高海拔高寒地區(qū)礦山采選技術(shù)及裝備應(yīng)用

長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司在高海拔高寒地區(qū)礦山工程領(lǐng)域成果豐碩，全面掌握露天礦高陡凍融邊坡穩(wěn)定性分析、境界動(dòng)態(tài)優(yōu)化、大運(yùn)量長(zhǎng)距離膠帶運(yùn)輸、高原裝備大型化選型及應(yīng)用、高寒及生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)修復(fù)、遠(yuǎn)程控制智能調(diào)度、新型組合藥劑和銅鉛鉬混合浮選等采選技術(shù)及裝備應(yīng)用，可提供工程咨詢、設(shè)計(jì)、總承包等全過程服務(wù)。

長(zhǎng)沙院先后設(shè)計(jì)了中國(guó)首座海拔最高的大型綠色環(huán)保礦山、中國(guó)首次一次性建成的超大型有色金屬選礦廠、中國(guó)最大規(guī)模的露天銅礦等，獲中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)3項(xiàng)、國(guó)家優(yōu)秀設(shè)計(jì)獎(jiǎng)3項(xiàng)、部級(jí)優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)。

一、技術(shù)介紹

1、露天礦高陡凍融邊坡穩(wěn)定性分析技術(shù)

巨龍銅多金屬礦采場(chǎng)終了邊坡最大垂直高度超900m，終了邊坡角39°~44°，其中山坡露天邊坡高度超495m，凹陷露天邊坡達(dá)405m。長(zhǎng)沙院首創(chuàng)高海拔高寒露天礦山高陡邊坡參數(shù)三段式預(yù)測(cè)方法，形成了凍融邊坡穩(wěn)定性研究技術(shù)。

2、境界動(dòng)態(tài)優(yōu)化技術(shù)

長(zhǎng)沙院應(yīng)用國(guó)際先進(jìn)的WITTLE和Mineshed軟件，通過時(shí)間價(jià)值屬性考慮，經(jīng)多方案排產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)露采境界的動(dòng)態(tài)優(yōu)化圈定，可為礦山項(xiàng)目提供更加貼合實(shí)際的露采經(jīng)濟(jì)境界。

3、大運(yùn)量長(zhǎng)距離膠帶運(yùn)輸技術(shù)

長(zhǎng)沙院開創(chuàng)性設(shè)計(jì)了多臺(tái)半固定破碎站靈活配置下行單段驅(qū)動(dòng)的大運(yùn)量、長(zhǎng)距離膠帶原礦運(yùn)輸系統(tǒng)，設(shè)計(jì)的巨龍銅礦主運(yùn)輸膠帶水平長(zhǎng)度5836m，設(shè)計(jì)運(yùn)量10000t/h，設(shè)計(jì)帶寬1800mm，帶速7.5m/s，下運(yùn)高度約585m，下運(yùn)最大坡度11.92°。

4、高原裝備大型化選型及應(yīng)用技術(shù)

長(zhǎng)沙院首次實(shí)現(xiàn)5000m以上極地高原成套配置世界特大型采、裝、運(yùn)輸設(shè)備的開采技術(shù)，創(chuàng)新了適用于高海拔空氣稀薄條件下機(jī)電設(shè)備、自控設(shè)備的選型方法。

5、高寒及生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)

針對(duì)高寒及生態(tài)脆弱地區(qū)礦山開發(fā)，長(zhǎng)沙院提出了高寒生態(tài)脆弱區(qū)露天開采生態(tài)化協(xié)同設(shè)計(jì)理念，通過對(duì)采場(chǎng)、排土場(chǎng)的同步生態(tài)修復(fù)，形成生態(tài)治理和生產(chǎn)作業(yè)的空間有機(jī)協(xié)同綠色采排工藝技術(shù)。

6、遠(yuǎn)程控制智能調(diào)度技術(shù)

面向我國(guó)有色金屬礦山開采環(huán)境復(fù)雜、安全管理壓力大、多元素資源共生等特點(diǎn)，長(zhǎng)沙院結(jié)合現(xiàn)有成熟的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、邊緣計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在項(xiàng)目工程建設(shè)與生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中，建成集資源數(shù)字化管理、智能生產(chǎn)管控、全流程少人無人化生產(chǎn)、集成化安全管理、基于工業(yè)大數(shù)據(jù)智能決策于一體的安全、綠色、高效的有色金屬智能礦山。

7、新型組合藥劑和銅鉛鉬混合浮選技術(shù)

長(zhǎng)沙院采用新型組合藥劑和銅鉛鉬混合浮選新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高海拔空氣稀薄條件下復(fù)雜難選礦石的高效處理，掌握了銅、鉬、鉛、鋅、金、銀等多種金屬的高效選礦分離技術(shù)和多金屬選礦浮選廢水循環(huán)利用技術(shù)。

二、項(xiàng)目案例

1、巨龍銅多金屬礦工程

巨龍銅多金屬礦為西藏高海拔地區(qū)特大型斑巖銅礦床，建設(shè)規(guī)模150kt/d，采場(chǎng)平均海拔超過5000m，選礦工業(yè)場(chǎng)地平均海拔4360m。項(xiàng)目開采方式為露天開采，選礦工藝為SABC+浮選工藝，粗碎后礦石通過長(zhǎng)5.8km、下運(yùn)高差585m的膠帶輸送至選廠，運(yùn)量1000t/h。項(xiàng)目于2021年12月竣工投產(chǎn)，是目前世界海拔最高的特大型礦山，也是國(guó)內(nèi)一次性建成生產(chǎn)規(guī)模最大的礦山。該工程榮獲多項(xiàng)部級(jí)咨詢獎(jiǎng)和科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。

西藏巨龍銅多金屬礦15萬噸/日選廠

西藏巨龍銅多金屬礦采場(chǎng)

2、甲瑪銅多金屬礦工程

甲瑪銅多金屬礦位于西藏自治區(qū)墨竹工卡縣，地處青藏高原，一期工程生產(chǎn)規(guī)模1800kt/a，是中國(guó)首座國(guó)際先進(jìn)、海拔超過5000m的大型綠色環(huán)保高原現(xiàn)代化礦山。項(xiàng)目2010年7月建成投產(chǎn)，投產(chǎn)即達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)，得到了國(guó)家和西藏自治區(qū)政府的高度肯定，成為我國(guó)高原礦業(yè)開發(fā)的典范，是中國(guó)礦業(yè)界在青藏高原上的一面旗幟。

西藏甲瑪銅多金屬礦采選一期工程

西藏甲瑪銅多金屬礦一期工程精礦脫水車間

西藏甲瑪銅多金屬礦一期工程尾礦壓濾車間

甲瑪銅多金屬礦二期工程生產(chǎn)規(guī)模40000t/d，選礦廠場(chǎng)地平均海拔4560m。項(xiàng)目于2014年8月竣工投產(chǎn)，是我國(guó)首次一次性建成的超大型有色金屬選礦廠。工程獲全國(guó)工程建設(shè)項(xiàng)目?jī)?yōu)秀設(shè)計(jì)成果二等獎(jiǎng)、部級(jí)優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。

3、蒙古國(guó)圖木爾廷-敖包鋅礦工程

圖木爾廷-敖包鋅礦位于蒙古人民共和國(guó)蘇赫巴托省，屬蒙古國(guó)高寒礦山。項(xiàng)目投產(chǎn)后取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益，是中蒙合作的典范。工程獲全國(guó)優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)銀獎(jiǎng)、中國(guó)建設(shè)工程魯班獎(jiǎng)（境外工程）。

蒙古圖木爾廷-敖包鋅礦全貌

4、知不拉銅多金屬礦工程

知不拉銅多金屬礦位于西藏自治區(qū)墨竹工卡縣，地處青藏高原，建設(shè)規(guī)模8000t/d，采場(chǎng)平均海拔超過5000m，選礦工業(yè)場(chǎng)地平均海拔4400m。項(xiàng)目開采方式為前期露采+后期地采，選礦工藝為“粗碎+半自磨+球磨”SAB+浮選+磁選工藝，粗碎后礦石通過長(zhǎng)11.43km、下運(yùn)高差達(dá)600m的膠帶輸送至選廠，運(yùn)量800t/h，這是我國(guó)第一套高海拔、長(zhǎng)距離、大水平轉(zhuǎn)彎大垂直起伏沿地形設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)系統(tǒng)。項(xiàng)目于2016年6月竣工投產(chǎn)，投產(chǎn)后取得顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。

知不拉銅多金屬礦選廠

知不拉銅多金屬礦長(zhǎng)距離運(yùn)輸膠帶