大台沟铁矿简介及采矿技术构思(董振民)
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浅析书记沟铁矿改进采矿方法作者:张皓来源:《环球人文地理·评论版》2014年第02期摘要:内蒙古大中矿业有限责任公司书记沟铁矿地理位置在包头市北偏西,距包头市约80km,位于内蒙古乌拉特前旗小佘太乡境内。
矿区有大中公路与包头市相通,交通便利。
书记沟铁矿矿区地处内蒙地轴的中部,产于五台区地层角闪岩段含矿层,矿区以断裂构造为主,由于断裂构造作用,形成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ异常4个异常区(矿体)。
关键词:阶段空场嗣后充填采矿法一、书记沟铁矿基本情况书记沟铁矿设计生产规模230万吨/年,2013年实际采矿能力为145万吨。
矿山总服务年限为17.6年。
矿山累计查明资源量8820.73万吨,截至2013年底保有资源量7368.61万吨。
矿山开采方式地下开采,主要采用无底柱分段崩落采矿法。
设计的采矿回采率为85%,贫化率为20%,选矿回收率为84%。
矿山采用竖井开拓,矿床开采的总顺序为自上而下后退式回采。
二、书记沟铁矿改进采矿方法的背景无底柱分段崩落采矿法必然导致地表塌陷,经过近十年的生产,现矿区内地表已出现两个塌陷坑,而矿体地表为耕地及季节性河流,地表塌陷将导致耕地破坏和季节性河流灌入井下。
同时,无底柱分段崩落采矿法必然导致矿石损失率、贫化率偏大,使矿山长期经济效益下降,服务年限缩短。
根据国内外大量矿山的生产实际证明,在矿体赋存状况及开采技术条件合理的条件下,该方法损失贫化均达到20%以上,若矿体赋存条件不适合该方法,矿石损失贫化指标还将进一步加大,从而使开采技术经济指标进一步恶化。
为了解决上述问题,内蒙古大中矿业股份有限公司通过与长沙矿山研究院合作,于2013年开始在Ⅲ、Ⅳ异常区(矿体)1200m中段以下采用阶段空场嗣后充填采矿法进行采矿。
三、采用阶段空场嗣后充填采矿法的重要意义:㈠有效保护矿区地表及周边生态环境。
可对采空区提供有效的支撑,防止采场上下盘围岩及顶板的冒落,从而有效保护矿区地表及周边生态环境。
铁矿选矿技术和工艺方法探讨樊庆强1 王文征2发布时间:2021-07-26T16:35:21.867Z 来源:《基层建设》2021年第14期作者:樊庆强1 王文征2[导读] 现阶段,我国在进行铁矿选矿时相关的技术、设备以及工艺方法均已达到比较先进的水平1格尔木西矿资源开发有限公司青海海西 8160002鸿丰伟业矿产投资开发有限公司青海海西 816000摘要:现阶段,我国在进行铁矿选矿时相关的技术、设备以及工艺方法均已达到比较先进的水平。
我国所拥有的铁矿石的种类相对较多,且分类也较细较杂,同时也显现出铁矿贫瘠的情况。
从相关的调查资料中可以看出我国铁矿石分布地区的地质成分相对复杂且铁矿石中所含的矿物共生关系也相对复杂,所以可靠的选矿技术与工艺方法可以有效的提升铁矿石的质量并可以减少对资源的消耗,可以见到较好的经济效益,可见强化铁矿选矿技术与工艺方法的研究有着非常重要的意义。
鉴于此,文章对铁矿选矿技术和工艺方法的应用进行了研究,以供参考。
关键词:铁矿;选矿技术;工艺方法1当前铁矿石的资源现状分析第一,分布不均匀,且总量有限。
目前,我国铁矿资源整体呈现逐渐下降的趋势,若要减少铁矿石从外界的引入量,缓解当前工业发展面临的压力,则应对国内资源进行充分运用,以提升工业企业自给能力。
我国铁矿资源主要分布在安徽、湖北等地,优质铁矿石呈现不断减少的趋势,且后备矿山也会随之出现严重不足。
第二,开采难度不断提升,且采购成本持续增加。
部分优质矿石主要处于深层,导致开采难度不断提高,开采成本增加。
第三,选矿技术有待提升。
近年来,虽然我国铁矿石的选矿技术取得明显进步,但仍然存在许多问题,例如,生产指标并未满足相应标准等。
由此可见,工业企业在原料质地方面面临较高要求,提升选矿技术水平刻不容缓。
2铁矿选矿技术和工艺方法研究在选矿工作开始后,要整合加工利用的基本流程,技术人员要依据管理要素完善工艺流程,就要集中关注选矿工艺项目的基础要点,针对矿床地质较高的地区,因为采矿过程中矿体较为稀薄,若是出现废石,则会造成严重的矿石贫化现象,因此,相关技术人员要尽量执行破碎操作而避免磨矿处理,并且要落实适当的加工控制流程,有效提升冶炼处理工作的整体水平。
大台沟铁矿的成因及找矿标志王志宏;郑娇【摘要】大台沟铁矿位于本溪市南郊桥头镇,距本溪市约16 km.矿床属前寒武纪硅铁质建造.通过对矿床的成矿作用、矿床地质特征的分析,提出了大台沟铁矿床的成矿机制、矿体形态、矿物共生组合、围岩蚀变等方面的矿化特征,部分揭示了大台沟铁矿床的成矿模式及找矿标志.【期刊名称】《辽宁科技大学学报》【年(卷),期】2010(033)004【总页数】3页(P353-355)【关键词】铁矿;鞍山式铁矿;成因;找矿标志【作者】王志宏;郑娇【作者单位】辽阳县国土资源局,国土资源勘测中心,辽宁,辽阳,111200;中国冶金矿业,鞍山冶金设计院,辽宁,鞍山,114001【正文语种】中文【中图分类】P618大台沟铁矿位于本溪市南郊桥头镇,距本溪市约16 km;位于鞍山-本溪铁矿成矿带的东部,周边大型铁矿密布,西侧约20 km为弓长岭铁矿,南(偏东)约10 km有南芬铁矿、徐家堡子铁矿,北约8 km为北台铁矿,东侧约10 km为思山岭铁矿。
与以上各矿相似,大台沟铁矿亦为典型的“鞍山式”铁矿。
2005年正式开始全面地勘探工作,至2007年底已探明区内铁矿资源量约35亿t。
该矿具有埋藏深、矿体延深大、倾角陡、品位低、矿体规模大等特点。
大台沟矿区内分布有一个呈厚大板状大型铁矿体,长约2 km,水平宽约1.3 km;走向北西325°,倾向南西,倾角80°~90°(近直立),向北西侧伏;埋深1.10~1.48 km,上部见矿标高-840~-1 130 m。
矿石中TFe品位一般在28%~40%,平均品位33.21%;主要金属矿物为赤铁矿和磁铁矿,其次为镜铁矿。
以选矿工艺要求可分为上部赤铁矿石(OFe)、中部混合矿石(OFe+m Fe)和下部磁铁矿石(m Fe),但在空间上这三种矿石类型相互穿插。
矿床以混合矿石居多,磁铁矿石较少。
矿体直接的顶、底板围岩为含铁石英岩、绿泥片岩。
辽宁铁矿资源储量全国第一等作者:来源:《侨园》2010年第05期辽宁铁矿资源储量全国第一据辽宁省国土资源厅的统计,2009年辽宁新增铁矿石探明储量52亿吨、远景储量120亿吨,石灰石矿新增储量8亿吨,煤炭新增储量21.3亿吨,新增各种有色金属储量十几亿吨。
至此,辽宁以铁矿资源储量全国第一、各种矿产资源储量倍增的态势,重返全国矿产资源大省的行列。
辽宁是钢铁工业大省,对铁矿石需求量巨大。
2008年春天,辽宁省地勘局组成勘查队再次开进本溪大台沟,开始以“攻深找盲”的方法找寻大铁矿。
2009年6月,在大台沟1200米深处找到了探明储量30亿吨、远景储量70亿吨的世界最大单体铁矿。
随后,在大台沟附近的花红沟、鞍山黑石砬子、辽阳弓长岭铁矿又找到了探明储量22亿吨、远景储量超过50亿吨的特大型铁矿床。
这两座特大型铁矿的发现,对稳定辽宁乃至全国铁矿资源价格,保证钢铁企业高速发展至关重要,为全省经济社会又好又快发展提供了坚实的保障。
沈阳6个“非遗”项目将亮相世博会辽宁周万众瞩目的上海世博会举行期间,沈阳的6个“非遗”项目将在“辽宁周”(5月29日至6月2日)上精彩亮相。
沈阳市的国家级“非遗”项目“京剧唐派艺术”、“评剧韩、花、筱”、“老龙口白酒传统酿造技艺”,省级“非遗”项目“面人汤技艺”、“初春枝满族民间剪纸”,市级“非遗”项目“慧英发绣”等6个项目将作为沈阳市“非遗”保护项目的代表亮相上海世博会。
届时,“老龙口白酒传统酿造技艺”、“面人汤技艺”、“初春枝满族民间剪纸”、“慧英发绣”均由代表性传承人进行现场演示:“京剧唐派艺术”、“评剧韩、花、筱”则由优秀青年演员进行现场展演。
赴朝鲜旅游沈阳可直飞平壤4月12日,朝鲜正式成为中国公民组团出境旅游目的地国家。
面对即将到来的赴朝旅游高峰,4月20日,辽宁省公安边防总队出台了一系列新举措,为游客提供更加便利、快捷的服务。
据介绍,除丹东陆路外,游客还可从北京、沈阳两个航空口岸直飞平壤。
辽宁本溪大台沟铁矿是一个隐伏的超大型铁矿,位于鞍山一本溪铁矿成矿带内,行政区划属本溪市平山区桥头镇。
该矿床属太古宙鞍山群樱桃园组中的鞍山式铁矿。
上部主要为条带状赤铁矿,中下部为混合矿和条带状磁铁矿。
已提交(332+333)类铁矿石资源量33.95亿吨,矿体平均品位TFe33.07%,为一特大型铁矿床,成为我国有史以来提交的规模最大的铁矿床。
这个铁矿是怎么发现的?铁矿发现之前,曾有单位根据航磁异常、磁法异常等推断大台沟地区深部赋存铁矿,深度在800米处,有个单位在大台沟打过钻,钻孔深达1030米,却无功而返。
辽宁地勘局发现大台沟航磁异常规模大,异常中心明显,异常中心ΔT>4000 nT,作了6个月的野外地质及物探工作,包括地面1:10000面积性高精度磁法测量。
详细圈定了大台沟磁异常,异常最高值△T 5990 nT,判断该地区航磁及地磁异常是由鞍山式铁矿引起,经过多次计算和反演推断,作出大胆的推断,该矿的铁矿石应赋存在地下1239-1280米之间。
9月份开始施工,东北成本高,一钻下去就是300万。
技术人员经过了反复的论证。
钻到1250米的时候还没见到预期的矿石,达到1280米时,才见到,见矿220米后仍未见底。
第一个深钻见矿后,开始加密钻孔,因矿体埋藏深,形态不清,如何评价世界上没有先例,勘探人员研究详查方案,按100×100网格布钻,先上5台2000米钻机按纵向布孔,然后按横向布钻。
结果5钻孔孔见矿。
要基本查清大台沟铁矿资源,化解勘查风险,仅靠地调院、辽宁省地勘局自身的力量是很难实现的。
于是,寻找联合勘查—开发合作伙伴。
经过与深圳亿众鑫矿业投资有限公司数十次反复磋商,双方达成了联合勘查开发协议,并在本溪成立了本溪亿众鑫矿业投资有限公司,同时吸收辽宁本溪钢铁集团加入股份20%。
三方将于2010年进行矿山建设,本溪大台沟铁矿将建设成为世界一流的高科技自动化矿山。
预计2015年实现年产铁精粉500万吨的前期目标,项目总投资25亿元。
放眼国外,有着控制全球70%铁矿石供应的四大矿山(淡水河谷、力拓、必和必拓、FMG)。
而国内,我国的铁矿资源较为丰富,28个省市600多个县内都分布着各类铁矿床。
那么,大家知道中国的八大铁矿分别在哪里吗?一、鞍山铁矿位于鞍钢附近,是鞍钢铁矿石的供应者,资源丰富,连同本溪铁矿探明储量超过100亿吨,其中工业储量40多亿吨,居全国之首。
包括东鞍山、弓长岭等矿区,呈弧形分布于鞍钢周围。
特点是铁矿石品位低,但分布广,储量大。
鞍山不仅有着祖国钢铁之都的美誉,还拥有中华宝玉之都、海城世界镁都等光环四射的头衔。
从空中俯瞰,在这片广袤的沃土上分布着一座座资源巨大、品位高档的矿山。
在过去的几十年里,从这一座座聚宝盆里开掘出来的大批丰富矿产,为鞍山这个重工业城市的发展壮大,为鞍山经济的振翅高飞做出了不可磨灭的贡献。
二、本溪大台沟铁矿大台沟铁矿发现于2006年,地点位于本溪市平山区桥头街道台沟村。
初步勘探发现,大台沟铁矿资源储量为51.92亿吨,是已探明的亚洲最大的单体铁矿。
但经过6年的进一步勘探发现,大台沟铁矿的远景储量将突破100亿吨大关,从而轻松打破瑞典基律纳地下铁矿保持百年之久的世界纪录。
而且大台沟铁矿具有埋藏深、储量大、倾角陡、矿体延伸大、开采技术含量高等特点,铁矿石平均品位估计在32%左右,部分富矿品位达到50%。
三、迁安铁矿位于河北省东北部。
迁安、滦县一带是我国四个特大铁矿带之一。
迁安铁矿现为我国四大铁矿之一。
储量丰富,探明储量50亿吨左右,且埋藏浅,易于露天开采。
铁矿石主要供京津唐钢铁基地。
四、白云鄂博铁矿位于内蒙古自治区中部,包头市北面。
属多成因的内生铁矿,也是大型的铁、稀土、铌等多种有用矿物共生矿,其中稀土储量占全国总储量的90%以上,世界已探明总储量的六分之五,有“世界稀土宝库”之称。
铁矿石主要供包头钢铁基地。
包头也已成为我国最大的稀土工业基地。
五、马鞍山铁矿位于长江下游苏皖交界的南京、芜湖一带,是一种内生铁矿床,与铜矿共生。
陈台沟铁矿采选工程技术说明一、项目特点1.1 矿区地表环境特点矿区紧邻城区,地表分布有大量工业设施、公路、村庄等建构筑物和农田。
矿区距鞍千公路1km,其间有乡村公路相通,环市铁路从矿区西侧1km处通过,矿区西侧矿权外即为鞍山市高科技园区, 紧邻激光园区, 区外北侧为齐大山铁矿等工业设施,区内西北角有调军台选矿厂, 东部有从南向北的公路穿过矿区,东侧有正在开采的徐东沟露天矿,东南侧有鞍千选场和徐东沟运往鞍千选场运输皮带廊,再往东为千山风景区,向南为鞍山烈士陵园和千山镇;区内还有鞍山钢铁公司的油库和炸药库等工业设施和陈台沟村等民用设施。
矿区范围较小, 加之存在地表建构筑物, 较近的地表只有陈台沟等较小的山沟,周边无法找到储存全部尾矿的山沟或平地作为尾矿库。
另外, 矿区附近无法寻找到满足矿山生产需要的炸药库库址。
区内水系较发育,于矿区东部有一条小河,为沙河上游支流,常年流水,流向由南至北。
1.2 资源赋存特点(1)矿体埋藏深而且倾角陡陈台沟铁矿矿体主要赋存在距地表900m以下。
主要矿体Fe1矿体目前控制标高-803~-1670m。
矿体呈厚层状,总体走向330°左右,倾向北东,倾角68°~75°。
矿体厚度为77.85~272.61m,平均为162.09m。
(2)地温很可能较高该矿床埋藏比较深,矿量基本赋存在地表900m以下,虽然矿区仍未开展地温测量,但根据一般地温增温梯度,(地壳的近似平均地热梯度是每千米25℃)和其他深井矿山实测地温数值,-1200m水平岩石温度可能达35℃左右,随着开采深度的增加,地温将进一步上升。
开采过程中很可能存在热害问题。
地热、加上空气绝热压缩散热、爆破散热、机电设备散热以及人体散热等可能将给矿山生产带来危害。
(3)地应力可能较大矿体主要赋存于太古界鞍山群樱桃园岩组绿泥石英片岩中,埋藏深度900m以上,最深可能达2000m以上。
静压力和地壳运动等构成地下岩石原岩应力, 矿体所处位置决定了原岩应力将较高。
大台沟铁矿地球化学特征与矿石质量分析作者:温德娟来源:《环球人文地理·评论版》2015年第03期摘要:大台沟铁矿为一隐伏的超大型铁矿床,铁矿体赋存于中太古代鞍山群樱桃园岩组含铁石英岩中,属典型的“鞍山式”火山-沉积变质铁矿床。
通过光、薄片观察、粒度分析、物相分析、基本分析等手段,详细研究分析了矿石类型、地球化学特征、有用矿物的嵌布方式、矿石中有害组分等。
通过分析认为,大台沟铁矿矿石矿物成分简单、矿石质量较好、矿石品位均匀,矿化连续。
关键词:大台沟铁矿;地球化学;矿石质量;鞍山式铁矿;辽宁省1、前言大台沟铁矿为一隐伏的超大型铁矿床,铁矿体赋存于中太古代鞍山群樱桃园岩组含铁石英岩中,属典型的“鞍山式”火山-沉积变质铁矿床。
矿体自上向下划分三种自然矿石类型,分别为赤铁矿石、复合矿石及磁铁矿石。
矿体上部受氧化作用较强,在勘探线剖面上赤铁矿石与复合矿石及磁铁矿石的界线呈参差不齐的漏斗状。
矿体氧化界线在-900m~-1200m之间,氧化作用主要是外生成因,与矿床形成过程中及成矿后受古地理古气候条件的影响有关,部分氧化矿与热液作用有关;主要矿石类型有上部条带状赤铁石英岩、角砾状赤铁石英岩等,无磁性;复合矿石位于矿体的中部,主要矿石类型有磁铁赤铁石英岩、含透闪磁铁赤铁石英岩等,矿石显磁性,局部磁性较强,磁铁矿含量较高;磁铁矿石主要矿石类型有条带状磁铁石英岩、透闪磁铁石英岩等,磁性强,磁铁矿含量大于25%,局部含少量赤铁矿。
2、矿石的矿物成分大台沟铁矿区发现的铁矿属鞍山群樱桃园岩组含铁层,矿石中的矿物成分较简单。
通过光、薄片观察研究,铁矿石中发现有十余种矿物,分别属于氧化物、碳酸盐、硅酸盐、硫化物等四大类。
按其生成环境可分为原生及次生两大类。
不同类型矿石的主要组成矿物种类基本一致,但含量存在较大的差异。
3、矿石的结构构造铁矿层经历了多期次的变形变质作用的改造,形成了不同的结构构造类型;构造类型有:条带状、条纹状、角砾状、小褶皱状、块状、石香肠状等,以条带状为主,其次为角砾状及小褶皱状。
大台沟铁矿简介及采矿技术构思董振民本溪大台沟矿业有限公司摘要大台沟铁矿是近年发现的世界级特大型地下铁矿,它储量大、埋藏深、开采难度大,无论矿山设计、还是矿山建设都不能按常规进行。
本文简单介绍了大台沟铁矿概况,并讨论了采矿技术构思。
关键词地下开采崩落法技术构思大台沟铁矿是本溪大台沟矿业有限公司(以下简称“大台沟矿业”)的主体矿山,是目前世界上最大的单体铁矿山,已探明铁矿石资源储量52亿吨,远景储量在100亿吨以上,本溪大台沟矿业有限公司由深圳市亿众鑫矿业投资有限公司(万利加集团下属公司)、辽宁省地质矿产调查研究院联合组建。
大台沟矿业以“第二找矿带”找矿思路为指导,并充分利用已有的资料,在2008~2013年对大台沟矿区的8~23线地段进行钻探,共施工35个钻孔,总进尺61000多米,查明大台沟铁矿为一厚度巨大、急倾斜板状矿体,控制矿体走向长度3200米,平均宽度870米。
在当前国际矿石垄断集团控制矿价的形势下,大台沟铁矿的发现对中国的矿业具有十分重要的战略意义,开发大台沟铁矿,对缓解国内矿产品供需矛盾、减少矿石进口数量、平抑进口矿石价格将发挥重大作用。
1.大台沟铁矿简介1.1地质概况大台沟铁矿位于辽宁省本溪市桥头镇,距沈阳市南87千米,距本溪市16千米,沈丹、本辽高速公路、铁路、国道从矿区东部和北部通过,有村镇级柏油公路通往沈丹、本辽高速公路,交通十分便利。
大台沟铁矿位于华北陆块的北缘,胶辽地块上太子河-浑江台陷的边部,中国鞍山-本溪沉积变质型(BIF)铁矿重要成矿区带上。
区内地质构造较复杂,变形变质作用明显。
出露地层有太古界鞍山群,下元古界辽河群,上元古界青白口系和震旦系、古生界及新生界地层等。
区内已发现特大型铁矿6处,大中型31处,约占全国总储量的1/5,我国著名的鞍山钢铁集团、本溪钢铁集团都坐落在本区之内。
2010年大台沟矿业递交的《辽宁省本溪市大台沟矿区15-4线铁矿详查报告》通过了辽宁省矿产储量评估专家组评审,并完成了储量认定。
辽宁省国土资源厅以辽国土资储备字[2010]358号文对大台沟铁矿15-4线详查报告予以备案,共提交铁矿资源量34.74亿吨,平均品位32.59%。
2011年在详查基础上增加9个钻孔,至此累计施工35个钻孔,完成进尺6.1万余米,除有3个钻孔未见矿外,其它钻孔均见到铁矿体,见矿深度一般在1100~1400米,终孔深度在1701~2465米,其中有4孔穿透矿体北东边界,其余钻孔均未穿透矿体,估算增加资源储量8亿吨。
大台沟铁矿体为一厚度巨大、陡倾斜的板状体,推断矿体走向长大于 6 千米,矿体下延大于1.5千米。
详查范围为磁异常中心部位15-4线,控制矿体走向长2000米,矿体顶界面埋深1100~1200米(标高-900~-1000米),宽度578~1152米,平均宽度870.68米,控制矿体最大垂直延伸809米,矿体呈单斜层状产出,厚度变化小,变化系数Vm19.67%。
铁矿石中主要含铁矿物有:磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿,以前两种为主。
矿区TFe品位一般在25~40%之间,最高达62.41%,MFe最高达50.63%。
全矿床平均品位32.59%,矿体品位变化系数20.2%,属均匀型。
对施工的9个钻孔进行了井中温度测量。
井中测量温度范围48-61℃,高于正常地温,属正常地热梯度变化范围。
矿区放射性元素测试结果显示,矿区放射性不超标。
1.2矿山特点1.2.1储量大、埋藏深大台沟铁矿是目前世界上发现的资源量最大的单体铁矿,矿体为一厚度巨大、陡倾斜的板状体,倾角80-90°,中部隆起,向北西和南东两侧倾伏,推断矿体走向长大于6 千米,矿体下延大于1.5千米,且走向两端不封闭。
矿体顶界面埋深1100~1200米(标高-900~-1000米),区内共施工42个钻孔终孔深度在1701-2465米,其中只有4孔穿透矿体北东边界,其余钻孔均未穿透矿体。
1.2.2开采难度大大台沟铁矿属于特大型超深、超厚矿床,矿体为较脆硬的层状,岩石质量、完整性及其稳定性较好,首采区段地压在35MPa左右。
可能存在岩爆、开采地表塌陷等工程地质灾害问题;在今后井下开采过程中具有岩爆倾向的主要井巷,确保其长期稳定性的支护与防治措施;岩爆突发区的圈定、监测与控制等,是大家密切关注的问题。
矿区内地表水系发育,东部有细河由南向北通过,矿区构造发育,其中一条断层穿过细河,是否沟通细河河水尚需进一步查明。
钻孔测量温度范围48-61℃,高于正常地温。
对未来矿区通风降温、生产组织、成本控制等造成困难。
矿山建设面临着高地压、顶板含水、高井温的三重自然不利因素的挑战,使得我们必须提前做好准备,积极引进外部力量,同国内外重点科研机构展开合作。
1.3大台沟铁矿建设对国际国内的影响大台沟铁矿的勘查开发完全符合国家矿业发展的大方向,对中国矿业具有十分重要的战略意义,表明了“第二矿带”找矿的宽广前景。
在当前国际铁矿石市场供应紧张,矿价上涨的形势下,开发利用大台沟铁矿,乃大势所趋,十分必要。
大台沟铁矿一期建成以后,可年产铁精矿1000万吨,对缓解国内矿产品供需矛盾和抑制铁矿石进口数量与平抑进口矿价格有着重要作用。
2.地下开采的技术构思在当前国际铁矿石市场价格波动,国外三大矿业集团垄断的情况下,作为目前世界上最大的单体铁矿,探索可行的开采技术方案,控制并降低建设和运营的成本是大台沟铁矿开发建设的核心。
在充分考虑国内外钢铁市场,并借鉴国内外矿山的成功建设经验基础上,提出了大台沟铁矿地下开采的关键技术构思。
2.1设计模式大台沟铁矿储量巨大、矿体埋藏深,要建成“大规模化,大机械化,自动化和数字化”的四化矿山,须按当前世界最先进水平进行规划、设计。
国内没有同类矿山设计先例,世界范围内,只有瑞典基律纳铁矿与大台沟铁矿在资源储量、矿山规模、矿体埋深等方面相似。
为了更快更好地开发大台沟铁矿,自2008年开始,我们开展了一系列国内外考察,足迹遍及国内外相关典型矿山、设计研究机构和设备供应商,以及矿建施工单位。
经过两年多的国内外矿山交流考察实践,最终确定了“通过引进国际优秀设计团队,应用国际先进的设计理念,采用最先进的矿山生产工艺、设备,配合国内大型矿山设计院,联合设计”的思想。
具体实施方法是:由国外具有井下大型矿山设计经验的设计公司承担主体技术设计,同时在提升、运输、爆破、通风、精矿管道输送等工艺均邀请外国公司参与专项设计,再由国内具有井下大型矿山设计经验的设计院承担集成设计。
2.2 与国内外顶级公司团队的合作(1)矿山勘探和资源评估与澳大利亚MicroMine公司合作,请其担任国际矿产资源量评估报告咨询顾问,以国际标准规范探矿工作。
(2)岩石力学与地下水防治与Itasca公司通过国际合作建立其大台沟铁矿崩落法开采矿山设计、岩石力学评价及地下水防治的工作流程,确保大台沟铁矿设计和开采实践活动生产流程上的国际化标准。
(3)爆破与澳大利亚澳瑞凯(Orica)公司就凿岩爆破,炸药,起爆器材及装药设备进行了深入的合作,探讨合作建立散装炸药原料制备站。
Orica将以优质的爆破产品和先进的爆破设计方法配合大台沟铁矿,解决大结构参数的凿岩爆破难题。
(4)矿山设计与咨询拟聘请WSP、Hatch 、AF、AMC、PSI等外国矿山设计公司参与大台沟铁矿的技术设计,包括提升、运输、爆破、通风、精矿管道输送等工艺专项设计,最后由国内设计院进行设计转化,形成完整的施工图设计文件。
除此之外,还与长沙矿山研究院、长沙矿冶研究院等国内顶级的专业研究院所和高校合作。
(5)国际一流的供应商团队大台沟铁矿采矿、提升、运输和通风设备均采用国际一流的装备。
拟选择的供应商团队有瑞典ABB、德国SIEMAG、瑞典SANDVIC、芬兰ATLAS、瑞典GIA、澳大利亚ORICA、德国SCHALKE等。
2.3超深地下采矿的关键技术构思2.3.1超大结构参数无底柱分段崩落法大台沟铁矿建设计划达到3000万吨/年这样的产能规模目前在世界范围内的地下矿山是最大的。
根据有关资料显示,国内大型地下矿山规模在400万吨/年-800万吨/年,近几年有在建的矿山达到1500万吨/年或更大。
世界范围内的大型地下矿山如下表:表2-1 世界范围内大型在产或拟建地下矿产量矿山开采方法所在地(吨/天)昆钢大红山铁矿(在建) 分段崩落法中国云南24, 000亨德森(Henderson)自然崩落法美国36,000 河北钢铁司家营铁矿(在建) 充填法中国河北45,000 马尔姆贝里耶(Malmberget)分段崩落法瑞典45,000 安迪那(Andina)自然崩落法智利72,000基律纳(Kiruna)分段崩落法瑞典76,000 自由港-DOZ(Freeport – DOZ)自然崩落法巴布亚新几内亚80,000 奥尤陶乐盖(Oyu Tolgoi)(在建)自然崩落法蒙古85,000 大台沟铁矿一期(在建)分段崩落法中国本溪90,000 丘基卡马塔(Chuquicamata)地下矿(在建)自然崩落法智利120,000 特尼恩特(El Teniente)* 自然崩落法智利130,000 自由港-GBC(Freeport – GBC)* (在建)自然崩落法巴布亚新几内亚160,000目前,崩落采矿方法是世界范围内地下矿山大规模化的主要采矿方法,所以大台沟铁矿选定了自然崩落法和分段崩落作为备选采矿方法。
经过大量的岩石试验和论证,认为大台沟铁矿岩石强度高,完整性好,更适合无底柱分段崩落法。
图2-1 无底柱分段崩落法采矿结构参数对比关于产能验证,根据国内设计院的计算,完全可以达到3000万吨/年,还为扩大产能留有余地;国外的设计院和资深专家顾问也认为大台沟铁矿的产能潜力巨大,通过优化设计可以进一步提高产能。
2.3.2矿井开拓大台沟铁矿拟采用竖井与采区斜坡道联合开拓,阶段高度300m,采区开拓采用大结构参数布置,采区溜井采用垂直溜井布置方式,运输水平为折返式标准轨运输;通风系统划分为采区、运输、溜破三大独立单元,采场通风分上下盘两大通风区,并采用分区通风方式。
设计方案的三维建模图如下:图2-2 大台沟开拓系统示意图该开拓方案共有竖井18口,2条采区斜坡道,及其他开拓巷道及硐室。
其中建设五口Φ6.5米主井,两口Φ9.5米副井,并兼做进风,一口措施井,十口风井。
2.3.3多组穿脉并列折返式标准轨无人运输系统按国内传统的地下矿山运输理念,有轨比无轨运输效率高、运行成本低,但国外大规模矿山也有用卡车运输的成功范例。
为了既能满足产能要求,又降低成本的考虑,进行了多种运输方式的比较。
首先从有轨和无轨运输选择中确定了有轨运输的方式。
关于有轨运输水平的布置,传统的经验认为,大型矿山用环形穿脉运输,中小型矿山用折返式运输巷道布置,但是这一经验在大台沟铁矿并不适用。