沂南金矿的矿山基本建设工程是在建矿初露天开采浅部矿体的基础上逐步发展起来的。由于当时地质勘探工作滞后于矿山开采,使矿山建设从整体上缺少总图规划,而是根据地探工作的不断发展,在地探、生探、开拓相结合的条件下进行的。又由于当时地质勘探工作程度不够,致使矿山建设规模及开采范围确定难以准确,鉴于当时管理工作基础薄弱,资金来源渠道混乱,致使一个项目既有基建投资,又有维简费用,也有挤占成本的现象,导致工程项目总投资额难以准确计算。
第一节金场矿区
一、马旺坑口
马旺坑口露天采矿始于1958年,1961年转入井下开采,开拓设计由本矿技术人员设计报省冶金厅审批后施工,矿床采用斜井开拓方案,井口标高146米,坡度25度,斜长108.8米,一个中段开采。地质报告提交矿石量1.8万吨,投入工程量斜井108.80米,主运平巷140米,采切工程360米,1963年投产,1965年闭坑。共采出矿量2.3万吨。二、小河口矿床
小河口矿床由山冶金二队提交地质矿量1.86万吨,矿石品位铜1.03%,金5.1克/吨,铁43%;金属量金94.86公斤,铜191吨,属小而富矿体,矿体埋藏浅,最浅处埋深5米,最深32米。该矿床设计为露天开采,1965年开始基建剥离,1966年开始出矿,由本矿技术人员设计,报中国黄金公司审批后施工。设计露天开采范围最大尺寸为长80米,宽60米,最大露采深度30米,台阶高度5米,共分6个台阶,采用斜坡卷扬开拓,坡度25度。在开采过程中,发现原勘探报告提交矿体有向下延深趋势,经生产探矿,矿体延深比原报告增加30余米,又在原斜坡卷扬方向坡度不变的情况下,延深斜井转入井下开采深部矿体,斜坡道上部标高为145米,露天坑底水平为115米,井下最低标高85米,共完成基建剥离10.1万立方米,完成基建投资额35万元,1974年采尽闭坑。
三、冶官墓坑口
冶官墓斜井坑口,于1966年依据山东省冶金地质勘探公司一队提供地质普査小结报告作为小河坑口的接替坑口进行基建的。该报告提交地质矿量2.65万吨,金金属量103公斤,铜金属量193吨,共完成基建工程量5317立方米,其中斜井125米,主运巷道673米,峒室210立方米,主川脉328米,完成投资87万元,斜井控制197米以上矿量。
1968年,又根据山东省冶金地质勘探公司提交冶官墓铜金矿床勘探报告,表明冶官墓岩体四周有5孔见矿且均为单孔见矿,预计可能为一沿冶官墓岩体四周接触带有成矿条件,因岩体产状形态复杂,勘探钻孔难以准确探得矿体,在原斜井开拓系统中,施工探矿盲斜井至42米中段,并新掘02.6米的风井形成完整的探采、开拓系统,下设+86米、+67米、+54米、+42米4个中段。报告中提交矿石量5.19万吨,金金属量697公斤,铜金属量881吨。形成采矿能力后实采出矿量达40万吨,金金属量2412公斤,铜金属量2985吨,比原报告增加7倍。通过生产证实矿体是冶官墓岩体四周沿接触带形成的。共完成工程量盲斜井165米,主运巷837米,峒室420立方米,竖风井128米,主川脉430米。完成投资额120万元。
1975年9月始,对冶官墓矿田实施扩建基建。山东省“革委会”冶金工业局以(75)鲁冶矿字第64号文批准《冶官墓矿体采探初步设计及金场矿区150吨/日选厂扩建计划》,由北京有色设计院设计,沂南金矿组织施工,同时进行大竖井和新选厂建设,1984年竣工并投产。共投资1792万元,建成直径4米、深333.5米的竖井和日处理量300吨的选矿场及相应的配套工程。
井下工程按设计划分为0米、一50米、一100米、一150米4个中段进行探采,通风系统利用原42米以上工程,掘盲斜井使42米与0米中段贯通,形成通风回路。矿井于一150米中段车场附近设井下变电站,由井上向井下输送6千伏电源,经井下变压器降压至380伏送各用电器,井下排水泵直接接6千伏电源。
一150米中段降压站附近设井下排水站,集中0米、一50米、-100米、一150米4个中段涌水,一次排至地表生产用蓄水池供选矿生产使用。
基建期间共完成井巷工程15970.5米,经生产探矿验证可采矿量仅为29.5万吨,铜金属量1004吨,金金属量543公斤。与探采设计矿量相差甚远,负变量很大。经省黄金公司批准,生产规模维持150吨/日。
因一150米中段以上矿量负变,导致矿山资源危机,便通过井下钻探对一150米以下进行探矿,发现一150米〜一200米之间保有储量20.63万吨,金金属量278公斤、铜金属量374吨,为延长矿山寿命,由维简费用支付,自一150米向一200米中段开凿盲斜井,仅获可采矿量1.5万吨,矿量再度发生负变。
由于42米以下各中段矿量发生较大负变,至1995年底冶官墓坑口便资源枯竭,仅靠残采,同时在认为有成矿希望地段加紧探矿以维持生产。
第二节铜井矿区
铜井矿区辖汞泉、山子涧两个坑口。
一、汞泉坑口
汞泉坑口于1958年进行露天开采,采岀矿石,人工分拣,铁矿石供沂水铁厂,含铜矿石直接发售沈阳冶炼厂。由于在采矿过程中只采不剥,直至露采无法进行,1960年3月开始转入地下开采。由山东省冶金设计院设计,为侧翼斜井开拓系统,自然通风,共设4个通风小井与地表贯通,斜井井口标高128米,井底标高93米,坡度25度,斜长83米。1960年3月一1962年6月,共完成斜井83米,甩车道车场共40米,主运巷道57米。1962年10月,根据山东省冶金厅文件,该井停建。1963年3月,恢复基建,又依据地质局综合四队提交勘探报告,对原设计进行修改,根据矿体南翼侧状的产状要素,变斜井开拓方案为斜井一盲斜井开拓方案。从而减少了75米中段石门开拓工程量,盲斜井由+93米下掘到+75米,坡度13度,斜长80米,+93米中段控制2〜6勘探线矿量。6线一8线由盲斜井及甩车道控制,8线一10线矿量由75米中段控制。1976年,省冶金四勘又在南部发现矿体,开拓工程由+75米继续向南延伸平巷,直到14线。矿井通风按开拓工程分别于第5勘探线、第10勘探线、第14勘探线布置1号、2号、3号通风井,1号、2号通风井均安装8号离心式通风机进行机械通风。
矿井提升斜井盲斜井配备0915毫米单筒卷扬机,单钩提升0.5立方米V型翻斗矿车。后经改造,斜井更新为01.2米的卷扬机,矿车改用0.75立方米侧翻矿车。
井下平巷运输开始采用人工推车,1976年改为3吨电机车运输。
井下排水在93米中段、75米中段、50米中段均设排水泵站, 接力排至地表水池供选矿生产用水。
二、山子涧坑口
1971年,根据省冶金四勘提供地质资料建设汞泉坑口的接替坑口,由本矿工程技术人员自行设计,并报山东省冶金局审査批准,于1972年6月26日竖井正式破土动工。
该设计方案采用竖井一斜井开拓系统,划分+70米、+30米、+10米、一50米4个开采中段,竖井为单罐笼平衡锤提升方式,经过马头门、车场与各中段联系,承担矿石、废石、材料、设备、人员提升任务;斜井由地表下掘到+30米中段与+70米及+30米中段贯通;一10米、一50米中段分别由小盲井与其贯通,形成完整的开拓通风系统,设计生产能力为5万吨/年。
竖井净径为直径3.5米,现浇混凝土支护,井内设提升间、梯子间、管道间、电缆间,配备了3号单层单罐笼平衡锤提升系统,井口标高+130米,井深180米,井底水窝深5米,最终标高一55米, 全深185米。
副井于1975年10月动工开凿,断面2.2米X2.4米,倾角25度,斜长232米,分别与+70米、+30米中段贯通。+70米采用甩车道形式联系,+30米采用车场联系。
井下运输采用3吨电机车牵引0.75立方米侧翻矿车,自采场掘进工作面或溜井底用H600装岩机将矿、岩直接装入矿车运到车场从竖井提升至地表。
矿井排水在+30米中段、一50米中段分别设井下泵房,矿井涌水直接排至地表。
矿井供电采用集中供电方式,在井口建6/0.38千伏配电室送低压电至各中段。
1989年,在距山子涧竖井东南方向1.4公里处,发现汞泉东区矿床,逐于1990年利用山子涧竖井一50米中段向此矿床开掘,东侧用天井吊罐施工方法反掘通风井176米,1994年形成出矿能力,矿井排水供电系统均利用原有设施。现该矿床成为铜井矿区主要生产采区。
第三节堆金山矿区
堆金山矿区为一独立采矿坑口。1965年曾依据省冶金三勘勘探资料在堆金山东侧以露天开采方式开采砂金。曾淘得最大颗粒为1.3钱重金粒1块,其余尚有重1克以上者10余块,其它均较小,因含金砂层多被古人采过,剩余砂层不足三分之一,加之当时银行收购金价偏低,故于1967年秋停采砂金。
1975年,王震副总理视察山东黄金生产后,在全国出现黄金生产高潮时,又依据三勘对堆金山岩金勘探资料对该矿区进行探采,资料中CK2孔见矿品位较高,为证实资料可靠性,采用侧翼斜井开拓,坡度27度、井口标高130米,一期工程下掘至+70米水平,斜井斜长132.16米,平巷240米,首先控制CK2孔所控制01号矿体,在矿床东侧采用天井吊罐施工方法,反掘通风井62米直通地表,形成完整的开拓通风系统,平巷内采用0.55立方米侧翻V型矿车运输,1.5吨电机车牵引,矿车直接进入采场内,H600型装岩机直接装矿入矿车。01矿体经井巷工程揭露,含矿层为细金脉,倾角30度,沿矿脉刻槽5厘米宽,经化验,含金品位达1735克/吨,金脉向两侧品位明显降低,离金脉越远品位越低,而且近金脉围岩钾化较重,远离矿脉围岩中长石,由钾长石变为钠长石。综其规律闪长岩中钾长石含量高者金品位高,钠长石含量高者金品位较低。
随着探采工作的进展,01矿脉、03矿脉、04矿脉、07矿脉均有向下延深趋势,随于1981年又延深斜井到45米水平,+70米中段与斜井以吊桥连系,掘平巻200米,以斜天井与70米中段贯通,形成通风系统。1990年12月,开始从45米中段下掘到10米水平,共投入井巷工程744米,采出矿石3500吨,含金10.5公斤。
矿井排水于70米中段、45米中段分设排水泵站,45米中段涌水排到70米中段水仓,然后集中排至地表水池,供空风冷却及井下凿岩使用。
地表设永久空压机站,安装2台10立方米/分空压机,1台工作,1台备用。敷设0108毫米供风管路向井下供风,再敷设057毫米分枝风管供风至各工作面。
斜井口安装01200毫米单简卷扬机,提升矿石、废石及下放物料、设备。
矿井供电于地表设置6千伏降压站,经降压至380伏送各用电器,井下照明、主运巷道、主川脉、斜井用220伏白炽灯泡照明,经行灯变压器降压至36伏供作业面照明。
自探采工程开始出矿至1996年底,共采出矿石近40万吨,综观出矿品位呈逐渐下降趋势,今已进入残采阶段。
第四节高旺矿区
高旺矿区位于日照市东港区涛雒镇境内,于1990年10月破土基建,至1994年12月建成投产,完成投资额4335万元,完成井巷工程量5800米/32817立方米,完成土建工程22755平方米,其中工业建筑7292平方米,民用建筑15463平方米,安装设备400余台。
该矿区开采采用竖井、斜井联合开拓方案,竖井位于矿体西翼,井简净直径4米,井深245米,自地表下掘至一230米中段,矿床开拓划分为一105米回风巷、-130米.-155米、一180米、一205米、一230米5个开采中段,基建期开拓至一180米中段,设计利用矿量128万吨,生产能力为300吨/日,设计眼务年限为12年,年新增生产能力含金282公斤,含铜470吨,含银323公斤,铁精矿43590吨,定员565人。
矿井于一180米、一230米两中段下设永久泵房,井下供电于-180米中段设6千伏降压配电室降压后供井下各用电器,井上设35千伏降压送6千伏到各用电分路配电室。
压风设于井上,安装40立方米1台、20立方米2台、10立方米1台空压机,向井下作业点供风。
井下运输平巷内由1.5吨电机车牵引0.5立方米矿车到竖井车场,矿石由竖井双层双罐笼提升到井口原矿仓。
新鲜风流由竖井进入井下,经各工作面,污风由斜井排出,形成对角式通风系统。
采矿方法原设计推荐采用房柱法,预控顶全面采矿法。矿体经生探、采切工程揭露,发现矿体直接底扳有一层叶腊石化蚀变岩,此岩层质地松软,遇水泥化,承重能力极差,矿体直接顶板节理发育稳定性差,为了取得较高的采矿技术经济指标,针对此赋存条件,对采矿方法及其采场要素进行了研究,最终认为以惯用的全面法为主,控制采场尺寸及采取护项、固底措施为宜,经一130米开采证明此法可行。
-130米中段设计利用矿量25.8万吨,采出矿量7.5万吨, 负变率为70%。
-155米中段设计利用矿量28.3万吨,生产圈定为14万吨, 负变率达50%。
-180米开拓工程至1995年底尚未揭露矿体,设计利用矿量42.8万吨。第九章选厂基本建设
建矿初期,依照北京有色冶金设计总院《小型铜选厂通用设计》自己设计,建造了铜井选厂和金场选厂。原设计的工艺流程主要是浮选产品,产品是含金铜精矿。成品金的生产只是在浮选尾矿后采取土法拉溜的办法选出金精矿,经混汞处理得出成品金。随着生产的发展,经过多次改造和扩建,选矿厂逐步发展成以金铜为主,综合回收铁精矿、钼精矿、硫精矿等多种产品的机械化选矿厂。高旺选厂于1994年建成投产,主要产品为金铜精矿和铁精矿。
第一节铜井选厂
1960年建成150吨/日选矿厂,碎矿为175X250顎式破碎机3个系列,一段开路破碎。1996年,将一段开路碎矿改为600X400、400X250及0600X400辐式破碎机三段开路碎矿。磨选由6台1000X1200球磨机配6台0500分级机组成磨矿机组3台01000搅拌槽配3A型浮选机组成浮选机组。精矿采用沉淀池脱水处理。繁多的小型设备效率很低,备品备件常常满足不了生产的要求。1976年调入1台1500X2400的格子型球磨机后,又发扬自力更生、艰苦奋斗的精神,自行加工制造了1200单螺旋分级机和4A型浮选机等,取代了原来的选矿设备。并且对原有的选矿厂房进行了彻底改造,从而完成了150吨/日选厂的改建工程。主厂房改造工程结束后,碎矿的矛盾又显示出来。由于井下采出的矿石块度大,经常发生顎式破碎机断偏心轴、动顎断裂等设备事故,选厂实际生产能力只达到设计能力的80%。1977年,在不影响原破碎生产的情况下,新建了三段一闭路的破碎厂房。600X900顎式破碎机、400X600顎式破碎机.01200短头圆锥破碎机与1250X2500自定中心振动筛形成闭路,破碎能力有了很大的提高,破碎产品粒度由40毫米降到20毫米以下。同时厂内安装了除尘设施,车间内的粉尘浓度达到国家允许的排放标准。
1978年,山子涧开拓工程形成,具备了300吨/日的供矿能力,为扩大生产规模,决定在改造的主厂房东侧增加一套150吨/日的磨矿系列,新安装了1500X3000球磨机、1200分级机、4A浮选机等。为提前投产,采取了先安装设备后盖厂房的办法,春夏两季露天生产,在冬季来临之前盖好了厂房。至此,铜井选厂形成300吨/日的选矿生产能力。
第二节金场选厂
金场选厂于1960年建成,设计规模50吨/日,设计的选矿工艺同铜井选厂。
1971年,由于金场矿区探矿工程的进展,井下采用了机械化的采矿设备,同时在上级的帮助下,沂南金矿建成了35千伏变电所,为扩大生产规模,矿组织了金场选厂扩建大会战,自己设计,自己施工,当年投入了生产。该工程共动员内部资金25万元,改建了破碎厂房,由原来的一段破碎改400X600顎式破碎机、250X400颚式破碎机、06OOX4OO辐式破碎机组成的三段开路碎矿流程。同时还自己制造了1500X2000球磨机、1000分级规、4A浮选机等配套选矿设备,新增生产能力100吨/日,加上原有的50吨/日磨选能力,生产规模扩大到150吨/日。由于金场选厂规模的扩大,到1973年,全矿黄金产量首次突破万两。
1975年12月,为探索黄金发展走探采结合的路子,经上级批准,兴建了冶金墓采选工程,日采选规模300吨/日,先后投入资金1300万元。由于种种原因,直至1983年冶官墓新选厂才正式投产,老选厂进行了拆除,改为尾矿库。新选厂初步设计由矿提供,施工图由山东省冶金设计院设计。因冶官墓井下矿量不足,实际供矿能力仅为150吨/日。
第三节高旺选厂
高旺金矿的选矿试验,由北京矿冶研究总院于1992年6月完成,选矿厂设计由烟台黄金设计研究院提供,土建工程和设备安装工程由沂南金矿自己组织力量施工。设计规模日处理矿300吨, 选矿项目投资440万元。设计的生产工艺为浮选、磁选流程,最终产品为含金铜精矿和铁精矿。
碎矿采用二段一闭路流程,设备为400X600深腔式破碎机、01200中型圆锥破碎机与1500X3000振动筛形成闭路。磨矿流程为一段闭路磨矿、设备为2100X3000格子型球磨机与02000单螺旋分级机成闭路。浮选流程为一粗二扫二精结构。粗选、扫选设备采用BS-K4节能型浮选机,精选采用3A浮选机。浮选尾矿进行磁选回收铁精矿,流程结构一粗一精。设备为0700X1800半逆流式永磁机。铜精矿和铁精矿脱水原设计为浓溶机、过滤机两段机械脱水,投产后,现场改为沉淀池自然滤水。尾矿浆采用管道压力输送至尾矿库堆存。第十章电力基建和发展
沂南金矿电力发展分为自备发电和国家电网供电两个阶段。
第一节自备发电阶段
1960年3月至1970年6月30日,为自备发电阶段。在铜井、金场两个矿区安装柴油机发电机组9组,总容量为1255千瓦,最大发电量220万千瓦时。其中,铜井矿区安装柴油发电机组4组,计1X300马力柴油机配248千瓦发电机,1X4270型200马力柴油机配200千瓦发电机,1X180马力柴油机配160千瓦发电机,1X6135型120马力柴油机配115千瓦发电机,年发电量226万千瓦时。金场矿区安装柴油机发电机组5组,4X6135型120马力柴油机配115千瓦发电机,1X4135型80马力柴油机配72千瓦发电机,年发电量75万千瓦时。1963年2月底以前,单机组发电采选生产设备不能启动,只能按一定的开停车时间穿插开停,制约了生产发展。为满足生产基建生活用电需要,1963年初,党委成立三结合攻关小组,发动干部、工程技术人员和机电工人集思广议,献计献策,并从临沂请来有经验的技术人员向全体机电工人进行现场技术指导,历经多次试验和实践,于1963年3月实现了柴油发电机组并车技术,即在发电机相序、电压、频率相同的条件下数台发电机并联运行,通过并车配电盘向用户送电,从而基本上满足了全矿用电需要。
第二节国家电网供电阶段
1962年2月,山东省冶金厅以(62)东冶基字16号文向山东省计委报告:“冶金厅同意省电力设计院(62)鲁电设网字第027号文提出的从新太电厂到铜井采用110千瓦输电工程,为沂南金矿送电的方案。"限于当时的条件,方案未被批准。
1968年,山东省冶金工业公司“革委会”以(68)东冶革矿字第50号文,批准沂南金矿和沂南县共同筹建临沂至沂南的输电工程,矿负担的20万元费用,从矿山维持简单再生产项目中列支。临沂一界湖35千伏输变电工程,于1969年4月初动工,1970年6月全线架通送电。沂南金矿变电所位于铜井村西北侧,1970年施工,架设35千伏输电线路6公里,变电所占地面积3000平方米,建筑面积60平方米,安装主变1台,容量为1800千伏安,1970年6月竣工,7月1日临沂供电局供电,从此结束了矿自备柴油机发电的历史。矿35千伏变电所设有3条6千伏配电线路:一至铜井矿区,二至金场矿区,三至堆金山矿区,线路总长度为15公里。全矿拥有配电变压器12台,总容量为5700千伏安,其中铜井矿区有配电变压器6台,总容量达3520千伏安,总建筑面积140平方米。金场矿区6千伏变电所建筑面积为64平方米。
1976年12月,临沂电业局为解决沂南县、莒县、沂水县的电力供应紧张局面,在沂南县界湖村东建设的110千伏变电站竣工,沂南金矿在原35千伏线路第6基杆处左拐又新架线路2.5公里,形成了35千伏407号界金线,全线7.5公里。在矿35千伏变电所内新上2号主变台,容量为1800千伏安,主变总容量3600千伏安。
1970年建的铜井35千伏变电所,由于受当时客观条件和经济技术条件的限制,只建成农用、简易、户外式变电所,在操作、保护、安全运行等方面均不适应现代安全生产的要求。1989年进行了改造,投资25万元新建房屋182.4平方米,把1号主变更换为 SL7-2000/35型,更换35千伏油开关2台,新安高低压柜、盘19面,成为电动操作、保护系统完整、部分设备更新、户内配电的中型变电所,保证了安全运行。
铜井、金场、堆金山3个矿区生产生活用电正常情况下需2300千瓦,而临沂供电(电业)局供电以来,分配给的电力指标为600瓦一800千瓦,最大指标为1800千瓦。为力求缓解紧张状况,矿曾于1971年8月、1975年9月、1976年7月、1977年5月、1977年4月、1978年1月、1979年7月先后7次向山东省革委工交办公室、山东省冶金工业局、临沂地区工交办公室、临沂地区供电(电业)局书面报告,请求增加电力负荷指标,均未批准。1989年7月,矿投资30万元向沂南县供电局购买用电权指标150千瓦,合同规定有效期20年,用电高峰期(农忙、抗旱、灯峰)常被限电,电力紧张,求大于供的问题没从根本上解决。
高旺矿区供电电源引自汾水110千伏变电所,在竖井厂区东南角建有35千伏总降压变电站1座,建筑面积280.2平方米,投资总额为114万元,安装3150千伏安主变1台,以14公里单回路 LGJ-95架空线为导线,变电所二次电压为6千伏,下设井口、井下、选厂、生活办公区4处变电所,基本能满足生产生活用电需要。