礦山地質管理在低品位礦回收中的應用

戴 杰，張強祖

(1.大冶有色銅山口銅礦， 湖北 大冶市 435122；2.大冶有色設計研究院有限公司， 湖北 黃石市 435005)

礦山地質管理在低品位礦回收中的應用

戴 杰1，張強祖2

(1.大冶有色銅山口銅礦， 湖北 大冶市 435122；2.大冶有色設計研究院有限公司， 湖北 黃石市 435005)

礦山地質管理工作嚴格控制著礦山生產的各項指標，對礦山生產中各個方面具有極其重要的意義，尤其是對低品位礦(石)的回收利用。針對湖北省大冶市銅山口銅礦露天保有資源儲量日益減少的問題，從銅山口銅礦床地質特征進行研究入手，提出了加強礦山露天采場的礦山地質管理，降低礦石貧化與損失的措施。通過利用本文提出的的插旗分區、分鏟分運等技術方案的實施，從而充分利用了低品位礦產資源，增加礦山經濟效益。

礦山地質管理；資源回收；低品位礦

礦山地質作為地質科學中的一個重要組成部分，從礦山設計、建設、開采直到關閉始終貫穿礦山生產全過程。其主要工作內容包括：查明礦產資源的變動消耗情況；監督管理礦產資源回收利用情況[1-2]；積極在礦區范圍內開展地質探礦及水文地質調查工作，增加新的地質資源，延長礦山生產服務年限。

隨著我國經濟的高速發展，礦產資源的消耗量逐步增大，而在礦山中普遍存在著低品位礦無法有效采用的現象。因而，亟需采用有效的方法，通過綜合利用資源，提高資源回收效率[3]。

本文首先闡明了礦山地質管理的作用，針對銅山口銅礦礦山生產現狀，提出在低品位礦回收中應該采用的管理辦法，應用于礦山生產，取得了良好的經濟效益。

1 礦山現狀

銅山口銅礦已有二、三十年的開采歷史，現今，礦山資源面臨枯竭的問題，露天境界內資源儲量按現有規模生產，僅能維持3年左右。然而，在礦區露采境界內，還賦存著大量的0.2%～0.3%之間的低品位礦石，初步估計這些低品位礦石約有銅礦資源量30萬t，為有效綜合利用這些銅礦資源，需有效的進行地質管理，指導礦山生產，進而延長企業壽命，創造更大效益。

1.1 礦床地質特征

銅山口銅礦床是一接觸交代高—中溫熱液矽卡巖型礦床，礦體主要賦存于花崗閃長斑巖與三疊系中—下統碳酸鹽巖的接觸帶上。由于受接觸帶的控制，礦體的分布較為集中，少量賦存于花崗閃長斑巖中和三疊系中—下統大冶組、嘉陵江組碳酸鹽巖層間破碎帶中。礦床根據產狀和規模分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ號礦體，其中Ⅰ號礦體規模最大，Ⅱ號次之。依據勘探和采場現狀，各礦體之間的相互關系如圖1所示。

圖1 礦體形態

(1) Ⅰ號礦體沿火成巖巖株外緣生成，幾乎陡立；Ⅱ號礦體，傾角平緩，似層狀產出，Ⅰ、Ⅱ號礦體在深部相連；Ⅴ號礦體在西段9線西與Ⅰ號礦體在深部相連。可以看出Ⅱ、Ⅴ號礦體是Ⅰ號礦體沿層間滑動面外緣延續部分。

(2) Ⅱ號礦體，是Ⅰ號礦體在地表的分枝。呈北西向，地表出露在Ⅰ號礦體的北東段內側與Ⅰ號礦體在地表相連。

(3) Ⅵ號礦體呈“浮橋”狀穿越巖株體，南北兩端與Ⅰ號礦體相連。

本礦區礦床特征：

(1) 以Ⅰ號礦體為主體，其它Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ號礦體在不同深度與其串連在一起，Ⅳ號礦體為一單獨礦體。

(2) 礦床形態變化較大，產狀多變，厚度變化較大[4]。

1.2 低品位礦石分布規律

利用Surpac軟件為平臺建立的銅山口銅礦礦體模型，如圖2所示，可以看出礦床Cu元素的空間分布和低品位礦石分布特征。礦區Cu品位>0.3%的礦石呈大環帶狀分布，其中Cu品位>0.6%的礦石受接觸帶構造控制，主要分布在接觸帶中矽卡巖中，呈不規則長條形，長約500 m；低品位礦石(Cu品位在0.2%～0.3%)主要分布在接觸帶的花崗閃長斑巖內部，其次是花崗閃長斑巖巖體的下盤，少部分分布在外圍的大理巖中。

圖2 銅山口銅礦X剖面圖

2 礦山地質管理

礦山地質管理工作貫串于礦山生產的整個過程中，以提高資源效益為中心，堅持以“合理開發、綜合利用；貧富兼采、大小兼采、難易兼采；采剝并舉，剝離先行”的基本方針，并以科學的、嚴謹的技術手段為礦山生產保駕護航。

2.1 地質基礎管理

炮孔取樣、編錄上圖作為地質管理的基礎工作，對礦山采礦作業、配礦作業具有重要的指導作用[5]。因此，地質技術人員采用科學的、有效的取樣方法進行取樣，并對作業現場進行地質編錄。通過編錄形成準確有效反映地質基本情況的技術資料。

2.2 綜合分析管理

根據原有地質資料數據結合現場編錄技術資料綜合分析，依據礦體二次圈定的基本原則對地質資料進行驗證或完善。如圖3所示，圖中虛線為原地質資料礦體線，實線為經炮孔取樣后重新圈定的礦體線。同時對采場設計的貧化率及損失率參數進行初步核算，確定回采技術方案，確保各項技術指標達到技術要求，為降低貧化率損失率做好基礎工作。

圖3 探采資料驗證對比

2.3 作業現場管理

根據露天開采的特點，地質技術人員對采場進行分區技術管理。在作業前，對作業單位進行技術交底，作業中采取供礦質量抽查，同時采用插旗分區、分鏟分運等技術手段確保礦產資源的回收利用。根據二次礦體線修改結果對生產區域進行插旗分區，明確采剝界限。根據組合臺階開采的特點，及時調配鏟裝設備，采用分鏟分運的鏟裝模式，加強配礦管理，確保礦產資源得到充分、高效的利用，提高礦山經濟效益。

3 在低品位礦回收中的應用實例

低品位礦是礦山設計時的技術經濟條件下，由于主組分品位較低，開采出現經濟虧損的礦石[6-7]。過去由于礦山對資源回收的技術條件及成本等因素的限制，對低于開采指標的礦石未進行有效的回收利用。為減緩臺階的下降速度，浮選技術的成熟，銅山口銅礦于2013年對低品位進行回收利用。

在回收低品位礦工作中，針對銅山口礦床地質特征，圈定以Ⅰ號礦體內外接觸帶作為主要低品位回收區域。

(1) 地質技術員對各炮孔用十字法開溝取樣，經化驗分析，編錄上圖，準確提交原始資料；

(2) 根據取樣品位補充或修訂原有地質資料，結合作業現場情況及回收技術指標，提出作業技術方案，確定礦巖分區界線；

(3) 現場作業指導，對回收區域做好標識標記，明確分區分鏟作業，低品位礦的供礦必須與生產臺階供礦同步進行，確保生產供礦達到設計要求。

圖4 2013年1～11月份回收低品位礦石量柱狀圖

2013年通過地質管理對采場低品位礦進行回收管理，截至到11月底，回收低品位礦石51萬t，綜合品位0.25%，銅金屬含量1275 t。如圖4所示，通過對低品位回收不僅減緩生產臺階下降速度，延長了礦山服務年限，而且增加了礦山經濟效益。假定礦山銅按照5萬/t價格計算，回收低品位礦創造經濟效益達到6000多萬元。由于加強了管理，減少了貧化損失，全年的入選品位仍達到了計劃目標，完成了全年的生產計劃。

4 結 論

礦山地質管理對于礦山生產發展具有積極重要的作用，通過在低品位礦回收中應用，高效的利用了低品位礦石，取得了良好的效果，獲得了一定的經濟效益。

對于資源不足的礦山更應該把礦山地質管理放在首位，積極探索資源，充分回收利用低品位資源，從而延長礦山服務年限，取得更好的社會效益。

[1]王學華.加強礦山地質工作保持礦山可持續發展探討[J].世界有色金屬.2007(11):34-37.

[2]蒲含勇.加強礦山地質工作搞好礦產開發管理[J].礦產保護與利用.1987(01):6-8.

[3]朱瑞兵.礦產資源開發綜合利用經濟效益評價研究[D].北京：中國地質大學(北京),2012.

[4]大冶有色金屬公司.湖北省大冶市銅山口礦區銅鉬礦資源儲量結算報告[R].黃石：大冶有色金屬公司，2011:15-21.

[5]李鳳林.資源枯竭礦山地質工作及資源利用實踐與研究[J].采礦技術.2005(03):146-148.

[6]馬洪志，楊莉莉.低品位礦石資源回收利用研究[J].中國資源綜合利用.2011(08):14-16.

[7]謝英亮，向鵬成.礦山低品位礦利用的技術經濟分析[J].中國資源綜合利用.2001(12):14-17.

2014-07-23)