深埋藏锌多金属矿床开拓方案的选择.pdf

有有色色矿矿冶冶NON-FERROUS MINING AND METALLURGY第 40 卷第 1 期2024 年 2 月Vol.40No.1February 2024文章编号：1007-967X（2024）01-17-04深埋藏锌多金属矿床开拓方案的选择*李杰琼（沈阳有色冶金设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110003）摘要：随着中国社会的不断进步和发展，对资源的开发与利用更加的科学化、合理化、智能化和绿色化。我国目前依然处于工业化和城镇化的发展阶段，对金属资源有一定的需求。对于埋藏较深的锌多金属矿床的开发与利用显得尤为重要，合理的开拓方案更是重中之重，开拓方案的选择涉及到基建期工程量、矿山建设投资及矿山投产的时间。综合矿体的赋存条件、基建投资、经济效益等多方面因素，对该矿两个矿区同时建设或接续开采、对一矿是否分期开采进行了充分的论证与分析，为同类矿山提供参考。关键词：开拓方案；深埋藏；接续开采中图分类号：TD862文献标识码:A1引言有色金属是国民经济、人民日常生活及国防工业、科学技术发展必不可少的基础材料和重要的战略物资。农业现代化、工业现代化、国防和科学技术现代化都离不开有色金属。文中涉及到的锌多金属矿，矿带多达 29 条，并且分布范围较广，矿区内探明的矿体均为隐伏矿体，埋藏较深，厚度在 0.77.8 m之间，矿体倾角在 5388之间，最大延深可达 900m。对于此类矿带，布置技术上可行、经济上合理的开拓系统将直接影响矿山的前期投资，经济效益和生命周期。2矿区位置矿区位于内蒙古自治区东南部，行政区划隶属内蒙古自治区赤峰市敖汉旗玛尼罕乡管辖，矿区西部边界距敖汉旗政府所在地直线距离 27 km。矿区东临通辽市奈曼旗，南与朝阳市北票市紧邻，北与赤峰市翁牛特旗隔老哈河相望。矿区内村庄、居民点较多。赤峰至通辽铁路、高速公路（G45）皆经矿区北部穿过，东与通辽市相接，西与赤峰市区相通。国道G305 南东向经敖汉旗通往北票、G111 北东向通往奈曼旗。县级以下的主要公路干线为砂石路，少部分为柏油路。村庄、居民点之间有乡间便道与主干公路相接，交通相对便利。3锌多金属矿床资源背景该矿分为两个矿区，一矿区锌多金属矿以薄脉状为主的构造热液脉型矿床，主要有用元素为锌、铅、银，伴生元素有银、铅、铜、金、镉、铟、镓、硫。锌多金属矿体主要赋存在上石炭统酒局子组（C2jj）中断裂构造内，晚侏罗世中粗粒黑云母二长花岗岩裂隙中也有少量分布，矿体严格受张扭性构造控制，含矿热液沿断裂带及构造裂隙充填交代形成矿体。一矿区共有 26 条矿带，矿体倾角在 5388之间，最大延深达 900 m。二矿区银锌矿带赋存于上石炭统酒局子组变质长石石英砂岩、变质砂岩、变质细砂岩、变质粉砂岩中的断裂构造内，与围岩界线较清楚。二矿区共有3 条矿带，矿体倾角在 5989之间，最大延深达600 m。4开拓技术条件分析该矿矿体顶板、矿体、矿体底板岩性主要为变质砂 岩，风 化 带 发 育 深 度 为 60.2660.70 m，厚 度26.7649.10 m，构造破碎带在垂向无规律发育。风化带和破碎带中的矿体岩石均较破碎，呈破碎块状，岩体的完整性评价是极劣的，作为直接顶底板是不稳定的。矿体顶、底板围岩完整性的评价直接影响开拓系统的布置、支护形式的选择，增加了该矿开拓系统布置的难度。5开拓方案的选择5.1开拓方式的确定*收稿日期：2023-06-01作者简介：李杰琼（1986），女，大学本科，采矿高级工程师，主要从事露天及地下开采设计工作。Email：18有色矿冶第 40 卷该 矿 两 个 矿 区，近 30 条 矿 脉，最 大 延 深 达900 m，应采用地下开采的方式。5.2开拓方案描述综合矿体的赋存条件、基建投资、经济效益等多方面因素，对该矿两个矿区同时建设或接续开采、对一矿是否分期开采进行充分的论证与分析，并进行方案比较。5.2.1混合井开拓系统（一矿与二矿同时建设）（1）一矿混合井为5.5 m 的圆形井，井筒位于岩石移动界线 20 m 以外，井口标高 Z=578 m，井底标高为-30 m，井深 608 m。井内配有 12 m3底卸式箕斗和 5#双层罐笼互为平衡，钢罐道，并设梯子间和管缆间，兼做安全出口。2 号南风井为矿区的回风井，该井为3.5 m 的圆形井，井口标高 Z=550 m，井底标高 350 m，井深200 m，井筒内设置梯子间，作为安全出口之一。1 号北风井为矿区的回风井，该井为3.5 m 的圆形井，井口标高 Z=577 m，井底标高 350 m，井深227 m，井筒内设置梯子间，作为安全出口之一。2 号北风井为矿区的回风井，该井为3.5 m 的圆形井，井口标高 Z=550 m，井底标高 300 m，井深250 m，井筒内设置梯子间，作为安全出口之一。混合井附近设矿石主溜井及分枝溜井。破碎硐室设置在 25 m 水平，皮带装矿水平设在 15 m 水平，粉矿回收水平在 0 m。一矿混合井开拓方案见图 1。图 1一矿混合井开拓方案图 2二矿开拓方案（2）二矿罐笼井为4.5 m 的圆形井，井筒位于岩石移动界线 20 m 以外，井口标高 Z=556 m，井底标高为-70 m，井深 626 m。井内配有 3#双层罐笼配平衡锤，钢性罐道，井筒内设置梯子间、管缆间，作为安全出口之一。回风井为3.5 m 的圆形井，井口标高 Z=535 m，井底标高 350 m，井深 185 m，井筒内设置梯子间，作为安全出口之一。二矿开拓方案见图 2。5.2.2主副井联合开拓系统（一矿与二矿同时建设）（1）一矿主井为3.5 m 的圆形井，井筒位于岩石移动界线 20 m 以外，井口标高 Z=578 m，井底标高为 0 m，井深 578 m。井内配有 5.6 m3底卸式箕斗配平衡锤，钢丝绳罐道，用于提升矿石。副井为4.5 m 的圆形井，井筒位于岩石移动界线 20 m 以外，井口标高 Z=580 m，井底标高为-20 m，井深 600 m。井内配有 3#双层罐笼配平衡锤，钢性罐道，井筒内设置梯子间、管缆间，作为安全出口之一。2 号南风井为矿区的回风井，该井为3.5 m 的圆形井，井口标高 Z=550 m，井底标高 350 m，井深200 m，井筒内设置梯子间，作为安全出口之一。1 号北风井为矿区的回风井，该井为3.5 m 的圆形井，井口标高 Z=577 m，井底标高 350 m，井深227 m，井筒内设置梯子间，作为安全出口之一。第 1 期李杰琼：深埋藏锌多金属矿床开拓方案的选择2 号北风井为矿区的回风井，该井为3.5 m 的圆形井，井口标高 Z=550 m，井底标高 300 m，井深250 m，井筒内设置梯子间，作为安全出口之一。井底车场附近设矿石主溜井及分枝溜井。破碎硐室设置在 25 m 水平，皮带装矿水平设在 15 m 水平，粉矿回收水平在 0 m。一矿主、副开拓方案见图 3。图 3一矿主、副开拓方案（2）二矿罐笼井为4.5 m 的圆形井，井筒位于岩石移动界线 20 m 以外，井口标高 Z=556 m，井底标高为-70 m，井深 626 m。井内配有 3#双层罐笼配平衡锤，钢性罐道，井筒内设置梯子间、管缆间，作为安全出口之一。回风井为3.5 m 的圆形井，井口标高 Z=535 m，井底标高 350 m，井深 185 m，井筒内设置梯子间，作为安全出口之一。二矿开拓方案见图 2。5.2.3主副井联合开拓（一矿与二矿接续建设）（1）一矿主井为3.5 m 的圆形井，井筒位于岩石移动界线 20 m 以外，井口标高 Z=578 m，井底标高为 0 m，井深 578 m。井内配有 5.6 m3底卸式箕斗配平衡锤，钢丝绳罐道，用于提升矿石。副井为4.5 m 的圆形井，井筒位于岩石移动界线 20 m 以外，井口标高 Z=580 m，井底标高为-20 m，井深 600 m。井内配有 3#双层罐笼配平衡锤，钢性罐道，井筒内设置梯子间、管缆间，作为安全出口之一。2 号南风井为矿区的回风井，该井为3.5 m 的圆形井，井口标高 Z=550 m，井底标高 350 m，井深200 m，井筒内设置梯子间，作为安全出口之一。1 号北风井为矿区的回风井，该井为3.5 m 的圆形井，井口标高 Z=577 m，井底标高 350 m，井深227 m，井筒内设置梯子间，作为安全出口之一。2 号北风井为矿区的回风井，该井为3.5 m 的圆形井，井口标高 Z=550 m，井底标高 300 m，井深250 m，井筒内设置梯子间，作为安全出口之一。井底车场附近设矿石主溜井及分枝溜井。破碎硐室设置在 25 m 水平，皮带装矿水平设在 15 m 水平，粉矿回收水平在 0 m。一矿主、副井开拓方案图见图 3。（2）二矿待一矿的产能开始下降以后再进行建设，开拓4.5 m 的圆形罐笼井，井内配有 3#双层罐笼配平衡锤，钢性罐道，井筒内设置梯子间、管缆间，作为安全出口之一。开拓3.5 m 的圆形井作为回风井，井筒内设置梯子间，作为安全出口。在本次方案选择比较中，不列入前期投资的范围内。5.3开拓方案比较与选择对上述三个开拓方案从工程量、设备、投资、运营管理等方面进行比较，方案与方案中一矿与二矿均同时开采，竖井开拓方式不同；方案与方案中竖井开拓方式相同，不同之处在于方案是一矿待二矿开始减产后再建设，虽然总工程量没有减少，但是由于二矿不在矿山建设初期投入工程，因此减少了前期的基建工程量和基建投资，且在后期建设二矿时不对一矿的生产产生影响，因此在与两个方案中推荐方案，再将方案与方案列表进行比较，详见表 1 方案经济技术比较表。6结语随着中国勘探技术的不断进步和发展，探明了多种赋存条件复杂多样的矿体，本文通过对三个方案进行技术经济比较，可以得出“二矿与一矿接续、主副井联合开拓”方案具有前期基建投资低、保持矿山生产能力、延长服务年限、生产期间日常维护和管理简单的优势，为类似矿山提供参考。1920有色矿冶第 40 卷表 1方案经济技术比较序号一二三四123五123六七项目工程量井筒装备卷扬机房和井塔设备提升容器提升钢丝绳尾绳投资工程费建设工程其他费用预备费技术经济比较结论优点缺点第方案“混合井开拓”混合井：井深 608 m;掘进量：20 990 m3，支护量 4 295 m3；混合井钢材：168 t，木材：30 m3，钢材：50 t，水泥：150 t。混合井：多绳 12 m3底卸式箕斗，配多绳 5#双层罐笼混合井：提升钢丝绳选用 6V34+FC 型三角股钢丝绳，直径44 mm347+FC 多层股不旋转钢丝绳 3根，直径52 mm54 104 万元41 914 万元5 133 万元7 057 万元井筒掘进工程量少，比方案少2 440 m3；材料消耗多；工程投资高；转入平巷掘进时提升量受限且基建期设备投资较高；投入生产后管理较为复杂。第方案“主副井联合开拓”主井：井深 578 m，掘进量 7 980 m3，支护量 2 395 m3副井：井深 600 m，掘进量 15 450 m3，支护量 3 640 m3主井：钢材：2.5 t，木材：4.5 m3副井：钢材：138 t，木材：19 m3钢材：50 t，水泥：150 t主井：多绳 5.6 m3底卸式箕斗副井：选择多绳 3#双层罐笼主井：提升钢丝绳选用 6V34+FC 型三角股钢丝绳，直径28 mm副井：提升钢丝绳选用 6V34+FC 型三角股钢丝绳，直径26 mm347+FC 多层股不旋转钢丝绳 2 根，直径38 mm53 480 万元41 423 万元；5 090 万元6 967 万元工程投资低；材料消耗少；转入平巷掘进时提升量不受限且基建期设备投资较低；投入生产后管理相对简单。井筒掘进工程量大，比多 2 440 m3选择方案-掘进量-2 440 m3，支护量-1 740 m3钢材：27.5 t，木材：6.5 m3624 万元491 万元43 万元90 万元参考文献：1 采矿设计手册（第二卷）矿床开采卷（下册）M.北京：中国建筑工业出版社，1989.2 姜德福.斜坡道开拓在矿山的应用 J.有色矿冶，2018，34（1）：20-22.Selection of Development Scheme For Deep Buried Zinc Polymetallic DepositLI Jie-qiong（Shenyang Nonferrous Metallurgy Engineering&Research Institute Co.，Ltd.，Shenyang 110003，China）Abstract：With the continuous progress and development of Chinese society,the development and utilization of resources are becoming more scientific,rational,intelligent and green.Our country is still in the development stage of industrialization and urbanization,and has a certain demand for metal resource.It is particularly important for the development and utilization of deep-buried zincpolymetallic deposits,and the reasonable development plan is the top priority.The selection of development plan involves theamount of construction period,the investment of mine construction and the time of mine production.Based on ore-body occurrenceconditions,capital construction investment,economic benefits and other factors,a sufficient demonstration and analysis have beenconducted on the simultaneous construction or continuous mining of two mining areas in the mine,as well as whether one mineshould be mined in stages,which can provide a great reference to similar mine.Key words:development plan;deep burial;continued mining文章编号：1007-967X（2024）01-21-04新型硫氮酯捕收剂的合成及选矿性能研究*张海龙1，朱力刚2，傅强1，关蕴1，王巍琳1（1.沈阳有研矿物化工有限公司，辽宁 沈阳 110141；2.赤峰中色白音诺尔矿业有限公司，内蒙古 赤峰 025473）摘要：以乙硫氮、苯甲酰氯原料,通过取代反应合成出了 N,N-二乙基二硫代氨基甲酸苯甲酰酯硫氮酯,考察了物料配比、反应温度、反应时间对产物收率的影响,得出的最佳的工艺条件为:n(C5H10NS2Na3H2O)n(C7H5ClO)=1 1.04,温度为 35左右,时间 120 min 条件下合成产率为 99.24%,回收率为 97.22%以上的 N,N-二乙基二硫代氨基甲酸苯甲酰酯硫氮酯产品。将其应用于某铜矿作为捕收剂,与现场药剂相比较,铜精矿铜品位提高 1.17%,回收率提高2.25%。将其应用于某铅锌矿作为捕收剂，与异丁基黄药、25#黑药、乙硫氮、丁铵黑药、乙基黄药对比，可以明显提升铅的品位和回收率，同时对硫化锌的捕收力极弱。关键词：N,N-二乙基二硫代氨基甲酸苯甲酰酯；硫氮酯；有机合成；浮选中图分类号：TD923文献标识码：A1引言硫氮类捕收剂是应用比较广泛的硫化矿浮选剂，主要应用于铅锌矿的浮选分离，对硫化铜矿也具有很强的捕收能力。该类产品具有捕收能力强，浮选速度快等特点。硫氮类捕收剂常见的有乙硫氮、丁硫氮、异丁硫氮、环己烷基硫氮等。乙硫氮学名为N，N-二乙基二硫代氨基甲酸钠盐，1946 年起开始应用于硫化矿浮选，主要作为 Cu、Pb 及其他金属硫化物的捕收剂。硫氮酯是硫氮的衍生物，是由硫氮分子中的 Me被烃基或其衍生物取代得到的，主要有硫氮丙烯酯、硫氮丙腈酯（酯-105）1硫氮丙烯腈酯等2。N，N-二乙基二硫代氨基甲酸苯甲酰酯属于“硫氮酯”类捕收剂之中的一种3可进行酯交换、缩合、加成、裂解等化学反应，结构中含有两个相邻的硫原子和氮原子，并且都具有孤对电子，极易与金属离子相互作用，在矿石、医药、农药、橡胶、合成纤维和塑料工业方面均具有非常广泛的应用4，硫氮酯类捕收剂比传统丁基黄药用量更少，并且尾矿水质更好的优点。二硫代氨基甲酸酯类化合物有多种合成方法，例如硫光气法、黄原酸酯氨解法、不饱和烃加成法等，本文采用酯化合成法合成 N，N-二乙基二硫代氨基甲酸苯甲酰酯。2合成实验部分2.1实验设备及原料实验设备及原料见表 1。表 1实验设备、原料表2.2合成原理以乙硫氮、苯甲酰氯为原料进行酯化反应，反应方程式如下：CSSNa3H2O+(CH3CH2)2NOClCS(CH3CH2)2NCO+NaCl+3H2O*收稿日期：2023-06-01作者简介：张海龙（1988），男，大学本科，选矿高级工程师，主要从事选矿药剂研发、生产以及选矿工艺研究。