某金矿竖井提升运输系统分析与论证

聂都超，周国，邹雄，游勇，瞿睿，刘萍

(湖南黄金洞矿业有限责任公司，湖南 平江县 414500)

0 前言

根据某公司规划，为进一步扩大生产规模，考虑集中建厂更加便于管理，且利于长远发展，因此，在现有采矿权南部约2.6 km处建设了一座1400t/d的新选矿厂及配套尾矿库，现已投入使用。

公司主要考虑有2种运输方式，一是地表公路运输，二是地下巷道运输。由于公司地处县城南约9 km处的丘陵山区，属于革命老区，人口密度大且交通不发达，从矿区到选厂只有村级公路及机耕道路，路况差，道路弯曲狭窄，交通事故时有发生，运输车辆噪音扬尘也对老区百姓带来一定影响。考虑到金矿价值高，给国有财产的保卫工作带来很大难度，而地下运输方案虽然初期投入大，但安全可靠，运输线路直，运营成本低。基于以上考虑，公司决定采用地下巷道运输方案。

根据矿山整体规划，功能要求提升矿石、人员、部分材料、兼作进风井及安全出口，该提升运输系统是连接采场、新选矿工业场地及新办公楼的咽喉工程。采用地下巷道运输虽然初期投入大，但安全可靠，运输线路直，运营成本低，避免了公路运输影响民众。

提升运输系统还可作为新鲜风流进风通道，目前矿山采用对角式自然通风兼局扇通风，通风网路缺乏整体规划，通风效果较差，深部开采尤甚。因此，竖井及运输平巷建成后将在很大程度上解决矿山通风能力问题。

1 提升系统方案

根据该矿区新选矿厂的位置、矿床赋存条件、矿山现状、提升能力、中段运输等条件，提出3个技术可行的开拓运输方案：双罐笼竖井提升方案、混合竖井提升方案及箕斗斜井提升方案。

1.1 双罐笼竖井提升方案

双罐笼竖井内设3#双层双罐笼互为平衡。内设梯子间，安装2条排水管及动力和信号电缆，主要用于提升矿石和人员，并作为新鲜风流、安全出口的主要通道。

矿石集中在−120m中段，通过一段长约1.6 km的平巷，由7t架线式电机车牵引1.2m3侧卸式矿车至竖井井底车场，推入罐笼后提升至地表，再通过车场转运至选矿厂原矿仓曲轨侧卸。

主井净直径为Φ5.0m，井口标高为236m，井底运输中段标高为−120m，提升高度约356m，矿车提升至地表后通过一段长120m的车场卸入选厂原矿仓。

双罐笼竖井提升系统及井筒断面布置如图1、图2所示。

1.2 混合竖井提升方案

混合竖井内设DJL3.2（7）型底缷式箕斗和3#双层钢罐笼互为平衡，主要用于提升矿石和人员，作为新鲜风流、安全出口的主要通道。

矿石集中在−120m中段，通过一段长约1.6 km的平巷，由7t架线式电机车运至竖井井底车场，经人工推卸0.75m3的U型矿车卸入矿仓，通过振动放矿机放入胶带，转运至计量斗，再由箕斗提升至竖井矿仓，地表再通过一段120m长胶带转运至选矿厂原矿仓。

主井净直径为Φ5.0m，井口标高为236m，箕斗装矿位于−128m，矿石提升至竖井矿仓卸矿，矿仓总高为10m，断面为5m×5m，可容纳约350t矿石。此外，与箕斗提升配套设施还有井下矿仓、粉矿回收斜井、箕斗装矿硐室等。

图1 双罐笼竖井提升系统（单位：m）

1.3 箕斗斜井提升方案

该方案基建投资相对省钱，但考虑到斜井较长（倾角为30°，井口标高为236m，井底标高为−120m，斜长为712m），提升矿石能力相对较小，同时人员乘坐人车从斜井上下安全可靠性差，管理难度大。此外，井口位于地面236m标高，根据地形条件及目前选矿厂现状，开口位置难以布置。所以此方案先被否定。

图2 井筒断面布置（单位：m）

2 提升系统方案比较

双罐笼竖井提升方案与混合竖井提升方案均能满足矿山的提升要求，因多绳提升与单绳相比，多绳提升电机功率小，更节能，提升设备投资省，而且多绳提升比单绳提升更安全，故不考虑单绳提升方案。下面对两种方案进行详细的工程量及投资概算、经营费及费用现值比较，具体见表1、表2。

表1 工程量及投资概算比较

表2 经营费及费用现值比较

通过表1、表2可知，双罐笼竖井提升方案的优点是配套设施少，建设维护及操作管理方便；作为进风井，风源质量好；无需设置地面和井下矿仓及粉矿回收设施；基建时间相对短；罐笼提升功能多，有利于深部开采；中段运输采用1.2m3矿车，运输系统更优。但存在地表卸矿相对不方便，需修建卸矿车场；罐笼提升矿车，车皮系数高等问题。

混合竖井提升方案的优点是机械化程度高；矿石从井口矿仓由胶带转入选矿厂原矿仓。但存在基建工程量较大，投资高、建设期长；提升系统复杂，配套设施多，施工难度相对大；作为进风井，通风质量相对差；运输采用0.75m3翻斗车，卸矿不方便等问题。

3 结论

通过以上分析得知，2种方案投资相当，运营费相当，在功能（主要提升矿石、人员、材料、设备）和提升能力上均能满足要求，但考虑到作为进风井的功用，罐笼井风质更好。综合多方面考虑，可得出结论：双罐笼多绳提升运输系统简单，配套设施少，井塔更低，基建期短，建设维护、操作管理方便，故采用此方案进行提升运输系统建设。