臺(tái)4300001200005TSFⅡ400×4000微粉稱臺(tái)4800003200006閘板閥臺(tái)410000400007水泵IS100-65-250臺(tái)315000450008機(jī)械回旋反吹反吹扁布袋除塵器臺(tái)422000880009微型空壓機(jī)V-0.22/10臺(tái)1350003500010電磁流量計(jì)臺(tái)82400019200011刀閘閥臺(tái)18600010800012濃度計(jì)個(gè)86500052000013管夾閥個(gè)450002000014流量調(diào)節(jié)閥個(gè)8120009600015手拉葫蘆動(dòng)單軌小車位水箱個(gè)1100001000018不銹鋼逆止噴嘴個(gè)4001200480000空壓機(jī)站1空壓機(jī)OGFD250臺(tái)44500001800000充填工業(yè)泵站1充填工業(yè)泵HGBS150.15.500臺(tái)33500000105000002充填泵上方接料斗套322000660003電動(dòng)閘板閥DN150臺(tái)57000350004電動(dòng)夾管閥DN150臺(tái)318000540005高壓耐磨鋼編膠管DN150套514000700006Y型三通套113000130007高壓耐磨鋼編膠管DN203套316000480008法蘭直管6m根1