張懷葉
摘要:隨著我國工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對(duì)礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)利用,使得國內(nèi)各種礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量越來越少,礦石開采難度越來越大,企業(yè)效益逐漸降低,如何經(jīng)濟(jì)合理地開采礦產(chǎn)資源,實(shí)現(xiàn)企業(yè)利益最大化成為當(dāng)前的首要任務(wù)。礦山開采離不開總圖運(yùn)輸,總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)在礦山開發(fā)、生產(chǎn)階段占有極其重要的地位,經(jīng)濟(jì)合理的總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)可為企業(yè)節(jié)省大筆費(fèi)用,進(jìn)而提高企業(yè)效益。本文結(jié)合國內(nèi)相關(guān)的礦山開采工程設(shè)計(jì),綜合分析各種影響因素,進(jìn)而提出礦山總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)思路,為礦山開采提供理論上的支持。
關(guān)鍵字:廠址選擇;總平面布置;運(yùn)輸
礦山總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)與礦山開采效率息息相關(guān),只有保證礦山總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)的合理性才能提高礦山開采的效率。在總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)人員不僅要具有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí),同時(shí)更要秉持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,綜合考慮各種影響礦山開采的因素,保證總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)的合理性。
1 廠址選擇
合理進(jìn)行總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)的首要問題在于廠址選擇,廠址選擇是一項(xiàng)政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)性很強(qiáng)的綜合性工作,也是總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)的重要前提,廠址選擇合理與否,將直接影響企業(yè)建設(shè)的速度和運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)效益。礦山工業(yè)場(chǎng)地廠址選擇前應(yīng)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行總體規(guī)劃,搞清楚礦山建設(shè)的主要內(nèi)容,如礦山采礦生產(chǎn)、選礦生產(chǎn)、尾礦排放、廢石場(chǎng)布置等,然后去現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察,進(jìn)行廠址方案的比較和確定。廠址選擇時(shí)盡可能避開不良的自然地質(zhì)環(huán)境,如斷層、泥石流、滑坡、塌陷等,應(yīng)將上述因素對(duì)生產(chǎn)的影響進(jìn)行充分的考慮、分析,避免廠址建在自然因素威脅地帶,對(duì)于不可避免的小型滑坡或崩塌,可采取清除的處理手段。礦山工業(yè)場(chǎng)地廠址選擇還應(yīng)該考慮礦山附近的供水、供電、交通情況、火災(zāi)隱患以及爆破問題等,為了盡量縮短運(yùn)輸距離,一般選擇在離礦山較近的地方建設(shè)工業(yè)場(chǎng)地,但是應(yīng)當(dāng)注意保證足夠的安全距離。對(duì)于地下開采的礦山而言,礦山工業(yè)場(chǎng)地應(yīng)建在巖石移動(dòng)范圍線之外;對(duì)于露天開采的礦山而言,礦山工業(yè)場(chǎng)地廠址的選擇應(yīng)考慮不受爆破飛石的威脅。選礦工業(yè)場(chǎng)地廠址選擇時(shí)必須滿足場(chǎng)地面積的要求,在地形坡度上的要求:對(duì)于全自流式選礦廠適宜的地形坡度,破碎篩分地段25°左右,主廠房地段15°左右。若無此理想的地形條件,選擇平地建廠時(shí),考慮到廠區(qū)排水需要,廠址仍應(yīng)有4%~5%的天然坡度為宜。對(duì)于礦漿半自流式的選礦廠要求的地形坡度介于上述兩者之間。尾礦庫庫址的選擇通常與選礦廠廠址選擇同步考慮,一個(gè)合理的選礦廠廠址必然有與其相適應(yīng)的尾礦庫想配套,因尾礦庫的壩體工程量及排洪工程量較大,故考慮到尾礦輸送成本及建庫投資,選礦廠廠址有時(shí)遷就尾礦庫庫址。
2 總平面布置
礦山工業(yè)場(chǎng)地廠址確定后,結(jié)合企業(yè)總體規(guī)劃對(duì)各工業(yè)場(chǎng)地進(jìn)行總平面布置,通過合理地總平面布置,使得工程項(xiàng)目施工時(shí)土石方工程量最少,工藝流程順暢,物料運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理。當(dāng)?shù)V山處于丘陵地區(qū)或者是山區(qū)時(shí),一般將工業(yè)場(chǎng)地建在具有一定坡度的坡地上,充分利用地形,再結(jié)合礦石生產(chǎn)工藝流程采用臺(tái)階式布置,利用坡度對(duì)礦石運(yùn)輸是極為有利的。礦山工業(yè)場(chǎng)地總平面布置過程中,不僅要考慮各生產(chǎn)廠房、輔助設(shè)施、生活設(shè)施、道路、皮帶廊道等項(xiàng)目的平面位置,還要考慮各建筑物及附近場(chǎng)地的豎向布置,以及工程管線、管溝的布置,充分考慮各建筑物之間的生產(chǎn)聯(lián)系,運(yùn)輸?shù)缆返膬艨諉栴}。除此之外,還應(yīng)該為企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展留有合理的擴(kuò)建余地,為各別廠房留有預(yù)留發(fā)展用地。
通常情況下,采礦工業(yè)場(chǎng)地應(yīng)建在采礦明豎井、平硐口附近,使得礦石及廢石運(yùn)輸距離最短,采礦工業(yè)場(chǎng)地總平面布置應(yīng)考慮必要的采礦生產(chǎn)設(shè)施廠房如卷揚(yáng)機(jī)房、井塔、空壓機(jī)房、配電室等,生活設(shè)施如浴室、鍋爐房、辦公室、值班室、監(jiān)控室、食堂等。
選礦工業(yè)場(chǎng)地應(yīng)選擇在采礦場(chǎng)附近的合理位置建廠,選礦工業(yè)場(chǎng)地與采礦工業(yè)場(chǎng)地之間的距離長(zhǎng)短將直接影響原礦運(yùn)輸費(fèi)用,進(jìn)而影響企業(yè)效益。選礦工業(yè)場(chǎng)地與采礦工業(yè)場(chǎng)地之間的距離還關(guān)乎到輔助工業(yè)設(shè)施的設(shè)置和布局,影響企業(yè)供水、供電、維修、辦公、生活設(shè)施等共用的可能性,這樣將直接影響企業(yè)工程建設(shè)的投資費(fèi)用、生產(chǎn)成本及管理費(fèi)用。在其他條件合理的情況下,我們一般要求,選礦廠和采礦場(chǎng)之間的距離盡可能的縮小,減少原礦運(yùn)輸距離。選礦工業(yè)場(chǎng)地一般由破碎車間、主廠房、精礦脫水車間三大部分構(gòu)成。
主廠房通常由粉礦倉、磨礦工段、選別工段組成,精礦脫水車間通常由濃縮機(jī)、過濾工段、成品倉組成。一般情況下,廠址的地形條件應(yīng)能滿足相關(guān)作業(yè)之間的礦漿(物料)自流條件,從而達(dá)到生產(chǎn)過程節(jié)能降耗的目的。最好能適合選礦廠生產(chǎn)工藝流程的需要,使選礦廠礦漿輸送采用全自流,其次為半自流,最后才為壓力輸送。最理想的情況是能滿足磨礦作業(yè)、選別作業(yè)、濃縮作業(yè)、過濾作業(yè)、成品倉之間的礦漿(物料)自流條件。在實(shí)踐中,一般情況下要完全滿足是很難實(shí)現(xiàn)的。但是,滿足磨礦作業(yè)、選別作業(yè)、濃縮作業(yè)之間的礦漿自流條件是必須的。
3 交通運(yùn)輸
交通運(yùn)輸,指的是礦區(qū)內(nèi)部的交通運(yùn)輸條件,尤其是原礦運(yùn)輸條件。對(duì)于金屬礦山而言,它的原礦運(yùn)輸費(fèi)用占總費(fèi)用的很大部分,在選擇工業(yè)場(chǎng)地位置時(shí),要始終堅(jiān)持原礦運(yùn)輸?shù)暮侠硇?、適用性,此時(shí),就需要礦機(jī)、總圖、選礦以及土建等不同專業(yè)相互配合使用,根據(jù)自然地形及地質(zhì)情況,結(jié)合自身企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的需求,選擇合理的原礦運(yùn)輸方式。
如今我國黃金礦山原礦運(yùn)輸方式主要包括窄軌運(yùn)輸和汽車運(yùn)輸這兩種運(yùn)輸方式,其中后者是前者運(yùn)輸費(fèi)用的1倍左右,因此,為了節(jié)省運(yùn)輸投資,對(duì)于地下開采的礦山而言,在外界條件允許的情況下,一般選擇窄軌運(yùn)輸這種運(yùn)輸方式;對(duì)于露天開采的礦山而言,地形條件要求較為嚴(yán)格,因此選擇汽車運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸方式。若外界條件對(duì)兩種運(yùn)輸方式要求相差不大的情況,可根據(jù)運(yùn)輸量、運(yùn)輸距離選擇合理的、經(jīng)濟(jì)的原礦運(yùn)輸方式,盡可能減少原礦運(yùn)輸成本。
4 環(huán)境保護(hù)
環(huán)境保護(hù)是工業(yè)場(chǎng)地廠址選擇和礦山生產(chǎn)過程中必須重視的問題,包括尾礦處理、廢石場(chǎng)處理、廢水處理、回水利用、水土保持、噪音防護(hù)等諸多方面,廠址選擇時(shí)應(yīng)盡可能減少粉塵、煙氣對(duì)城鎮(zhèn)和居民區(qū)環(huán)境的污染。對(duì)于一年僅有唯一一個(gè)盛行風(fēng)向,同時(shí)與最小風(fēng)頻方向相反或者是垂直的情況而言,礦山污染源應(yīng)該建在最小風(fēng)頻的下風(fēng)側(cè)。對(duì)于一年有兩次風(fēng)向相反的盛行風(fēng)向的情況而言,如果兩次盛行風(fēng)向?yàn)樾D(zhuǎn)型時(shí),應(yīng)該將污染源建設(shè)在旋轉(zhuǎn)外部一側(cè),行政生活區(qū)建設(shè)在旋轉(zhuǎn)內(nèi)部一側(cè);如果兩次盛行風(fēng)向?yàn)橹苯咏惶嫘蜁r(shí),應(yīng)該將污染源建設(shè)在最小風(fēng)頻上風(fēng)側(cè),將行政生活區(qū)建設(shè)在最小風(fēng)頻的下風(fēng)側(cè)??偠灾?,在任何情況下都不能將污染源建設(shè)在盛行風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。
小結(jié)
總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)本著可持續(xù)發(fā)展的基本國策,做到節(jié)約用地,在合理開采的基礎(chǔ)上,爭(zhēng)取企業(yè)利益最大化。礦山總圖運(yùn)輸?shù)乃悸?,可以總結(jié)為廠址選擇、總平面布置、豎向布置、管線綜合、道路運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)等,每個(gè)環(huán)節(jié)緊密相連,環(huán)環(huán)相扣,這就要求每個(gè)總圖運(yùn)輸專業(yè)的人員,應(yīng)有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ),豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),足夠的耐心,勤思考,好動(dòng)腦,才能做出經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案。
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