扩建工程分析.docx
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扩建工程分析
第3章扩建工程分析
3.1工程扩建的必要性
3.1.1地质资源充足
根据省国土资源厅2001年7月30号以国土工资金［2001］7号文《省市夏甸金矿床-300m标高以下地段详查地质报告》中矿产资源储量认定，确认-300m标高以下探明的资源储量为：
122b+333类型（C+D级）矿石量3305620t，平均品位6.18g/t，金金属量20436Kg。
矿山从2001年就开采-300M以下的矿量，同时对-300M标高以上的矿量也进行开采，现在七号井已经开采到-408m水平。
自2001至2004年，已开采矿石量665653t，金属量2724Kg；在-300M以下矿山通过地质探矿,共新增矿石量1022199t，金属量7306.88kg，采矿消耗矿石量355108t，金属量1395.76kg，生产探矿变动共减少矿石量440167t，金属量减少7977.27kg。
据此计算，至2004年末矿山-300M标高以下保有储量＝2001年详查报告储量＋地探新增储量-已开采量－采矿消耗储量＋生产探矿变动储量，则2004年末-300m～-660m保有的矿石量为2866891t，金属量为15645.85kg。
另外-300m～-660推测资源量共2208216t，金属量8732.15kg，-300m～-660m查明的控制和推断金矿资源储量及推测资源量共5075107t，金属量24378kg，其中-525m水平以上保有矿石量2341214t/4.82g/t/11293kg，-525m～-660m范围的矿体，设计范围内现已查明的控制和推断金矿资源储量及推测资源量共2733893t，金品位4.79g/t，金金属量13085kg。
本次设计范围为七号矿区526～547勘探线间、-525m～-660m范围的矿体，设计范围内现已查明的控制和推断金矿资源储量及推测资源量共2733893t，金品位4.79g/t，金金属量13085kg。
-525m水平以上保有矿石量2341214t/4.82g/t/11293kg，满足基建期（约三年，生产规模为全矿1000t/d）的生产消耗，基建期满后上部中段剩余矿量（1351214t/4.82g/t/6513kg，全部在-525m水平以上），可以利用主溜井将矿石、废石下放到-660m水平，在经过电机车牵引矿车运输到主竖井井底，经主竖井提升到地表；故本次设计资源量为4085107t，品位4.80g/t，金金属量19598kg。
现有的生产规模已经不能满足现有地质资源和实施规模经营的需要，现迫切需要探矿增储和重新基建，把-660M以下的矿体作为将来的研究对象，才能延长矿山的服务年限。
鉴于目前开拓提升运输系统特别复杂的实际情况，3个生产矿区共有提升井9套，给安全生产带来困难，生产成本较高，不适合再采用延深盲井多段提升的开拓系统，为了降低成本，提高生产安全，对提升等系统优化，最好重新施工竖井。
因此进行2000t/d工程扩建势在必行。
3.1.2工程建设符合国家相关产业政策
在中华人民共和国国家发展和改革委员会令第40号《产业结构调整指导目录（2005年本）》中，国家鼓励重点发展“有色金属矿山接替资源勘探及关键勘探技术开发以及紧缺资源的深部及难采矿床开采”，拟建工程是在-525m～-660m范围之间金矿矿体的开采及选矿的扩建工程，属于国家重点行业结构调整工程，符合黄金国债专项使用范围。
因此拟建工程符合国家相关产业政策。
3.2拟建工程简况
3.2.1本次采矿范围
本次设计范围为七号矿区526～547勘探线间、-525m～-660m范围的矿体，设计范围内现已查明的控制和推断金矿资源储量及推测资源量共2733893t，金品位4.79g/t，金金属量13085kg。
-525m水平以上保有矿石量2341214t/4.82g/t/11293kg，满足基建期（约三年，生产规模为全矿1000t/d）的生产消耗，基建期满后上部中段剩余矿量（1351214t/4.82g/t/6513kg，全部在-525m水平以上），可以利用主溜井将矿石、废石下放到-660m水平，在经过电机车牵引矿车运输到主竖井井底，经主竖井提升到地表；故本次设计资源量（含上部中段剩余矿量）为4085107t，品位4.80g/t，金金属量19598kg。
3.2.2建设规模、产品方案
矿山产品方案为：
浮选金精矿，浮选金精矿产量为110t/d。
3.2.3劳动定员及工作制度
矿山工作制度：
年工作日330天，日工作3班，每班8小时，为避开高峰用电，中、细碎工段每日为两班作业。
劳动定员：
扩建工程在现有工程进行，该工程投入使用后共需要36人，主井、七号、北耩三个矿井原有的9套提升井关闭，排水系统、供风系统、运输系统进一步优化，将减少110人，共节约74人，做到减员增效。
3.2.4工程技术经济指标
拟扩建工程新增工程总资金为15848.9万元，其中包括：
建设投资14207.1万元，扩建期贷款利息为901.95万元，流动资金为739.85万元。
3.3拟建工程工程简况
3.3.1扩建后夏甸金矿工程组成变化情况
扩建后，夏甸金矿工程组成变化情况见表3.3-1。
表3.3-1扩建后，夏甸金矿工程组成变化情况表
工程类别
工程
现有工程
扩建后全厂情况
采矿
开采方式
主要有上向水平分层干式充填采矿方法、上向水平分层尾砂充填采矿方法、浅孔留矿法和低贫损分段崩落采矿方法。
尾砂充填采矿法占20%，
低贫损分段崩落法占80%。
开采范围及产量
-525M以上，800t/d
-525M以上，500t/d
-525～-660M，1500t/d
开拓方式与提升设备
多井开拓，各井采用中央混合井两翼风井开拓方式
中央混合井两翼风井开拓方式
排水排泥系统
三矿井各自形成独立排水系统
在-660M新建永久泵房，内设3台D250-150×6型水泵，电机型号ＹＫ1000-2/990，10kv,1000kw/台；水泵房旁设坑内排泥系统，内设2台D25-30×5，22kw/台。
充填系统
北耩地表设有200m3卧式砂仓一座、50吨水泥仓一座。
保持现有
选矿
破碎系统
C100颚式破碎机，1台
HP300圆锥破碎机，1台，
PEF250×1000颚式破碎机，1台
筛分车间
2YK1848振动筛，1台
磨浮车间
MQG2700×3600球磨机，1台
MQG2100×3000球磨机，1台
MQY2100×3000球磨机，1台
Φ500旋流器，1台，
BSK-4m3浮选机，18台
XHF-2浮选机，3台
见表3.3-5
精矿脱水车间
TNZ-6浓缩机，1台，
TNZ-9浓缩机，1台
XMZG60/1000V压滤机，1台，
见表3.3-5
尾矿库
总库容211万m3，剩库容77万m3，按生产规模1000t/d计，还可服务4.2年，不能满足拟扩建工程需要。
新建一座有效库容293.24万m3的尾矿库
化验室
金矿品位化验
保持现有
辅助工程
锅炉房
共3台，矿部生活区一台（2t/h），选厂一台（2t/h），七号矿区一台（1t/h）锅炉，为冬季生活取暖用。
扩建后，拆除七号矿区一台（1t/h），其它两台保持现有。
矿井水处理站
机械过滤—精密过滤
保持现有
变电站
35／10KV总降压变电站一座
保持现有
空压机房
4L-20/8型6台
新增4台螺杆式SAC220,36.6/0.85型空压机
贮矿设施
贮矿仓335m3（600t）、粉矿仓1000m3（1800t）、精矿仓179m3
新增粉矿仓600m3（1000t）
供水系统
取自地下水。
二座高位水池，取水量共为1300m3
增加一座水池，容量2000m3
尾矿输送及回水管路工程
尾矿输送管路采用φ110mm的PVC管埋设在地表以下，从选矿厂至尾矿库直接输送距离900m。
回水泵站采用IS100-60-165型和IS-80-60型水泵各一台，分别连接φ125mm和φ89mm的回水管，将回水输送回选矿厂供作生产使用。
新建由选厂至新尾矿库的管路：
尾矿输送管路采用DN200特塑钢编复合管两条,每条长度是3700M，一用一备；回水管选用一条DN150特塑钢编复合管，长度3750m，埋设至选厂生产水池；管道铺设需开挖的土石方量为450m3.
3.3.2扩建工程采矿工程
3.3.2.1开拓及提升设施
本次设计推荐混合井开拓方案。
混合井建在472勘探线上，井口中心坐标X=4109344.562，Y=40528097.448，Z=+162m。
3.3.2.2采矿方法
根据该矿床的矿体赋存特征、开采技术条件、水文地质条件及该矿山的管理水平，设计推荐的采矿方法为上向水平分层尾砂水力充填法和低贫损分段崩落法。
扩建后，崩落法采矿占80%，上向水平分层尾砂水力充填法采矿占20%。
设计Ⅶ-1号矿体、Ⅶ-3号矿体采用上向水平分层尾砂水力充填法；Ⅶ-2号矿体适用无底柱分段崩落法。
3.3.3扩建工程选矿工程
①破碎筛分流程的确定
新建两段半一闭路破碎系统，粗破碎采用C100鄂式破碎机在井口料仓下口进行粗破碎，考虑其它井口采出的矿石无法进行粗破碎，故原有破碎系统保留，用于处理其它井口采出的矿石。
此次设计中碎采用HP200圆锥破碎机，细碎采用HP300短头圆锥破碎机，筛子采用2YA2160圆振筛，破碎产品粒度-12mm。
②磨矿、浮选流程的确定
为了充分利用选厂原有设备，磨矿系统设计为两个磨矿系列。
第一个系列为一台MQG3236格子型球磨机与一台2FG-24螺旋分级机组成一段磨矿，MQY2736溢流型球磨机（原MQG2736格子型球磨机改造）与原有的ф500旋流器组组成二段磨矿。
第二磨矿系列为MQG2130格子型球磨机（利用原有）与一台FG-20螺旋分级机（利用原有）组成一段磨矿，MQY2130溢流型球磨机（利用原有）与ф350旋流器组成二段磨。
最终磨矿产品粒度为-200目占67%。
浮选流程采用优先浮选，优先浮选尾矿采用“1次粗选＋3次精选＋1次扫选”浮选工艺流程。
③金精矿脱水流程的确定
脱水系统采用一台ф15m浓缩机进行浓缩，二台XMZ60m2压滤机（利用原有）进行压滤。
3.3.4厂区平面布置
扩建后，夏甸金矿矿部平面布置保持现有，主要是在选厂新增了磨选车间，均根据现有厂区的地形条件考虑充分利用现有的厂房等因素紧凑、合理布置。
新增的井口位于选厂中部，接井口矿仓有皮带廊、中细碎厂房、筛分厂房、粉矿仓，新增的磨矿厂房及浮选厂房等布置在现有磨选车间的西北侧，具体平面布置情况详见图3-3。
3.3.5供水
（1）生产用水
扩建后，井下施工用水全部来源于矿井涌水。
选厂生产用水全部来源于井下排水及尾矿浓密机回水，将井下排水及尾矿浓密机回水输送至高位水池进行沉淀后，通过供水设备将生产用水输送至各个用水点。
井下涌水经收集到各矿井的水池或水罐中，再由供水管路输送至各施工工作面。
（2）生活用水
扩建后，矿部的生活饮用水来源于地下水源井，水量约52m3/d。
矿山现共有水源井三处能够满足生活用水要求，分别建在机修院内、伙房旁和七号井各一处。
其它生活用洗涮水来自主井的矿井涌水。
（3）扩建工程（主要指七号、选厂、矿部）水平衡
扩建后，矿山井下用水主要在井下循环，不排到地表。
扩建后，七号矿井和主井的地下涌水都从主井排出。
扩建后，选厂用水主要是用于磨矿和浮选，因此这些水均来源于矿井涌水和尾矿库回水。
扩建工程（主要指七号、选厂、矿部）水平衡情况见图3-5。
（4）其它矿井的用排水情况
扩建后，其它探矿矿井的涌水情况保持现有不变，利用不了的矿井涌水就近排入附近的小水塘用于附近村民的农灌等用水。
3.3.6供热
供热：
矿部生活区、厂区生产生活区冬季取暖由锅炉供应。
分别在矿部、选厂各建有一台2t/h锅炉站，能够满足扩建后厂区冬季采暖供热需求，不新增锅炉。
3.3.7尾矿设施
3.3.7.1尾矿库设计内容
拟新建一座尾矿库，位于原选矿厂北约2.2公里处的道士沟内。
库区基岩裸露，多强风化混合花岗岩。
高差约40M左右。
初期坝坝顶标高为150.0M，坝型为碾压土石坝，采用上游法筑坝，形成总库容量为80.93万m3,有效库容为64.74万m3，后期坝采用尾矿筑坝。
堆积坝坝顶标高为155.0M时，形成总库容量为179.58万m3,有效库容为143.66万m3；堆积坝坝顶标高达到163.0M，形成总库容量为452.65万m3,有效库容为362.1万m3，尾矿库服务年限总共可达8.7年。
选矿日处理量2000t/d，可产生尾砂1420m3/d，用于尾砂充填160m3/d，其余存放在尾矿库，每年存放在尾矿库尾砂量415800m3，经计算可服务8.7年。
3.3.7.2尾矿排水构筑物及排渗水设施
（1）排水构筑物
排水构筑物为钢筋混凝土排水斜槽，使尾矿澄清水及雨水排到库外。
槽总长约718M。
斜槽采用钢筋混凝土结构，断面尺寸为2.0×1.8M，拱盖板为钢筋混凝土预制梁，出口处接回水池，斜槽过水面作抹面防水处理。
排水斜槽在初期坝前380M是封闭式（槽身与拱盖板整体施工）。
其余段是开敞式（预制拱盖板随尾矿的升高逐步加盖）。
尾矿库库内澄清水及排水沟排出的水进入初期坝下游的回水池。
尾矿库库区内洪水由钢筋混凝土排水斜槽排到库外。
经过验算，排水斜槽泄流断面过流能力大于设计频率P=0.5%的洪峰流量，可以满足排泄200年一遇设计洪水的要求。
（2）排渗水设施
初期坝坝内坡设置土工膜防渗，坝内坡采用土工布设置反滤层，采用400㎜厚块石护坡。
后期坝内设置两条盲沟，用土工布作反滤层，把尾矿沉积下来的水汇集，通过后期坝坝外坡的纵向排水沟排出库外，降低坝的浸润线，增加安全系数。
盲沟的尺寸为：
底宽1.0M，顶宽1.8M，深0.8M。
坝外坡设置纵横排水沟，纵向（顺坝轴线方向）排水沟设在马道内侧，横向排水沟应从坝顶直到坝脚，横向排水沟设两条，纵横排水沟应相互连通，排水沟净断面尺寸25㎝×25㎝，采用浆砌石或混凝土砌筑。
坝体与岸坡连接处设置排水沟。
尾矿后期堆积坝坝顶标高为163.0M，外坡比1：
5，每升高2M，设一2M宽的平台。
矿方在后期坝的堆筑过程中，每年汛季必须提前筑好子坝，子坝坝顶宽度不小于4M，子坝坝顶至库内水位的高差不小于1.5M，汛季干滩长度不小于70M。
3.3.7.3尾矿输送
尾矿输送：
全尾矿在选矿厂内送入尾矿砂泵站。
砂泵站设在选矿厂内，尾矿输送管路全长L=3700m（沿坝顶周边放矿），输送矿浆所需总扬程122.63m,选用两台型号为QGB球隔离浆体泵一用一备；输送管路采用DN200特塑钢编复合管两条,每条长度是3700M，一用一备。
尾矿事故池：
当尾矿输送系统发生局部故障，非计划性停运、换泵或溢流等情况时，将有事故尾矿排出。
为防止事故尾矿四处漫流造成环境污染，设事故池容纳事故尾矿。
事故池的容积为90m3，尾矿输送系统恢复正常后，再将事故池中的尾矿用水利清除送返输送系统中。
尾矿输送系统的防冻措施：
增大矿浆流量可提高尾矿输送系统的的抗冻能力，尽量提高流速，矿浆管槽多不会产生冻结；为保证及时放空管槽内的矿浆和积水，并保证放空矿浆时有一定的流速，管槽敷设坡度应适当加大，并应严格控制施工坡度的准确度；管道敷设应避免凹形管段，如避免不了，应在凹形管段的最低点设可迅速开启的放矿阀。
3.3.7.4尾矿库回水
尾矿库设有回水设施。
矿浆在库内沉淀、澄清后库内清水经排水斜槽排至坝后回水池。
在初期坝下游建尾矿回水泵站，选用回水泵为离心泵DA1—125×6两台，一用一备；回水管选用一条DN150特塑钢编复合管，长度3750m，埋设至选厂生产水池。
3.4扩建后全厂“三废”产生及排放情况
3.4.1大气污染物产生及排放情况
3.4.1.1锅炉烟气
该工程扩建后，现有的2台2t/h锅炉能够满足全厂冬季取暖供热需求，锅炉燃煤量和烟气排放量较现有工程有所降低（但因为七号矿区较现有矿部较远，因此扩建后拆除七号矿区锅炉对现有厂区附近环境空气质量影响不大。
），污染物排放情况将比现有有所减低。
扩建后，夏甸金矿的锅炉烟气排放及达标情况详见表3.4-1。
表3.4-1扩建后，夏甸金矿锅炉烟气排放及达标情况表
锅炉
位置
烟气量（Nm3/h）
污染物产生量
（kg/h）
除尘措施及效率
脱硫措施及效率
污染物排放量
（kg/h）
污染物排放浓度（mg/Nm3）
排放标准（GB13271-2001）（mg/Nm3）
排气筒
高度
（m）
SO2
烟尘
SO2
烟尘
SO2
烟尘
SO2
烟尘
矿部
1281.6
1.536
6.010
水膜除尘器，95％
水膜除尘器，15％
1.306
0.301
1019.0
234.9
1200
250
20
选厂
994.0
1.200
4.695
1.020
0.235
1026.2
236.4
16
合计
2275.6
2.736
10.705
2.326
0.536
2045.2
471.3
—
由表3.4-1可见，扩建后，工程外排的锅炉烟气均能够达到《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）Ⅰ时段标准要求，锅炉年污染物排放量为SO25.7t/a、烟尘1.3t/a。
3.4.1.2生产粉尘产生及治理措施
产生粉尘的主要部位有井下凿岩、爆破、采掘、铲运，选矿厂破碎、筛分及皮带转运，粉矿仓上部受料口等处。
类比现有工程粉尘的无组织排放情况，估算出扩建工程厂区无组织排放的生产粉尘量为16.53kg/h（130.9t/a）。
又通过类比本次环评对现有厂界的无组织排放监测结果可知，扩建后，夏甸金矿厂界粉尘和NOx无组织排放浓度较低，均满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）无组织排放监控浓度限值标准要求。
3.4.2废水污染物产生及排放情况
工程扩建后，主井和七号的涌水均从主井涌出，选矿厂和矿部生产用水和洗涮用生活杂用水均来自主井涌水。
扩建后，夏甸金矿总用水量为3311m3/d，其中生活用新鲜水52m3/d，生产用水和生活杂用水量共3259m3/d，尾矿库回水量2356m3/d。
主井涌水：
正常情况为4672m3/d，部分用于井下生产后，其余用泵打到地表高位水池，一部分水用于选厂生产，一部分水经过处理，用于日常生活洗涮、浇灌之用。
尾矿水：
由尾砂带入尾矿库中的水量为3141m3/d，除尾矿坝蒸发、坝坡绿化等损耗785m3/d外，剩余2356m3/d经回水涵洞进入回水沉淀池返回利用。
高位水池溢流水：
产生量为3459m3/d，通过厂区总排污口排入厂区东侧的小蓄水库，经过滤沉淀后，溢流水最终排入留仙庄河。
生活污水及其它辅助设施用水：
这部分水主要包括绿化用水、车间冲洗、除尘用水、锅炉房等辅助生产设施用水及办公生活区等生活洗涮用水，用水量为139m3/d，除部分损耗外，废水109m3/d混合后直接排入厂区总排污口，通过厂区总排污口排入厂区东侧的小蓄水库，经过滤沉淀后，溢流水最终排入留仙庄河。
现有厂区用排水情况详见图2-6。
根据类比本次环评监测的现有废水排放口的排放浓度，确定扩建后夏甸金矿外排废水水质情况见表3.4-2。
表3.4-2扩建后，全厂废水排放情况表
监测工程
排放浓度（mg/l）
标准限值（mg/l）
标准来源
达标
情况
pH
7.62
6～9
《污水综合排放标准》（GB16297-1996）一级
达标
COD
61
100
达标
SS
86
100
达标
硫化物
未检出
1.0
达标
氟化物
0.55
10
达标
氰化物
未检出
0.5
达标
石油类
0.45
10
达标
氨氮
4.0
15
达标
镉
未检出
0.1
达标
铜
未检出
0.5
达标
铅
未检出
1.0
达标
锌
未检出
2.0
达标
砷
未检出
0.5
达标
全盐量
724
—
—
黄药（丁基黄原酸盐）
未检出
0.005
《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）地面水中有害物质的最高容许浓度
达标
二号油
未检出
0.2
达标
水量（m3/d）
3573
达标
扩建后，夏甸金矿厂区外排废水能满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准和《农田灌溉水质标准》（GB5084-92）（旱作类和蔬菜类）水质标准要求，完全可以用于农田灌溉用水。
扩建后，COD外排量为71.9t/a、氨氮4.7t/a。
3.4.3固体废物
扩建后，全矿产生废石量为1300t/d，其中七号矿井1200t/d，由混合井和辅助提升井提到地表，全部运往尾矿库堆存，用于筑坝。
道北庄子产生废石60t/d，用于井下充填。
灵雀山产生废石40t/d，用于井下充填。
选矿日处理量2000t/d，可产生尾砂1420m3/d，用于尾砂充填160m3/d，其余存放在尾矿库，每年存放在尾矿库尾砂量415800m3。
锅炉灰渣产生量为100t/a（拆除七号锅炉后减少灰渣30t/a），全部由当地砖瓦厂作为原料综合利用。
可见扩建工程固废均能综合利用，无外排。
3.4.4噪声
拟建工程新增主要噪声源设备情况详见表3.4-3。
表3.4-3拟建工程新增主要噪声设备一览表
序号
噪声源名称
设备数量
噪声级dB（A）
备注
1
格子型球磨机
1
90
2
圆锥型破碎机
2
100
1台用于中碎，1台用于细碎
3
圆振筛
1
90
空压机
3
100
2开1备
可见，扩建工程新增噪声源较少，经过预测，扩建后夏甸金矿的厂界噪声大都能够满足《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）Ⅱ类标准要求，对周围敏感目标影响较小。
3.5扩建前后，全厂污染物变化情况
扩建工程投产后，夏甸金矿全厂污染物排放变化情况见表3.5-1。
表3.5-1扩建前后全厂污染物排放变化情况一览表
污染物
现有工程（t/a）
扩建后，全厂（t/a）
变化情况（t/a）
备注
废气
SO2
6.5
5.7
－0.8
烟尘
1.5
1.3
－0.2
生产粉尘
50.9
130.9
＋80.0
只统计厂区附近的。
废水
废水量（万m3/a）
57.0
117.9
＋60.9
只统计厂区附近排污口的外排量。
COD
34.7
71.9
＋37.2
氨氮
2.3
4.7
＋2.4
固废产生量
采矿废石
214500
429000
＋214500
用于尾矿库筑坝
尾矿砂
237600
415800
＋178200
在尾矿库中堆存
锅炉灰渣
130
100
－30
当地砖瓦厂作原料
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