李含明（大冶有色设计研究院有限公司，湖北 黄石 435005）

铜山口铜矿深部开拓运输方案研究

Study on the scheme of development and transportation in deep mining of Tongshankou Copper Mine

李含明（大冶有色设计研究院有限公司，湖北 黄石 435005）

简述了铜山口铜矿现状，对深部开拓运输方案进行了比较论证，对提升运输设备进行了详细介绍。

深部开采；开拓；运输；方案

1 前言

铜山口铜矿现为露天开采，矿山已建成完整的采矿、选矿、运输、供电、供水、尾矿等生产系统和相应的辅助设施。经过多年的生产，目前露天境界内保有储量按现有规模只能维持几年，矿山面临生产延续的问题，需进行深部开采工程的建设。

2 开拓方案选择

2.1 方案简述

考虑铜山口铜矿目前的现状以及维持矿山总规模的稳定发展，确定深部-58～-400m地采前期生产规模为3 500t/d，生产后期当露天开采结束后地采的生产规模达到4 000t/d。根据露天开采境界范围和地表移动范围，以及矿体赋存条件，适合坑内矿体开采的开拓方案有主副井开拓、混合井开拓和斜坡道开拓。其中斜坡道无轨运输开拓方案由于其基建工程量较大，所以本文不作考虑，而主要进行主副井开拓方案和混合井开拓方案的分析比较。

（1）方案一：主副井开拓。主井直径Φ4.5m，井口标高+60m,井底标高-540m，担负矿石和废石的提升任务。矿石主溜井和废石主溜井从-160m中段至-400m中段，最低卸载中段为-400m，中段高120m，中间每隔60m设一无轨副中段。副井直径Φ5m，井口标高+60m,井底标高-575m，担负人员、材料、设备和粉矿的提升任务。

（2）方案二：混合井开拓。混合井直径Φ5.5m，井口标高+60m,井底标高-532m，担负矿石、废石、人员、材料的提升任务。矿石主溜井自-160m中段至-400m中段，最低卸载中段-400m，中段高120m，中间每隔60m设一无轨副中段。粉矿利用电梯井回收。

2.2 方案比较

两方案技术经济比较见表1。两方案优缺点比较见表2。

表1 两方案技术经济比较

2.3 方案确定

根据上述的技术经济比较，方案一虽然基建工程量大，基建投资多，但其应用成熟，运营费用较方案二低。同时主副井方案有利于为矿山后期生产规模扩大留下余地。综合考虑矿山生产管理及矿山的持续发展等因素，采用方案一，即主副井方案。

3 开拓运输方案

3.1 开拓运输方案简述

根据以上所述，深部开采工程开拓方案采用主副井方案。相应的运输方案采用有轨运输和无轨运输相结合。

主井设在露天坑北端，选矿场附近，井口标高+60m,井底标高-540m,井深600m，井筒直径Φ4.5m。采用11.5m3底卸式单箕斗带平衡锤提升系统，钢丝绳罐道，主井用于提升矿石和废石。

副井设在主井附近，相距约120m，井口标高+60m,井底标高-575m，井深635m，井筒直径Φ5m。采用3 600mm×1 600mm的双层罐笼配平衡锤提升系统。副井承担人员、材料、设备和粉矿提升，并作为坑内通风的进风井。回风井设在矿区东侧牛头山附近，井筒直径Φ5m。井口标高+160m，井底标高-160m，构成由副井和已有金狮矿斜井进风、回风井回风的对角抽出式通风系统。

表2 两方案优缺点比较

深部工程中段高60m，但有轨运输中段的高度为120m，中间设副中段。-58m以下深部开采各中段标为-58、-100、-160、-220、-280、-340、-400m。其中-160、-280、-400m中段为有轨运输中段。

无轨副中段作为出矿水平，为方便材料等的运送，无轨副中段副井车场及石门为有轨巷道。有轨运输中段为生产运输中段，由无轨副中段或有轨运输中段出矿分段卸入采区溜井的矿石，用10t电机车双机牵引4m3底侧卸式矿车运至主井车场，卸入主井旁侧矿石主溜井。废石则用7t电机车牵引0.7m3翻转式矿车运至主井车场，卸入主井旁侧废石主溜井。-440m标高设矿石破碎硐室，-480m标高设装矿皮带道，矿、废石经箕斗提升出地表，分别卸入矿石仓和废石仓。粉矿由副井罐笼提升至皮带道水平卸到皮带上，随箕斗提升至地表卸入矿仓。

3.2 开拓运输设备

3.2.1 副井提升

副井采用罐笼带平衡锤提升系统，JKM2.8×4(Ⅰ)型多绳塔式提升机，最大提升速度7.6m/s，Z450-3A型直流电机（491kW/660V）驱动。最低服务中段标高为主井井底标高-540m，提升高度600m。井筒内配置1个3 600mm×1 600mm的双层罐笼，15t平衡锤。罐笼自重11.5t,提升有效载重7t,最大载重12t。一次最大可提升50人，每层25人。罐笼提升系统提升的主要设备为4m3底侧卸式矿车和10t电机车。

罐笼服务中段有-58、-100、-160、-220、-280、-340、-400m中段以及-440m破碎站水平、-480m装矿皮带道水平、-540m主井井底水平。

3.2.2 主井提升

主井提升能力按4 000t/d矿石和500t/d废石考虑。提升系统采用单箕斗配平衡锤的提升方式，JKM-4×4(Ⅲ)型多绳塔式提升机，最大提升速度10.05m/s，ZKTD215/63型（低速直联）直流电机（1 250kW/800V）驱动。井筒内配置1个11.5m3底卸式箕斗，箕斗自重约22.5t。采用钢丝绳罐道，底部重锤拉紧。

3.2.3 坑内破碎及主井装卸矿设施

由于采用底卸式箕斗提升，矿石需要在坑内进行粗碎。坑内破碎站设在-440m水平，根据生产规模破碎站内安装1台C110型颚式破碎机，破碎机给矿采用BZ0K150-8型重型板式给料机1台。破碎后的矿石直接落入下部成品矿仓。在成品矿仓和废石溜井下各安装1台振动放矿机给装矿胶带运输机喂料，由胶带运输机输送到计重漏斗，装入箕斗提升至地表。

主井井塔矿石仓内的矿石用其底部的振动放矿机装载，通过胶带输送机转载运输至选厂；废石用振动放矿机装载，采用汽车运输至废石堆场排弃。

主井井底粉矿用Z-20C电动装岩机装矿，0.7m3翻转式矿车运输。人工推车至副井马头门，通过副井提升运至装矿皮带道上方卸载，与成品矿仓矿石共同通过皮带道经箕斗装矿提升至地表矿石仓。

3.2.4 坑内运输

初期运输中段设在-160m中段，坑内采用有轨运输。坑内产出废石分为本中段废石和上部中段生产废石。矿石和上部中段废石运输列车由10t架线式电机车双机牵引10辆4m3底侧卸式矿车组成，共需2列车。本中段废石运输列车由7t架线式电机车单机牵引10辆0.7m3翻斗式矿车组成，1列车有效载重为10.4t，共1列车。坑内轨距762mm，架线电压550V。

4 结语

铜山口铜矿深部开采工程采用主副井、深部设破碎系统的开拓方案，相应的提升运输方案满足生产能力要求。目前矿山正在进行深部开采工程的施工工作。

[1]大冶有色设计研究院有限公司.湖北省大冶市铜山口铜矿区（铜山口铜矿）矿产资源开发可行性研究[R]，2007.

[2]大冶有色设计研究院有限公司.大冶有色金属公司铜山口铜矿矿产资源开发利用方案[R]，2007.

[3]张德明等.新编矿山采矿设计手册矿山机械卷[M].徐州:中国矿业大学出版社，2006.

[4]王运敏等.中国采矿设备手册[M].北京:科学出版社,2007.

TD52

B

2010-07-15

李含明（1975-），男，湖北浠水人，机械高级工程师，从事矿山机械工程技术研究、设计与技术管理工作。

Abstract:The present situation of mining in Tongkoushan Copper Mine is represented.The various schemes of development and transportation in deep mining are compared and demonstrated,and the hoisting and transportation equipments are introduced in detail.

Key words:deep mining;development;transportation;scheme

1672-609X（2011）02-0006-03