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為綠色礦山建設(shè)保駕護(hù)航
——小記中冶北方自主研發(fā)的金屬礦山高效連續(xù)充填技術(shù)

2019-12-05 09:39:00

  
  馬鋼張莊鐵礦充填系統(tǒng)
  本報(bào)通訊員 鄭巖 李迪
  中國是一個礦產(chǎn)資源大國,近年來,隨著礦產(chǎn)資源需求的上升以及開采的持續(xù)深入,礦山尾礦的積存量和年排放量逐年遞增,資源環(huán)境壓力日益加大。傳統(tǒng)的開采方式對生態(tài)環(huán)境破壞大,主要表現(xiàn)為地表塌陷、地下水流失、尾礦庫和廢石場占用大量土地等。一些礦山對尾礦庫的管理不善,極易造成潰壩等事故,存在重大的安全隱患,因此尾礦庫已成為重大的危險(xiǎn)源與污染源。
  在提倡可持續(xù)發(fā)展,構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的今天,金屬礦山如何更加有效地利用現(xiàn)有的尾礦資源,在保護(hù)環(huán)境的條件下實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn),是擺在礦山企業(yè)面前的一道難題。
  因勢而謀
  搶占發(fā)展新高點(diǎn)
  充填采礦法利用尾礦對地下采空區(qū)進(jìn)行充填,既可以提高礦石資源利用率、保護(hù)遠(yuǎn)景資源、防止地表塌陷、有效控制地壓災(zāi)害,又可以減少固體廢料向地表排放、降低尾礦庫等級,是理論上解決上述難題的有效方法。然而,充填法在大型、特大型地下開采礦山上的應(yīng)用仍屬空白,尚無經(jīng)驗(yàn)可循,亟待填補(bǔ)。
  面對制約行業(yè)發(fā)展的這個瓶頸問題,中冶北方工程技術(shù)有限公司于2014年初專門成立了課題組進(jìn)行技術(shù)攻堅(jiān),依托中國中冶“三五”重大科技專項(xiàng),以馬鋼集團(tuán)張莊鐵礦、首鋼集團(tuán)馬城鐵礦充填系統(tǒng)為研究對象,以張莊鐵礦尾砂為實(shí)驗(yàn)樣本,全面開展大規(guī)模開采鐵礦山充填系統(tǒng)料漿制備與深井自流輸送關(guān)鍵技術(shù)的研究。
  應(yīng)勢而動
  打造發(fā)展新優(yōu)勢
  為拓寬研究思路,中冶北方課題組一方面組織技術(shù)力量對國內(nèi)外采用充填法開采的礦山進(jìn)行考察,邀請清華大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)的資深教授以及國內(nèi)外知名的設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行專題研討;另一方面組織技術(shù)骨干對張莊鐵礦、馬城鐵礦、大賈莊鐵礦等開展充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程,進(jìn)行設(shè)計(jì)方案優(yōu)化。同時,中冶北方加強(qiáng)與國內(nèi)外科研院所的合作與交流,加大充填系統(tǒng)領(lǐng)域科研力度。截至目前,中冶北方已獲得發(fā)明專利授權(quán)3項(xiàng)、實(shí)用新型專利7項(xiàng),其余尚在實(shí)質(zhì)審查階段。
  經(jīng)研究論證,中冶北方課題組確定了重大專項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目“深部金屬礦床安全高效開采關(guān)鍵技術(shù)研究”,主要包括“大規(guī)模開采鐵礦山充填系統(tǒng)料漿制備與深井自流輸送關(guān)鍵技術(shù)研究”和“深部采礦充填體材料特性及穩(wěn)定性研究”兩個方面。中冶北方課題組統(tǒng)一組織分配任務(wù),定期研討和匯總課題的階段性成果,并階段性地論證和制訂相關(guān)內(nèi)容的課題研究計(jì)劃。經(jīng)過不懈的努力,終于解決了大規(guī)模開采鐵礦山充填系統(tǒng)料漿制備與深井自流輸送的問題,順利通過了中國中冶重大科技專項(xiàng)的認(rèn)定,并成功將該技術(shù)首次應(yīng)用于張莊鐵礦充填站。
  中冶北方自主研發(fā)的大規(guī)模礦山全尾砂膠結(jié)充填連續(xù)制備及輸送系統(tǒng),創(chuàng)造性地提出了基于立式砂倉和深錐濃密工藝的連續(xù)充填制備技術(shù),在尾砂入料、沉降、濃密、放砂等方面進(jìn)行了全面升級和創(chuàng)新,集成多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),不僅應(yīng)用于新建充填項(xiàng)目,還可用于傳統(tǒng)充填系統(tǒng)的升級改造。
  與傳統(tǒng)的充填系統(tǒng)相比,全尾砂膠結(jié)充填連續(xù)制備及輸送系統(tǒng)具備卓越的性能。馬鋼張莊鐵礦充填系統(tǒng)是全尾砂膠結(jié)充填連續(xù)制備及輸送系統(tǒng)在礦山充填行業(yè)的首次應(yīng)用,相較于國內(nèi)已建成的傳統(tǒng)充填系統(tǒng),張莊鐵礦充填站利用深錐濃密機(jī)處理選廠尾砂,底流濃度相對穩(wěn)定,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)大流量、高濃度放砂;溢流水水質(zhì)較好,可實(shí)現(xiàn)選礦水的循環(huán)利用,同時提高了尾砂的利用率;采用連續(xù)制備工藝,為實(shí)現(xiàn)礦山無尾排放創(chuàng)造了前提條件,有效降低了充填系統(tǒng)數(shù)量,減少占地和征地費(fèi)用;系統(tǒng)自動化運(yùn)行,連續(xù)充填作業(yè),無須頻繁沖洗管路,便于管理,提高了勞動生產(chǎn)率;基建投資大幅降低,張莊鐵礦充填系統(tǒng)工程總投資較傳統(tǒng)的充填方案節(jié)省2000多萬元,應(yīng)用前景廣泛。
  大規(guī)模開采鐵礦山充填系統(tǒng)料漿制備與深井自流輸送關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用,體現(xiàn)了中冶北方人對技術(shù)創(chuàng)新的孜孜追求,彰顯了中冶北方人創(chuàng)新意識薪火相傳的優(yōu)良傳統(tǒng)。中冶北方與張莊鐵礦聯(lián)手創(chuàng)造了行業(yè)的典范,引領(lǐng)了行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,在綠色礦山發(fā)展道路上邁出了重要的一步。
   《中國冶金報(bào)》(2019年12月05日 04版四版)

來源:中國冶金報(bào)-中國鋼鐵新聞網(wǎng)

編輯:宋玉錚

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