行业标准《黑色金属矿山节能设计规范》.docx
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行业标准《黑色金属矿山节能设计规范》
中华人民共和国行业标准
黑色金属矿山节能设计规范
Codeforenergyconservationdesignofferrousmetalmines
目次
1总则-------------------------------------------------
2术语-------------------------------------------------
3基本规定---------------------------------------------
4采矿-------------------------------------------------
4.1一般规定------------------------------------------
4.2采矿工艺节能--------------------------------------
4.3露天开采工艺能耗-----------------------------------------
4.4地下开采工艺能耗-----------------------------------------
5选矿--------------------------------------------------
5.1一般规定------------------------------------------
5.2选矿工艺节能---------------------------------------
5.3选矿工艺能耗---------------------------------------
5.4尾矿工艺能耗---------------------------------------
6辅助生产设施-------------------------------------------
6.1一般规定-------------------------------------------
6.2辅助生产设施能耗------------------------------------
7能源计量与监测------------------------------------------
7.1一般规定-------------------------------------------
7.2能源计量--------------------------------------------
7.3能源监测--------------------------------------------
7.4能源管理--------------------------------------------
附录A尾矿排放规模类型划分表----------------------------
本规范用词说明--------------------------------------------
引用标准名录----------------------------------------------
1总则
1.0.1为促进黑色金属矿山节能技术进步、合理使用能源，制定本规范。
1.0.2本规范适用于新建和改建黑色金属矿山的节能设计。
1.0.3节约能源应与综合利用资源、保护环境、提高经济效益兼顾考虑。
1.0.4黑色金属矿山节能设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语
2.0.1黑色金属矿山ferrousmetalmine
开采、加工铁、锰、铬等黑色金属矿产（床）的企业。
一般含有露天（地下）采矿场、选矿工艺系统、尾矿工艺系统以及配套的辅助生产设施。
2.0.2单位产品综合能耗comprehensiveenergyconsumptionforunitproduct
企业在统计报告期内，全部生产设施（采矿、选矿）及配套的辅助生产设施单位产品所消耗的各种能源量总和并折算成标准煤。
2.0.3单位产品可比能耗值Comparableenergyconsumptionvalueperunitproduct
对影响单位产品综合能耗的相同因素采用同一标准时确定的单位产品能耗。
2.0.4单位产品工序能耗Energyconsumptionofprocedureperunitproduct
企业在统计报告期内，生产过程中（采矿或选矿）某一生产工序单位产品实际消耗的各种能源量并折算成标准煤。
2.0.5露天开采surfacemining
在敞露的地表采场进行有用矿物的采剥作业。
2.0.6地下开采undergroundmining
从地表向地下掘进一系列井巷工程通达矿体，建立完整的提升、运输、通风、排水、供电、供气、供水等生产系统及其辅助生产系统并进行有用矿物的采矿工作的总称。
2.0.7选矿工艺Mineralprocessing
用物理、化学等方法将矿石中有用矿物与脉石、有害物质分离并富集的作业过程。
2.0.8尾矿工艺Tailingsprocess
将选矿工艺分离出来的脉石、有害物质进行输送、堆存、回水等作业过程。
2.0.9标准煤standardcoal
规定的一种能源计量单位，其发热量等于29271kJ的能源量，称为1千克标准煤或当量煤。
1千克标准煤通常写作1kgce。
2.0.10耗能工质theworkingsubstanceofconsumingenergy
在生产过程中所消耗的非热性属性能源介质，此类介质是由能源经过一次或多次转换而成，不作原料使用，也不进入产品，但制取时需要消耗能源。
2.0.11用能单位organizationofenergyusing
具有独立结算能力的单位，如铁矿（露天或地下）、选矿厂等。
2.0.12次级用能单位sub-organizationofenergyusing
用能单位直属的能源核算单位，如车间、工程项目、维检部门等。
2.0.13基本用能单元cellofenergyusing
次级用能单位下属的基本生产单位，指生产工序、工段、站等。
2.0.14辅助生产设施accessorialproductionfacilities
为维持露天（地下）采矿场、选矿工艺系统、尾矿工艺系统正常运营的设施。
一般含有机修、汽修、电修、化验、计量、动力供应等设施以及办公、浴室、食堂、宿舍等建筑。
3基本规定
3.0.1黑色金属矿山节能设计应与采矿或选矿主体工程同步进行。
3.0.2各工序的节能设计应相互协调，使每个工艺系统节能效率最优。
因提高产品质量或环境要求而导致某工序能耗超出本规范规定的能耗时，应单列新增能耗并分析说明。
当采用新技术时，应进行论证。
3.0.3黑色金属矿山应设置能源管理系统。
能源管理系统设置的规模、装备水平和节能目标，应与黑色金属矿山预期的经济效益及社会效益相适应。
3.0.4露天（地下）开采矿山、选矿单位产品可比能耗、单位产品工序能耗划等级分为三级标准。
一级能耗值适用于大型、特大型规模，二级能耗值适用于中型规模，三级能耗值适用于小型规模。
3.0.5露天（地下）开采矿山规模类型划分应符合《冶金矿山采矿设计规范》GB50830规定；选矿规模划分应符合《冶金矿山选矿厂工艺设计规范》GB50612规定。
尾矿排放规模划分应符合本规范第A01条的规定。
3.0.6电力折标系数采用当量值计算体系。
电力折标系数当量值为0.1229kgce/kW.h。
3.0.7应适时淘汰高能耗工艺和高能耗设备；不得采用行业限制的落后生产工艺和装备。
严禁采用国家明令淘汰的高耗能设备。
购置国外设备，其能耗应符合本规范要求。
4采矿
4.1一般规定
4.1.1矿床开采方式的选择，应进行技术经济、能耗、环境等综合评价后确定其开采方式。
4.1.2矿山总体布置应综合考虑采矿工业场地、排土场、选矿厂和尾矿库的相对位置，减少矿石、排土、尾矿和辅助运输能耗。
4.1.3应选择高效、低能耗的采矿方法。
4.1.4开拓运输方案选择应把节能做为重要的比较内容。
合理选择矿井提升系统、坑内运输系统、压风系统、通风系统、排水系统、充填系统等重点能耗工艺设计方案。
4.1.5坑内探矿工程与开拓、采准工程的布置应综合考虑，相互利用。
4.1.6应采用先进技术和设备，降低单位矿石耗能量。
4.2采矿工艺节能
4.2.1露天开采工艺节能措施
1在岩石力学研究基础上，合理确定露天矿边坡角。
2对于高差较大、工程地质良好的山坡露天矿，宜优先考虑平硐溜井开拓；深度较大的大型深凹露天矿，宜采用半连续联合运输（汽车—破碎—胶带联合运输）的开拓方式。
3选矿厂和排土场应尽量靠近采矿场。
4合理选用穿爆作业参数、高效穿孔设备。
5装卸作业时，铲装设备斗容和运输设备吨位应合理匹配。
6临近边坡的矿岩爆破宜采用预裂爆破、光面爆破等控制爆破技术。
7开采条件具备时，应尽量采用内部排土。
8排土不宜压矿，避免二次倒运。
9采场内宜采用移动式空压机供风或选用设备自带空压机供风。
10山坡部分采场应采用自流排水，深凹部分采场宜采用分段截流排水方式。
4.2.2地下开采工艺节能措施
1井下凿岩爆破宜采用中深孔或深孔技术。
2宜选用生产能力大、效率高、能耗低的电动、液压采矿设备。
3采用箕斗提升时，宜采用双箕斗提升系统。
4竖井提升时，宜采用多绳提升系统。
5大型提升机应优先选用交流变频调速电动机或直流电动机拖动。
6井下运输系统宜采用架线式电机车，应避免反向运输或重车上坡运输。
7应选用高效、节能风机，通风系统有效风量率应大于等于60%。
多级站通风系统宜采用变频调速及计算机集中控制系统。
8应采用堵、截、引等方式来减少流入矿井的水量；深井宜优先选用分段接力排水方式。
9空压机站应靠近用气设备使用点；用气点距离较远时应设分区空压机站或井下空压机站；用气量小时，可采用移动式空压机。
10充填站位置宜设在矿体开采重心附近，并应减小充填倍线。
4.3露天开采工艺能耗
4.3.1单位产品综合能耗
1露天矿开采单位产品综合能耗P不应大于式4.3.1的计算值。
（4.3.1）
式中：
P—露天矿开采单位产品综合能耗（kgce/t矿岩）；
P0—露天开采单位产品可比综合能耗值（kgce/t矿岩）；
K1—露天开采运输系数；
K2—露天开采排水系数；
K3—露天开采取暖系数；
K4—露天开采高原系数。
2露天开采单位产品可比综合能耗值P0应符合表4.3.1-1的规定。
表4.3.1-1露天开采单位产品可比综合能耗值P0（kgce/t矿岩）
级别
一级
二级
三级
可比综合能耗值P0
≤0.30
≤0.39
≤0.49
3露天开采运输系数K1应符合表4.3.1-2的规定。
表4.3.1-2露天开采运输系数
运输方式
汽车运输
汽车-铁路运输
汽车-胶带运输
K1
运距（km）
≤3
≤4
≤5
0
≤4
≤5.5
≤8
0.18
≤5
≤7
≤11
0.37
≤6
≤8.5
≤14
0.55
注：
运输距离指矿石运输到矿仓或堆场、废石运输到排土场的平均运距。
4露天开采排水系数K2应符合表4.3.1-3的规定。
表4.3.1-3排水系数表
排水系数K2
排水高度（m）
100
200
300
年排水量（万吨）
200
0.00
0.05
0.10
300
0.03
0.08
0.13
400
0.05
0.10
0.16
500
0.08
0.13
0.18
注：
区间数据采用内差法计算。
5露天开采取暖系数K3应符合表4.3.1-4的规定。
表4.3.1-4取暖系数表
取暖期（月）
4
5
6
取暖系数K2
0.11
0.14
0.18
注：
区间数据采用内差法计算。
6露天开采高原系数K3应符合表4.3.1-5的规定。
表4.3.1-5高原系数表
海拔高度（m）
＜2000
2000～3000
3000～4000
4000～4500
高原系数K3
1
1.10～1.05
1.05～1.15
1.15～1.25
注：
区间数据采用内差法计算。
4.3.2单位产品工序能耗
1穿孔
穿孔工序能耗值应符合表4.3.2-1的规定。
表4.3.2-1穿孔工序能耗值
工序名称
能耗值（kgce/t矿岩）
一级
二级
三级
穿孔
≤0.03
≤0.06
≤0.11
2装载
装载工序能耗值应符合表4.3.2-2的规定。
表4.3.2-2装载工序能耗值
工序名称
能耗值（kgce/t矿岩）
一级
二级
三级
装载
≤0.06
≤0.08
≤0.13
3运输（排土）
运输（排土）工序能耗值应符合表4.3.2-3的规定。
表4.3.2-2运输工序能耗值
工序名称
能耗值（kgce/t矿岩）
一级
二级
三级
运输
≤0.17
≤0.20
≤0.34
4道路养护
道路养护工序能耗值应符合表4.3.2-4的规定。
表4.3.2-4养护工序能耗值
工序名称
能耗值（kgce/t矿岩）
一级
二级
三级
道路养护
≤0.01
4.4地下开采工艺能耗
4.4.1单位产品综合能耗
1地下开采单位产品综合能耗P，不应大于式4.4.1的计算值。
（4.4.1）
式中：
P—地下开采单位产品综合能耗（kgce/t矿岩）；
P0—地下开采单位产品可比综合能耗值（kgce/t矿岩）；
K1—地下开采采矿方法系数；
K2—地下开采提升系数；
K3—地下开采排水系数；
K4—地下开采通风难度系数；
K5—地下开采取暖系数；
K6—地下开采高原系数。
2地下开采单位产品可比综合能耗值P0应符合表4.4.1-1的规定。
表4.4.1-1地下开采单位产品可比综合能耗值（kgce/t矿岩）
级别
一级
二级
三级
可比综合能耗值P0
≤2.05
≤2.61
≤3.38
3地下开采采矿方法系数K1应符合表4.4.1-2的规定。
表4.4.1-2采矿方法系数表
采矿方法
充填法
空场法
采矿方法系数（K1）
0.05
0.03
4地下开采提升系数K2应符合表4.4.1-3的规定。
表4.4.1-3采矿深度系数表
提升高差（m）
开采深度系数（K2）
300
-0.12
500
0.00
800
0.18
1000
0.30
1600
0.66
注：
区间数据采用内插法计算。
5地下开采排水系数K3应符合表4.4.1-4的规定。
表4.3.1-4排水系数表
排水系数（K3）
排水高度（m）
400
700
1000
年排水量
（万吨）
200
0.00
0.11
0.23
300
0.08
0.20
0.32
400
0.15
0.28
0.41
500
0.23
0.36
0.50
注：
区间数据采用内插法计算。
6地下开采通风系数K4应符合表4.4.1-5的规定。
表4.4.1-5通风系数表
风路长度（m）
通风系数K4
2000
-0.04
2500
0.00
3000
0.04
4000
0.13
5000
0.22
7地下开采取暖系数K5应符合表4.4.1-6的规定。
表4.4.1-6取暖系数表
取暖期（月）
取暖系数K5
取暖
取暖+井口预热
4
0.12
0.34
5
0.15
0.43
6
0.19
0.54
注：
区间数据采用内插法计算。
8地下开采高原系数K6应符合表4.4.1-7的规定。
表4.4.1-7高原系数表
海拔高度（m）
＜2000
2000～3000
3000～4000
4000～4500
高原系数K6
1.00
1.00～1.05
1.05～1.15
1.15～1.25
注：
区间数据采用内插法计算。
4.4.2单位产品工序能耗
1凿岩
凿岩工序能耗值应符合表4.4.2-1的规定。
表4.4.2-1凿岩工序能耗值
工序名称
能耗值（kgce/t矿岩）
一级
二级
三级
凿岩
0.30
≤0.34
≤0.39
2出矿
出矿工序能耗值应符合表4.4.2-2的规定。
表4.4.2-2出矿工序能耗值
工序名称
能耗值（kgce/t矿.岩）
一级
二级
三级
出矿
≤0.25
≤0.28
≤0.36
3提升
提升工序能耗值应符合表4.4.2-3的规定。
表4.4.2-3提升工序能耗值
工序名称
能耗值（kgce/t矿.岩）
一级
二级
三级
提升
≤0.25
≤0.34
≤0.44
4运输
运输工序能耗值应符合表4.4.2-4的规定。
表4.4.2-4运输工序能耗值
工序名称
能耗值（kgce/t矿.岩）
一级
二级
三级
运输
≤0.15
≤0.20
≤0.25
5压风
压风工序能耗值应符合表4.4.2-5的规定。
表4.4.2-5压风工序能耗值
工序名称
能耗值（kgce/t矿.岩）
一级
二级
三级
压风
≤0.15
≤0.20
≤0.25
6通风
通风工序能耗值应符合表4.4.2-6的规定。
表4.4.2-6通风工序能耗值
工序名称
能耗值（kgce/t矿.岩）
一级
二级
三级
通风
≤0.20
≤0.25
≤0.32
7排水
排水工序能耗值应符合表4.4.2-7的规定。
表4.4.2-7排水工序能耗值
工序名称
能耗值（kgce/t矿.岩）
一级
二级
三级
排水
≤0.30
≤0.38
≤0.50
8充填
尾砂胶结充填工序能耗值应符合表4.4.2-8的规定。
表4.4.2-8充填工序能耗值
工序名称
能耗（kgce/t矿.岩）
一级
二级
三级
尾砂胶结充填
≤0.13
≤0.22
≤0.34
9破碎
破碎工序能耗值应符合表4.4.2-9的规定。
表4.4.2-9破碎工序能耗值
工序名称
能耗值（kgce/t矿.岩）
一级
二级
三级
破碎
≤0.16
≤0.20
≤0.25
5选矿
5.1一般规定
5.1.1厂址选择应综合考虑采矿场、水源地、电源、尾矿库及精矿运输等因素，通过技术经济比较，选择经济合理、符合安全环保及节能的厂址方案。
5.1.2合理利用地形条件，减少矿石运输距离和提升高度，并尽量实现矿浆自流输送，应避免或减少物料反向运输。
5.1.3制定破碎、磨矿工艺流程时，应力求做到“多碎少磨”；制定选别工艺流程时应遵循“能收早收，该丢早丢”的方针。
5.1.4传动功率大于等于45kW的带式输送机驱动装置宜采用液力耦合器或其它具有软启动功能的联轴器。
矿浆输送泵宜采用变频调速装置。
5.1.5应选用与选矿厂规模相适应的大型高效设备，减少选矿流程系列数。
5.1.6合理选择磨矿分级机组及全厂自动化控制系统。
5.1.7应使设备在生产中保持较高的效率。
5.1.8应充分利用环水，环水利用率不应低于92%。
5.2选矿工艺节能
5.2.1破碎筛分工序
1应采用技术先进、高效节能的大破碎比设备，减少破碎段数、提高单机产能。
2大、中型选矿厂破碎筛分宜采用三段一闭路，产品粒度宜小于12mm；小型选矿厂宜采用两段一闭路，产品粒度宜小于16mm。
3应选用效率高的筛分设备。
4大、中型选矿厂的破碎筛分工序宜设置中间缓冲矿仓。
5中碎前宜设置预先筛分；应适当增加细碎闭路筛分设备的面积。
5.2.2磨矿分级工序
1磨矿流程设计应以选矿试验结果为依据，确定合理的磨矿段数和最佳磨矿产品细度。
当磨矿粒度小于0.074mm粒级含量不超过65%时，宜采用一段磨矿；磨矿粒度小于0.074mm粒级含量占65%～90%时，宜采用两段磨矿；磨矿粒度小于0.074mm粒级含量大于90%时，宜采用三段磨矿。
2磨矿设备类型应根据磨矿产品细度相适宜选择。
磨矿设备规格宜根据磨矿功指数测定结果计算确定。
磨矿产品细度达到-0.040mm以下时宜采用搅拌槽。
3采用自磨、半自磨工艺时，应以试验结果为依据，并与其他破碎磨矿流程方案进行比较后确定。
4在磨矿分级回路中应选用高效节能的分级设备。
分级粒度较粗时宜采用细筛作为分级设备，分级粒度较细时宜采用水力旋流器作为分级设备。
5应采用优质耐磨型磨矿机衬板和磨矿介质，优化磨矿介质配比。
5.2.3选别工序
1对废石混入率高的原矿，应进行预选抛除。
对易泥化的矿石，在浮选前应强化脱泥。
2对嵌布粒度不均匀的矿石，宜采用阶段磨矿、阶段选别流程。
3对复杂难选类型的矿石，应进行多种可能的选矿方法试验，通过技术经济比较来确定合理的选矿工艺流程。
宜优先选用联合选矿工艺流程。
4应对大型选矿厂的浮选选别设备和配套的辅助生产设备的能耗进行比较，应选择适应性强、技术性能好、经济节能的选别机组。
5中、小型选矿厂的浮选设备应具有自吸浆功能、可实现水平配置的浮选机组。
6浮选药剂添加系统尽量靠近浮选车间布置，其标高应高于浮选车间。
5.2.4精矿脱水工序
1精矿产品一般采用浓缩、过滤两段脱水流程。
当后续作业有特殊要求时可采用干燥作业。
2精矿浓缩脱水设备应优先选用高效浓密机，精矿过滤脱水设备宜优先选用陶瓷真空过滤机。
3精矿浓缩、过滤后的水分应符合《冶金矿山选矿厂工艺设计规范》GB50612中第7.5.1条和7.5.2条要求。
4尽量采用浓缩机排矿自流到过滤机的配置设计，并尽量缩短浓缩机、过滤机与其相关辅助设施的距离。
5.2.5焙烧工序
1竖炉焙烧工艺宜采用煤气预热。
有条件时可采用焦炉煤气和高炉煤气混合焙烧。
2竖炉焙烧矿石粒度宜在20mm～75mm；回转窑焙烧矿石粒度宜在0～20mm。
3焙烧矿石时间应通过焙烧条件试验确定。
焙烧矿石最高温度应低于矿石软化温度200℃～250℃。
5.2.6湿式尾矿堆存工序
1管道输送
（1）应充分利用地形高差实现尾矿的自流输送。
（2）尾矿输送质量分数不宜小于35%
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