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世界上地下矿山都在追求高效、澳门新浦京电子游戏安全,三宁矿业的挑水河磷矿是我国目前建成的绿色智慧矿山的

来源:http://www.roundh.com 作者:品牌榜 人气:81 发布时间:2020-01-07
摘要:记者到过的矿山无数,矿区环境优美的比较少,大多是“晴天一身灰,下雨两脚泥”。今年6月,记者到了三宁矿业,正赶上下雨,皮鞋上只有水,没有泥;9月份再次到三宁矿业,大晴

记者到过的矿山无数,矿区环境优美的比较少,大多是“晴天一身灰,下雨两脚泥”。今年6月,记者到了三宁矿业,正赶上下雨,皮鞋上只有水,没有泥;9月份再次到三宁矿业,大晴天,衣服上没有灰。记者在公司矿区看到的是绿树成荫,花团锦簇,小桥流水,山山相对,路径曲曲,暗香幽幽,一派山水田园风光!穿过矿区的文望公路已经硬化;经过园区的沙土路变成了水泥路并黑化;流过矿区800多米的挑水河,经过优化改道和整治,潺潺清澈;矿工宿舍和食堂进行了旅馆化改造,远方的客人不约而同地认为这是宾馆和酒店;矿区景点建设已具雏型,花坛的草是从日本购进的品种,其特点是能四季开花;道路两边栽种的是大桂花树,办公室主任张荣告诉记者,不知咋的,今年桂花树已是二度开花,不仅室外桂花飘香,芬芳的味道还挤进了室内;职工健身房、篮球场、网球场、羽毛球场也相继建成……

基律纳铁矿位于瑞典北部,深入北极圈内200km,是世界上纬度最高的矿产基地之一,全年中有一大半时间被大雪覆盖,严寒难耐。同时,基律纳铁矿以产高品位铁矿石著名,其铁矿蕴藏量约18 亿 t,矿山井下巷道宽阔,采矿设备十分先进,是目前世界上最大的铁矿山之一。

美国、加拿大、澳大利亚等国家处理0.15%~0.45%低品位铜矿石,2%以上的铜氧化矿石和0.02%~0.1%的铀矿石基本上都采用堆浸和原地爆破浸出回收。

化学矿业的快速发展还得益于企业开采效率的极大提升。新中国成立初期,化学矿山的开采主要靠人工,效率慢、安全性低且不环保。经过了机械化开采的应用推广,目前我国又在充分利用数字化、网络化、智能化等技术,实现了化学矿山的智能化、绿色化开采,极大提升了企业的开采效率,促进了行业高质量发展。

三宁矿业认为,磷矿资源开发遇到的三个特点,也就是三道坎,其中关键节点是选矿技术,攻克了选矿技术,这坎再高都能过去。信心比黄金更重要。董事长和总经理的信心激励着三宁矿业工程技术人员兵分两路,一是公司的院士工作站率领自己的技术研发团队,启动“低品位磷矿高效分级及废弃资源处理绿色关键工艺系统集成项目研究。”二是购买经研究中心改进的大型重介质旋流器和选矿自动化控制系统。在两路人马的努力下,公司集中突破了微密度差下难选磷矿石“精准分选”的技术问题,让大于0.1克/立方米的分选密度的磷矿石都可以入选。这个突破,使中低品位的磷矿石全层开采、贫富兼采,由不可能办到的事情变为完全可能办到的事情。同时,政府最担心矿山企业图眼前利益,“采富弃贫”损失浪费国家资源的问题,也一并找到了科学解决的方法。因为,微密度差下难选磷矿的精准分级技术,使中低品位的磷矿石能够全部入选,选后的精矿品位可以达到28%以上,进入到富矿级别,可以直接萃取高浓度磷酸,用于制作化肥和其它化工原料。

采矿工艺灵活,开采工作面易灵活调整,可多个作业面同时回采;

目前,国外还强调建立无废料矿山洁净矿山德国鲁尔工业区瓦尔斯姆煤矿就是成功的例子,用洗煤厂的煤泥和煤发电燃烧后的煤灰和破碎后的井下废石加入水泥经活化搅拌,用PM泵打到井下充填空区,矿山不向外排任何固体废料。

化学矿山企业通过与高校建立长期合作机制,以建设绿色、智慧矿山为目标,以实现安全生产智能化管控等为技术攻关方向,开展高效采矿技术与管控手段相结合以及充填采矿等研究。这些技术已在部分化学矿山企业得以应用,将回采率由原来的50%升至90%,提高了资源利用率和企业效益。同时,化学矿山企业还与国内外多家先进矿山采掘、选矿设备专业研究机构和制造厂商联合,对设备进行全面升级,在提高效率的同时,实现了本质安全。

挑水河磷矿矿长李勇介绍称,公司应用采选充一体化智能管控集成工艺技术,使整体生产经营组织协调得到优化,现场风险管控能力得到提升;为降低开采对环境的影响,井下投资5000多万元建设自动破碎放矿溜井2个以及全长4100米的皮带廊,选用无极绳猴车运送人员,地面装矿采用自动计量装车技术,最大限度保证了井下空气质量;选矿厂选用国内最先进的选矿工艺和设备,对重介质选矿生产工艺与控制实现高度集成,实行闭路循环,实现了无废排放;研究开发出尾矿胶结充填生态采矿技术,用充填法采矿代替了传统的房柱法采矿,实行采条带矿、充空条带,用尾矿充填体置换矿体,实现了矿石不落地、废石不出井、尾矿返回空区充填,有效解决矿山选矿粗尾矿难利用、矿山环境保护治理费用多等难题,有效地控制了地表的变形破坏,保护了地表河流、建筑物和公路,避免矿山开采后形成次生地质灾害,实现了生产经营全过程的生态绿色。

巷道支护采用喷锚网联合支护。喷射混凝土厚度一般为3-10mm,由遥控混凝土喷射机完成,锚杆和钢筋网安装使用锚杆台车。大量智能遥控机械设备的投入使用,大大减少了支护工作量和成本,提高了支护效果。

该方法是日本人1967年提出的。CLB的主要特点是能适应水深的变化保持正常作业。但CLB法的产量只能达100t/d,远达不到工业开采的要求。因此,CLB采矿法于上世纪70年代末被放弃。

2011年,云南磷化工、贵州开磷等7家化工矿山企业首批获得国家绿色矿山试点单位。湖北三宁矿业已建成湖北省首家绿色智慧矿山,创建了磷资源开采、选矿、充填和深加工一体化、矿区环境治理和矿地关系和谐的磷矿资源绿色开发新模式。

获得国家级高新技术企业认证的三宁矿业公司,用机械化、数字化、信息化、网络化、智能化“五化联动”的手段,通过高新技术减人、换人。矿山用人少,人员伤亡事故就必然减少,这是促进矿山本质安全和环保的全新举措,为实现矿山安全生产开辟出一条崭新途径。

目前,国内矿山主要处于自动化向智能化过渡阶段,而部分国外矿山已经实现了无人矿山,如瑞典的基律纳铁矿,今天《矿业汇》就带大家了解世界最大地下矿山基律纳铁矿的智能采矿技术。

06、大洋多金属结核采矿

进入21世纪,我国化学矿业实现迅猛发展,产业集中度不断提升,开采、加工和贸易量均位居世界第一,在世界矿业格局中的地位也更加突出。目前,我国主要化学矿产品基本满足化肥、化工等行业对矿物原料的需求,特别是磷矿年产能由不足2000万吨提升至1.23亿吨,保证了磷肥工业矿肥结合的发展,实现了高浓度磷复肥及磷肥自给自足。钾肥工业也实现了从无到有。2017年,钾肥产量为1014.5万吨,保障程度提升到了50%,为我国粮食安全作出了重大贡献。

其主要采矿作业面已没有风钻工、支护工、撬毛工,取而代之的是全液压的凿岩台车打眼,以及锚杆台车跟进支护、作业面撬毛机撬掉松动的毛石。

2010年,为了提高产量,提高设备的可靠性和效率,矿山对提升系统进行了大规模改造,对用于停车和紧急制动的液压盘式制动器进行了检修,安装了新型传感器。通过技术改造,提升系统实现了智能化。

巷道支护采用喷锚网联合支护,由遥控混凝土喷射机完成,锚杆和钢筋网安装使用锚杆台车。

1986~1990年间,国内化学地质矿山生产出现平稳发展的良好势头,化学矿山大幅度超额完成生产指标。磷矿石总产量已达8000多万吨,化工硫铁矿总产量已达2000多万吨。钾盐、硼矿石、明矾石等化学矿产品产量也都大幅度超过计划。

资料显示,湖北省宜昌地区的磷矿是胶质磷矿,属难选矿,这是第一个特点。第二个特点是,宜昌有数十亿吨磷矿资源,总量很大,而高品位磷矿只占10%左右,也就是说中低品位的磷矿占80%以上。如果选矿技术过关,宜昌的磷矿资源开采时间可延长100年,如果选矿技术不过关,只采富矿,把中低品位的磷矿石丢掉,宜昌磷矿资源开采的时间就相应缩减100年。三宁矿业公司座落在宜昌樟村坪镇,已探明的储量为2亿吨,其中高品位矿石约6000万吨,有1.4亿吨是中低品位矿石。第三个特点,磷矿是战略资源,与国家粮食安全息息相关,对磷矿的开发必须是全层开采、贫富兼采,不允许采富弃贫,损失浪费磷矿资源。

3、钻孔装药及爆破

在国外尤其是发达国家,对矿山环境都采用综合治理的措施。对矿山排出的废水、废气、废渣及粉尘、噪音等均有严格的技术标准,许多低品位的矿山,因环保治理费用太大,而无法建设和投产。

1990年,我国磷、硫矿产量分别跃居世界第三和第四位;还建成了20万吨/年氯化钾生产厂,填补了国内钾肥空白。初步形成了较为完整的化学地质矿山工业体系。一是化学矿山行业单一产品的历史已告结束。在磷、硫原矿、精矿的基础上,按用户需求,增加了各级酸法加工用磷矿、黄磷和钙镁磷肥专用矿等多种产品。二是以矿为主,矿肥结合,矿化结合,综合利用的发展道路越走越宽广。三是胶磷矿选矿不断取得新成果。同时,矿山科技攻关和管理水平再上新台阶。

古德生院士(左一)、中南大学王李管教授(右一)等下井指导充填采矿法的实施。

基律纳铁矿多年的安全高效开采得益于分段崩落法的成功应用,这种采矿方法的优点主要有:

02、溶浸技术应用日益广泛

1980~1985年,化学矿山累计投资是前30年投资总和的2.12倍,形成的磷、硫标矿生产能力,分别占现有生产能力的45.1%和94.1%,为化学矿业的持续、稳定、协调发展奠定了基础。

磷矿精准分级技术这个全新的低成本、无害化、废弃磷资源再利用的绿色生产的新工艺,从源头上实现了对磷化工废弃物的处理和综合利用。数据显示,公司研发的磷矿重介质旋流器大型化选矿技术、高效低品位磷矿精准分级技术、废弃磷矿资源综合利用技术,使资源综合利用率由57%左右提高到89%以上。总经理王学梁表示,经初步估算,通过这项技术突破,仅湖北省可以多利用的资源量就会超过18亿吨之多!

有利于大规模、机械化、高强度开采;

随着工业的发展,对矿物资源的需求不断增加,目前不管是发达国家还是发展中国家都把占有资源、开发资源做为战略性措施来考虑,因此在开采上涌现了大量的高效、安全、低成本的采矿技术和方法,需紧跟先进技术的步伐,开发好资源。

化学矿业是我国矿业的重要组成部分,其兴衰关系到我国化学工业及至整个国民经济的发展。自新中国成立以来,我国化学矿山有了突飞猛进的发展。在主要化工矿产品产量保持快速增长的同时,技术创新实力也逐渐增强,企业对绿色发展和践行社会责任愈加重视。

危险性岗位实行远程遥控控制

二、智能高效采矿技术

目前,世界上地下矿山都在追求高效、安全,机械化水平、自动化水平不断提高。

云南磷化、贵州瓮福、湖北三宁矿业、青海盐湖、湖北兴发等大型磷、硫、钾矿山企业相继建设了博士后工作站和国家磷资源开发利用工程技术研究中心,推动了化工矿山的科技进步和创新发展。

为提高矿井自动化水平,实现自动化减人的目标,在矿井建设过程中,公司经过多方考察和论证,一是将矿井运输系统由运行管理复杂的电机车运输改为皮带机运输,增加投资近2000万元;二是将空场法采矿变更为胶结充填法采矿,增加投资近8000万元,但大幅改善了矿山作业环境,不仅大规模压缩了生产管理人员(仅为传统采选方式人员的1/2,年节约人员费用支出1000多万元),而且实现了矿山生产的本质安全。

主斜坡道位于矿体北部的下盘,坑口在工业场地附近,标高为+230m,在进口段为单车道、双巷,延伸至420m水平时合并成为一条双车道的单巷斜坡道,直线折返形式向下延深与各生产水平、辅助水平联结。斜坡道的坡度为1∶10,巷道局部采用喷锚网支护,路面均进行了硬化处理。

基律纳铁矿采用竖井+斜坡道联合开拓,矿山有3条竖井,用于通风、矿石和废石的提升,人员、设备和材料主要用无轨设备从斜坡道运送。主提升竖井位于矿体的下盘,到目前为止,采掘面和主运输系统已下移了6次,目前主要运输水平在1045米水平。

1991年,我国化学矿山建设又谱新曲。世界银行项目大峪口矿肥工程继黄麦岭矿肥工程、瓮福磷矿之后正式开工建设,樟村坪磷矿、海口磷矿等正式通过国家验收,化学矿山系统全年完成投资8.6亿元,新增磷矿石和天然碱矿产能各50万吨。

走进三宁矿区,如果你不经意,还以为走进了哪个城市的公园。

井下运输系统有胶带运输和有轨自动运输两种类型,胶带运输主要负责井下破碎站至提升箕斗段运输,有轨自动运输一般由8列矿车组成,矿车为连续装、卸载的自动化底卸车。

我国现阶段的非煤矿山的开采深度一般都不超过700~800米,但近年已有一些埋藏深度达1000米左右的矿床正在开发,铜陵有色金属公司所属的冬瓜山铜矿床、金川二矿区就属于其中。

通过采用先进的集成控制技术,贵州开磷、湖北三宁矿业等企业在矿井开采、选矿等活动中,实现了地面智能调度中心远程管控,提高了化工矿山行业的整体自动化水平。

井下系统自动化

巷道掘进采用凿岩台车,台车装有三维电子测定仪,可实现钻孔精确定位。巷道掘进采用深孔掏槽,孔深一般为7. 5m,孔径64mm。采场凿岩采用瑞典阿特拉斯公司生产的SimbaW469型遥控凿岩台车,孔径115mm,最大孔深55m,该台车采用激光系统进行准确定位,无人驾驶,可24h连续循环作业。

海底遥控车采矿方法

随着技术装备的迅速发展,我国大型化学矿山企业已实现机械化、智能化、大型化、自动化和数字化开采。如云南磷化主要采掘运输设备实现了大型化、系列化和现代化配置,达到国际一流水平;贵州开磷、贵州瓮福、湖北三宁矿业、湖北宜化矿业、青海盐湖、新疆罗布泊钾肥等企业已实现大型化、智能化、数字化开采和选矿,资源利用率和开采水平都很高。

充填法在金属矿山中早已经有人应用,但用于磷矿开采的条带充填采矿法在湖北省境内,三宁矿业走在了前列。

1965年,基律纳铁矿由露天转入地下开采后,一直采用特大规模无底柱分段崩落法开采并沿用至今,分段高一般为50- 55m。

小结


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