選礦地質取樣試驗在銅山口銅礦深部開采中的應用

江 兵

（大冶有色金屬有限責任公司銅山口銅礦，湖北 大冶 435122）

1 銅山口銅礦深部礦體礦石選礦實例分析

銅山口銅礦于2010年9月啟動深部開采項目，目前基建已完成-100m、-160m兩個中段的開拓工程，由于-100m上部暫作為井下開采的頂柱，因此，僅形成了-160m中段的開拓礦量，同時，還完成了-160m中段-142m、-127m、-112m三個分層部分采準工程。為了準確掌握井下礦石的選冶性質，指導選礦生產，根據公司技術創新部要求，組織本次取樣工作，提供選礦試驗所需樣品。

1.1 礦樣標準

為確保本次所取礦石樣品具有井下礦石代表性，滿足選礦工藝研究要求，結合銅山口銅礦銅礦床特征，對礦樣做出如下要求：

①根據選礦試驗要求，取樣樣品總量1 500kg。其中：礦石樣樣重1 200kg，圍巖樣重300kg。

②單個樣品塊度＜50mm。

③礦石類型根據《銅山口銅礦2008年度地質儲量結算報告》結合-160米中段揭露礦石類型比例進行采樣。

1.2 采樣設計

本次采樣設計是采集并配置一個以-160米中段礦石樣品為主的擴大連續試驗驗證樣。主要根據-160米中段重新確定的地質礦量262.8萬噸、品位0.73%，結合《湖北省大冶市銅山口礦區銅鉬礦資源儲量結算報告（截止至2008年12月底）》，銅山口銅礦礦區綜合礦石品位0.82%確定取樣品位。本次取樣設計綜合品位0.68%，浮動±0.02%［1］。

1.3 采樣方法和技術要求

1.3.1 采場取樣方法及技術要求

采用爆堆網格揀礦法，在采下的礦石堆上，按一定的網格在結點上揀去重量或規格大致相等的礦石碎塊（礦粉），合并作為一個或幾個樣品［2］。網格揀礦法采集樣品的原始重量與礦石的均勻程度和取樣點的個數有關，按下式計算確定：

式中，Q為采集樣品的原始重量，kg；q為每點所取樣品的重量，kg；n為取樣點個數。

表1 取樣點個數與樣品重量表

爆堆取樣點布置：0.5m線距，0.2m點距。每點采集樣品重量不得低于表1的規定。保證樣品的可靠性與代表性。單樣按取樣點分別包裝，并按設計要求分別編號［3］。

1.3.2 采切巷道及圍巖取樣方法及技術要求

根據刻槽法取樣方法及要求，采用連續打塊方式進行取樣。斷面規格為近似三角形，寬4cm，深2cm。巷道采樣原則：有多條穿脈控制礦體的采場，主要在穿脈取樣；沒有穿脈的采場，在沿脈取樣；控制礦體的穿脈較少，同時有沿脈控制礦體的采場，沿脈和穿脈同時取樣［4］。技術要求如下：

①在采用連續打塊法取樣前，對巖壁必須進行清理處理；

②連續采集，塊度應均勻，不大于4cm×2cm×3cm；

③劃分樣段時，應區分礦石類型，分類取樣，分類裝袋；

④取樣時，應防止試樣外的礦石、廢石混入。采下樣品的原始重量必須為理論重量的±10%之間。

⑤各采場礦石樣完成后，在礦體兩側按比例采取廢石樣品。

1.3.3 采樣實施

①按規定采樣方法及技術要求采取礦樣，同時填寫采樣記錄。

②對每個采集到的樣品初步稱重，并按設計要求編號，為下一步配樣計算提供依據。

③每個破碎后的樣品嚴格混勻三遍，取樣化驗Cu。

④編制樣品編號及品位、重量清單。

⑤采用二層編織袋或麻袋包裝，每袋重量40～50kg，并貼上標簽。

考慮到實際供礦過程中的貧化，本設計中相應的在礦體頂、底中采取了一定的圍巖量，圍巖采樣點位置及采樣比重配比，圍巖樣重300kg，平均品位0.2%考慮配置。

1.4 試樣代表性論證

本次采樣的代表性因基建實際情況和銅山口銅礦井下生產的局限性，在礦區礦量、取樣范圍、礦石類型方面存在如下關聯：

1.4.1 試樣與生產計劃的關聯

根據恩菲公司《大冶有色金屬股份有限公司銅山口銅礦深部開采工程—初步設計書》，井下-58m至-500m共設計10個中段，設計開采礦量總計5605.6萬噸，Cu0.70%，金屬量393256噸。其中-160m中段可采礦量262.8萬噸，Cu0.73%，金屬量19184噸（根據采切工程修正）。銅山口銅礦井下采礦作業首采地段安排在-160m中段，年計劃采礦66萬噸，中段可服務3～4年。

因此，從初步設計與生產計劃看，本次采取試樣與-160m中段礦量關聯性大，與其他中段礦量關聯性相對較小。

1.4.2 試樣與取樣范圍的關聯

-160m中段礦體分布范圍：北沿自22～23線至32線；南沿自7線西段至16線西段。本次采樣的取樣主要控制在銅山口銅礦地質勘探線23～24線至29線北段的北沿采場、10線至13線西段的南沿采場范圍內。其礦量為29.977萬噸，Cu0.704%，金屬量2110噸；從取樣分布范圍看，試樣基本能反映-160m中段范圍內礦石的性質，試樣代表性較高。

1.4.3 試樣與礦石類型的關聯

按礦石氧化率和選礦工藝劃分，有硫化礦、混合礦、氧化礦，各占總礦量的89.21%、1.92%、8.79%，氧化礦主要分布在Ⅳ、Ⅴ、Ⅲ號礦體上部，0米標高以上，主要吸附于黏土和鐵錳礦物中，屬結合銅。混合礦緊臨其下，因近地表，氧化礦和混合礦與本次采樣無關聯性。-160m中段井下礦石為硫化礦，按脈石礦物、硫化礦又有含銅矽卡巖，含銅火成巖和含銅碳酸鹽巖，各占礦石量的46.25%、19.35%、34.4%，三種主要類型礦石的結構、構造、礦物嵌布、選礦工藝及可選性指標基本一致。

從取樣分布范圍和礦石類型來看，采樣具有較好的代表性，在-160m中段采樣進行選礦試驗，可以指導近年的選礦作業。

2 結語

綜上所述，本地質采樣方案嚴格按礦石類型及比重進行設計，同時圍巖樣品取自礦體頂、底板，也具有代表性，對綜合品位提出了明確的要求，因此符合本次深部礦體礦石選礦試驗要求。

［1］湖北省大冶市銅山口銅礦區礦產資源儲量結算地質報告［N］，2006.

［2］趙鎖軍.礦山選礦項目環評中地質現狀調查工作［J］.北方環境，2011（12）：98-99.

［3］陳俊.選礦技術管理探討［J］.城市建設理論研究（電子版），2012（15）：16-19.

［4］馬鈺.取樣在選礦生產中的重要作用［J］.中國科技縱橫，2015（12）：28-31.