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一座花园式矿山——金堆城钼矿1．金堆城露天矿简介金堆城露天矿位于陕西华县境内，为我国最大的镏业生产基地。金堆城矿床采用露天分期开采方式，其初步规划设计方案为“小北露天哼南露天斗全露天”的开采顺序，矿山服务年限达100年。目前，正在开采的小北露天采矿场1966年正式投产，设计采矿场上口尺寸：长1200m，宽800m，垂直深度306m；封闭圈标高1140m；最高开采标高为1290m，现已采至1056m标高；台阶高度：1200m标高以上为lOm，1200m标高以下为12m；台阶宽度；安全平台宽5m，清扫平台宽lOm，运输线路宽25～35m；实际台阶拔面角一般为690，破碎带及表土为60。，最终边坡角一般为42。～45。，破碎带及表土为32。～360。小北矿二十世纪九十年代达到设计出矿能力，随着采矿技术的进步，工艺设备装备和管理水平的不断提升，生产能力大幅度提高，小北露天矿现年采剥总量保持在1700万t左右，供矿量近1000万t(图1)。图1正在开采的小北露天矿金堆城露天矿矿区出露地层主要为下震旦系的火山岩系一安山玢岩和凝灰质板岩，其次为中震旦系的石英岩；侵入岩贝『J以燕山期的花岗斑岩为主。矿构造以断裂构造为主，褶皱次之，其主要构造线的延伸近于东西。由于矿区节理裂隙普遍发育，使矿区形成南东一北西的破碎带，为花岗岩的侵入和矿体的形成造成了有利的空间。2．金堆城露天矿边坡基本情况金堆城小北露天矿设计最高开采标高为1290m，现已采至1056m标高，形成的北部边坡体垂高已达230多米，因为边坡体的节理、裂隙较为发育，矿岩比较松软，稳定性较差，原设计边坡角为42。～45。，破碎带和表土为36。，大小粱山一侧为420，1998年受洪水的影响，北部边帮发生大范围的变形破坏，严重影晌了安全生产。为此，将北帮1140m水平以上边坡角降低到32。。2001～2003年，北帮又发生几次大范围的变形破坏，1152m水平队上台阶及上部七个山头均有不同程度的严重断裂、下沉和滑塌。北部边坡主要分布于燕门凹断层的上盘，由于构造作用的控制，出露岩体的劈理裂隙、角砾及其弱面构造极其发育，加上地表水浸入和地下水的渗透，在1140m标高以上各阶段形成规模、形态、大小各异的冲积扇，倒塌垂直高度达到80多米，东西长约200m，约有800in3的围岩与矿石混杂物堆积在一起，原形成的边坡体已基本破坏(图2)。图2金堆城露天矿北帮滑塌范围与台阶剖面金堆城露天矿北部边坡目前形成的垂直高度仅为设计最终边坡的1／3，其服务年限还有20年。因此保持其稳定性对金堆城露天矿的安全生产具有十分重要的意义。金堆城露天矿北帮岩体现状与地质构造如下(图3)：1)岩体现状特征金堆城露天矿北帮岩石由于经受了长期的地质作用，使复杂的矿物集合体的结构、组分更加非均一化。典型的绿泥片岩化安山玢岩广泛分布于燕门凹大断层北侧，由于动力变化作用的强烈挤压，片理严重，极易风化，甚至“泥化”崩解，强度很低。而被石英岩化、云英岩化、绿泥石化后的部分岩石软硬各异，呈硬脆、碎之特征。另外，边坡在燕门凹断裂带上、坡体内褶皱、断裂发育、挤压破碎严重，岩石的劈理、片理、层解理比比皆是，大大降低了岩体的整体强度和稳定性。2）地质构造燕门凹大断层座落于金堆城露天矿北部边帮，断裂破碎带宽达150～300m，走向南偏西60～700，与采场北帮走向几乎一致，横穿采场东西，其倾角顺向采场，倾角约700。内部的主要组分为劈理化的安山玢岩，构造绿泥片岩化构造砾岩。这几种力学强度软弱的岩体在空间分布上互相穿插，互相包容，形成了对边坡极为不利的地质体。3)水文地质矿区系高山气候区，属亚热带与大陆性气候的过渡带，雨量充沛，降雨集中，年降雨量高达1000mm以上，日最大降雨量为92mm。暴雨季节，山洪暴发。河水猛涨。根据施工现场所揭露的地质构造和岩体结构、矿岩、卵石、弧石、亚粘土等复杂矿物组成的第四纪冲积层及高阶地厚度达15m以上，为主储水构造，透水性好，天气降水赢接或间接地通过该地层渗流入深部。边坡区安山玢岩、绿泥片岩化安山玢岩因其断裂构造、节理、风化裂隙发育、大气降水普遍沿着裂隙下渗，渗透水遇到不透水岩层则沿坡面岩层溢出。现场研究表明，采场内的积水除大气降雨外，主要是地下径流进入采场。施工中发现，基岩裂隙水仍主要来源于大气降雨和地表流水，排泄方向顺向采场。随着采场的延深，区域地貌里北高南低之势。加之北帮岩石风化、破碎、裂隙发育、部分地段导水性好，改变了水的力学条件，给水导入提供了良好的通道。图3金堆城露天矿北帮工程地质平面图3．金堆城露天矿爆破基本情况金堆城露天矿采用Yz一35型牙轮钻机进行钻孔作业，实际可以钻出260～270mm的垂直孔。炸药生产设备为BCRH．15型现场混装乳化炸药车。孔网参数为：孔距a=8．5～9．5m．排距b=6．5～7．5m；钻孔深度L=11．5～13．5m；抵抗线一般小于7m：炸药单耗通过试验选取平均为0．176kg／t。装药结构采用连续柱状装药，起爆体为车制式乳化炸药。起爆方式为反向起爆，即毫秒雷管引爆起爆体，起爆体引爆炸药。充填方式采用岩粉充填，充填长度为5．O～6．5m。起爆方式采用斜线起爆和V型掏槽起爆：主要采用微差爆破方式，其中靠近边帮时采用逐孔起爆技术。目前主要采用孔内微差爆破，微差段别为1、3、4、5、6、7、8、9段，延时时间分别为0ms、50ms、75ms、100in8、150ms、250ms、300ms，受霄管段别的限制，当炮孔较多时用9段雷管分区起爆。4．装运设备的基本情况采场矿床开拓方式采用汽车运输移动坑线开拓，其主要生产工艺包括穿孔、爆破、铲装和运输已经全部实现了机械化。金堆城露天矿主要的铲装设备有WK--4电铲和195B电铲，主要运输设备有42吨级以上自卸汽车、ZGl50-1500型电力机车等。采场爆破松动矿岩经铲装后，通过各阶段运输平台、东西帮固定运输坑线，由矿用自卸汽车运出采场。其中，岩石直接运往各排废场：二十亩地(地名)选矿厂所需矿石由汽车直接运输；百花岭(地名)选矿厂所需矿石经东、西两个倒装站进行二次倒装后，由电力机车运到。图4露天矿现场5．金钼集团发展金钼集团稳步走可持续发展道路,努力打造绿色矿山的典范。金堆城地区矿产资源丰富，已探明有钼、铁等27种矿产资源，其中金堆城钼矿已探明钼矿石储量14亿吨；C＋D钼金属量101.2万吨，是世界六大钼矿之一。而且该矿区矿藏埋藏浅，矿带集中，矿体厚，钼品位较高且稳定，具有易采、易选、易炼等得天独厚的开发条件。图5金堆城钼矿露天坑鸟瞰金堆城钼业集团有限公司是世界第三大集采、选、冶、科、贸于一体的大型现代化联合企业,目前的发展势头良好，无论是在资源储量、产量、质量、产业链的发展上，还是在环境保护、科技水平等方面都是在国内首屈一指，在世界上也是属于前列。在长期的生产经营发展中，金钼集团坚持科学发展观,坚持实施钼产业纵向一体化、非钼产业相关多元化的可持续发展战略，从企业实际出发，致力于保护节约资源，注重资源有效利用和保护生态环境,不断调整产品结构，走出了一条发展循环经济、构建环境友好型钼城的新路子。拓展资源，狠抓资源节约与合理利用,夯实可持续发展粮仓。金钼集团是全国最大的钼生产科研基地。资源是企业的生命。作为一个以矿产资源为依托的企业，该集团始终把建好资源粮仓作为可持续发展头等大事来抓。金钼集团推出5项措施深挖矿产资源潜力。一是狠抓资源节约与综合利用，加大采矿和选矿技术投入，提高了开采回采率，降低了采矿贫化率。成立了专门的技术研究小组，把入选品位、采剥比等指标纳入经营承包指标从严考核，露天矿提高配矿效果，选矿厂精心操作调整选矿工艺，以适应矿石变化。特别是在国际钼市周期性复苏，钼价大幅攀升的大好形势下，金钼集团没有追求眼前利益采富弃贫，而是从更好地保护和节约矿产资源，实现企业可持续发展的高度出发，于2003年作出了一项重大决策:停止堆积并积极消化积累贫矿，通过合理配矿，科学组织生产,仅2005年就消化贫矿近300万吨。二是北扩南开，即实施小北露天矿扩帮治理工程和南露天矿开采工程。在采的小北露天矿北部地处大断层碎石带，岩石破碎，山体严重变形，大面积的滑坡对采场安全生产造成极大威胁，也给有效保护和节约利用资源带来困难。治理北帮，消除隐患，是金钼集团做出的又一个保护资源的重大举动。北帮治理工程，共投资7000万元，用了3年时间，削掉7个山头，挖走破碎带，依山体趋势把北部边帮整体向北推移180余米。小北露天矿扩帮治理工程彻底消除了威胁金堆城露天采场安全的“百年之患”,还新增了不少工业储量。这两项工程完成后,可增加备采矿量2.3亿吨。6．节能降耗创效益。近年来，金钼集团公司加大了能源管理力度，将电、煤等能源消耗指标与经济责任制挂钩，把能源指标纳入对生产班组的考核中，改变了职工重生产指标轻能源消耗的旧观念。在生产用电运行中，始终坚持用电避高峰，合理安排企业生产班次和检修计划，取得了减少高峰用电，降低成本的良好效果。2006年上半年，调荷节电累计达100多万kwh。主要能源消耗大幅下降。与上年同期相比，总电耗下降700多万kwh，选矿煤油消耗下降40.19g/t。在用电单耗招标过程控制中，金钼集团发挥能源计量网络自动化技术，对各计量点进行实时监控，挖掘设备潜力，减少单台设备电耗。与此同时，大力推广节能新技术、新材料的应用，在碎矿、磨浮车间用新型节能灯代替白织灯、高压汞灯，仅此一项，一季度比计划节约用电66万kwh。严格现场管理，注重小改小革，开展“小发明、小改造、小建议、小设计”等活动，节能效果显著。如针对尾矿2#泵站250PNJ机拖动电流偏低，输送矿浆能力较差的状况，组织技术人员进行攻关，年可节约电耗500万kwh，节约备件费用10余万元。金钼集团十分注重资源开发和环境保护并重，在矿山开采中努力做到资源节约和有效利用，充分体现了科学发展观的要求,把安全生产、文明生产和环境保护作为企业发展的先决条件，坚持“清洁生产，循环经济”的发展模式；依靠科技进步，采用新技术、新工艺、新流程，从根本上消除了各种安全隐患和矿山生产对环境的污染。金钼集团始终坚持边开发、边利用、边治理的原则，做到“三废”达标排放，环境保护没有历史欠账，这在大型国有矿山企业中是罕见的。金堆城钼矿与周边环境和谐统一，是一座花园式矿山，基本做到了开一个矿，造一片林，留一片绿，当属全国典范，树立起中国绿色矿山的新形象。资本运营，拓宽可持续发展领域。近年来，金钼集团在抓好钼产业纵向一体化发展的同时，选择进入资本投入门槛高、回报高、收益相对稳定的产业领域，谋求长期的、稳定的资金收益，实现由单一钼产业向综合产业滚动发展。在未来的发展中，金钼集团积极贯彻主业做精、实力做强、产业做大的指导方针，加快实施以钼业为龙头，矿山资源为载体，以加工利用为核心，涉足相关多元化产业为目标的大型综合性矿业集团公司发展战略，形成主钼、非钼、服务产业三大板块良性互动、协调发展的格局，全面构建和谐的中国钼金属工业基地。