索达尾矿库设计.docx

资源描述

索达尾矿库设计.docx

《索达尾矿库设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《索达尾矿库设计.docx（33页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

索达尾矿库设计.docx

索达尾矿库设计

西藏自治区芒康县索打铅锌多金属矿

选厂尾矿库初步设计

北京东方燕京地质矿山设计院

二OO七年四月

西藏自治区芒康县索打铅锌多金属矿

尾矿库初步设计

工程号DYZ〔09——06〕

院长：

李宏

西藏负责：

马祥亮

总工程师：

马学仁

总设计师：

陈明

设计：

卢荣富选矿高级工程师

李志祥地质教授级高工

杜振荣采矿高级工程师

万志军土建工程师

杨增清高级经济师

提交报告单位：

西藏锦华矿业开发有限公司

提交报告时间：

二OO七年四月

附图

1、尾矿库总平面示意图

2、尾矿库剖面图

3、库区平面布置图

第一章总论

第一节交通位置

矿区位于尼洋河中游北侧，行政区划属西藏自治区林芝地区工布江达县管辖。

南距工布江达县66km，川藏公路由东向西从县城通过，距西藏自治区首府拉萨市260km，汽车沿简易公路可直接抵达普查区，交通较为方便。

地理坐标:

东经92°40′00″—92°42′00″，北纬30°10′30″—30°12′00″，矿区面积8.91km2。

第二节项目背景

矿区及其邻区地质工作始于西藏和平解放以后，从1974-2004年30多年间，西藏地矿局区域地质调查大队等地质单位对该区区域地质构造格架和矿产成矿特征进行了多次地质调查，积累了较为丰富的资料。

2006年西藏地勘局区域地质调查大队对该区进行了区域地质调查工作，于2006年8月提交了《西藏自治区工布江达县沙让钼矿普查报告》并通过西藏自治区国土资源厅矿产资源储量评审中心评审，查明的钼矿石资源量（333+334）125.31万t，Mo金属量资源量（333+334）2814t。

西藏锦华矿业开发有限公司成立于2003年12月15日,主要业务为钼矿和铜矿的开采﹑加工及销售.法人代表胡志刚,营业执照注册号5400002001134.

西藏锦华矿业开发有限公司自2003年12月成立至今，已发展成为采矿、选矿、化工等多元化企业，拥有地质、测量、采矿、选矿、化验、机械、电器等相关专业的各类工程技术人员30余人，其中中级以上工程技术人员20多人，技术力量雄厚，是工布江达县经济发展的支柱型企业。

本建设项目已通过工布江达县人民政府《工政复〔2006〕02》号文件批准立项建设。

第三节设计依据

尾矿库是根据以下国家有关法律、法规和相关技术文件、技术规范进行设计。

1、西藏锦华矿业开发有限公司尾矿库设计委托书

2、重庆南江地质工程勘察院西藏办事处提交的《西藏自治区工布江达县沙让钼矿选矿场尾矿坝岩土工程勘察报告》

3、西藏工布江达县沙让钼矿选矿厂尾矿库建设可行性研究报告

4、西藏自治区工布江达县沙让钼矿普查报告

5、《工布江达县县人民政府关于成立“锦华矿业开发有限公司沙让选矿厂”的批复》，工政复〔2002〕5号

第二章矿山地质资源

第一节自然经济概况

矿区位于冈底斯山脉东段北麓，雅鲁藏布江支流尼洋河中上游地区。

区内地势西高东低、山峦林立、沟壑纵横，最低海拔4800m，最高海拔5432m，相对高差达632m，属深切割高山区。

矿区属高原温带半湿润季风气候区，气候湿冷，年日照时数为2016小时，年无霜期156天。

年降水量为646mm左右，雨雪日114天。

干旱、霜冻、冰雹、风沙、泥石流、病虫害等自然灾害较频繁。

高原缺氧，工作条件较为艰苦。

普查区水系较发育，多为树枝状水系，一般为常年性河流，以冰雪融水，地下水补给为主。

区内人口稀少，居民均为藏族。

经济以牧业为主，局部地区为半农半牧，牲畜有牦牛、犏牛、马、绵羊及山羊等。

农作物品种单一，主要种植青稞、小麦、土豆等，无工业，经济不发达。

生活及生产物资的供应主要从林芝地区和工布江达县补给。

区内电力、燃料等能源贫乏，严重制约了矿业勘查和开发的进度。

文化教育、医疗卫生状况较为落后。

第二节地质资源

1、矿石质量

（1）矿石结构构造及物质组成

矿石具半自形—自形粒状结构，交代结构、浸染状、细脉-薄膜状构造致密块状构造、碎裂状构造、矿石矿物主要为黄铁矿、钛铁矿、辉钼矿，其次为黄铜矿等，其中辉钼矿呈片状、粒状、粉末状，单晶粒度≤0.1-2mm，垂向上粗下细。

金属矿物呈分散状散布于岩石中，含量在0.1—5%之间。

脉石矿物主要为长石、石英，含量95%以上。

矿石化学成分以SiO2为主，其次为Al2O3、K2O、Fe2O3等，含少量TiO2、Na2O及P2O5等。

化学成分中含有微量V、Ni、Nb、Y、W、Sa、Zr、Yb、La、Se等稀有元素，表明成矿作用与岩浆热液活动的密切关系，反映出成矿热液属岩浆热液型。

矿石化学成分及含量见表Ⅳ—2。

（2）矿物生成顺序

据光片测定成果并结合普查区矿体特征，金属矿物生成顺序大致为:

黄铁矿—钛铁矿—辉钼矿。

矿石有益有害组分含量见表2—1。

表2－1

表Ⅳ—2矿石有益有害组分含量及评价参考表

组合分析

项目

组合样1

（TC1H1-H15）

组合样2

（TC3H02、TC4H11等12件化学样组成）

平均值

评价

标准

单位

21.6

17.0

19.3

0.1

10-6

0.18

0.2

0.19

0.024

0.0020

0.013

0.06

10-2

0.042

0.0034

0.0227

0.063

0.0098

0.0364

0.11

0.13

0.12

0.02

54.0

8.1

31.05

2000

10-6

7.5

5.0

4.0

4000

47.5

8.4

27.95

200

14.0

3.8

8.9

2.12

0.48

2.30

10-2

2、矿石类型

（1）矿石自然类型

根据对地表矿体及PD2平硐中钼矿物调查分析研究表明，矿区钼矿物在地表氧化程度不强烈,辉钼矿基本呈原生片状、板柱状晶体。

矿石自然类型基本属原生钼矿。

（2）矿石工业类型

普查区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体呈脉状产于斜长花岗斑岩体中，矿体规模小，组分单一，工业类型属产于花岗斑岩体内的脉型钼矿。

（3）矿石品位

矿石中有用组分主要为Mo，伴生组分有Cu、Re等。

Mo为普查区主成矿元素，品位一般在0.060—0.51%之间，单样最高品位达9.45%，单矿体平均品位Mo0.209-0.294%，矿床平均品位0.229%。

伴生组分Cu、Re等元素含量偏低，基本低于综合利用含量标准。

影响矿石选冶的有害杂质As、S及粘土矿物等含量低，均未超出选冶标准

3、设计利用矿产资源储量。

沙让矿区钼矿主矿体的分布严格受地层层位的控制，地勘部门根据有关规范要求、采用相应的工业指标，在该范围内共圈出两个333级Mo矿体，根据本设计采用的开发利用方案，设计开采矿石量为45.46万t（333级），设计利用金属资源量为921t。

表2－2

矿体编号

矿石量（万t）

金属量（t）

平均品位（%）

资源量类别

Ⅰ-1

40.91

835

0.20

333

41.02

1033

0.25

334

Ⅰ-2

4.55

0.19

333

21.79

382

0.18

334

Ⅱ

24.10

708

0.29

334

Ⅲ

4.20

0.22

334

合计

45.46

921

0.20

333

91.10

2215

0.24

334

总计

136.56

3136

0.23

333+334

第三章选矿

选矿规模为日处理矿石量500t，年设计生产时间240天，年处理选矿厂生产矿量120000t。

辉钼矿物结晶程度较高，颗粒大，含矿岩石组分相对简单，有利于破碎、加工、分离。

据汤不拉钼矿选冶试验结果表明，矿石主要为辉钼矿石、黄铁钼矿石、采用浮选同时同收钼、铁两种精矿物、（原矿石中Mo0.16—0.19%、FeS0.99—2.88%各精矿产品中有害杂质含量均低于二级品精矿要求）、综合回收率达75%以上，矿石经初选后可达二级以上精矿。

影响矿石选冶的有害组分粘土含量低、供伴生矿产种类少组分含量低，综合回收利用价值不大。

其工艺流程为:

粗矿石（粒径＜750cm→经一、二级机械破碎（1cm＜粒径≤3cm棒磨粉碎、重力分选（金属矿物与脉石矿物的初步分离）→金属矿物为主细矿石（粒径≤1cm）进入球磨机，脉石矿物为主的粗矿石（粒径1—3cm次传送至棒磨粉碎、重力分选进行再加二一泥浆矿浆进入浮选池一精矿浆分别进入各自（分钼、铁）→回收钼、铁精矿。

尾液进入矿渣堆积。

类比汤不拉钼矿选冶试验结果表明:

普查区矿石属易采、易选、易冶炼的金属硫化矿石。

选矿试验报告提供，有用金属钼的综合产出率为0.486%，尾矿渣产出率为99.51%，每年可生产钼精矿数量538t，产生废渣114120t，69200m3。

需消耗水量360000m3，返回生产工艺过程中循环使用70%，实际排放废水108000m3。

矿山设计服务年限为4年，预计超期服务1年。

第一节选矿厂工艺流程

破碎工艺流程：

破碎工艺流程为二段破碎一段闭路的工艺流程，见插图3—1。

图3—1选矿厂工艺流程图

磨浮工艺流程：

磨矿工艺为一段闭路磨矿工艺流程，浮选为一次粗选、三次精选、四次扫选的工艺流程。

第二节选矿厂的生产规模

根据矿山己探明的矿石储量，选矿厂适宜的服务年限为4年，每年生产时间为240天，生产规模为：

日处理矿石量为500t，年处理矿石量为12万t。

第三节选矿厂的技术经济指标

选矿厂的主要技术经济指标见表3—1。

选矿厂主要技术经济指标　　　　表3—1

序号

名称

单位

指标

备注

年处理量

120000

入选品位

0.207

选矿比

倍

205.76

总破碎比

倍

（3×2.5×2.7）

富矿比

倍

241.55

精矿产率

0.486

选矿回收率

91.3

单位产品用电

度

48.0

年用水量

108000

单位产品用水

200.7

t精矿成本

元

16460.9

精矿水份

员工人数

人

劳动生产率

t/人年

12.67

工人

劳动生产率

t/人年

11.43

全员

建设总投资

万元

480

流动资金

万元

100

正常年利税

万元

1206.5

第四节选矿厂的主要设备

选矿厂的主要设备

表3—2

序号

设备名称

规格及型号

数量

功率（wk）

槽式给矿机

980×1240

1台

7.5

鄂式破碎机

PG400×600

1台

鄂式破碎机

PEX200×1200

1台

短头园锥破碎机

PYD—1200

1台

110

自动中心振动筛

SZZ—1530

1台

7.5

节能球球磨机

MQZG2130

2台

180×2=360

分级机

FGT—1500

2台

7.5×2=15

浮选机

SF—2.8

18台

18×11=198

浮选机

SF—1.2

7台

5.5×7=38.5

搅拌机

XB—2000

1台

7.5

搅拌机

XB—1000

1台

2.2

电振给矿机

ZG—40

4台

皮带运输机

650×57200

1条

皮带运输机

650×40650

1条

皮带运输机

500×10000

1条

2.2

皮带运输机

500×10500

2条

3×2=6

石灰乳制备机

MQZY0912

1台

7.5

多点加药机

5—9点

1台

1.1

电子皮带称

1台

电子除铁器

1台

1.33

药剂搅拌机

XB—1000

1台

2.2

园盘给料机

Ф500

1台

电动单梁起重机

Q=5TL=13.5mH=12m

1台

2.2×2=4.4

电动单梁起重机

Q=5TL=7.5mH=12m

1台

2.2×2=4.4

电动单梁起重机

Q=3TL=7.5mH=12m

1台

2.2

第四章尾矿库工程设计

第一节尾矿库库址选取择

尾矿库库址本着以确保选厂生产服务年限内产出的尾矿足以存放为前提，尽量靠近选厂，采用矿浆自流，并尽可能地利用现有的地理条件，节省投资。

根据现场多处考察及分析比较，尾矿库库址选择在磨浮车间东侧河床地带，选厂产出的尾矿用8寸普通钢管自流输送到尾矿库。

第二节尾矿库环境

1、建设的尾矿库地理位置、地形均属丘陵地形，地貌比较完整，土壤和地质情况复杂，北面相邻的尼羊河支流为常年性河流，水量变化不大。

上游无工业污染，水质良好。

2、尾矿库西侧山坡为牧草植被不发育，东侧为河床，无植被。

河流水中未发现鱼类和其它动植物，偶见少量野生动物出现，无树木森林覆盖，无农作物生长。

3、选矿厂周围数十公里无自然保护区，未发现风景名胜古迹和政治文化设施。

4、周围数十公里，除我公司已探明的矿产资源区在进行开发和地质部门探矿普查外，矿山企业很少。

5、该地所处的地理位置远离城镇乡村，除有几户以放牧为生的牧民外，无其它人口居住。

第三节建设场地工程地质条件

1、地形地貌

拟建场地位于西藏东南部、尼洋河中上游的工布江达县金达镇支部村内，属于尼洋河支流沙让沟河谷地貌。

坝址位于沙让沟的一级阶地上。

地形较为平缓，因选矿场施工，目前场地近公路侧已部分堆积，形成高约3m,长约180m的土坝，整个场地高程约3681.8~3714.1m，相对高差约32.3m。

2、气象、水文

勘察区属高原温带半湿润季风气候区，气候湿冷，年日照时数为2016小时，年无霜期156天。

年降水量为646mm左右，雨雪日114天。

干旱、霜冻、冰雹、风沙、等自然灾害较频繁。

勘察区水系较发育，多为树枝状水系，流向由北向南，其中：

沙让沟：

由北向南流向，坡降26.80‰，最小流量480~690l/s，最大流量840~1020l/s，PH+4.7~7.92之间，呈中性~弱酸性；为常年流水，以冰雪融水，地下水补给为主，勘察期的水位在3685.70～3693.40m，二十年一遇的洪水位高程是3688.50m-3695.50m，比勘察期水位上涨了2.0-2.5m。

洪水对拟建尾矿坝有冲刷作用。

场区中部支沟：

发源于场地西侧山沟，经场地中部排泄入沙让沟，一般流量2.80-3.90l/s，主要以冰雪融水，地下水和居民生活水补给。

3、构造及地震

工布江达地处雅鲁藏布江缝合带北侧，冈底斯火山——岩浆岛弧的东端，区域上主体构造表现为东西向的深大断裂构造，并发育北西向和北东向次级断裂，由此派生出的一系列近南北向断裂构造促使区内构造格局更趋复杂。

据现场勘探及附近区域地质资料，场地覆盖层厚度大于50m。

根据《建筑抗震设计规范》和地区经验，松散～稍密状的素填土剪切波速为140m/s，为中软土；新近沉积的松散砂土，取其剪切波速为120m/s，为软弱土；钻探揭露的稍密～中密的卵石土，取其剪切波速为270m/s，为中硬土。

从最不利因素考虑，选择填土及砂土厚度最大的位置CK1号钻孔揭示的地层进行计算，土层等效剪切波速为267.88m/s，故场地土类型为中硬场地土，建筑场地类别为II类，属一般可建地段。

根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的有关规定，林芝地区抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第三组，反应谱特征周期为0.40s。

建议按地震烈度Ⅶ度设防。

4、地层岩性

据地面调查及钻探揭露，场地内分布的地层为第四系人工填土（Q4ml）冲洪积层（Q4al+pl）和崩坡积（Q4col）。

根据其成份不同分为人工填土、耕植土、崩坡积、砂卵石土。

分述如下：

①、人工填土（Q4ml）

灰褐色，主要由块石含少量中、粗砂粒组成，其中砂粒主要成份为石英，呈亚圆形、棱形，中、粗砂（粒径0.25mm）含量约35%，块石含量约占65%，粒径在300~1000mm左右，棱角状，干—稍湿，CK2触探击数4.20，稍密，主要分布在选矿场及东侧土坝附近，一般厚度约0.5-4.83m，堆填时间约半年。

②、耕植土（Q4pl）

灰褐色，在地表0.30cm以上草根密布，致使根系腐烂形成有机质，在0.30~0.70m处是细~中砂，主要由中砂粒含少量粘粒组成，其中砂粒主要成份为石英，呈亚圆形、棱形，细、中砂（粒径0.075mm）含量约65%，中砂（粒径0.25mm）含量约35%；干—稍湿，稍密，本次勘察在场地ZK2、ZK3钻孔均有揭露，厚度0.60~0.70m。

③崩坡积（Q4col）

主要为碎屑岩、碳酸盐岩块石夹少量中、粗砂粒组成，块石含量约占65%，粒径在500~1500mm左右，棱角状，松散-稍密，主要分布在选矿场西南侧，一般厚度约0.5-4.0m。

。

④砂卵石土（Q4al+pl）

黄灰色、灰褐色，稍湿~湿，主要由卵石和砂粒组成，其中：

卵石母岩成份为石灰岩、花岗岩等，圆形、亚圆形，磨圆度一般，粒径20-50mm，含量约60-70%，砂粒主要成份为石英，呈亚圆形、棱形，粒径0.25-2.0mm，含量约30-40%，级配较不均，局部含漂石，密实~中密，本次勘察在整个场地均有分布，最大钻探揭露深度为30.72m,未揭穿该层底部。

5、水文地质条件

拟建场地内地下水的补给来源主要为大气降水和冰雪融水，区内水文地质条件受气候条件影响极大，地表水和地下水随季节变化波动较大。

拟坝区地下水深度为1.37～5.45m，水位高程3685.75～3693.33m，地下水流向由西向东，排泄入沙让沟，汇入尼洋河中。

含水层主要为第四系松散砂砾石层，洪水季节受河水的反补给。

根据《西藏自治区工布江达县沙让矿区钼矿普查报告》（西藏锦华矿业开发有限公司2006年8月）水质分析结果表明（见表2）：

PH+4.7~7.92之间，呈中性~弱酸性，无放射性元素存和各类有毒、有害气体逸出，对混凝土无腐蚀性。

沙让沟水最小流量480~690l/s，最大流量840~1020l/s，符合（GB3838-2002《地表水环境质量标准》）、完全能满足生产生活用水。

表4－1地下水监测结果

监测项目

普查区北东断层泉

选矿石下游1km附近地下水

水温

5.2

5.3

6.2

6.4

6.2

6.3

4.87

4.85

4.70

7.92

7.89

7.90

高锰酸盐指数

2.4

2.3

2.5

2.6

2.5

3.0

六价铬

0.0041

硫化物

0.021

铜

0.136

0.181

0.165

0.0011

铅

0.0011

锌

2.418

2.345

2.436

0.051

镉

0.062

0.042

0.046

0.00011

砷

0.005L

0.0005L

总大肠菌群

注：

数据后带L表示未检出

6、不良地质作用

拟建场地内西南侧距坝基94m处发育陡崖，岩性是紫色砂岩、厚层灰岩及白云岩组成的，因裂隙切割，部分成形危岩（见照片见图2）。

其中：

照片1勘察区西南侧危岩

W1危岩：

高度约5m，长度约4m，厚度约3m，体积约60m3，上部发育卸荷裂隙，长度15m，开口宽度0.1～0.8m，未充填，目前处于基本稳定状态，在暴雨，地震、放炮震动，风化，卸荷等因素作用下，可能向选矿场方向发生倾倒破坏，危及下部选矿场房屋及尾矿坝的安全。

W2危岩：

高度约4m，长度约3m，厚度约3m，体积约36m3，上部发育卸荷裂隙，长度8m，开口宽度0.1～0.5m，未充填，目前处于基本稳定状态，在暴雨，地震、放炮震动，风化，卸荷等因素作用下，可能向选矿场方向发生倾倒破坏，危及下部选矿场房屋及尾矿坝的安全。

另因风化作用，在陡崖表面形成多处危石，快体一般3-5m3，在暴雨，地震、放炮震动，风化，卸荷等因素作用下，可能发生危石脱落现象，同样危及选矿场的安全。

建议对清除坡面危石，对危岩进行锚固处理，对陡崖破碎段进行挂网、喷浆处理。

7、试验成果统计及承载力取值

（1）、试验成果统计

场地内为第四系冲洪积地层，本次勘察在1个钻孔中采用N120动力触探仪对砂卵石土进行动力触探试验，试验结果表明：

砂卵石层：

厚度家权击数为5.76击，处于稍密状态；异系数0.284，变异系数中等，结构较均匀。

表4－2

层位岩性

孔号

深度

平均击数

密实度

卵石土

CK1

4.83-30.60

5.76

稍密

（2）、承载力取值

根据上述触探试验成果查《工程地质手册》（第三版）结合地区经验取值（见表3）。

表4－3各土层承载力特征值取值表

层次

土名称

承载力特征值（fak）

②

砂卵石土

300Kpa

※表中取值未经深宽修正

8、场地工程地质评价

（1）场地稳定性和适宜性评价

拟建场地位于沙让沟的I级阶地上，地形平缓，地层主要为冲洪积耕植土、砂卵石层厚度较大，整体稳定性较好，为中硬场地土，建筑场地类别为II类，属一般可建地段；地震设防烈度为Ⅶ度区；地下水对混凝土无腐蚀性。

地表水20年一遇的洪水位高程是3688.50~3695.50m，水位上涨2.0~2.5m左右，对拟坝基有冲刷作用。

该场地内及附近未见滑坡、泥石流、地表塌陷等不良地质现象，尾矿堆积区位于II级阶地前沿~I级阶地范围，地形坡角在30~40°，尾矿堆填后不存在整体滑动问题，尾矿坝主要承受主动土压力的影响。

在场地西南侧距坝基94m处发育陡崖，因裂隙切割，部分成形危岩，在暴雨，地震、放炮震动，风化，卸荷等因素作用下、可能发生危石脱落、危岩崩塌，危及下部房屋及尾矿坝的安全，对危岩采取挂网、喷锚支护等简易的工程措施后，故拟建场地适宜修建尾矿坝。

（2）持力层的选择及基础型式的建议

场地内第四系冲洪积层厚度大，性质差异较小，承载力差异大，其中：

第①层为耕植土，松散，厚度较小，承载力低，不能选做为基础持力层。

第②层为砂卵石土，稍密，较均匀，厚度较大，整体较稳定承载力特征值为300Kpa，宜选作拟建物的基础持力层；由于埋深较浅，宜采用条形浅基础形式。

建议以第②层为砂卵石土（现地平开挖1.0m以下）作拟建坝基的基础持力层，为预防地基不均均沉降建议采用毛石混凝土基础形式。

设计可进行方案对比后综合确定。

（3）坝基土压力计算

拟设计坝基宽约3-5m,高约5m，坝长约430m，因场地稳定，尾矿坝主要承受主动土

展开阅读全文