16.01.2021

Строительство и реконструкция карьера "Твин Бьютт" (США, штат Аризона)


Медно-молибденовое месторождение «Твин Бьютт» находится в штате Аризона, в 40 км от города Таксон. Строительство горно-обогатительного комбината и его эксплуатация осуществляются компанией «Анаконда».

Месторождение представлено залежью неправильной формы, эта залежь находится на глубине 120—180 м от поверхности в осадочных кварцитовых известняках, глинистых пластах алевритов и аргиллитов и туфоносных арказитах.

Зона окисления месторождения имеет мощность от 30 до 60 м и местами распространяется на значительную глубину. Основные минералы окисленной зоны: хризоколла, самородная медь, куприт, мелаконит и малахит. Граница между окисленной и сульфидной зоной нечеткая и находится на глубине 180—200 м от поверхности. Основные минералы сульфидной зоны: халькопирит, халькозин, ковелин, борнит и молибденит.

По первоначальной оценке промышленные запасы карьера «Твин Бьютт» составляли 265 млн. т со средним содержанием меди 0,88% и молибдена 0,03%. При подсчете запасов бортовое содержание меди принималось равным 0,4%.

Изучение месторождения «Твин Бьютт» было начато компанией «Анаконда» в 1963 г. В процессе предварительной и детальной разведки к 1967 г. было пробурено 200 скважин общей длиной 98 тыс. м, пройдены шахты глубиной 270 м и горные выработки суммарной длиной 5150 м, из которых пробурено 13,8 тыс. м разведочных скважин.

Детальные технологические исследования и испытания руд месторождения производили на обогатительной фабрике «Минерал Хилл», расположенной в 8 км от комбината.

Проектом предусмотрен открытый способ разработки месторождения. Были установлены следующие параметры карьера: длина 2,4 км, ширина 1,6 км, глубина 540 м.

Одной из основных задач, успешно решенных в процессе строительства карьера, является выбор рациональной технологии вскрышных работ. Проектом были рассмотрены пять технологических схем с использованием:

- экскаваторов с ковшом емкостью 12 м3 и автосамосвалов грузоподъемностью 85 т;

- мощного роторного экскаватора с разгрузкой горной массы в автосамосвалы или железнодорожные вагоны;

- фронтальных погрузчиков с разгрузкой в железнодорожные вагоны;

- бульдозеров с доставкой породы на передвижные конвейерные установки и далее в железнодорожные вагоны;

- самоходных скреперов, работающих совместно с тракторными тягачами.

Все расчеты по определению запасов, оконтуриванию карьерного поля и выбору рациональной технологии открытых горных работ выполнялись с применением ЭЦВМ. Сравнение вариантов показало, что наиболее рациональным является вариант с использованием самоходных скреперов, конвейерного и автомобильного транспорта. Данный вариант оказался экономичнее наиболее распространенного варианта с применением только автотранспорта на 10 млн. долл.

Вскрышные работы на карьере «Твин Бьютт» были начаты в 1965 г. В этот период в карьере работали 52 самоходных скрепера фирмы «Катерпиллер» грузоподъемностью 80 т, 29 тракторных тягачей той же фирмы с полуприцепами и донной разгрузкой кузова грузоподъемностью 100 т, 13 сдвоенных тракторных тягачей модели Д90 с двигателями мощностью 385 л. с., 8 фронтальных погрузчиков модели «Катерпиллер 988», 7 бульдозеров моделей «Катерпиллер 834» и «Хоуг Д500» и другое вспомогательное оборудование. На рис. 11.31 показан план промплощадки комбината «Твин Бьютт».

В соответствии с принятой технологией ведения вскрышных работ порода доставлялась самоходными скреперами к четырем приемным бункерам наклонного ленточного конвейера. При загрузке ковша скрепера породой дополнительно используются сдвоенные тракторные тягачи, которыми управляет один тракторист. Среднее расстояние доставки породы скреперами составляет от 400 до 1200 м. На рис. 11.32 показан участок вскрышных работ, выполняемых самоходными скреперами.

От перегрузочных бункеров вскрышная порода по восточному борту карьера транспортируется наклонным ленточным конвейером: угол наклона равен 14°, ширина ленты 1525 мм, производительность 7700 т/ч. На поверхности карьера порода перегружается на конвейер длиной 2530 м, с помощью которого доставляется к перегрузочному бункеру емкостью 900 т. Из бункера порода разгружается в тракторные тягачи-полуприцепы с донной разгрузкой грузоподъемностью 100 т, которые вывозят ее на отвалы и дамбы хвостохранилищ.

Для ускорения темпов строительства на противоположном фланге карьера велись вскрышные работы с помощью 22 самоходных скреперов, которые вывозили породу в отвал независимо от системы конвейеров. На одном из бортов карьера в качестве запасного был установлен конвейер производительностью 3600 т/ч, — на случай выхода из строя основной конвейерной системы.

В период строительства карьера на вскрышных работах были заняты 160 человек при трехсменной работе по восемь часов в течение семи рабочих дней в неделю.

Положительные результаты эксплуатации конвейерного транспорта на вскрыше позволили принять его в качестве основного при доставке руды на обогатительную фабрику и скальной породы в отвалы. Для этого в карьере в 1967 г. были установлены две конусные дробилки размерами 1370х2030 мм, а на западном борту карьера были построены две наклонные конвейерные линии, которые обеспечивали подъем руды и скальной породы на высоту 270 м (см. рис. II.31).

В 1968 г., за год до пуска в эксплуатацию обогатительной фабрики, была вскрыта минерализованная зона на гор. 870 м и начата добыча руды с ее временным складированием. Эксплуатация карьера и обогатительной фабрики была начата в середине 1970 г., когда глубина открытых работ достигла 250 м и были вскрыты восемь горизонтов. Общая сумма капитальных вложений на строительство карьера составила 200 млн. долл.

К этому времени из карьера было вывезено 280 млн. т горной массы, в том числе 217 млн. т аллювиальных наносов и 63 млн. т руды и скальной вскрыши. В 1971 г. на карьере была достигнута предусмотренная проектом производительность — 30 тыс. т руды в сутки.

В настоящее время на карьере применяется следующее горнотранспортное оборудование: 60 самоходных скреперов грузоподъемностью от 30 до 80 т, 8 электрических экскаваторов с ковшом емкостью 11,4 м3, 83 автосамосвала грузоподъемностью 100 т, 13 бульдозеров на гусеничном ходу с двигателями мощностью 700 л. с., 8 рыхлителей, установленных на бульдозерах с двигателями мощностью 385 л. с., 12 одноковшовых погрузчиков с ковшом емкостью 4,5 и 7,6 м3 и другое вспомогательное оборудование.

В 1974 г. на комбинате «Твин Бьютт» была начата программа расширения карьера и обогатительной фабрики. В результате осуществления этой программы производственная мощность карьера доведена до 40 тыс. т сульфидной руды в сутки. Кроме того, предусмотрена переработка окисленной руды в объеме 10 тыс. т в сутки, которая до этого складировалась в специальные отвалы. До настоящего времени было добыто и уложено в отвалы свыше 25 млн. т окисленной руды, содержащей более 0,6% меди.

Проектом реконструкции предусмотрено расширение границ карьера на северо-восточном участке месторождения. Промышленные запасы нового контура карьера оцениваются в 447 млн. т сульфидной руды со средним содержанием меди 0,62% и молибдена 0,03%. Запасы окисленных руд в контуре карьера равны 55 млн. т, содержащие 0,91% промышленной меди. При расширении контура карьера в течение одного года было удалено 50 млн. т рыхлых пород при суточной производственной мощности 100 тыс. т. Длина карьера была увеличена к северо-востоку на 600 м.

Компания «Анаконда» приобрела для карьера новое горнотранспортное оборудование: 28 самоходных скреперов грузоподъемностью 80 т, 18 автосамосвалов грузоподъемностью 100 т и два электрических экскаватора с ковшом емкостью 11,4 м3.

На гор. 793 м начато строительство новой конусной дробилки размерами 1370x2030 мм, которая расположена на 61 м ниже двух существующих дробильных пунктов. Новый дробильный узел производительностью 8000 т/ч обслуживает новую конвейерную линию, установленную с углом наклона 11° и предназначенному для транспортирования дробленой породы и гравийного материала. В течение ближайших 4—5 лет два существующих конвейера и дробилки будут демонтированы и перенесены на новое место.

На предприятии с начала строительства ведутся большие работы по защите окружающей среды. Так, для укрепления бортов карьера, откосов дамб и отвалов, а также для снижения запыленности воздуха сажают деревья и кустарники, сеют траву. Всего предполагается озеленить свыше 80 га. Для стимуляции роста этих насаждений верхний слой породы удобряется, производится прокладка оросительного водопровода.

Опыт строительства и последующего расширения горно-обогатительного комбината «Твин Бьютт» является интересным примером технологии добычи и обогащения бедных сульфидных и окисленных руд. В проекте предприятия сконцентрированы наиболее передовые направления в строительстве и эксплуатации крупных горно-обогатительных предприятий медно-молибденовой промышленности США и Канады.





Яндекс.Метрика