因勢(shì)而謀　應(yīng)勢(shì)而動(dòng)　乘勢(shì)而上

——中冶北方在礦山充填領(lǐng)域獲得突破性成功

鄭　巖/文     發(fā)布日期：2016-12-13


2016年12月，由中冶北方設(shè)計(jì)的馬鋼集團(tuán)張莊鐵礦充填系統(tǒng)經(jīng)過(guò)七個(gè)多月的連續(xù)運(yùn)行，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)設(shè)計(jì)要求，順利投產(chǎn)。該項(xiàng)目開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)外大型、特大型礦山采用深錐濃密機(jī)作為充填制備設(shè)備的先河，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著；實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，突破了礦山無(wú)尾化運(yùn)行的技術(shù)瓶頸，有效避免了尾礦庫(kù)次生災(zāi)害的發(fā)生，對(duì)生態(tài)礦山的建設(shè)意義重大，為建設(shè)綠色礦山提供了良好的示范效應(yīng)。該工程的成功投運(yùn)，標(biāo)志著中冶北方在礦山充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域取得了重大突破，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外礦山大流量連續(xù)充填作業(yè)的技術(shù)空白，彰顯了中冶北方在我國(guó)冶金礦山設(shè)計(jì)領(lǐng)域的龍頭地位。

因勢(shì)而謀　搶占發(fā)展制高點(diǎn)

中國(guó)是一個(gè)礦產(chǎn)資源大國(guó)，近年來(lái)，隨著礦產(chǎn)資源需求的上升以及開(kāi)采的持續(xù)深入，礦業(yè)尾礦的積存量和年排放量逐年遞增，資源環(huán)境壓力日益加大。傳統(tǒng)的開(kāi)采方式對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞極大，主要表現(xiàn)為地表塌陷、地下水流失、尾礦庫(kù)和廢石場(chǎng)占用大量土地等。一些礦山對(duì)尾礦庫(kù)的管理不善，極易造成潰壩等事故，存在重大的安全隱患，因此尾礦庫(kù)已成為重大的危險(xiǎn)源與污染源。

在提倡可持續(xù)發(fā)展，構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的今天，金屬礦山如何更加有效地利用現(xiàn)有的尾礦資源，在保護(hù)環(huán)境的條件下實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，是擺在礦山企業(yè)面前的一道難題。充填采礦法利用尾礦對(duì)地下采空區(qū)進(jìn)行充填，既可以提高礦石資源利用率、保護(hù)遠(yuǎn)景資源、防止地表塌陷、有效控制地壓災(zāi)害，又可以減少固體廢料向地表排放、降低尾礦庫(kù)等級(jí)，是理論上解決上述難題的有效方法。然而，充填法在大型、特大型地下開(kāi)采礦山上的應(yīng)用仍屬空白，尚無(wú)經(jīng)驗(yàn)可循，亟待填補(bǔ)。

中冶北方作為我國(guó)冶金行業(yè)鐵前領(lǐng)域頂尖的技術(shù)代表，肩負(fù)著引領(lǐng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、將中國(guó)技術(shù)推向世界的重任。面對(duì)制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題，中冶北方義不容辭，于2014年初專門(mén)成立了課題組進(jìn)行技術(shù)攻堅(jiān)，依托中國(guó)中冶“三五”重大科技專項(xiàng)，以馬鋼集團(tuán)張莊鐵礦、首鋼集團(tuán)馬城鐵礦充填系統(tǒng)為研究對(duì)象，以張莊鐵礦尾砂為實(shí)驗(yàn)樣本，全面開(kāi)展大規(guī)模開(kāi)采鐵礦山充填系統(tǒng)料漿制備與深井自流輸送關(guān)鍵技術(shù)的研究。

應(yīng)勢(shì)而動(dòng)　打造發(fā)展新優(yōu)勢(shì)

為拓寬研究思路，課題組一方面組織技術(shù)力量對(duì)國(guó)內(nèi)外采用充填法開(kāi)采的礦山進(jìn)行考察，邀請(qǐng)清華大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的資深教授以及國(guó)內(nèi)外知名的設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行專題研討；一方面組織技術(shù)骨干對(duì)張莊鐵礦、馬城鐵礦、大賈莊鐵礦等開(kāi)展充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程進(jìn)行設(shè)計(jì)方案優(yōu)化。同時(shí)，加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外科研院所的合作與交流，加大充填系統(tǒng)領(lǐng)域科研業(yè)建力度。截至2016年11月底，公司現(xiàn)已申報(bào)礦山充填系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)明專利5項(xiàng)，實(shí)用新型專利7項(xiàng)，其中1項(xiàng)發(fā)明專利和6項(xiàng)實(shí)用新型專利已獲得授權(quán)，其余尚在審批之中。

經(jīng)研究論證，課題組確定了重大專項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目“深部金屬礦床安全高效開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)研究”，主要包括“大規(guī)模開(kāi)采鐵礦山充填系統(tǒng)料漿制備與深井自流輸送關(guān)鍵技術(shù)研究”和“深部采礦充填體材料特性及穩(wěn)定性研究”兩個(gè)方面。課題組統(tǒng)一組織分配任務(wù)，定期研討和匯總課題的階段性成果，并階段性的論證和制定相關(guān)內(nèi)容的課題研究計(jì)劃。經(jīng)過(guò)不懈的努力，終于解決了大規(guī)模開(kāi)采鐵礦山充填系統(tǒng)料漿制備與深井自流輸送的問(wèn)題，順利通過(guò)了中國(guó)中冶重大科技專項(xiàng)的認(rèn)定，并成功將該技術(shù)首次應(yīng)用于張莊鐵礦充填站。

相較于國(guó)內(nèi)已建成的傳統(tǒng)充填系統(tǒng)，張莊鐵礦充填站利用深錐濃密機(jī)處理選廠尾砂，底流濃度相對(duì)穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)大流量、高濃度放砂；溢流水水質(zhì)較好，可實(shí)現(xiàn)選礦水的循環(huán)利用，同時(shí)提高了尾砂的利用率；采用連續(xù)制備工藝，為實(shí)現(xiàn)礦山無(wú)尾排放創(chuàng)造了前提條件，有效降低了充填系統(tǒng)數(shù)量，減少占地和征地費(fèi)用；系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行，連續(xù)充填作業(yè)，無(wú)需頻繁沖洗管路，便于管理，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率；基建投資大幅降低，張莊鐵礦充填系統(tǒng)工程總投資較傳統(tǒng)的充填方案節(jié)省兩千多萬(wàn)元，應(yīng)用前景廣泛。

乘勢(shì)而上　闖出發(fā)展新路子

張莊鐵礦充填站是礦山充填領(lǐng)域技術(shù)研究的一個(gè)里程碑，掀開(kāi)了我國(guó)礦山充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新篇章，標(biāo)志著中冶北方主持的中國(guó)中冶“三五”重大科技專項(xiàng)《深部金屬礦床安全高效開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)研究》之《大規(guī)模開(kāi)采鐵礦山充填系統(tǒng)料漿制備與深井自流輸送關(guān)鍵技術(shù)研究》和中國(guó)中冶采選技術(shù)中心重點(diǎn)科研項(xiàng)目《大型深部金屬礦床充填開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)研究》之《大規(guī)模開(kāi)采鐵礦山全尾砂膠結(jié)充填連續(xù)制備系統(tǒng)研究》已經(jīng)具備了規(guī)?；茝V實(shí)施的條件，也充分證明了中冶北方在該領(lǐng)域的科研實(shí)力及技術(shù)水平，為中冶北方在該領(lǐng)域拓展市場(chǎng)提供了更強(qiáng)有力的支撐。

大規(guī)模開(kāi)采鐵礦山充填系統(tǒng)料漿制備與深井自流輸送關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，體現(xiàn)了中冶北方人對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的孜孜追求，彰顯了中冶北方人創(chuàng)新意識(shí)薪火相傳的優(yōu)良傳統(tǒng)。中冶北方與張莊鐵礦聯(lián)手創(chuàng)造了行業(yè)的典范，引領(lǐng)了行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，在綠色礦山發(fā)展道路上邁出了重要的一步。相信在不久的將來(lái)，中冶北方將憑借此項(xiàng)技術(shù)幫助更多的礦山企業(yè)度過(guò)轉(zhuǎn)型升級(jí)的陣痛期，推動(dòng)整個(gè)冶金行業(yè)在這場(chǎng)創(chuàng)新的浪潮中涅槃重生！　（作者單位：中冶北方）