降低磁海鐵礦礦石貧化率的措施

陳真，蔣睿卿

（新疆鋼鐵雅滿蘇礦業有限責任公司）

1 前言

磁海鐵礦礦體賦存條件非常復雜,零星小礦體、盲礦體出現較多,很難做到對它進行“分穿分爆”，在開采過程中礦石貧化率居高不下一直影響著礦石的質量，同時提高了破礦成本及干磁選拋廢的倒運費，造成磁海采選成本的增加。自露天礦山開采以來，通過近幾年的生產實踐看，受磁海鐵礦復雜的地質構造影響，只有在主要的厚大礦體開采其間才可以完成礦石貧化率指標，對其它地段的礦體很難完成。所以降低磁海鐵礦礦石貧化率，降低采選成本，是磁海地質專業技術人員解決的問題。

2 磁海鐵礦礦區地質特征及工作現狀

磁海鐵礦是雅滿蘇鐵礦的接替礦山，屬于深凹露天開采。礦區位于新疆哈密市南186km處平坦戈壁灘上，距雅滿蘇鐵礦110km（路距），與雅滿蘇鐵礦公路相通，交通條件較好，100km范圍內僅有雅滿蘇鐵礦和鄉鎮企業，無其他永久性居民。該礦區地形起伏不大，切割不深，屬微弱剝蝕的殘丘戈壁區，氣候特征為干燥、多風沙，夏季酷熱，冬季嚴寒，具有降雨量少，自然溫差大的特點。

該鐵礦屬于“火山-侵入熱液交代礦漿充填礦床”。含礦帶賦存于輝綠巖或輝綠巖與長英片（角巖）巖接觸帶附近，礦體受輝綠巖體內構造裂隙控制，裂隙斷開發育，造成多礦體中夾層巖較多出現。礦體在形成過程中受到區域內小斷裂的影響，礦體連續性非常差，使得礦體地質構造比較復雜，礦體出現頻繁的尖滅再現，并具膨大收縮、脈狀、及尖滅再現的現象，在生產過程中經常出現未勘探到的盲礦體、零星小礦體。再加上后期巖漿受到構造的變化，出現復試背斜、向斜構造，從而使礦體形成規律復雜，礦層以主要層狀、脈狀、條帶狀為主。礦體走向為東西走向，傾角60°～70°，平均傾角65°，礦石結構主要為半自形-它形粒狀結構、溶蝕結構，礦石構造主要為塊狀、礫狀、條帶狀、侵染狀。主要金屬礦物為磁鐵礦，其次赤鐵礦、褐鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦。脈石礦物主要為輝石、石榴石。其次為輝綠巖、石英、長石、白云母。

含礦帶順背斜北翼，沿北傾方向延深。其中礦體因成礦前構造裂隙產狀的控制，礦體產狀南傾。礦體形成時受斷裂構造的影響和巖漿活動的破壞，使得礦體的連續性較差，礦體在空間上被分離出繁多零星的不規則小礦體。礦巖穿插現象較多，節理及層面構造較發育，巖體結構破碎，礦體規模小，礦體數量眾多，相互間距疏密不等。在開采中發現，礦體賦存狀態與地質報告不相符，隨著剝離的推進和延深，證明礦體傾向與報告不符，即從1120～1090m水平被揭露出來的礦體傾向總體都向南傾，這與地質報告相反，造成在采礦過程中損失率和貧化率難以控制。在探槽的編錄過程中不僅是傾向發生變化，而且經生產驗證礦體走向也發生了很大的變化，因此礦體產狀、走向、規模均發生明顯變化。其特點是礦體上、下盤無論在延伸和延深方向，總會呈現階步或被巖體斷開，并且礦體中夾層較發育，多呈似層狀、透境狀、不規則狀，分布無明顯規律。經過專家多次實地分析和勘查，磁海鐵礦是國內罕見的復雜礦體群。

3 磁海礦石貧化率居高的原因

磁海鐵礦較高的原礦貧化率降低了成品礦量、降低了原礦品位，增加了破礦、選礦成本，還增加了干磁選拋廢的倒運費。通過現場實地編錄、觀察研究，綜合分析，認為磁海鐵礦礦石貧化率偏高有以下原因：

（1）由于礦體賦存條件非常復雜，在鉆機進行穿孔工作時，地質人員在編錄中發現有的盲礦體出現，這樣使工作面的礦巖性質有所改變，導致在開采中造成礦石貧化率的提高。由于原地質勘探資料與實際情況有所偏差，使得現場地質人員對礦巖界限不十分清楚，這也是影響礦石的貧化率原因之一。

（2）地質人員對礦巖混雜爆堆進行取樣時，有時存在取樣不全，造成現場質檢員對礦巖性質沒有全面的了解，從而使得礦石貧失率提高。

（3）開拓、采礦方法的工程布設、設備的選型以及爆破方式需要進一步優化。合理布置采場工作面和選擇推進方向對降低礦石的貧化具有至關重要的意義。穿孔、挖掘設備的選型以及合理的爆破設計對復雜礦體的分采也十分關鍵。礦區圍巖普遍硬度大，使所布的探槽有時不能完全揭露礦巖界線，導致礦體的二次圈定提供依據不可靠，無法給采礦提供真實的資料，造成礦石的貧化。

（4）爆破作業后在采場形成的礦堆，需使用挖掘機裝運礦車運出。由于爆堆為零星小礦體和巖石混合爆破，無法滿足“分穿分爆”、“分裝分運”，造成礦巖混合嚴重，是導致貧化率高的一個要因。炮孔布置不能夠按照礦體傾角大小進行穿孔，而是采用大面積的直孔穿孔爆破，導致礦巖混雜，最終致使貧化率偏高。

（5）在實際編錄和采掘過程中發現大部分礦體夾石多，無法單獨剔除，從而造成礦石的一次貧化；局部地段均出現底部見礦或底部礦體尖滅現象，在原礦采掘中造成二次貧化。也是造成貧化率高的一個重要原因。

4 降低礦石貧化率地質工作所采取的措施

正確的勘探方法、合理的勘探程度尤為重要，它是采掘工作的基礎，決定礦山生產計劃、采礦生產設計。隨著磁海鐵礦露天采坑逐年下降，結合這幾年大量的地質工作和對礦體賦存情況的勘探，通過“探采結合，探礦超前”的原則進行勘探工作，以槽探和生產潛孔鉆探為主，結合礦山地質現場管理工作手段，更加詳細、準確修正原勘查報告所圈定的礦體結構構造、品位、厚度、延長、延深等地質特征，對各水平礦體二次圈定提供重要科學依據，從而為采礦提供準確資料，同時也可以找到未勘探出的盲礦體，達到了探礦增儲的目的，最重要的是降低磁海鐵礦礦石貧化率。

4.1 地質技術工作

（1）對鉆機所打每一個工作面都要認真編錄，同時做好鉆孔取樣工作，編錄中遇見的礦石孔，都應及時聯系測量人員，將其孔位投在礦體圖上，修改礦體平面圖，對礦體平面圖進行二次圈定，以使礦體平面圖更加準確，為下平臺工作提供地質資料。

（2）采掘時發現的盲礦體，如通過掌子面觀察到的或工作面上有露頭的盲礦體，要及時測出界線，在礦體圖上描繪出來，進行二次圈定，以此控制下水平礦體賦存狀態。

（3）加強地質工作，將鉆探與槽探工作緊密結合，及時、客觀掌握礦體賦存狀態和品位變化，給采礦人員提供準確的地質資料，嚴格對礦巖進行“分穿分爆”，降低礦石貧化率。

（4）綜合探礦的主要方法，對鉆孔的地質編錄及槽探的編錄，通過這兩種方法相結合可以比較準確的判斷出礦巖界線，也是修改本水平的礦體平面圖重要資料。如圖1所示。

圖1 潛孔鉆探探礦現場編錄圖

（5）地質技術人員在進行潛孔鉆取樣時，根據礦化均勻程度、礦石類型復雜程度，進行爆區綜合取樣。每個爆區取樣品數量不小于見礦孔總量的三分之一。取樣原則是以礦石品級類型劃分（磁鐵貧、富礦），將同一品級的、相鄰的炮孔進行每孔取樣后現場混合，樣品原始重量在2kg以上。探槽施工前應將設計端點坐標測設到現場，工程結束后以實際驗收探槽端點為準，若中間有間斷、障礙物或拐彎，必須對所有拐點進行測量。施工方必須按照《探礦施工通知書》的要求完成探礦工程，同時確保施工質量和進度。

4.2 地質管理工作

地質現場管理工作是礦山企業不可忽視一項工作，它貫穿于采礦的整個工序，采準期間地質人員隨時到現場指導和觀察。加強現場質量監督管理工作力度，重點解決磁海礦石貧化率。

（1）地質人員應把鉆孔編錄資料及取樣化驗的結果及時提供給現場管理人員，以指導對礦石堆放點的準確選擇，同時做到將巖石爆堆中出現的礦石盡量單獨回收，以降低礦石貧化率。

（2）當鉆機進行工作時，地質人員要及時對鉆孔地質編錄、取樣，掌握工作面的地質品位及礦體的賦存狀況。將現有地質資料進行修改，對礦體重新圈定。進一步控制下一水平的礦體。

（3）通過不定期對操作工按照作業指導書進行培訓和學習，再加上施工單位對熟練掌握操作人員進行管控，極大降低了人員流動性，從而使貧化率明顯的降低。

（4）完善磁海鐵礦地質各項技術規定和管理制度,建立有關礦山生產的責任追究制，強化管理職能，加強地質管理工作。深入現場加強地質技術指導工作，及時向質檢工下發“爆破指令挖掘單”。細化地質工作，將各項地質數據及時的進行對比分析，精確礦體平面圖。

（5）進一步完善和規范地質數據的采集、測定、計算等工作。

4.3 降低貧化率的措施

為了使地質工作有條不紊的進行，對現場存在的不足之處采取以下措施解決：

依據礦石貧化率的行業標準要求，地質專業技術人員在生產中對兩礦層間大于2m的巖石層嚴格做到“分穿分爆”，為避免對混雜的礦石爆堆進行分裝造成的礦石損失，要求加強爆堆的取樣與化驗工作，使礦石的分裝更加科學。

采場存在許多礦巖大塊，未及時處理，這對同一地段的下一爆破工作帶來不便，可能降低地質品位，使貧化率升高，為此，要求及時處理大塊，并嚴格執行穿孔爆破地段下臺階地面殘余的礦堆或巖堆要清挖干凈，做到不讓采出的每一噸礦石遺留損失，杜絕礦巖混裝。

現場管理人員對落地礦礦巖比例沒有準確的地質資料，這樣會一定程度造成貧化率的升高，為了解決這種狀況，地質人員要及時把鉆孔編錄資料及取樣化驗的結果提供給現場管理人員，以指導對礦石堆放點的準確選擇。

誤將礦石倒入排土場的原礦，要求發現后用鏟車進行回收，避免人為的遺漏，要求地質現場管理人員，對礦巖混雜較嚴重的爆堆進行實時監管，對誤倒入排土場的礦石必須及時的回收。

日常生產中礦石貧化的數據采集、測定、計算工作，直接反映出資源的利用程度高低、礦床開采經濟效果好壞,對指導礦山生產有很重要的意義。需要利用科學的數據采集測定以及計算方法，將磁海鐵礦的地質管理和監督工作納入科學軌道,有效地開展降低礦石貧化工作,提高回采率和原礦入選地質品位,使礦產資源得到最大限度的利用，才能取得最佳經濟效果。

通過兩年多的實踐，磁海鐵礦地質貧化率大大的降低。

采取措施前后貧化率對比見表1。

表1 采取措施前后貧化率指標對比表 %

5 結束語

磁海鐵礦地質構造比較復雜，在開采的過程中也常發現磁海礦體連續性較差，直接影響著礦石的貧化。盡管在開采中礦石的貧化率是不可避免的，但只要進一步完善地質技術工作，將槽探與鉆探工作相結合，做到邊探邊采，及時對礦體進行二次圈定，就能更準確認識礦體的基本形態。同時加強現場管理工作，現場質量監督工做到嚴格進行交接班，做好現場的監督、調配和記錄工作，技術管理人員不定期對采場、排土場及落礦堆進行檢查，嚴格按照公司礦山質量管理規定進行考核，使礦石的貧化率降到最低，達到對礦石的綜合利用的目標。在生產中及時發現問題，多分析研究總結，及時進行完善，才能確保礦山工作的順利進行，實現礦產資源的可持續發展。

[1]陳國山，戚文革.礦山企業管理.北京：冶金工業出版社.2008.

[2]張虹，劉東升.爆破工藝對礦石損失與貧化的影響.礦業快報，2007，（06）.