蒙古国图木尔泰铁矿总图运输设计

2015-03-08樊志刚母传伟李盛华本钢设计研究院有限责任公司中冶沈勘秦皇岛工程技术有限公司河南安钢集团舞阳矿业有限责任公司

现代矿业 2015年4期

樊志刚母传伟李盛华(.本钢设计研究院有限责任公司;.中冶沈勘秦皇岛工程技术有限公司;.河南安钢集团舞阳矿业有限责任公司)

蒙古国图木尔泰铁矿总图运输设计

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(1.本钢设计研究院有限责任公司;2.中冶沈勘秦皇岛工程技术有限公司;3.河南安钢集团舞阳矿业有限责任公司)

介绍了蒙古国图木尔泰铁矿总图运输设计的主要内容与设计理念，包括采矿场及工业场地、排土场、尾矿库、水源地、选矿厂、球团厂、总油库、炸药库、炸药地面加工站、采矿运输道路、辅助运输道路、铁路矿山站、行政办公生活区。在矿区总体布局中分述了各功能区的布置形式和矿山生产运输系统;总结了矿山总图运输设计经验,矿山的总体布局要让各系统总体协调，运输便捷，物流顺畅，促进矿区协调发展,为国内类似露天矿开采设计提供了参考。

图木尔泰铁矿总图运输设计总体布置运输系统

矿山总图运输设计是对整个矿区进行系统性统筹规划，是对矿山前期建设、后期生产管理以及对周边区域影响最大的一个设计环节，是一项复杂的系统工程，要有控制全局的理念，宏观把握、统筹协调和妥善处理各方面关系，合理组织矿山内部和外部交通联系，把整个矿区作为一个大系统，矿区中各组成部分作为子系统，按照子系统服从大系统的原则统筹把握各方关系，使整个矿山大系统形成一个功能合理的有机整体。总图运输设计在整个矿山总体设计中占相当大的工作比例，矿山总图设计的合理与否直接关系到整个矿区的未来发展。蒙古国图木尔泰铁矿矿区包括采场、选厂、尾矿库、球团厂和铁路站场，工艺生产链长，是一座功能齐全的典型露天矿山。

1 项目概况

图木尔泰铁矿位于蒙古国色楞格省胡德尔县境内。矿区地处肯特山系的西北支脉，位于叶罗河和胡德尔河之间的山梁地带。矿区距最近的达尔汗市130 km，杜兰汗火车站与矿区的距离约95 km。矿区西南30 km有杜兰汗—布岗台林场的公路通过。目前矿区到该公路的连接道路已经建成，矿区至杜兰汗火车站的铁路正在施工。

本次设计包括采矿系统、选矿系统、尾矿系统及相应公辅设施等。为实现矿山总体布局的近远期结合和长期规划的合理性，设计中规划出球团厂位置。图木尔泰铁矿原矿设计规模为450万t/a，破碎系统为550万t/a，磨矿及选别系统为400万t/a。

2 矿区总体规划

图木尔泰铁矿分东、西2个矿区，矿区规划组成部分包括采矿场、贫矿堆场、表土堆场、排土场、尾矿库、水源地、采矿工业场地、选矿工业厂区、球团厂、锅炉房、总油库、炸药库、炸药地面加工站、采矿运输道路、辅助运输道路、铁路矿山站、行政办公区及生活区。采矿场分为3个：西区采场、东区西采场、东区东采场，矿山生产初期首先开采西区采场和东区西采场，两采场相距1.8 km，东区东采场作为接续。3个采矿场均座落在图木尔泰河北侧。贫矿堆场布置在先期两采场之间，Ⅱ#排土场北侧。表土堆场分别布置在两采场北侧。排土场共设4座，Ⅰ#排土场布置在西区采场西北侧，Ⅱ#排土场布置在西区采矿场东南侧，Ⅲ#排土场布置在西区采场西南侧，Ⅳ#排土场布置在东区西采场南侧。尾矿库布置在图木尔泰河南岸的沟谷内，距东区西采场3 km。采矿工业场地布置在西区采场东北侧，距西采场350 m，距东区西采场1.5 km。选矿工业厂区布置在东区西采场北侧的山坡上，距西采场1.3 km,距东区西采场1.2 km。球团厂布置在选矿厂北侧，相距选厂280 m。铁路矿山站在选矿厂北侧，东西向布置，距选矿场900 m。炸药库布置在采场正北方向山谷内，距采场3.4 km。炸药加工站布置在炸药库南侧，距采场2.8 km。行政办公区布置在西采矿场西北3.2 km，生活区布置在西采场北部2.7 km，行政办公区和生活区距离采选工业区保留适当的距离，既能保证办公生活的方便性，又不受采选工业区的生产干扰和环境污染。矿区总体布置见图1。

图1 矿区总体布置

3 矿山各功能区总体布置

3.1 采场开拓运输

东区西采场近似椭圆形，西区北采场为窄长形状采场。两采场均采用公路—汽车开拓运输方式，西区两采场内道路布置为螺旋式，东区采场内开拓线路为折返式。

3.2 排土场

排土场位置的选择除了综合考虑排土工艺的经济效益外，还考虑山坡、山谷的地形，开采境界外，不压盖其他有用的矿体，废石有害成分对周围环境的影响等。矿山设4处排土场，2处表土堆场。Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#排土场接纳西区采场岩石，Ⅳ#排土场接纳东区西采场岩石。

设计选用的排土作业方式为汽车卸土、推土机推排，即当汽车沿排土场边缘卸载后，由推土机推排平台上残余的岩石。

排土场进行容积计算时，综合考虑沉降率、边坡自然安息角、最终边坡角等因素。

3.3 采矿工业场地

采矿工业场地布置在两采场东北侧爆破危险界限外，距总出入沟约400 m。采矿工业场地由汽车保养间、采掘设备检修间、加油站、桶装油库、辅助车停放库、汽车备件库、采矿办公室、停车场地组成。

依据场地自然地形，各建筑物沿地形等高线布置，尽量避免建筑物座落在填方上，以保证建筑基底的稳定性。

3.4 选矿厂

选矿工业厂区布置在东区采场北面缓坡上，占地面积20万m2,地面坡度为(1∶6)～(1∶7)。由于两侧均有小山梁，选矿厂区的平面布置受场地限制较大，选厂各建构筑物尽可能布置紧凑，以节约厂区占地面积。

为缩短汽车运输矿石的距离，粗破碎站布置在采场，粗破后的矿石用皮带运输机运往选矿工业厂区。选矿工业厂区内按工艺流程并结合地形自上而下布置1#转运站、中细碎车间、干选间、废石仓、2#转运站、筛分车间、细碎车间、磨矿仓、主厂房、浮选车间、尾矿浓缩池、总砂泵站、分砂泵站等。

选矿厂的设计依自然地形自上而下呈台阶竖向布置。浓缩池直径为50 m，占地面积大，为避免内侧挖方过大，设计考虑外侧局部采用架空方式。

3.5 炸药库及炸药加工站

炸药库及炸药加工站布置在铁路矿山站以北、生活区东北方向的山沟内。沟内地形北高南底，地形较缓，东、北、西三面各有一山梁与外界形成天然屏障，是选择建库(站)的理想厂址。

炸药库由2座30 t炸药库房、3座起爆材料库房、1座起爆材料加工室、消防水池、办公警卫室、2座岗楼和围墙等组成。炸药加工站内布置2座硝酸铵库、1座粒状硝酸铵库及上料间、1座综合原料库、1座硝酸铵热液加工室、1座10 m3油罐，消防水池、汽车库、办公警卫室围墙等。站内自然地形北高南低，为方便站内货物装卸，将站内硝酸铵库、粒状硝酸铵库及上料间、硝酸铵热液加工室的标高设计高于路面1 m。

3.6 行政办公区及生活区

行政区为矿山管理中心所在地，设计布置办公楼、公寓、餐饮部、车库、停车场地等建、构筑物。区内地形北高南底，采用连续性平土，地表雨水靠自然坡度排出。

生活区布置在行政办公区正西方向，相距约1.5 km，区内主要布置4栋职工公寓、商业服务部、俱乐部、门诊部、食堂、高位水池、生活处理设施、围墙、大门等建(构)筑物及部分职工运动场地。

4 生产运输系统

4.1 矿山生产运输

两采场均采用公路—汽车开拓运输系统，矿石在采场工作面装车后，通过运输道路运往粗破碎，剥离的岩石通过汽车运往排土场排弃。

矿山初期开采的低硫富矿运至粗破碎车间，破碎后由皮带运输机运到矿山站块矿堆场堆存。贫矿及高硫富矿运至贫矿堆场暂时存放。矿山开采4 a后低硫富矿仍经粗破碎后由皮带运输机运到矿山站堆场堆存，贫矿及高硫富矿运至粗破碎车间，破碎后进入选别工序。当采场生产的贫矿及高硫富矿满足不了选矿厂要求时，由贫矿堆场矿石补足。各开采水平的岩石运至相应排土场排弃。黄土和腐植土运至总出入沟附近的表土堆场内分别堆放。

4.2 生产运输设备

根据露天矿生产规模，结合国内外矿山设计和生产经验，设计选用SGA3722型矿用汽车，载重42 t，经计算在籍车总台数为52台。生产运输设备参数见表1、表2。

表1 铲装运输设备计算参数

表2 自卸汽车运输计算参数

4.3 采矿运输道路

结合矿山生产运输特点，确定矿山生产运输道路主要技术参数，见表3。

4.4 辅助运输道路

辅助运输道路主要技术参数见表4。

表3 矿山生产运输道路主要技术参数

表4 辅助运输道路主要技术参数

4.5 厂外道路

厂外道路包括通往水源地、尾矿库、炸药库和炸药加工厂的道路，因为运输量不大，设计采用简易道路，以节约工程投资。

4.6 矿山铁路运输

矿山站分2个区，东端为编组到发区，由正线、2股到发线、2股编组线、1股材料线、1股检修线、1股走行线、1股牵出线组成，到发线有效长度为850m，牵出线有效长度为330m；西端为装卸区，包括块(粉)矿装车线、精矿粉装车线、球团矿装车线、材料物品卸车线和轨道衡线。站线有效长度为块(粉)矿装车线450m，精矿装车线150m，球团矿装车线180m，材料物品卸车及通勤客车停车线310m。

矿山站设有站房(含信号器械室、控制室及值班室)、计量室、装载机停放库、装卸站台、球团矿矿仓、锅炉房和总油库。线路技术标准见表5。