石人溝鐵礦排土場(chǎng)礦石回收技術(shù)研究

石人溝鐵礦排土場(chǎng)礦石回收技術(shù)研究

石仁溝采礦業(yè)已經(jīng)經(jīng)過(guò)30年的開采，現(xiàn)在進(jìn)入采礦階段。至2001年底,露天采場(chǎng)僅結(jié)存礦石儲(chǔ)量126.02萬(wàn)t,主要作業(yè)臺(tái)階為40m和28m,露天底設(shè)計(jì)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(jī)、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(lái)的100萬(wàn)t/a以上,降為2002年的55萬(wàn)t。礦石資源緊缺,選廠供礦不足的矛盾日益突出。對(duì)此,礦里積極采取了2項(xiàng)技術(shù)措施,一是對(duì)采場(chǎng)北邊幫殘存的礦體采用平硐方式進(jìn)行追脈開采,每年出礦近30萬(wàn)t;二是對(duì)采場(chǎng)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(jī)、1m3反鏟、5t自卸汽車)進(jìn)行陡幫開采,每年出礦約20萬(wàn)t。以上2項(xiàng)措施的實(shí)施,在很大程度上彌補(bǔ)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(duì)已廢棄的排土場(chǎng)進(jìn)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(wàn)元,成功地實(shí)施了對(duì)排土場(chǎng)殘存礦石進(jìn)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(chǎng)出礦100～120萬(wàn)t,實(shí)際礦石損失率為5%～6%,在開采過(guò)程中,每年將有5～7萬(wàn)t礦石混入巖石而廢棄到排土場(chǎng),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(guò)對(duì)排土場(chǎng)礦石進(jìn)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(duì)于該部分礦石,完全可以用裝載機(jī)倒料,人工及專用工具配合進(jìn)行挑選。而對(duì)于塊度小于250mm的礦石,則可采用“大塊磁滑輪”工藝進(jìn)行回收。對(duì)于回收礦石的質(zhì)量,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣化驗(yàn),平均TFe品位可達(dá)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(gè)排土場(chǎng)中,1#～5#排土場(chǎng)已進(jìn)行了土地復(fù)墾,不具備回收條件,唯有南采區(qū)排土場(chǎng),尚未復(fù)墾,總排巖量為3200萬(wàn)t,可實(shí)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(chǎng)的資源狀況、作業(yè)場(chǎng)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(jì)8臺(tái)套),詳見表1。2.2基于“大磁輪”的磁滑輪無(wú)砂倉(cāng)單站單步走向采空對(duì)排土場(chǎng)回收礦石,大致可劃分為2部分進(jìn)行。其一是對(duì)巖石(含混入的礦石)塊度較大且相對(duì)集中的部位,直接采用裝載機(jī)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(jìn),推進(jìn)過(guò)程中由裝載機(jī)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(yùn)至指定地點(diǎn),廢石可就近排棄或運(yùn)出,但須保持正常的開拓運(yùn)輸系統(tǒng)及基本的作業(yè)空間,同時(shí)須滿足整體規(guī)劃要求。對(duì)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(jìn)行回收。具體程序?yàn)?在平整的排土場(chǎng)頂面適當(dāng)位置,用挖掘機(jī)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(jìn)約25m,掌子面寬度擴(kuò)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(jìn)方向相反較為合理。待上述工作完成后,即可進(jìn)行正常作業(yè)。首先用挖掘機(jī)將含礦巖料裝入磁滑輪受料槽,通過(guò)電振給料到運(yùn)行皮帶,當(dāng)物料經(jīng)過(guò)磁滑輪時(shí),便可將礦、巖自動(dòng)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(shí)堆放點(diǎn);巖石經(jīng)磁滑輪直接拋尾至排巖車內(nèi),運(yùn)到指定地點(diǎn)排棄。當(dāng)掌子面推進(jìn)和擴(kuò)展到一定程度后,須及時(shí)對(duì)磁滑輪系統(tǒng)進(jìn)行移設(shè),以保證各工序設(shè)備能力的正常發(fā)揮。一般說(shuō)來(lái),每次移設(shè)步距在30～35m較為合理。值得說(shuō)明的是,受磁滑輪選別性能的影響,在挖掘機(jī)作業(yè)過(guò)程中,須加強(qiáng)對(duì)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(jī)裝入排巖車排棄。2.3確定白班生產(chǎn)時(shí)期對(duì)于手撿場(chǎng),由于場(chǎng)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(shí)間視季節(jié)變化,安排8～10h。具體定員情況視裝載機(jī)的能力和所開辟手撿場(chǎng)的數(shù)量來(lái)確定。石人溝鐵礦在1臺(tái)裝載機(jī)的情況下,共開辟手撿場(chǎng)4個(gè),安排手撿礦工14人,裝載機(jī)司機(jī)2名。對(duì)于“磁滑輪系統(tǒng)”,由于作業(yè)場(chǎng)地較為集中,工作穩(wěn)定性較強(qiáng),可安裝照明設(shè)施,且完全靠機(jī)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(shí)間8～10h,職工定員計(jì)13人(含管理人員),詳見表2。3空負(fù)荷及投料調(diào)試石人溝鐵礦排土場(chǎng)回收礦石項(xiàng)目,于2002年5月開始實(shí)施,6月進(jìn)行了空負(fù)荷及投料調(diào)試,7月份轉(zhuǎn)入了正常生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)近半年的生產(chǎn)運(yùn)行,現(xiàn)已初步收到了較好的經(jīng)濟(jì)效果。3.1巖礦比、磁滑輪系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)費(fèi)由于在排土場(chǎng)回收礦石工藝簡(jiǎn)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(xiàng)費(fèi)用,只是增加了巖、礦比和磁滑輪系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)費(fèi),但從綜合成本看,仍然較低。按實(shí)際情況測(cè)算,在正常生產(chǎn)條件下,平均礦石成本約為29元/t,而當(dāng)?shù)赝荣|(zhì)量礦石市場(chǎng)價(jià)為38元/t(不含運(yùn)費(fèi)),按年回收礦石2.8萬(wàn)t計(jì),每年可獲得直接經(jīng)濟(jì)效益25.2萬(wàn)元,投資收益率為42%。3.2石人溝銅礦資源異常豐富該項(xiàng)目實(shí)施后,預(yù)計(jì)當(dāng)年下半年共可由排土場(chǎng)回收礦石1.3萬(wàn)t,2003年計(jì)劃出礦2.8萬(wàn)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(bǔ)了選廠供礦能力的不足。同時(shí),加工處理該部分礦石,每年可使選廠獲得直接經(jīng)濟(jì)效益40余萬(wàn)元。3.3減輕礦山經(jīng)營(yíng)負(fù)擔(dān),創(chuàng)造良好的社會(huì)效益如前述,該項(xiàng)目實(shí)施后,共安置礦內(nèi)職工及地方民工29人,每年支付勞動(dòng)報(bào)酬35萬(wàn)元,相應(yīng)減輕了礦山經(jīng)營(yíng)負(fù)擔(dān),同時(shí)創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益。綜上,該項(xiàng)目實(shí)施后,每年共可獲得綜合經(jīng)濟(jì)效益100余萬(wàn)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(duì)生產(chǎn)能力下降,選廠供礦緊缺的實(shí)際,因地制宜,探索性地實(shí)施了“排土場(chǎng)回收礦石”項(xiàng)目,使遺棄到排土場(chǎng)中的礦石再次得到了回收利用,在一定程度上彌補(bǔ)了礦石