辽宁工程技术大学 矿物加工与利用设计研究院 Mineral Processing and Utilization Design Institute，Liaoning Technical University第一章 总论1.1概 述1.1.1 矿区地理位置及自然条件煎茶岭镍矿位于陕西省略阳县何家岩镇，地理坐标为东经1062125,北纬331520,矿区东西长约5200m，南北宽约2000m3000m。矿区交通方便，现有略阳勉县公路（310省道）通过矿区，向西27km接宝（鸡）成（都）铁路的略阳站及陕甘公路，向东42km接阳（平关）安（康）铁路勉西站及108国道。矿区南北侧各有一条简易公路与略勉公路相接，见交通位置图。矿区位于秦岭山脉南部余支，嘉陵江与汉江两水系的支流分水岭（煎茶岭）地段。山脉走向近东西向，群峰耸峙，挺拔陡峭，峰谷显然，地形复杂。矿区内最高山峰官地梁海拔1404.86m，最低点标高为800m，相对高差为150-400m。矿区地势由北向南倾斜，从分水岭向东、向西逐步降低，山坡坡度较陡，一般在3040。矿区气象属暖温带潮湿气候，气候温暖湿润，降雨充足。1.1.2 设计依据1.1.2.1 设计依据（1）陕西煎茶岭镍业有限公司关于煎茶岭镍矿开采初步设计委托书。（2）2006年8月17日19日煎茶岭矿业开发有限公司、金川集团公司、西安有色冶金设计研究院、金川镍钴研究设计院金川设计结合会会议纪要。（3）2006年9月2日、9月6日煎茶岭镍业公司、金川集团公司、西安有色冶金设计研究院、金川镍钴研究设计院西安设计结合会会议纪要。（4）金川集团有限公司矿山、选矿厂、冶炼厂投产多年的实际生产资料和数据。1.1.2.2 地质资源条件矿床探获镍矿石量3735.3万吨，镍金属量256740吨，全镍平均品位0.687%，硫化镍平均品位0.560%；钴金属量10071吨，钴平均品位0.027%。其中：控制的经济基础储量2176.6万吨，推断的内蕴经济资源量1558.7万吨。1.1.2.3 主要设计基础资料（1）中国有色工程设计研究设计总院2004年3月提交的陕西省略阳县煎茶岭镍矿初步可行性研究报告（2）西北有色地质勘查局七一一总队1995年11月提交的陕西省略阳县煎茶岭镍矿床地质详查报告。（3）西北冶金地质勘探公司地质研究所1976年4月陕西煎茶岭镍矿可选性试验报告（4）金川集团公司选矿研究室2003年12月陕西略阳煎茶岭镍矿可选性试验报告（5）西安有色冶金研究设计院，2006年1月煎茶岭镍矿可行性研究报告1.1.3 外部建设条件煎茶岭镍矿工程是新立项，待开发利用的工程。外部运输条件较好，略阳勉县公路（310省道）通过矿区，向西27km接宝（鸡）成（都）铁路的略阳站及陕甘公路，向东42km 接阳（平关）安（康）铁路勉西站及108国道。矿区南北侧各有一条简易公路与略勉公路相接。给排水系统主要为生产和生活两部分，由于生活基地要迁入809基地，因此原矿区生活水仍利用已形成系统；生产水利用井下涌水、尾矿回水。煎茶岭镍矿现有35kV总降压变电所一座，35kV电源引自夏口峪110kV区域变电站，一回电源，一台主变压器容量为6300kVA。本工程扩建后，该总降压变电所经改造后继续使用，只需将主变容量改为10000kVA。1.1.4 镍矿开采对现有设施利用情况镍矿开采工程在地质勘探时期， 在40行线以南形成了1070m水平（PD1070）坑探坑道，略阳实达公司以探采方式从1070坑道向下掘砌三段斜井至905m水平，并以空场法已开采完905m水平以上的富矿。目前坑道安全状况较好。可作为该矿先期采矿用的临时性的措施工程。原煎茶岭金矿距离镍矿较近，该金矿采用斜坡道开拓，斜坡道开口在947.4m，已下掘至810m水平，净断面为5m5m（宽高），坡度17。该斜坡道安全状况较好，可作为镍矿工程的辅助斜坡道。煎茶岭金矿选矿厂设施、设备，以及供电、供排水等设施。1.2设计基本原则1、尽量利用现有设备、设施。2、设计要充分考虑贫富资源综合利用，做出合理方案，产品满足金川公司的需要。3、工艺先进，自控水平高。4、充分利用地理、气候特点，确定建筑结构型式。5、生活设施在809基地，本次设计只预留改造费用。1.3建设规模、企业组成及产品方案1.3.1 生产规模生产规模2000t/d，660Kt/a。1.3.2 企业组织陕西煎茶岭镍业有限公司为新建的矿山企业，由陕西有色集团公司、金川集团有限公司、西部矿业公司、711地质队、煎茶岭镍业有限公司共同参股的镍业公司，下设矿山和选矿厂。1.3.3 产品方案镍精矿品位不小于4.5%。1.4设计方案主要内容1.4.1 采矿主要设计方案1.4.1.1 开采范围开采范围为32勘探线至48勘探线、标高为530m890m水平之间的富矿及上下盘贫矿。1.4.1.2 采矿方法根据矿体赋存条件及地表条件限制，陕西煎茶岭镍矿采用下向分层胶结充填法进行回采。矿区矿量主要分布在34线至44线之间。矿体呈平行条状布置，分枝复合多。矿体厚度变化较大，最厚达60多米，厚度小的仅为1m2m。矿体分布西部相对比较集中，平均厚度在30m40m之间，可以形成较连续的回采空间，适合于采用铲运机出矿，因此，该区段矿体采用机械化下向分层胶结充填法回采；东部矿体比较分散，厚度一般都在10m以下，采用电耙出矿比较合适，因此该区段矿体采用普通下向分层倾斜进路胶结充填法回采。（1）采准布置及采场构成要素 机械化下向分层胶结充填法采用脉内外联合采准系统，斜坡道布置在矿体上盘围岩中，呈折返式布置。中段高度60m，分段高度20m，每分段分5个分层，分层高度4m。采场沿矿体走向布置，长100m，宽度为矿体的水平厚度。采场内以进路方式间隔回采，进路长50m，进路断面为4.0m4.0m（宽高）。 普通下向分层倾斜进路胶结充填法采场沿矿体走向布置，长70m80m，宽度为矿体的水平厚度。中段高度60m。垂直矿体走向布置分层道。在分层道的上盘布置溜矿井，溜矿井随着采场的转层，上部预留行人进风井，兼作材料及设备井。（2）回采工艺 机械化下向分层胶结充填法采场采用Rocket Boomer 282凿岩台车凿岩；按照光面爆破要求布置炮孔，非电导爆管起爆；采用贯穿式通风方式通风；2m3柴油铲运机出矿；充填采用地表制备高浓度料浆，管道自流输送充填。 普通下向分层倾斜进路胶结充填法采场采用YT-28气腿式凿岩机凿岩；按照光面爆破要求布置炮孔，非电导爆管起爆；采用贯穿式通风方式通风；电耙出矿；充填采用地表制备高浓度料浆，管道自流输送充填。（3）采矿设备采场配备Rocket Boomer 282凿岩台车3台、YT-28气腿式凿岩机32台、YSP-45向上式凿岩机6台、2DPJ-30电动耙矿绞车30台、FZC3.5/1.4-7.5振动放矿机16台、JCCY-2燃油铲运机8台等设备供多个盘区共用。（4）盘区生产能力采场按照每天3班，每班8小时。平均每班纯作业时间7小时，考虑矿体分支复合多，矿体不连续，采场矿体较薄，充填准备、转层的时间较长，按照占总工作时间的25%考虑，平均每班的采矿时间为5.25小时。经计算普采采场的生产能力为178.09t/d，机采采场的生产能力为359.46t/d。（5）采矿技术经济指标采矿贫化率10；采矿损失率10；全员劳动生产率3t/人?d；井下工人劳动生产率3.17t/人?d。1.4.1.3 开拓运输系统煎茶岭镍矿采用平硐、盲主副井、辅助斜坡道联合开拓。（1）平硐平峒口设计在原煎茶岭金矿的主斜坡道旁边。平峒长1338m，铺设600mm轨距双轨道，平峒净规格：4.92m3.64m（宽高）。主要担负矿石、材料的运输，兼作进风巷道。（2）盲箕斗井提升盲主井担负950m中段至530m中段矿石的提升任务。井筒内配置有效容积5m3的单箕斗及平衡锤，选用落地式多绳摩擦提升机，提升机设在950m中段。井筒净直径4m，长度585m，采用C20喷射砼100厚支护。粉矿回收道设在 410 m水平，粉矿利用盲罐笼井回收。（3）盲罐笼井提升副井担负950m中段至530m中段人员、材料、设备、废石等提升及下放任务。井筒内配置3#双层加长单罐笼及平衡锤，选用落地式多绳摩擦提升机，提升机硐室设在950m中段。井筒内设有梯间及管缆间。井筒净直径4.5m，长度582.4m，采用C20喷射120mm厚支护。罐笼井兼作进风井。（4）回风井矿井通风采用统一通风系统，对角抽出式通风方式，盲罐笼井、辅助斜坡道进风，28线回风井回风。回风井设计在28线矿体侧翼，井口标高：1110m，井深：280m，井筒净直径3.8m。（5）辅助斜坡道辅助斜坡道利用原煎茶岭金矿斜坡道947m-910m标高段，从该斜坡道910m标高处穿矿体到达矿体上盘，沿矿体上盘折返延伸，先至880m水平。随着矿山的开采，斜坡道继续折返开拓延伸至530m中段。斜坡道新掘段净断面为5m3.947m（宽高）的直墙半圆拱，坡度为10%以下。（6）中段运输中段矿石运输采用10t电机车牵引2m3侧卸式矿车。950m主平硐2列车同时作业。废石运输采用3t电机车牵引0.7m3翻转式矿车。（7）坑内充填设施充填料浆来自地表充填搅拌站，坑内充填设施包括地表到890m水平的2条充填钻孔，以及890m水平的钻孔硐室和联络道。（8）坑内供风、供水系统坑内供风、供水采用管道输送。供风、供水管道自平硐引进至盲罐笼井，在盲罐笼井内安装主供风、供水管至530m水平； 890m水平安装风水管到890m830m水平管缆井，由管缆井供给各分段采场；830m水平自盲罐笼井供至各用风用水地点。（9）坑内排水排泥系统水泵房设在650m水平，坑内污水由泄水钻孔经中转水仓排至650m水平水泵房；由水泵房排到地表。1.4.1.4 井巷基建工程量本工程建设井巷工程量为23658.37m、315892m3。完成上述基建工程量需4年时间。基建结束三级矿量的保有年限见表11。表11 三级矿量的保有年限序号名称保有年限（a）1开拓矿量4.662采准矿量1.483备采矿量0.61.4.2 选矿主要设计方案对现有煎茶岭金矿选矿厂进行改造后用于处理煎茶岭镍矿矿石。破碎筛分采用二段一闭路流程，磨矿浮选采用两次阶段磨选原则流程。破碎筛分：保留原有的二段一闭路流程配置,更换皮带机或将现有皮带运输机提速，把现有PYD-1200圆锥破碎机更换为H4800细粗腔型圆锥破碎机，与原有的H4000破碎机共同作为细碎设备。磨矿浮选：采用两次阶段磨选原则流程。一段磨矿设备采用原有的3.66m5.6m溢流型球磨机，二段磨矿设备选用3.2m4.5m溢流型球磨机，浮选选用KYF-16(m3)浮选机21槽、KYF-4(m3)浮选机14槽，同时为了减少中矿和精矿泡沫循环泵，在各作业前加1台与该作业同规格的XCF型自吸式浮选机，即增加XCF-16(m3)浮选机5槽、XCF-4(m3)浮选机3槽。年产精矿量75570t，金属量3400t。精矿及尾矿处理：浮选得到的镍精矿分别进行浓缩过滤两段脱水作业后，滤饼精矿水分约12%；不设精矿仓，精矿过滤后直接装袋。1.4.4尾矿工程尾矿经水力旋流器分级，底流粗粒级尾矿通过矿浆泵加压扬送至充填站尾砂仓；溢流进入尾矿浓缩机，经高效浓缩机浓缩脱水后的浓缩尾矿浆通过尾