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看闪光的驰宏锌锗矿山充填史

发布时间:2023-10-07

导读: 我国的充填理论与技术的发展历程可大致分为以下五个阶段:20世纪50年代,以处理废弃物为目的的废石干式充填;20世纪60年代,以减缓地表下沉为目的的水砂充填;20世纪60~70年代,中国开始开发和应用尾砂胶结充填技术;20世纪70~80年代,采用细砂胶结充填;20世纪80~90年代,新型充填技术不断涌现。

 

  进入工业社会以来,人类对矿产资源的需求日益增大,加快了对矿山中蕴含的大量的矿产资源的开发。资源开采的同时,极易诱发地质灾害、造成环境污染等,表现最为突出的是地表沉陷,而矿山充填技术是最有效的治理手段。
  我国的充填理论与技术的发展历程可大致分为以下五个阶段:20世纪50年代,以处理废弃物为目的的废石干式充填;20世纪60年代,以减缓地表下沉为目的的水砂充填;20世纪60~70年代,中国开始开发和应用尾砂胶结充填技术;20世纪70~80年代,采用细砂胶结充填;20世纪80~90年代,新型充填技术不断涌现。
  云南驰宏锌锗股份有限公司的充填技术也同样经历着由水砂充填、膏体充填再到联合充填的转型升级之路。
  历史的回望
  上世纪80年代,麒麟厂是驰宏锌锗会泽铅锌矿主要矿山之一,海拔1931米以上是氧化矿,以下是硫化矿,含铅锌26%。硫化矿是小而富,埋藏较深的矿体。按一般“先上后下”的开采顺序,开采上部氧化矿经济效益不能满足需求,先开采下部氧化矿则可以提高早期经济效益,但当时国内实际采矿水平不高,尚无“采下保上”控制岩移的先进技术,严重制约了当时该矿的生产。
  1979年1月,借改革开放的春风,比利时米切姆公司代表团到会泽铅锌矿考察后,提出了采用胶结充填技术,先开采下部硫化矿的建议。1981年,昆明有色冶金设计研究院也推荐该矿采用留矿柱的水平分层低标号贫浆胶结充填采矿法。
  随着改革开放的深入,国外考察团不断来到中国考察。1981年5月,经冶金部、对外经济贸易部安排,波兰有色金属生产技术合作代表团来会泽铅锌矿考察,了解和洽谈有关麒麟厂建设问题。波方随即开展矿山可行性研究工作,并推荐水平分层进路回采粗粒级水砂充填开采硫化矿,无需制作水泥地板即可保证回采率95%,贫化率10%,矿山采矿规模300~400吨/日,并可确保日后开采氧化矿的安全,不发生岩移。
  波兰专家的意见,给当时眼前“一片黑”的会矿人带来了希望。
  同年10月,经实地考察及多方面详细的技术经济比较,大家认为波兰推荐的采矿设计方案是先进且可行的。报经对外经济贸易部批准,决定引进波兰的粗粒级水砂充填技术。经多次洽谈、协商,中波双方于1982年3月签订了《矿山设计合同》。正因为有了技术的保障,1984年国家计委同意将麒麟厂采矿项目正式列入国家基本建设计划。1985年1月1日,引进波兰粗粒级水砂充填采矿技术的麒麟厂硫化铅锌矿建设工程开工,于1988年11月22日,竣工验收。
  新技术开创会矿新时代
  水砂充填技术的引进给当时的会矿带来了新的机遇,会矿因此蓬勃发展。1986年,会矿麒麟厂急倾斜矿体粗粒级水砂充填技术及采矿方法研究,被列入国家“七五”重点科技攻关项目。由会泽铅锌矿、北京矿冶研究总院、昆明有色金属设计研究院三个单位组成技术攻关组,对粗粒级水砂充填技术进行消化、吸收、完善、提高。
  经过三年多的试验研究和一年多生产试验,粗粒级水砂充填技术获得圆满成功,显示出了技术的优越性,完成了“七五”重点科技攻关任务,获得了多项成功,为我国有色金属矿山开采提供了新工艺、新技术,有的经济指标达到了80年代国际先进水平。
  粗粒级水砂充填技术不仅填补了我国有色金属矿山的空白,同时也为今后麒麟厂采矿带来了良好效益,提高了矿山开采早期经济效益。粗粒级水砂充填技术不用任何胶结剂,与胶结充填比较,按照当时的产能,每年可节约水泥约4000吨,降低采矿成本50万元,多回收矿石7.8万吨,可每年多获利800万元左右,同时充填采用的是老矿山或采矿时产出的废石,安全环保效益也非常可观。
  1990年11月,由中国有色金属工业总公司组织的专家验收小组,对粗粒级水砂充填这一国家“七五”科技攻关项目,在1989年部级技术鉴定基础上,进行国家级验收,并获得了1990年度中国有色金属工业总公司科技进步一等奖。
  技术转型升级再上新台阶
  2005年,为实现矿产资源最大限度的回收利用,大力发展循环经济,驰宏锌锗实施了深部资源综合开发利用、环保节能技改项目,确立“绿色、高效”的资源开发理念,开始采用国际先进的膏体充填采矿技术。
  膏体充填技术是一项比较先进的充填技术,将固体废弃物配制成无需脱水的膏状浆体,通过泵压或重力作用,经过管道输送到井下,适时适量充填采空区。膏体充填采矿技术安全高效,保护资源,提高矿产资源采出率;保护环境,最大限度地利用全尾砂,减少选矿尾砂对地表环境的污染,实现尾砂、水淬渣等固体垃圾资源化利用。
  驰宏锌锗膏体充填系统于2005年1月动工,同年11月建成,进入调试阶段。为积极稳妥做好膏体系统的调试工作,加快进度,2005年底,由中国有色工程设计研究总院、长沙风格科技开发有限公司与会矿共同组成联合攻关小组对膏体充填系统设备进行调试,并于2006年1月至8月对膏体充填系统进行工业调试。2006年8月14日第一次成功把膏体输送到井下,膏体充填工业化试验成功,并且连续开展了工业化生产,会矿进入了下一个全新的时代。
  同时,在生产过程中,为了最大限度实现井下渣石的就地处置,减少渣石提升运输费用、膏体成本以及地表渣石堆场的土地费、建设费及管理费等相关费用,会矿多次开展实验论证和现场研究,2008年建成了膏体-废石联合充填生产线,取得了大量的理论与应用成果,并达到了技改初期制定的绿色环保的总体目标。2008年7月,被中国环境保护产业协会授予“国家重点环境保护实用技术示范工程”。
  从2006年到现在,会矿研发了位控反切膏体搅拌设备、高速浆体减磨装置、稳压排气装置、封闭隔墙充填接顶、深锥浓密机料位在线监测及自动反馈、潜伏吸入式絮凝剂添加等多项专利技术;实现了深井长距离膏体自流输送,打破了膏体能否自流输送的争议,攻克了长距离膏体自流输送容易堵管的难题。
  科研成果多次获得云南省科技进步二等奖以及中国有色金属工业科学技术奖一等奖、二等奖。其中“矿山废渣膏体胶结充填工程”获得了中国环境保护产业协会颁发的国家重点环境保护实用技术示范工程证书。
  如今,会矿膏体充填是集资源保护、环境保护、固废物利用、矿山安全于一体的采矿工艺技术。这一技术的成功应用,解决了矿山千米深度以下的采矿技术难题,为矿山安全、环保、高效生产提供了重要保障,建成了一条复杂富水有色金属尾矿高效浓缩和胶结充填生产线,在全国具有相当的示范效应。
  从无到有,从水砂充填到膏体充填再到联合充填,经过30多年的风雨历程和矿山人的不懈努力,铸就了如今会泽矿山充填系统的辉煌,今后,也将引领会泽矿业走向另一个全新的时代。

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