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(1)安徽金安矿业有限公司草楼铁矿300万吨/年采选工程设计
 
      
 
    安徽金安矿业有限公司为全国特大型企业——南京钢铁联合有限公司全资子公司。矿区内铁矿石地质储量8600万吨,矿石为单一磁铁矿,硫、磷等有害元素含量低,是国内罕见的优质钢铁冶金原料。草楼铁矿建设项目设计总投资4.7亿元,是六安市和霍邱县招商引资的重点项目,列入安徽省“861”工程和六安市“568”行动计划。2003年9月1日安徽金安矿业公司通过对国内相关设计单位综合考察后,委托我院承担草楼铁矿200万吨/年采选工程设计,设计规模为年采选铁矿石200万吨,可服务年限30年,矿山设计为地下开采,下盘竖井开拓、中央对角式通风,选矿采用单一磁选工艺。从可研、初设到施工图,我院广大参加设计的技术人员的共同努力下,在安徽金安矿业有限公司和施工单位各级领导和工程技术人员的积极配合下,截止到2006年12月,采出副产原矿石25万吨、精矿7.5万吨,获得利润约3500万元。2007年7月18日草楼铁矿建成试生产共经历了3年10个月的历程,创造了国内建矿史上的奇迹,年产TFe67%以上的优质铁精粉66万吨,实现销售收入5亿元,利税近2亿元,成为国内大型地下矿山企业之一。草楼铁矿项目荣获2008年度“冶金行业优质工程”称号。
    设计采用阶段深孔嗣后全尾充填法(VCR法)和分段空场嗣后全尾砂充填法。减少环境污染,提高资源利用,全尾砂90%以上回填坑下,资源回收率90%以上,地表不陷落,应用该法少占农田近5000亩,又消除矿山生产的重大安全隐患。属清洁生产,无废开采。该项目的实施,将是我国200万吨大型地下矿山中首次采用充填工艺,填补国内的空白。
 
(2)铜都铜业冬瓜山铜矿西山特大空区下矿柱安全回采及综合治理技术
 
  


    铜都铜业冬瓜山铜矿(原铜陵有色(集团)公司狮子山铜矿)西山矿段采用暂留矿石垫层的阶段强制崩落法开采,顶板不崩落,为安全起见开采时在垂直矿体走向上留有17#矿柱,历经20多年开采,至2001年6月在东山、西山、老鸦岭、大团山四个矿段因矿石回采在地下形成了总容积452.2万m3的特大型空区群。研究坚持在开采过程中采用多种地压监测手段,进行开采稳定性分析,指导矿山安全生产,延长该矿段开采的服务年限,保持矿山生产的平稳过渡,更多地回收利用宝贵的国家矿产资源,1997年,铜都铜业冬瓜山铜矿(原铜陵有色(集团)公司狮子山铜矿)委托我院开展特大空区下矿柱回采综合技术的研究,并列为铜陵有色(集团)公司重点科技攻关项目,并成功回采45万吨铜矿石,为企业创造了3000多万元的经济效益。

    为了消除大采空区对环境及矿山可持续生产带来的重大安全隐患和缓解尾砂堆存场地问题两个目的,从1998年开始论证,2001年经双方研究决定对采空区进行处理和利用。鉴于对数百万立方米的特大型地下采空区全尾砂处理与利用,国内外工程实例少的现实。为了减少风险,决定分步实施,先在东山采空区进行全尾砂充填工业试验研究以便取得经验,采用高位多处交替及间断放砂、多中段溢流与渗流组合排水的充填方案,并推广到其它采空区。从2003年5月至2009年4月,狮子山特大采空区已充填全尾砂664.75×104 t,(合412×104 m3)。其中东山采空区充填尾砂224.88×104 t,西山采空区充填尾砂439.81×104 t,采空区充填率均超过90%。

    该项将矿山固体废弃物排放与采空区充填治理有机地结合,消除了矿山的重大安全隐患,达到了节地减排、改善生态环境的目的。在大高差、大跨度的采空区治理方面取得了重大的突破。作为安徽省重大安全隐患的冬瓜山特大采空区得到有效地治理。

    该项研究成果2001年获安徽省科技进步二等奖,中国有色金属工业科技进步二等奖。

    冬瓜山铜矿特大采空区全尾砂充填治理工程的研究与实践项目,2010年3月经安徽省科技厅组织鉴定达到了国际先进水平。

(3)镇江韦岗铁矿有限公司地表塌陷区综合治理工程

    镇江韦岗铁矿有限公司在开采过程中,由于地下采空区的存在,在2004年12月24日19时,大空区在预计位置东塘口“天窗”处开始塌落,第一次塌落量约2万m3,陆陆续续塌落8个小时后基本稳定,地表形成塌陷坑。地表塌陷坑东西走向,与矿体走向一致,长度315m,宽度120m,深度70~80m,面积3.78万m2,体积约260万m3。塌落前的空区高度约100m,空区上方岩石厚度约25m,岩石上方覆盖土层厚度约17m。

    2005年2月,镇江韦岗铁矿有限公司委托我院完成《矿区地质环境灾害治理规划》及《韦岗铁矿采空区综合治理项目可行性研究报告》。以系统工程的基本理论为指导,采取实用可行的新技术、新方法、新手段,对矿区地质灾害进行了全面深入的勘查、评价,制定了切实可行的治理方案,同时申报国家矿山环境灾害治理专项财政补助资金并获得批准。2006年2月镇江韦岗铁矿有限公司与我院合作,以《韦岗铁矿采空区综合治理项目可行性研究报告》为基础,针对矿山实际情况,采取边生产、边整治的方式,编制完成《韦岗铁矿采空区综合治理项目实施方案》,并于2006年3月17日通过由省国土资源厅组织的专家审查(苏国土资函[2006]321号文)。

    韦岗铁矿采空区综合治理项目包括两大类三个子项目。一是B类采空区处理,即9’线采空区全尾砂充填工程。该采空区位于第9’勘探线附近,由于船山矿上山公路发生地面塌陷以后,因采空区的存在可能会造成环境灾害,进而危害到地表工业及民用设施而需要及时处理。经方案对比和专家论证后确定对该部分空区进行尾砂胶结加非胶结充填,以达到采空区处理的目的;二是C类采空区处理,即已形成地面塌陷的西塘口塌陷坑和东塘口大空区塌陷坑回填处理工程,采用船山石灰石矿露天采场剥离废石经部分利用后剩余的料石进行回填,从而实施矿山环境灾害治理的目的。

    项目总投资预算为2246万元,投资费用主要由矿山自筹资金解决,2005年度申报财政部、国土资源部矿山环境治理专项资金补助,获得批准补助资金300万元。目前A类项目的9’线采空区全尾砂充填工程至2006年5月底完成,共充填尾砂221289吨,水泥4308吨;C类项目的西塘口塌陷坑回填工程已于2005年10月竣工,共回填废碴492025吨;东塘口大空区塌陷坑回填工程2006年3月进点施工,一期回填工程量为488万t/259.57万 m3,截止到2007年3月,东塘口塌陷坑回填工程已经完成了计划任务的31.32%,累计完成一期工程量的74.43%,完成总工程量的47.02%。


(4)徐州铁矿集团吴庄铁矿全尾砂胶结充填工程
 
   
 

    徐州铁矿集团吴庄铁矿设计规模为50万t/a,铁矿石平均品位49.56%,属于含钴高硫,形态复杂的中型富铁矿床,埋深500m。该矿为江苏省重要铁矿石基地之一。近年来开矿过程中发现进路地压显现严重,出现巷道片帮、顶板下沉、支护层开裂等情况发生;该矿地下涌水量较大,在4#矿体内出现不同程度的承压水。为了安全生产和减少矿石损失与贫化以及保护地表不产生塌陷,需要对原无底柱分段崩落法或留矿法进行变革。受业主委托,我院承担了采矿方法优化研究和全尾砂充填系统设计、施工。该项目总投资4248万元,项目建成后节约尾矿库征地费用3125万元(不含尾矿库建设费用),同时提高了矿石回收率,新增经济效益1.5亿元以上,经济效益显著。

    吴庄铁矿全尾砂充填工程设计于2008年3月完成;2009年5月地表充填系统竣工;2009年6月至8月充进行调试并投入生产。目前充填系统运转正常。
 
(5)中国五矿集团安徽开发矿业有限公司李楼铁矿选矿厂工程
 
   

    中国五矿集团安徽开发矿业有限公司李楼铁矿位于安徽省霍邱县境内。李楼铁矿矿区内矿石资源储量2.76亿t,按铁矿物主要分为镜铁矿石(约占65.07%)、磁铁矿石(约占22.21%)、假象和半假象赤铁矿石(约占11.00%);平均TFe品位34.29%,矿石成分简单,有害元素低,但硬度大、磁性弱,为“低品位、复杂、难处理矿开发及综合利用”项目,是国家产业政策鼓励开发项目和安徽省“十一五”发展建设项目。2003年开始至2008年,公司相继委托河南快3走势图进行镜铁矿回收利用研究、60万吨/年镜铁矿选矿厂设计和60万吨/年镜铁矿选矿厂生产调试等工作。

    经研究,李楼铁矿镜铁矿设计采用强磁-反浮选选矿新工艺,设计年处理矿石60万吨。李楼铁矿镜铁矿选矿厂的建成也是我国第一座利用强磁抛尾-强磁得精-中矿浮选获得精矿工艺处理低品位镜铁矿石的选厂。2008年1月19日~2008年3月10日选矿生产技术指标统计表明,在原矿铁品位32.35%的条件下,能获得产率38.47%、铁品位64.87%的铁精矿,铁回收率77.14%。尾矿品位12.02%、选矿比2.60的生产指标。

    按现有选矿厂年处理铁矿石60万吨计算,预计可产生直接经济效益11700万元。按照安徽开发矿业有限公司规划情况,二期设计开采规模为年产500万吨。间接经济效益,选厂年效益达82345万元。李楼铁矿的建设将缓解安徽省乃至华东地区铁矿石供应紧张状况,对促进皖西地区社会和经济发展具有积极意义。
 

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