西藏某大型铜矿选矿厂厂址选择设计

2012-09-13周理

采矿技术 2012年4期

关键词：选厂总图厂址

周理

(长沙有色冶金设计研究院有限公司, 湖南长沙 410011)

西藏某大型铜矿选矿厂厂址选择设计

周理

(长沙有色冶金设计研究院有限公司, 湖南长沙 410011)

针对某大型铜矿选矿厂生产规模大,位于高原地区,生态系统较为脆弱的特点,在厂址选择中,从技术可行、经济合理、环境影响小的角度出发,充分考虑总图运输、尾矿库选址、供电、供水、排水以及对环境保护的影响等因素,对多个厂址进行分析后,推荐出最佳厂址方案。

厂址选择;技术经济;环境保护

近年来,随着我国西部经济的发展,西部地区的交通运输、供水、供电等基础设施得到了很大的改善,许多高寒边远的矿山资源得以开采。西藏某铜矿为我国拟建的特大型矿山,因矿山开采规模大,又位于高海拔地区,厂址选择优劣直接关系到企业的建设投资、建设工期和投产后的经济效益,同时也影响到当地自然生态环境的保护。本文从技术经济和环境保护两方面论述选矿厂厂址的合理选择。

1 项目概况

某大型铜矿为采、选联合企业,初期建设规模10×104t/d,后期扩建规模为10×104t/d,设计按20×104t/d考虑选厂场地,露天采矿场位于墨竹工卡县县城西南约26 km处,矿区向北沿公路26 km到318国道,沿318国道往东约8 km到墨竹工卡县城,往西约39 km到达孜县县城,经达孜县县城28 km到自治区首府拉萨市,交通方便。

矿区位于冈底斯山脉与念青唐古拉山脉结合部位,地势险峻,平均海拔在5000 m以上,且有冰川地貌。矿区植被以高山草甸为主,有少量高山耐寒苔藓,矿区属高原温带半干旱季风性气候,低温干燥,空气稀薄。多年平均气温5.9℃,极端最高气温为26.7℃,极端最低气温为-23.1℃;常年主导风向东北风,最大风速10.2 m/s,多年平均降雨量486.4 mm,年最大降雨量784.4 mm。

2 厂址选址方案比较

该矿山开采规模大,选矿厂排放的尾矿量相应也大,服务年限内的尾矿量达127006.17×104t(约84670.78×104m3),因此,首先必须在矿区周边选择能满足尾矿储存要求的尾矿库址,再结合选厂布置,尾矿输送、原矿运输、供排水、供电等要求进行综合比较,选择合理的厂址方案。

根据上述特点,沿矿体四周约30 km范围进行了多处选址,最后选定了能满足生产库容要求的甲玛尾矿库、白纳沟尾矿库、主西沟尾矿库等3处库址,并结合尾矿库址选择了适合建设选矿厂的场地,将选矿厂和尾矿库组合成3个方案,从工程建设和矿山经营成本、环境影响等方面作综合比较,以选择最佳方案。选址方案见图1。

图1 选址方案

2.1 选矿厂厂址和尾矿库库址组合方案

2.1.1 驱龙厂址与甲玛尾矿库组合方案(方案Ⅰ)甲玛尾矿库选择在采矿场下游约12 km处的甲玛沟中段,沟谷全长28.2 km,选矿厂选择在尾矿库西南侧,距采场北面6.5 km处,设计将一期10× 104t/d规模选厂布置在西侧山坡,后期10×104t/d选厂预留布置在东面山坡,一期选厂各车间标高4360～4280 m,原矿在采场内粗碎后经6.35 km运矿皮带送至选厂堆矿场,生产的铜精矿及其它产品通过公路运往拉萨火车站。方案Ⅰ的厂址见图2。

图2 方案Ⅰ的厂址布置

2.1.2 强忠沃玛厂址与白纳沟尾矿库组合方案(方案Ⅱ)

尾矿库位于达孜县县城西南,采场西部约21 km处。沟谷全长28.1 km。选厂一、二期集中布置在尾矿库东北侧的山坡上,选厂各车间标高4110～4040 m。原矿在采场内粗碎后经15 km运矿皮带送至选厂堆矿场,生产的铜精矿及其它产品由318国道运往拉萨火车站,如图3所示。

图3 方案Ⅱ的厂址布置

2.1.3 玉强果厂址与主西沟尾矿库组合方案(方案Ⅲ)

主西沟尾矿库位于达孜县城东北,与采场直线距离约17 km,沟谷全长18.5 km,一、二期选厂集中布置在主西沟尾矿库东北侧的山坡上,选厂各车间标高4180～4100 m。原矿在采场内粗碎后经14.47 km运矿皮带送到选厂堆矿场,生产的铜精矿及其它产品由318国道运往拉萨火车站,见图4。

2.2 各组合方案技术经济比较

图4 方案Ⅲ的厂址布置

从总图布置、尾矿库建设费用、原矿运输、精矿运输、尾矿输送、供回水方案、生产经营成本,各选矿厂厂址方案优缺点等方面对各组方案进行综合技术经济比较,结果见表1。

2.3 各厂址组合方案对环境的影响比较

矿区位于青藏高原冈底斯山脉东段,而西藏高原又是全球最年轻的高原,地质活动极为频繁且不稳定,是我国自然灾害的多发区,特别是在高寒干旱、氧气不足、气候变化较大的严酷环境下,林灌、草地等生态系统的抗干扰能力低,生态系统较为脆弱,矿区牧草生长期仅有6个月左右,植被一旦遭到破坏就较难恢复。

根据《墨竹工卡县旅游总体规划》,矿体北面12 km是甲玛旅游景区,西北侧18 km是当地有影响的宗教寺庙干丹寺。因此,在矿山设计过程中,必须本着保护当地自然环境、尊重传统文化和人文背景的原则,对所选厂址周边环境影响进行科学的分析、论证,使矿山建设尽可能对环境的破坏减少到最小限度,使矿区与周边自然环境形成和谐的空间景观。

根据国家有关法律、规范要求,选矿厂厂址选择主要对照《有色金属总平面设计图设计规范》和《工业企业总平面设计规范》(GB50187-93)中厂址选择要求来分析厂址的环境影响,具体见表2。

由表2的对照分析可知,方案Ⅱ的选址在县城东面约3.0 km,距城区近,会影响城区的发展建设,选址还位于夏季主导风向下风侧,对当地环境有一定的影响。方案Ⅲ选址北面是干丹寺,会对其产生影响,破坏古建筑周边的自然环境。而方案Ⅰ,具有选址符合当地工业布局要求,距县城和甲玛景区边缘远,主导风向下风侧没有集中居民区,场地地质条件稳定等优点,符合环境保护要求。

表1 选矿厂厂址和尾矿库址组合方案综合技术经济比较

从技术经济和环境影响比较的结果(表1和表2)可知,采用方案Ⅰ即驱龙厂址与甲玛尾矿库方案总投资费用、可比费用现值最少,符合环境保护要求,且场地宽阔,离矿山最近,原矿运输距离短,尾矿可以自流,设计中推荐采用方案Ⅰ。

3 厂址建设过程中的环境保护措施

目前西藏某铜矿的建设正在前期设计阶段,秉持“生态可持续发展”的理念,生态恢复措施应开始于项目的设计过程中,在满足其功能的同时,恢复和重建一个稳定的自然生态系统,需采用的措施如下。

(1)厂址现有植被覆盖率较好,基本上都是高原性的低矮座垫状植物,建设时除满足工艺、交通要求而进行必要土方填挖外,其它以维持现状地形、地貌为主,对山坡裸露面、坡面进行绿化和护坡,恢复土地功能。对于场地开挖的边坡进行铺覆表土和绿化,并选择当地根系发达生命力强的草种,让植被尽快恢复,以使厂区与周边山坡融为一体,为当地增加一道工业景观。

(2)选矿厂所在地寒冷、干燥,昼夜温差大,合理布置选矿厂各车间,将主要车间布置在朝向好、日照时间长的山坡面。同时将尾矿库与采场、选厂等集中布置在同一沟谷内,减少用地面积,以使生产对环境的影响控制在最小的范围。

(3)充分利用现有地形、地质条件,使选厂的道路、各类管线与环境相协调,避免大填大挖,过多地破坏自然环境。在道路、管线两侧留出绿化用地,单独做绿化工程。道路交汇处作为重点设计,在保证司机视距安全的前提下,设计有民族特色的小品和各种植物造型、花卉,使路容与自然景观融为一体。

4 结语

选矿厂的厂址选择,是一项政策性强﹑技术性和经济性要求高的工作﹐对大型和特大型矿山建设项目尤为重要。西藏某铜矿设计时面临生产规模大,尾矿量大,同时矿山又位于高原地区,具有对生产环境、自然环境影响大的特点。本项目在进行厂址选择设计时,设计人员本着以人为本,保护环境的原则,结合适宜的尾矿库址,通过各专业综合比较得出了经济合理的厂址方案,以确保项目的顺利投产,同时也为企业未来进一步发展奠定了基础。