一、铁精矿变“金矿”
张庄矿探明铁矿石地质储量2.25亿吨,经开拓系统施工验证,井下矿石储量稳定可靠,有增大的趋势,且井下无水,为该矿提供了稳定可靠的矿石供应。该矿是马钢目前在建的最大井下矿山。张庄矿矿石平均品位TFe33.27%,S平均含量0.11%,P平均含量0.04%,矿石可选性好。项目总投资26.98亿元。
从建设到铁矿石开采仅用了近3年的时间,就基本建成了500万吨大型地下矿山;从正式生产开始,仅用了8个月的时间,2016全年生产铁精矿110万吨,实现销售收入4.84亿元、利润5320万元,2017年1-4月份实现销售收入3.42亿元,利润8746万元。这些都是发生在马钢张庄矿的故事。他们是如何将铁精矿变成了“金矿”呢?
二、“两无一高”矿山的建设
马钢张庄矿是唯一实现“两无一高”的矿山。两无一指无尾矿库,国内第一家真正取消尾矿库的特大型地下矿山;二指无废开采,全资源化利用,废石作为建材,每年200万吨。一高指劳动生产率高,人均生产精矿2000吨/年。
从建设初始,张庄矿就努力实现机械化换人、自动化减人,目前用工200人,年产100万吨成品矿、100万吨建材。如果达到年产铁矿石500万吨规模,将控制用工在800人以内,年人均劳动生产率为2000吨精矿,达到国内先进水平。
该矿将于2017年形成年产500万吨铁矿石规模,年产铁精矿170万吨,每年产生的废石将达到330万吨。该矿的废石含硫低,经权威部门检测,可替代建材使用。
经过反复设计和论证,他们选用破碎、高压辊、球磨三段抛尾工艺对废石进行处理,每年可预抛三个粒级的建材200万吨,可创造经济效益7000万元。在实施三段抛尾工艺的基础上,该矿大胆变更设计,取消尾矿库建设,采用封闭自动循环工艺,实现了无尾排放。
三、地下开采方法及设备
该矿采用地下开采,竖井开拓,两翼对角式通风。采矿方法主要采用大直径深孔阶段空场嗣后充填法。经高压辊磨、磁选抛尾、阶段磨选可年产TFe65%以上的铁精矿174万吨,三种粒级建材200万吨,选矿回收率71%。
其中,井下采矿设备采用Simba1254凿岩台车、4立方米山特遥控铲运机、20吨变频电机车;井下破碎设备选用两台瑞典产的CJ613鄂式破碎机;主井塔高92.8米,亚洲第一;提升机选用4.5×6型摩擦塔式设备,单井提升能力达到600万吨,国内第一;单箕斗提升能力34吨,最大速度12米/秒。
选矿细碎选用两台进口的HP8700圆锥破碎机,并从德国引进一台直径1.9米的高压辊磨机,实现多碎少磨;充填系统选择一台直径20米的美国进口深锥浓密机,实现连续匀质充填,具有质量可靠、成本低廉等特点,达到国内领先水平。
四、矿山智能化
为提高劳动生产率和智能化水平,该矿开展了选矿自动化集成管控一体化项目研究,将选矿厂高压辊、碎矿、磨选、充填系统4个独立的自动控制系统合成一个集中自动化控制系统;实施了井下-480m全自动控制无人运输项目,并取得了突破性进展,目前,单列机车已开始试运行。