2019年12月12日 星期四
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讓“心中的日月”更精彩

——記中國恩菲設計的普朗銅礦

2019-10-15 9:36:11 來源:中國礦業報 本報記者:王瓊杰 通訊員 劉夢飛

在我國西南部,有一方鮮為人知的凈土,在藏語里,她的名字意為“心中的日月”。她是詹姆斯·希爾頓的長篇小說《消失的地平線》中“古老而神秘的香巴拉王國”,是“遠在東方群山峻嶺之中的永恒和平寧靜之地”。

這里,是滇川藏交匯的雪域高原,雄偉神奇的橫斷山脈縱貫南北;這里,是“三江并流”的風景腹地,氣勢磅礴的怒江、瀾滄江、金沙江激流狂奔,藍天下雪山閃光,寂靜中美景殊勝,靈秀間蘊含寶藏。

這里,是高山花園,世外桃源,是人間圣地香格里拉,更是鮮為人知的有色金屬王國——這就是大山普朗。

2004年,恩菲人來到雪域高原,揭開了“如意之地”的神秘面紗。

普朗銅礦一角

2014年,普朗銅礦正式開工建設,這座由中國恩菲設計的國內最大地下礦山,成為“十年磨一劍,今朝劍出鞘”的最佳詮釋,也為中國恩菲從銅礦峪到普朗、從華北到西南,在中國自然崩落采礦法的“拓荒”之路上,增添了新的經典。

2017年,伴隨普朗銅礦成功投料試車,雪峰峽谷、湖泊草原、廟宇農家之間,現代化的礦山以嶄新面貌張開懷抱,恩菲人用精湛的技術和卓越的服務,為“心中的日月”增添了奪目的光彩。

2019年,普朗銅礦一期采選工程建設項目通過竣工環境保護驗收。在共和國迎來70華誕之際,國內最大的有色金屬地下礦山正以獨特的姿態傲然于世,為祖國獻禮,為祖國高歌!

十年磨一劍,生態礦山助力資源保障

普朗銅礦位于云南省西北部迪慶藏族自治州香格里拉縣東北部,海拔3600-4200米,屬于高海拔礦山,是國內最大的有色金屬地下礦山。項目總投資近65億元,主要產品為銅精礦、鉬精礦,是云南銅業(集團)有限公司、云南黃金集團公司、迪慶州投資公司共同投資建設的銅原料生產基地。

普朗銅礦一期采用中國恩菲核心專長的自然崩落法采礦工藝,擁有自動放礦、無人駕駛、長距離膠帶運輸、井下旋回破碎等現代化設備,囊括當今世界上采礦、選礦、尾礦等諸多先進技術和裝備,項目建成后,將成為國內采礦工藝最先進、裝備水平最高的特大型銅礦山。

2004年,中國恩菲啟動項目投標準備工作。“項目規模很大,必將建成世界矚目的重大項目,將對扭轉我國銅資源長期依賴進口的被動局面起到重要作用。”中國恩菲高級專家、普朗銅礦總設計師董必作說,中國恩菲在投標階段就組織卓越團隊對項目進行了全面的技術方案研究和充分論證。終于,憑借最優的技術方案和先進環保的設計理念,“我們在2005年4月21日收到了項目的中標通知書”,當時的喜悅董必作記憶猶新。

4000萬年前,印度板塊和亞歐板塊碰撞,引發了橫斷山脈的急劇擠壓,形成世界上獨有的三江并行奔流170千米的奇特自然景觀。“我們深知高原秘境的一草一木都很珍貴,在設計中充分考慮環保要求,嚴苛落實環保指標。”董必作說,恩菲人一直緊繃著環境保護的“弦”,希望通過技術手段實現礦山建設生產與自然的和諧統一。但是,即便如此,由于項目所在地的生態環境非常脆弱且敏感,從中標之日直到2014年,項目推進都倍加艱辛。

10年間,在建設單位和中國恩菲的不懈努力下,先后從聯合國教科文組織、國家住建部、環保部、發改委和云南省獲得《三江并流世界自然遺產地邊界細化》等重要法律文件,2014年6月,終于迎來普朗銅礦正式奠基的歷史性節點。

自然崩落法,恩菲技術刷新行業記錄

普朗銅礦屬于特大型斑巖銅礦,共探獲銅金屬量480萬噸,黃金145噸,白銀2754噸,鉬19萬噸,礦體厚大、近乎垂直,礦石儲量較大,適合大規模開采。圍繞項目特點,中國恩菲在設計中對開采方式、采礦方法、開拓運輸系統、選礦碎磨流程、廠址選擇等關鍵問題進行了詳細的技術經濟比較。

在采礦工藝的選擇上,針對項目實際,中國恩菲提出了全露天開采、露天與地下聯合開采和全地下開采3個方案,在充分的巖石力學研究成果基礎上,經過詳細的技術經濟比較,確定了采用自然崩落法地下開采,建設生產規模為1250萬噸/年的國內最大地下礦山。

中國恩菲副總工程師、有色行業設計大師劉育明介紹,自然崩落法是指對合適的礦體,通過在礦體或某個礦段底部進行拉底后,上部的礦巖不需借助強制爆破,在自重和應力的作用下持續穩定崩落的采礦方法。除了具有強制崩落法的特點外,還具有無需大量開拓、采切工程量少、炸藥單耗低、采礦強度高和礦石損失貧化小等諸多優點,是在生產成本上唯一能與露天開采相媲美的地下采礦方法,是開采特大型低品位礦床的首選方法。普朗銅礦一期采用單高中段回采全面連續崩落方案。拉底采用中深孔鑿巖臺車,出礦采用14噸電動鏟運機出礦。開拓運輸系統采用平硐開拓膠帶運輸方式,中段礦石運輸車輛為大噸位電機車牽引多輛20立方米礦車,礦石在井下破碎后經長距離膠帶輸送機送往地表選礦廠。

中國恩菲是國內唯一掌握自然崩落法并將其成功應用的工程設計單位。多年前,以劉育明為首的恩菲團隊將現代自然崩落法技術成功應用于中條山有色集團銅礦峪銅礦二期工程,在技術上創造了多項國內第一,使之進入國際先進行列,成為當時國內唯一自然崩落法礦山和已建成的規模最大地下礦山。如今,規模“之最”也將伴隨普朗銅礦的建成投產得到再次刷新,為國內貧礦開采提供了最佳的解決路徑,中國恩菲的自然崩落法核心技術也將在持續提升的過程中實現了新的跨越。

針對最重要的放礦和生產管理,中國恩菲采用國際先進的放礦管理軟件PC-BC確定開采范圍、制定生產進度計劃,生產管理期間可以有效控制礦石損失貧化,有利于提高資源回采率和減少貧化。

為確保開采的安全和高效,提升礦山經濟效益,中國恩菲對回采順序進行了有效優化。首采位置選擇品位較高的富礦區域,采用有利于減小集中應力的前進式拉底策略,控制拉底推進線長度,減少應力集中對井下巷道的破壞,提高出礦水平底部結構的穩定性。

采礦設備選擇上,根據普朗銅礦海拔高、空氣含量低的特點,適應自然崩落法出礦塊度、規模大的要求,出礦設備選擇載重14噸的電動鏟運機,降低高海拔因素對設備效率的影響,減少尾氣排放對井下空氣的污染。拉底采用中深孔鑿巖臺車,實現自動化采礦作業。中段運輸采用無人駕駛有軌電機車沿脈裝礦、環形運輸形式,國內首次采用大噸位電機車牽引多輛礦車。通過合理配置,采用自動控制技術,實現了礦石裝-運-卸-破碎及膠帶運輸等整個物流系統的全自動化無人操作,達到高效節能、減人增效的目的。

在經濟評價方面,為進一步利用資源并提高綜合回收水平,中國恩菲對市場情況、礦體賦存條件、采礦方法等因素進行綜合技術經濟分析,降低礦床最低工業品位,提高了礦體的連續性和完整性,使控制級別以上可采資源量增加約1億噸,銅的金屬量增加近50%。

環保先行,美麗的香巴拉再添新風景

除了亮點突出的采礦工藝,在選礦和尾礦方面,普朗銅礦也為行業建設綠色礦山項目樹立了良好的典范。

選礦工藝采用SABC流程,選別流程為粗磨后粗掃選丟尾、粗精礦再磨、浮選柱精選產出銅鉬混合精礦、銅鉬混合精礦脫藥后再磨、銅鉬分選產出銅精礦和鉬精礦;脫水流程為銅精礦采用濃縮+過濾兩段脫水、鉬精礦采用濃縮+過濾+干燥三段脫水,整個流程具有工藝先進合理、高效節能等諸多優點。

在選礦關鍵設備方面,中國恩菲以高效、新型、大型化為原則,采用國內外成熟先進高效的選礦設備,結合設備運輸和入場要求,選擇了大型球磨半自磨設備,最大程度簡化了生產系統,減少配置占地面積,充分展示了大型高效設備對選礦能耗降低的突出作用。

在選礦自動化方面,廠房內各主要設備運轉情況、工藝過程參數等數據送集中控制室,中控室根據生產狀況及要求對工藝參數及工藝過程進行中控制和調節。控制系統能實時顯示帶參數的動態工藝流程畫面、聲光報警畫面和工藝參數歷史趨勢記錄曲線,操作人員可及時了解主要設備的運轉情況及生產過程情況,有效實現了減員增效的自動化控制,有助于提高企業勞動生產率。

由于普朗銅礦的所在地環境特殊,加之項目總資源量和處理規模之大,都對環保、安全地處理尾礦提出了更高的要求。中國恩菲對尾礦處置方案、尾礦庫選址、尾礦庫筑壩方案、尾礦輸送及排放方案、尾礦庫防滲方案及尾礦庫回水方案進行了詳細比較和論證,形成了最佳尾礦處理方案。中國恩菲在項目中充分發揮自身核心專長技術優勢,設計了長達30公里的高濃度尾礦輸送管線,創國內有色礦山尾礦輸送距離之最。采用中線法粗尾砂筑壩工藝,不但可保證尾礦筑壩質量,還可減少尾礦輸送能耗和尾礦設施投資。

此外,在“三廢”處理方面,普朗銅礦尾礦庫是國家提出“新建堆存重金屬尾礦庫的庫底應硬化并防滲”要求后首個全庫區防滲項目,中國恩菲創造性地采用庫區水平防滲+下游垂直防滲方案。在選取粉塵少、噪音小的選礦碎末流程的基礎上,礦山生產廢石經汽車運至塌陷坑回填,增加地表覆蓋層厚度,取消了廢石場,實現了無廢石場開采;整個項目生產工藝流程生產廢水不外排,進行回用,實現廢水“零”排放。尤其值得一提的是,在余熱回收方面,礦區地處于高寒,供暖期長達176天(日平均溫度≤5℃的天數),漫長寒冷。如果直接依靠常規電能加熱平硐進風,2個進風平硐總裝機功率達8900kW,能耗及運行成本較高。如何既符合項目所在地的環保要求,又充分節能、降本,礦區供暖和通風平硐洞口預熱保溫成為中國恩菲面臨的設計難題。恩菲團隊聯合項目相關單位開展了“普朗礦區空氣源熱泵供暖系統應用及示范項目”,隨后推進“利用空氣源熱泵回收礦井(平硐)回風余熱”工作,將普朗銅礦打造成為有色金屬行業首個采用空氣源熱泵技術汲取礦井回風余熱進行礦井進風預熱的工程,既能滿足高寒地區礦井進風要求,又能“變廢為寶”,節能效果顯著,具有較強的示范意義,真正實現了建設綠色礦山的設計理念。

無私奉獻,服務保障鑄就經典

中甸在藏語里意為如意之地,這里有句諺語是“八瓣蓮花,香格里拉”,表達了對這里吉祥幸福的祝愿和企盼。在這海拔近4000米的高原,“海拔高,追求更高;缺氧氣,不缺志氣”成了建設者堅定的信念,十多年來,恩菲人在從未間斷的服務保障和技術支持中,和普朗銅礦相伴前行,彰顯著敬業忠誠的恩菲精神,更在不斷創新、追求卓越的道路上,在雪域高原留下了恩菲特色的堅守和執著,最終迎來了項目建成在望。蓮花盛開處,中國最大地下礦山也即將傲然于世,恩菲人的敬業和奉獻,也在設備的轟鳴聲中得到了最好的詮釋。

十多年來,中國恩菲普朗項目團隊人員更新,理念傳承。對恩菲人而言,出差現場、施工服務原本是工作的一部分,在普朗,這工作卻有些特殊。在日常生活中,“去香格里拉”意味著去領略雪山峽谷、瀘沽湖畔的美麗風景和民族風情,而在恩菲,這則表示將要駐扎高原開展高強度的工作。

如今已經77歲高齡的總設計師董必作從去年開始,因身體原因不能親赴高原。但他欣慰地看到,項目后繼有人,技術不斷提升,代代恩菲棟梁從首都平原來到秘境高原,在高原缺氧的自然條件和現場惡劣的工作環境中施工服務,無怨無悔。

2014年以來,項目建設進程持續加速。為確保問題及時解決,中國恩菲持續派駐技術人員在現場施工服務。他們不分寒暑,在暴曬的盛夏或冰封的寒冬,跋涉在泥濘里,奮戰在風雪中。他們沒有節假,在新春的歡愉和喜慶里,與現場藏漢同胞共同奮戰。如今,投產在即,恩菲人更是忘卻了時間——普朗項目部形成了不成文的規定,每天晚上11點下班,凌晨兩三點還在現場解決問題已成家常便飯,只為爭朝夕、搶工期,保投產。

恩菲人說,施工服務是工作需要,沒啥辛苦可言,恩菲貢獻者在前,后輩只能倍加努力。

恩菲人說,無法照顧年邁父母和襁褓幼兒心中確有愧疚,但能見證中國最大地下礦山的建成,榮耀無以言表。

恩菲人說,自己只是經典的參與者,是團隊共同的努力,鑄就了高原的奇跡,這將成為人生重要的財富。

在普朗銅礦,有人把建設者比作雄鷹,振翅高飛,搏擊長空;有人比喻成拓荒牛,不負韶光,耕耘跋涉;還有人說,他們像藏獒獵犬,忠誠勇敢,不負使命。新時代、新征程、新使命、新作為,如今,普朗銅礦已經成為名副其實的高原明珠,閃耀心中日月,而中國恩菲承擔國家隊使命的篇章仍在書寫,恩菲人將不忘初心、砥礪前行,成就更多殊勝經典,為祖國獻禮,為行業奮進。□

網站編輯:宮莉

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