考察报告范文

时间: 2019-07-14    阅读: 860 次    来源:
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  考察报告

黄山东铜镍矿 吴敏

 

根据公司安排,于4月7日-4月16对北京矿治科技集团有限公司下属相关专业矿山研究所,首钢集团公司杏山铁矿,山东黄金矿业(莱州)有限公司三山鸟金矿进行实地考察和交流。并对最新技术运用展望进行了座谈、资询、了解。实地观摩了三个企业先进设备、设施技术使用和现场运用。对企业机械化生产、运输使用,现场安全生产管理,国内外新技术运用和发展情况进行了解知。现将交流及所见所闻整理如下,供大家分享。

1、北京矿冶科技集团有限公司矿山所知名教授讲授国内最新矿山充填技术和充填材料的研究方向,空区探测与成像技术。自动化无人运输系统,矿山企业掘进设备研究与运用现状。竖井掘进机研究与最新技术运用。集团公司矿山所与国内企业合作开展产、学、研情况简介。与我公司合作项目研究成果与后续构建合作。

2、参观了北矿院矿山所充填技术与材料研究实验室,空区探测与成像实验室,无人自动化运输系统研究实验室。采矿技术研究实验室。选矿技术研究实验室。3D技术研究成果。最新探测感应设备成果。六大系统设备研究成果等展示。

3、参观了首钢集团公司杏山铁矿。对最新炸药研究成果与运输设备、装填设备现场观摩。首钢集团公司矿山企业安全环保检查系统平台应用。采矿技术现状运用及技术创新交流。

4、参观了北京矿治科技集团有限公司矿山所与山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿悬臂式掘进机研究成果与运用现状。三山岛金矿六大系统3D运用展示。井下自动化无人放矿系统、碎石机无人自动化、电机车运输系统自动化无人操作系统运用观摩。井下掘进设备运用情况交流。与企业基建工程部技术人员对井深达2000米、净断面8.5米竖井基建情况交流。选矿厂生产参观,5.5*8.5米单台球磨机日处理矿量8000-10000吨。处理矿岩矿物构成黄铁绢英岩化。矿体及上下盘围岩位于黄铁绢英岩化碎裂岩或黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩中。

 

 

(图片:三山岛金矿尾矿堆植被治理 )

 

5、本次考查感想:北京矿冶科技集团有限公司“产、学、研”高质量发展规划全面实施。下属各研究所,特别是矿山所与企业“产、学、研”项目合作紧密。不仅在传统采矿技术研究方面合作,对国内外最新采掘设备设施实际运用方面也不同层次进行研究推介与创新。例如:新型充填材料与运用技术研究,悬臂式掘进机的运用研究,超深大断面竖井基建设计等。

 

 

(图片:悬臂式掘进机示意图)

 

 

(图片:三山岛金矿企业科研项目实验现场)

 

 

(图片:三山岛金矿实验掘进断面效果)

6、矿山企业技术创新成果大量运用与实践研究。机械化减人,自动化换人,本质化安全推陈出新。打造安全、环保、技术创新一流企业是各企业追逐的目标。实现国有企业高质量,不断顺应新时代国家经济发展内在要求。

7、国内创新技术发展强劲,例如:荣获国家一等奖项的竖井掘进,目前已在企业实验运用。悬臂式掘进机在金属矿山企业运用。炸药技术创新与实践运用,超深大断面竖井设计与实施。微震传感技术的研发与成像技术。自动化无人技术、智能技术的运用。

8、安全、环保、技术创新高质量发展是企业孜孜以求的内在目标。规模化、自动化、智能化、安全本质化管理已在国内国有企业大量实践运用,并引领国内外矿山企业。新技术、新时代管理模式不断推陈出新。

 

 

(图片:三山岛金矿安全管理)

 

(图片:三山岛金矿标准化管理)

9、本人考察感知:黄山东铜镍矿高质量发展应在新技术、新装备引进运用有所作为。如高分断采掘技术的运用,大孔径钻掘设备的运用。新技术炸药的运用,免爆掘进设备的运用,自动化智能化技术的运用,高精度传感与成像技术运用等。矿山企业重要管理内容就是“本质化安全环保、贫化率、损失率”的管理。追求高质量发展是企业内外在必然趋势。“产、学、研”合作是企业进步的必需途径。人才的培养是企业可持续发展的根本。

 

附件 (内容摘要科研与企业合作项目书)

北京矿冶科技集团有限公司与山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿科研项目实验情况简介:

一、北京矿冶科技集团有限公司(以下简称矿冶总院)是隶属于国务院国资委管理的中央企业,属国家首批创新型企业,是我国以矿冶科学与工程技术为主的规模最大的综合性研究与设计机构,具有工程设计、建设项目环境影响评价和地质实验测试甲级资质,拥有1个国家重点实验室、4个国家级工程技术研究中心和1个国家重有色金属质量监督检测中心。矿冶总院在采矿、选矿、有色金属冶金、工艺矿物学、磁性材料、工业炸药、选矿设备、环境工程、表面工程技术及相关材料等研究领域具备国家领先水平。矿山工程研究设计所是北京矿冶研究总院下属的主体研究设计机构之一,一直致力于矿山安全、高效、清洁开采技术的研究与开发,具体包括岩石力学、高效采矿、矿山充填、空区治理、残矿开采、矿山安全、数字矿山、智能开采、尾矿库筑坝等方向的技术研究,以及矿山安全监测与采矿自动化等方面的仪器装备开发。仅2000年以来,已累计完成国家863、科技支撑、自然基金和企业委托等科研课题500余项,获得国家级科技奖励4项,省部级及行业科技奖励31项,授权专利数十项,登记软件著作权8项,为矿业行业的科技进步做出了突出贡献。在复杂难采矿体安全高效开发利用领域取得了一系列技术成果,为矿山企业切实解决了技术难题,破解了发展瓶颈。在采空区嗣后充填与地表沉陷控制技术领域已开展多项课题研究。在矿山所挂牌的“金属矿绿色开采国际联合研究中心”是我国在金属矿开采领域唯一的国家级国际联合研究中心。

二、悬臂式掘进机国内外技术现状

悬臂式掘进机是常见的煤矿采掘设备,目前我国自主研发制造的主流成熟机型,其设备性能已达到国外领先水平。悬臂式掘进机及连采机在煤矿、钾盐矿的应用技术已成熟。例如:EBZ160型掘进机在山东新汶翟镇矿,在f为6-8的半煤岩巷和全岩巷,断面21.28m2,平均日进尺15m;在河南平煤合计试用超过30台EBZ160,其中平煤六矿,半煤岩巷断面15m2,连续掘进6100m无大修;EBZ220型在山西霍州煤电辛置矿全岩巷断面12.75m2,岩石硬度f6-9,平均日进尺6.3m;淮南谢桥矿全岩巷道断面16m2,岩石硬度6-9,6个月累计完成724m岩巷掘进。

悬臂式掘进机以其机械落矿带来的诸多优势和重要技术价值,在金属非金属矿山获得了广泛关注和持续发展,悬臂式掘进机处于采矿应用的观望期和潜在爆发期:

(1)湖南黄金黄金洞矿业购买2台EBZ160Z掘进机,处于设备的现场试验阶段,当前3m宽断面日进尺可达5m。

(2)中国黄金河南嵩县前河金矿2018年3月公开招标采购掘进机用于矿体开采。但其矿体水平厚度仅约1.5m及矿石贫损等要求,设备厂家成型掘进机尺寸与其开采技术条件不匹配。

(3)从2009年元月13日至2009年9月20日,龙首西部贫矿开发1554-1650分斜坡道应用EBZ300悬臂式掘进机在f<10的岩石条件下,与人工和台车掘进方式相比效率均有大幅提高,斜坡道月掘进90m以上。但由于应用阶段除尘装备不成熟,出现粉尘和打滑下沉问题。

(4)在贵州务川瓦厂坪、大竹园铝土矿,湖南七里井芒硝矿,阿舍勒铜矿(充填体内掘进二步骤采场底部结构),贵州某重晶石矿得到了良好应用。

(5)金川镍矿应用掘进机进行掘进作业,解决了人工凿岩爆破存在的一系列问题,在f<10的岩石条件下,与人工和台车掘进方式相比效率均有大幅提高,斜坡道月掘进90m以上。由于设备选型重,掘进应用阶段未使用除尘设备,出现粉尘和打滑下沉问题。

(6)开磷马路坪磷矿开展了掘进试验,由于岩石硬度大,未规模推广与采矿生产。

(7)凡口铅锌矿(掘进机已到矿山,计划掘进VCR法上部硐室及部分巷道)、山西华源钒矿、四川马边磷矿、四川彭山同乐芒硝矿等矿山拟开展掘进机采矿技术研究。

近几年悬臂式掘进机推陈出新,设备的稳定性和可靠性在矿山生产中得到了检验。专用除尘设备的研发和应用,解决了岩巷掘进面临的粉尘问题,同时减少了掌子面洒水,减少设备发生下沉及打滑。

掘进机可以经济截割破岩是机械落矿的基础,从多年来非煤矿山试验应用悬臂式掘进机开采的经验分析,岩体破碎与岩石硬度低(f<8)都可以是判断掘进机可有良好截割的条件,按照当前岩体质量分级评价体系,岩体质量Ⅳ级以下岩体具备经济截割破岩的可行性。根据多年岩石力学工作经验,初步判断三山岛金矿极破碎岩体质量应为Ⅴ级,具备经济截割的基本条件。

悬臂式掘进机作为巷道掘进的主要装备之一,在煤矿取得了较高的成就,设备的截割功率、稳定性、截割岩石硬度较以往均有大幅度的提高。如何将掘进机与三山岛金矿的岩石及岩体特性、采矿方法、采矿工艺相结合,成为制约掘进机在该矿区顺利使用及效率发挥的重点。掘进机采矿技术将为山东黄金三山岛金矿的极破碎矿体开采难题带来解决方案,为建设一流示范矿山进一步创造条件,为推动行业技术发展和深井采矿技术突破发挥重要作用。

三山岛金矿实验关键技术难题

(1)岩体原位状态下确定不稳固岩体机械落矿截齿分布与形态

截齿分布与形态以及截割顺序,受矿岩原位状态节理裂隙发育程度、结构面方向、矿体岩性等影响,截齿的大小、形态、分布特征研究。

(2)基于悬臂式掘进机的采矿方法与工艺

采矿方法是非爆机械落矿采矿技术的核心,基于悬臂式掘进机的金属矿采矿方法是采矿方法的创新,其方法无同类经验参照,需要在精通设备和工艺的基础上,结合具体矿体开采条件和现场生产系统,确定配套设备的选型、采准工程、矿块内和矿块间回采顺序、进路结构参数、安全保障措施和采掘规划等。

(3)专有安全与效率保障技术

在极破碎难采矿体中新采矿方法的应用,需要针对性的提出充填、支护、机电系统衔接移设、二破、除尘、防下沉、排泥、过弯道等安全与效率保障技术措施。

(4)出矿、支护、充填关键工艺和技术参数与掘进机效率匹配

充分发挥掘进机落矿效率就是应用该采矿方法的重点,出矿、支护、充填等关键工艺的效率和效果是否与掘进机落矿效率匹配,直接决影响着生产能力和矿石成本。

三山岛金矿机械落矿采矿研究必要性

(1)采矿技术对比分析

应用中深孔采矿法及其结构参数、采矿工艺优化等方式,经过现场踏勘,对当前三山岛金矿极破碎难采矿体适应性差。

现阶段凿爆法单进路月采矿量约1400t,掘进机采矿预计月采4500t,机械落矿开采效率是凿爆法的3.2倍,效率预估提高220%;掘进机采矿预计贫化率3%,保守估计贫化率降低3倍,对回采效率、采场安全性和选矿经济性均有显著提升。按照矿石品位1.94g/t,每月单进路采场机械落矿开采黄金约8468.1g,凿爆法开采约2471.56g,单进路月采黄金提高约243%,经济效益明显提升。机械落矿采矿技术推广应用(引进2-3台掘进机),该区域生产能力即可达到≥600t/d,年采矿量近20wt,解决该区域近百万吨矿石开采技术难题,可创造产值近4.6亿元。较现阶段现有采矿方式年增产值近8300万元(每天多出矿550t)。

三山岛西山矿区北翼破碎矿体保守预估可采资源量百万吨以上,具备推广应用掘进机机械采矿的资源条件。同时,西岭矿区矿体地质钻孔表明岩体破碎,结合西山矿区深部、西岭矿区深部高地应力资源开发和集团其他矿山破碎矿体,机械落矿采矿技术具备良好的应用前景。

本阶段较小功率设备的应用将为较大功率更强截割能力的设备提供依据,将进一步扩展该技术的应用前景。

针对该类矿体的开采技术条件,若改为下向进路充填采矿,在矿石品位较高的情况下虽然可行,但采矿工艺与生产组织发生较大的改变,生产成本会大幅提高。下向进路充填采矿应用机械落矿时,减小或取消进路底部矿石垫层,缩短工艺时间;在假顶下作业,掘进机不受支护作业限制。无论应用上向进路或下向进路开采,在可经济截割的条件下,悬臂式掘进机生产效率预计都是炮采的2倍以上;同时,机械落矿采矿技术为深部高应力矿体提供技术支撑。随着矿山对供矿能力及质量的不断提高,对深部资源的开发利用,机械落矿采矿技术或成为科研驱动三山岛金矿及山东黄金转型升级、激发发展潜力的关键技术,开展相关技术研究势在必行。

(2)机械落矿采矿的技术优势

①改变凿岩爆破工艺,推动极破碎矿体与深地资源的技术变革。②机械截割对围岩扰动小且进路断面规整,施工质量好。③降低了回采进路冒顶、片帮的安全风险,降低企业的安全生产成本。基本上可避免炮烟中毒、窒息安全事故。④在极破碎岩体和破碎高应力岩体中,变害为利,缩短工艺时间,提高生产效率。⑤可有效降低二步骤进路采场充填体垮落造成的损失。⑥掘进机配套除尘设备可兼顾掌子面通风。⑦进一步提高三山岛金矿进路回采的机械化水平,提高劳动生产率、降低劳动强度,做到机械化换人。

悬臂式掘进机作为巷道掘进的主要装备之一,在煤矿取得了较高的成就,设备的截割功率、稳定性、截割岩石硬度较以往均有大幅度的提高。近几年悬臂式掘进机推陈出新,设备的稳定性和可靠性在矿山生产中得到了检验。专用除尘设备的研发和应用,解决了岩巷掘进面临的粉尘问题,同时减少了掌子面洒水,减少设备发生下沉及打滑。

基于悬臂式掘进机的上向进路采矿法已不同于凿岩爆破落矿的进路式采矿,是机械落矿上向进路充填新方法;如何将掘进机与三山岛金矿的岩石及岩体特性、采矿方法、采矿工艺相结合,成为制约掘进机在矿区顺利使用及效率发挥的重点,开展机械落矿采矿技术研究十分必要。

随着三山岛金矿采矿作业向极破碎矿体要量、进一步向深部延伸,为解决破碎、高应力矿体的开采难题和进一步提高机械化水平、生产效率、安全生产水平,综合分析当前采矿技术先进性和发展趋势,开展机械落矿采矿新技术的研发势在必行。

8.2 社会、经济效益分析

悬臂式掘进机机械落矿采矿技术在三山岛金矿的应用研究,不仅解决当下极破碎难采矿体开采技术难题,有利于提高矿山生产能力;而且着眼于新建矿山破碎矿体的开采,着眼于未来深地资源的开发利用,为三山岛金矿达产增效和可持续发展奠定基础,使三山岛在黄金矿山甚至金属矿山行业形成转型升级的先进示范,引领未来采矿技术沿革。社会效益与经济效益分析如下:

(1)提出三山岛模式机械落矿高效采矿技术。

提出了机械落矿开采技术方案,真正意义上实现了三山岛模式的机械落矿地下矿山高效开采,在矿岩可截割性研究、机械落矿采矿技术、关键采矿工艺、后配套机电一体化、掘进机适应性改造等的创新协同下,同等条件下,将提高回采效率,实现高质量低贫损开采,为三山岛金矿达产增效创造条件。

(2)提高回采效率,空区暴露时间大幅缩短,作业安全性高。

凿岩爆破60m长单进路采场开始掘进至回采结束需要30~40天,掘进机落矿单进路采场仅需暴露10-12天即可封闭充填。大幅缩短了采空区暴露时间,和合理支护控顶的条件下,作业安全性大幅提升。

(3)进一步提高机械化程度,实现短流程连续采矿,提高生产组织管理效率。

掘进机落矿机械化程度进一步提高,便于实现短流程连续作业,短流程减少备采采场个数和采准工程压力,提升了盘区内的生产组织管理效率。

(4)综合效益高。

掘进机机械落矿综合效益高,主要体现在:①单进路采矿效率高,安全性也大幅提高,降低了生产组织与安全管理成本;②掘进机围岩损伤小,断面成型规整,进路开采贫化率可进一步降低;③截割块石块度均匀且大块率降低,降低二次破碎成本,降低选矿破碎成本;④机械化水平提高促进了短流程作业,减缓采准工程压力,减少备采盘区数量,优化了生产期投资回报;⑤促进了机械化换人,提高劳动生产率、降低劳动强度。悬臂式掘进机机械落矿上向进路充填采矿无生产经验可依,需经过现场工业试验,以具体评估综合效益指标。

(5)推动行业技术进步,建设国际“国际一流示范矿山”亮点工程。

机械落矿根本上变革了凿岩爆破的落矿方式,是采矿技术的创新与进步,填补了掘进机机械落矿规模采矿技术的空白,后续可联合申报国家科研专项支持。该技术不仅将成为三山岛金矿转型升级的重要支撑,而且推动了极破碎岩体、深地高地应力资源采矿技术的突破,为金属矿山尤其是黄金矿山破碎及深部资源开采提供了解决方案,对行业发展和采矿技术进步具有重大现实意义,使山东黄金三山岛金矿站上资源开发利用和采矿技术变革的战略高地。

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