——云錫卡房分公司推廣高效采礦工藝變革側(cè)記
云南錫業(yè)股份有限公司卡房分公司在推進(jìn)云錫區(qū)域化礦山建設(shè)中，率先推進(jìn)高效采礦方法變革，引進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新裝備改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)了采礦、選礦生產(chǎn)系統(tǒng)信息化、規(guī)模化，實現(xiàn)了高效、低耗生產(chǎn)，成功邁出了建設(shè)綠色礦山第一步。
轉(zhuǎn)型發(fā)展 敢做“吃螃蟹”第一人
改造、提升傳統(tǒng)采選工藝，實現(xiàn)低耗高效生產(chǎn)；提高低品位資源利用率、延長礦山服務(wù)年限是卡房分公司建設(shè)綠色礦山孜孜不倦的目標(biāo)與追求。
作為一個資源型的企業(yè)，卡房分公司面臨的不僅僅是井下深部開采，還有保有資源儲量品位低、含雜質(zhì)多，處于開采成本明顯增加、丟之又可惜的兩難境地。特別是還保有相當(dāng)儲量的低品位鎢、銅多金屬資源，限于技術(shù)經(jīng)濟條件一直難以利用。
如果仍沿用傳統(tǒng)的采礦方式和選礦工藝生產(chǎn)，其結(jié)果明顯是虧損的。怎樣有效利用多金屬低品位資源、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、延長礦山服務(wù)年限，走出一條“科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮”的新路？
有兩個關(guān)鍵點：礦山高效采礦方法的變革、低品位多金屬礦開采出來后的選礦技術(shù)的攻關(guān)。多金屬采選技術(shù)在云錫還是一項技術(shù)空白，卡房分公司以敢為人先的激情和勇氣開展工作，做第一個“吃螃蟹”的人。
在云錫控股公司的大力支持幫助下，該公司與中國地質(zhì)大學(xué)、中南工大、昆明理工大學(xué)、廣州研究設(shè)計院等高等院校聯(lián)合，拓展技術(shù)領(lǐng)域合作。中國工程院士古德生等多位專家多次到卡房，對3000噸/日多金屬項目進(jìn)行可行性研究。
在專家們的指導(dǎo)幫助下，《卡房3000噸/日多金屬采選項目》以一種全新的視野和膽略醞釀而生：項目從立項就站在具備國內(nèi)外同行業(yè)的先進(jìn)水平來謀劃，設(shè)計、施工、技術(shù)、工藝、裝備都是新起點、高要求。
采礦方案由中南大學(xué)設(shè)計，采用大直徑深孔側(cè)向崩礦階段房柱采礦法，鏟運機出礦；選礦工藝由廣州研究設(shè)計院設(shè)計，引進(jìn)了低品位多金屬先進(jìn)選礦技術(shù)，對有效利用低品位資源、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、延長礦山服務(wù)年限起到了積極的推動作用。
2007年4月26日，卡房3000噸/日多金屬采選項目開始動工。在這個坑口斷面寬4.3米、高2.9米,被譽為“云錫第一大坑”展開快速掘進(jìn)的同時，2008年4月17日，一座3000噸/日多金屬選礦廠房在改擴建后騰出的閑置廠房和空閑場地上破土動工。
卡房分公司將該項目建設(shè)作為持續(xù)發(fā)展、轉(zhuǎn)型升級的重點工程來推進(jìn)，僅用三3年多的時間完成了一個3000噸/日多金屬采選生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)，創(chuàng)下了礦山建設(shè)史上前所未有的奇跡。
為有效開發(fā)利用低品位資源，在推進(jìn)卡房3000噸/日多金屬采選項目建設(shè)的同時，該公司同步展開了卡房3000噸/日多金屬采選技術(shù)的科技攻關(guān)及工業(yè)試驗，在取得成效后投入試生產(chǎn)、生產(chǎn)。《緩傾斜厚大礦體大型采場深孔落礦連續(xù)采礦法研究與實踐》獲云錫控股公司科技進(jìn)步一等獎。《矽卡錫礦床伴生低品位難選多金屬分離技術(shù)與應(yīng)用》獲中國有色金屬學(xué)會一等獎。尤其是與云錫控股公司、廣州研究設(shè)計院合作的《錫矽卡巖型極低品位難選多金屬共伴生礦高效綜合回收新技術(shù)》獲“國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎”，填補了云錫低品位多金屬選礦的技術(shù)空白。
創(chuàng)新發(fā)展 傳統(tǒng)工藝實現(xiàn)精彩轉(zhuǎn)身
在云錫控股公司和錫業(yè)股份公司的投入支持下，卡房分公司加大礦山建設(shè)步伐，先后引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝不斷改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，改善礦山基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，把一個在2002年生產(chǎn)能力不足5000噸、虧損799萬元的企業(yè)帶出困境。2003年，實現(xiàn)控虧198萬元；2004年，實現(xiàn)216萬元真正意義的盈利；2005年，原礦錫銅金屬首次完成10073.6噸，實現(xiàn)盈利5264萬元，成為了云錫的第三座萬噸級礦山。
自2005年原礦金屬首次登上萬噸礦山后，卡房分公司積極思考怎樣才能實現(xiàn)萬噸級礦山的持續(xù)發(fā)展？
從木桶理論看內(nèi)部“短板”：采選生產(chǎn)系統(tǒng)不匹配，選礦流程“吃不飽”；低品位多金屬原礦難選，選礦流程“吃不了”，如何解決“吃不了”與“吃不飽”的“短板”？
從2002年開始，他們先后引進(jìn)一批新技術(shù)、新工藝、新裝備，對傳統(tǒng)的氧化礦、硫化礦和單銅礦的選礦工藝流程進(jìn)行“大換血”改造。在選礦系統(tǒng)破碎工藝改造中，大膽引進(jìn)美卓、山特維克液壓圓錐和鄂式破碎機，使碎破粒度由原來的30～60毫米下降到15毫米以下，不僅加大了處理量，而且取得了多碎少磨、高效低耗的效果。尤其是在單銅流程改造中，選用了?準(zhǔn)3.6×6m濕式溢流型球磨機，取代了原來的6臺球磨機,把原來分散的10個作業(yè)點集中為一個點，不僅便于管理，而且減少了操作人員。如今，整個選礦流程及主要生產(chǎn)部位實現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。傳統(tǒng)選礦生產(chǎn)工藝經(jīng)過“大換血”技術(shù)改造后，向節(jié)能、環(huán)保，清潔生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。
在3000噸/日多金屬選礦流程設(shè)計總圖中，時任分公司副礦長、選礦專業(yè)出身的姚建偉看出碎礦系統(tǒng)、大白巖電站、壓氣站設(shè)計位置擺放不合理，大膽提出自己的設(shè)計構(gòu)想，打破昆明冶金設(shè)計院和云錫設(shè)計院的圖紙局限，反復(fù)修改設(shè)計圖紙，最終使得整個工藝擺放更趨合于實際，大大節(jié)約了投資，減少了工作量。
2010年12月17日，卡房3000噸/日多金屬采選工程竣工。之后，針對礦山井下運輸?shù)来嬖趦绍嚱粎R影響出礦能力問題，進(jìn)行了技術(shù)改造，新增加了303米的循環(huán)運輸?shù)溃瑫r把全礦坑下1800運輸主中段的24公斤/米軌道全部進(jìn)行更換為38公斤/米軌道，從而加快了礦車裝卸速度，避免了礦車匯車相互影響，提升了坑下運輸能力。
制約運輸?shù)碾y題解決后，又把高效采礦方法變革從大白巖坑向前進(jìn)坑推進(jìn)。以前進(jìn)坑1-9#低品位礦體作為試點，加速長、短壁式落礦采礦方法試驗以及中小型鏟運機、液壓鑿巖臺車等新型設(shè)備的運用，使1-9#礦體的采礦方法朝著高效低耗的大采場建設(shè)方向轉(zhuǎn)變。
2011年11月30日，隨著一臺2m3鏟運機入住前進(jìn)坑生產(chǎn)采場，改寫了前進(jìn)坑劃并云錫九年來，采礦設(shè)備裝備從人工撮箕裝礦，到翻渣機、電耙普及運用，再到鏟運機出礦的嬗變。按滿負(fù)荷正常生產(chǎn)計算，一臺2m3鏟運機采場出礦生產(chǎn)能力可達(dá)260噸/日，比傳統(tǒng)電耙出礦生產(chǎn)能力80噸/日提高了3.25倍。
目前，前進(jìn)坑高效設(shè)備應(yīng)用已形成規(guī)模，除一個隊組采用電耙出礦，其余采礦隊組均實現(xiàn)鏟運機出礦。井下生產(chǎn)先后引進(jìn)4m3鏟運機、T100大孔徑潛孔鉆機、C100鄂式破碎機、山特維克H3800EC和4800MF液壓圓錐破碎機和DD210單臂液壓鑿巖臺車、CIANTP液壓破碎機等高效設(shè)備。2013年，前進(jìn)坑在從業(yè)人員比上年減少156人的情況下，1-9月累計出礦能力達(dá)3712噸/日，同比增加527噸。
如今，卡房分公司有高效采礦設(shè)備55臺，其中：鏟運機26臺、運礦卡車16輛、液壓鑿巖臺車5臺、采礦臺車1臺，鉚桿臺車1臺、破碎錘2臺、淺孔鉆機4臺，坑下高效設(shè)備應(yīng)用已形成規(guī)模。目前，正逐步在東瓜林坑、竹林坑推進(jìn)高效采礦方法。
務(wù)實重干 濃墨重彩繪礦山新藍(lán)圖
建設(shè)現(xiàn)代化礦山不僅僅是引進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備那么簡單，他們提出“打造200萬噸/年現(xiàn)代化礦山，建設(shè)個舊南部采選中心”的戰(zhàn)略目標(biāo)，提出了“廢石不出坑、尾砂不入庫”綠色礦山建設(shè)戰(zhàn)略理念，誓以轉(zhuǎn)型之巨筆，精心描繪綠色礦山宏圖。
井下采礦生產(chǎn)勢必會產(chǎn)生大量的廢石渣，污染環(huán)境；礦石開采后的采空區(qū)，存在較大安全威脅。對此，該公司把開采產(chǎn)生的廢石渣用來充填采空區(qū)，不僅解決廢石渣地表堆放污染環(huán)境問題，而且消除了采空區(qū)的安全威脅，避免地表塌陷。這一嘗試，使分公司產(chǎn)生了將廢渣變?yōu)樾б骀湱h(huán)節(jié)的想法。
在2011年，科技工作會上，采空區(qū)石渣充填實踐運用被列為卡房分公司的重點科研項目，并規(guī)定今后設(shè)計采礦方案時，必須同步設(shè)計充填方案，實現(xiàn)無廢開采。
地下采空區(qū)充填不是簡單的把石渣倒入采空區(qū)，而是必須考慮生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件和礦柱的回采等諸多復(fù)雜因素。他們針對區(qū)域內(nèi)開采后形成的空區(qū)，結(jié)合高效采掘設(shè)備的應(yīng)用，積極探索新的充填方式。打破傳統(tǒng)充填模式，鏟運機輔助充填，由重力充填向機械充填轉(zhuǎn)變。對空區(qū)高度3米以內(nèi)的由下往上一次性充填，空區(qū)高度大于3米的分臺階充填。
為保證充填工作的安全進(jìn)行，在院校研究成果的指導(dǎo)下，積極開展采空區(qū)頂板監(jiān)測和人工礦柱施工，不斷總結(jié)采空區(qū)石渣充填工作中存在的問題、取得的經(jīng)驗，進(jìn)一步優(yōu)化充填方案與工藝，以就近充填、上渣下充、集中充填為原則，做到充填體不壓礦、不影響工程、不影響系統(tǒng)。2012年，全礦完成廢石充填15.8萬m3，是上年的4.69倍。截止2013年9月，僅前進(jìn)坑一個坑口就完成充填石渣17.3萬m3。利用廢石充填空區(qū)，不僅降低運渣成本，減少地面排渣污染，同時減小了采空區(qū)管理壓力，為有序回采提供了條件。
井下掘進(jìn)最怕遇到松散破碎的巖石，雖然可以采用金屬欀、木欀進(jìn)行支護，但支護成本高、進(jìn)度慢。經(jīng)過不斷探索實踐，對具備條件的采用噴漿支護技術(shù)，而且噴漿支護比金屬欀支護每米可節(jié)約成本1600多元。
該公司與中南大學(xué)、昆明冶金設(shè)計院、廣州研究院、美國PSI公司等單位合作，研究、探索廢石、高濃度尾砂充填技術(shù)，以減少礦山生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境的影響，長遠(yuǎn)解決石渣和尾砂堆放難題；多方案并舉，加快新型尾排系統(tǒng)建設(shè)方案的設(shè)計優(yōu)化工作；加大選礦技術(shù)攻關(guān)力度。對流程指標(biāo)進(jìn)行跟蹤分析，有針對性地開展試驗工作，指導(dǎo)好流程生產(chǎn)，減少金屬損失。隨著高效采礦方法在卡房分公司的推廣運用并取得成效，增強了云錫控股公司對卡房深部外圍使用無軌高效設(shè)備開采的信心和決心。
根據(jù)全面推進(jìn)和實施無軌開拓高效采礦方法，實現(xiàn)規(guī)模化、集約化開發(fā)利用相對分散的中、小型礦體的要求，“云錫卡房運輸大巷”開工了。
云錫運輸大巷規(guī)格為4.5米×4.0米，全長4.5公里。運輸大巷的建設(shè)，將實現(xiàn)1800m以下至1450m六個中段的連接，滿足無軌開采、高效設(shè)備進(jìn)入及運輸?shù)囊螅绕鋵臻g跨度大、資源分散的大礦床、小礦體的開拓具有靈活性和適應(yīng)性，是豎井開拓或斜井開拓?zé)o法相比的。云錫運輸大巷的建設(shè)，將成為卡房分公司推進(jìn)采礦方法變革又一新的里程碑。
來源：中國有色金屬報2014年10月11日第3582期第6版
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