高海拔高寒地區(qū)礦山采選技術(shù)及裝備應(yīng)用

長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司在高海拔高寒地區(qū)礦山工程領(lǐng)域成果豐碩，全面掌握露天礦高陡凍融邊坡穩(wěn)定性分析、境界動態(tài)優(yōu)化、大運量長距離膠帶運輸、高原裝備大型化選型及應(yīng)用、高寒及生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)修復(fù)、遠程控制智能調(diào)度、新型組合藥劑和銅鉛鉬混合浮選等采選技術(shù)及裝備應(yīng)用，可提供工程咨詢、設(shè)計、總承包等全過程服務(wù)。

長沙院先后設(shè)計了中國首座海拔最高的大型綠色環(huán)保礦山、中國首次一次性建成的超大型有色金屬選礦廠、中國最大規(guī)模的露天銅礦等，獲中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎3項、國家優(yōu)秀設(shè)計獎3項、部級優(yōu)秀工程設(shè)計一等獎2項。

一、技術(shù)介紹

1、露天礦高陡凍融邊坡穩(wěn)定性分析技術(shù)

巨龍銅多金屬礦采場終了邊坡最大垂直高度超900m，終了邊坡角39°~44°，其中山坡露天邊坡高度超495m，凹陷露天邊坡達405m。長沙院首創(chuàng)高海拔高寒露天礦山高陡邊坡參數(shù)三段式預(yù)測方法，形成了凍融邊坡穩(wěn)定性研究技術(shù)。

2、境界動態(tài)優(yōu)化技術(shù)

長沙院應(yīng)用國際先進的WITTLE和Mineshed軟件，通過時間價值屬性考慮，經(jīng)多方案排產(chǎn)，實現(xiàn)露采境界的動態(tài)優(yōu)化圈定，可為礦山項目提供更加貼合實際的露采經(jīng)濟境界。

3、大運量長距離膠帶運輸技術(shù)

長沙院開創(chuàng)性設(shè)計了多臺半固定破碎站靈活配置下行單段驅(qū)動的大運量、長距離膠帶原礦運輸系統(tǒng)，設(shè)計的巨龍銅礦主運輸膠帶水平長度5836m，設(shè)計運量10000t/h，設(shè)計帶寬1800mm，帶速7.5m/s，下運高度約585m，下運最大坡度11.92°。

4、高原裝備大型化選型及應(yīng)用技術(shù)

長沙院首次實現(xiàn)5000m以上極地高原成套配置世界特大型采、裝、運輸設(shè)備的開采技術(shù)，創(chuàng)新了適用于高海拔空氣稀薄條件下機電設(shè)備、自控設(shè)備的選型方法。

5、高寒及生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)

針對高寒及生態(tài)脆弱地區(qū)礦山開發(fā)，長沙院提出了高寒生態(tài)脆弱區(qū)露天開采生態(tài)化協(xié)同設(shè)計理念，通過對采場、排土場的同步生態(tài)修復(fù)，形成生態(tài)治理和生產(chǎn)作業(yè)的空間有機協(xié)同綠色采排工藝技術(shù)。

6、遠程控制智能調(diào)度技術(shù)

面向我國有色金屬礦山開采環(huán)境復(fù)雜、安全管理壓力大、多元素資源共生等特點，長沙院結(jié)合現(xiàn)有成熟的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、邊緣計算、虛擬現(xiàn)實等先進技術(shù)應(yīng)用在項目工程建設(shè)與生產(chǎn)運營過程中，建成集資源數(shù)字化管理、智能生產(chǎn)管控、全流程少人無人化生產(chǎn)、集成化安全管理、基于工業(yè)大數(shù)據(jù)智能決策于一體的安全、綠色、高效的有色金屬智能礦山。

7、新型組合藥劑和銅鉛鉬混合浮選技術(shù)

長沙院采用新型組合藥劑和銅鉛鉬混合浮選新技術(shù)實現(xiàn)了高海拔空氣稀薄條件下復(fù)雜難選礦石的高效處理，掌握了銅、鉬、鉛、鋅、金、銀等多種金屬的高效選礦分離技術(shù)和多金屬選礦浮選廢水循環(huán)利用技術(shù)。

二、項目案例

1、巨龍銅多金屬礦工程

巨龍銅多金屬礦為西藏高海拔地區(qū)特大型斑巖銅礦床，建設(shè)規(guī)模150kt/d，采場平均海拔超過5000m，選礦工業(yè)場地平均海拔4360m。項目開采方式為露天開采，選礦工藝為SABC+浮選工藝，粗碎后礦石通過長5.8km、下運高差585m的膠帶輸送至選廠，運量1000t/h。項目于2021年12月竣工投產(chǎn)，是目前世界海拔最高的特大型礦山，也是國內(nèi)一次性建成生產(chǎn)規(guī)模最大的礦山。該工程榮獲多項部級咨詢獎和科學(xué)技術(shù)獎。

西藏巨龍銅多金屬礦15萬噸/日選廠

西藏巨龍銅多金屬礦采場

2、甲瑪銅多金屬礦工程

甲瑪銅多金屬礦位于西藏自治區(qū)墨竹工卡縣，地處青藏高原，一期工程生產(chǎn)規(guī)模1800kt/a，是中國首座國際先進、海拔超過5000m的大型綠色環(huán)保高原現(xiàn)代化礦山。項目2010年7月建成投產(chǎn)，投產(chǎn)即達產(chǎn)達標，得到了國家和西藏自治區(qū)政府的高度肯定，成為我國高原礦業(yè)開發(fā)的典范，是中國礦業(yè)界在青藏高原上的一面旗幟。

西藏甲瑪銅多金屬礦采選一期工程

西藏甲瑪銅多金屬礦一期工程精礦脫水車間

西藏甲瑪銅多金屬礦一期工程尾礦壓濾車間

甲瑪銅多金屬礦二期工程生產(chǎn)規(guī)模40000t/d，選礦廠場地平均海拔4560m。項目于2014年8月竣工投產(chǎn)，是我國首次一次性建成的超大型有色金屬選礦廠。工程獲全國工程建設(shè)項目優(yōu)秀設(shè)計成果二等獎、部級優(yōu)秀工程設(shè)計一等獎。

3、蒙古國圖木爾廷-敖包鋅礦工程

圖木爾廷-敖包鋅礦位于蒙古人民共和國蘇赫巴托省，屬蒙古國高寒礦山。項目投產(chǎn)后取得了顯著的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益，是中蒙合作的典范。工程獲全國優(yōu)秀工程設(shè)計銀獎、中國建設(shè)工程魯班獎（境外工程）。

蒙古圖木爾廷-敖包鋅礦全貌

4、知不拉銅多金屬礦工程

知不拉銅多金屬礦位于西藏自治區(qū)墨竹工卡縣，地處青藏高原，建設(shè)規(guī)模8000t/d，采場平均海拔超過5000m，選礦工業(yè)場地平均海拔4400m。項目開采方式為前期露采+后期地采，選礦工藝為“粗碎+半自磨+球磨”SAB+浮選+磁選工藝，粗碎后礦石通過長11.43km、下運高差達600m的膠帶輸送至選廠，運量800t/h，這是我國第一套高海拔、長距離、大水平轉(zhuǎn)彎大垂直起伏沿地形設(shè)計的帶式輸送機系統(tǒng)。項目于2016年6月竣工投產(chǎn)，投產(chǎn)后取得顯著的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。

知不拉銅多金屬礦選廠

知不拉銅多金屬礦長距離運輸膠帶