李汪華
(安徽省銅陵市銅陵有色金屬集團股份有限公司 安慶銅礦)
安慶銅礦礦石貧化的影響因素分析及控制措施
李汪華
(安徽省銅陵市銅陵有色金屬集團股份有限公司 安慶銅礦)
礦石貧化不僅是評價采礦工藝的重要技術指標,也是影響礦山效益的重要經濟指標。因此,控制和降低礦石貧化是礦山企業生產管理的重要內容之一。本文以安慶銅礦為例,分析其礦石貧化的主要因素與控制措施,從而有針對性的減少礦石貧化,提高礦山的生產技術指標和經濟效益。
礦石貧化;因素;降低;控制措施
安慶銅礦已開采了二十多年,隨著優質主礦體產量的減少,礦山回采難度加大、貧化率增高,經濟效益受到嚴重影響。本文就針對影響安慶銅礦礦石貧化的主要因素,以礦山地質狀況、礦體賦存條件、采礦方法等為研究點,探尋產生貧化的原因,并研究控制措施,從而降低貧化率,改變礦石貧化嚴重的狀況。
2.1 礦體形態對礦石貧化的影響分析
主礦體和一些小礦體賦存在大理巖與閃長巖之間的矽卡巖帶之中,賦礦巖石主要為石榴子石矽卡巖和透輝石矽卡巖。礦體的形態及產狀嚴格地受矽卡巖帶所控制,隨矽卡巖帶的變化而變化,主要礦體呈現大透鏡狀、不規則透鏡狀。礦體形態沿走向的變化不大,8線以東,上部礦體平面上較薄,中部礦體變化由厚到膨大再到薄至尖滅。下部礦體常呈一分叉復合再分叉尖滅的中間厚,兩端薄狀分布。傾向上,礦體形態變化較復雜。8線以東至20線,上部礦體較厚,中下部較薄,深部礦體較陡,礦體形態極為復雜,大致呈以下幾種模式:①礦體分叉復合或分叉尖滅;②礦體時常斷開或被巖脈錯開,尖滅再現;③礦體呈多條帶狀、囊狀、或不規則狀分布。20~24線礦體總體形態呈“蝌蚪”狀分布,并時有斷開現象,上部礦體肥大,呈多種不規則狀分布,下部呈一傾斜似層狀,逐漸尖滅。24~36線,礦體總體呈一傾斜的似層狀分布,礦體相對較薄。因此加劇了礦體回采的難度。在礦體開采過程中,由于礦體形體較為復雜,要回收位于傾角邊緣的上下支脈礦體必然伴有廢石的混入。此外部分礦體的傾角比較大,還會出現上盤部分圍巖脫落現象。因而,礦體形態的復雜變化會導致開采貧化。
2.2 褶皺與斷層構造對礦石貧化的影響分析
存在于礦體和圍巖中的褶皺及斷層構造,對礦石貧化的影響主要表現為:①斷裂構造帶常伴有巖脈的發育,礦區脈巖發育以中基性巖脈為主,多見于坑道和鉆孔中,以煌斑巖脈為主,少量角閃閃長巖脈和輝綠玢巖脈,為成礦期后巖脈,穿插破壞礦體。煌斑巖脈一般產狀較陡,產出規模從數米到數10m不等,根據工程揭露情況,在接觸帶及近接觸帶閃長巖中均有分布。在礦體回采的過程中,由于這些穿插礦體的形式變化復雜,導致很多巖脈會在礦石的開采中易垮落混入,而導致出現貧化;②由于分布在褶皺構造附近的圍巖極易順著褶皺的方向垮落,從而加大了礦石的貧化。
2.3 采礦方法對礦石貧化的影響分析
礦山采用的是大直徑深孔高階段嗣后充填采礦方法,由于在爆破過程中圍巖受到爆破沖擊力的影響,在回采礦房的周期時間內松動的圍巖暴露時間長,易垮落,以至于礦石貧化的程度加大。開采后用尾砂膠結充填,在二步驟回采礦柱時,采場的左右都是尾砂膠結體,穩固性較差,經常大量垮落混入礦堆中,進一步加大礦石貧化。
2.4 礦廢石管理對礦石貧化的影響分析
礦山入選礦石主要來源于井下大直徑深孔采場作業、淺孔采礦、掘進副產出礦,過程為:出礦-下礦溜井-電機車運輸-主井提升-選礦廠。在這過程中,也會因為以下原因引起礦石貧化。如大孔采場在出礦過程中將垮落的圍巖、尾砂和礦石混出;淺孔采礦都是針對一些不規則的小礦體,在采礦過程中,因作業人員對礦廢石認識不清,誤將廢石當成礦石采出;在掘進過程中,由于礦廢石界線不明顯,也會出現混采混出現象;在礦石溜井的管理上,一些施工隊伍因貪圖便利會將采礦和掘進過程中的廢石倒入礦石溜井,這些都會加大礦石貧化。
3.1 提高礦體的控制程度
在礦山的開采過程中,為了降低貧化,就要提高礦體的控制程度。在生產勘探的時候要依照由礦體中心到邊緣、從稀疏到密致的一個順序來進行勘探。尤其是在一些礦體形態復雜和巖脈發育的礦段,要加大勘探的密度,更好的摸清礦體和夾石的邊界,獲取真實可靠的地質資料,為采礦技術人員設計更優化的方案提供切實依據,從而降低礦石貧化。
3.2 加強礦床地質研究
為降低褶皺與斷層構造對礦石貧化的影響,加大對礦床的地質研究。分析成礦機制、圍巖產狀和區域地質構造。最大程度控制巖脈產狀,斷層、褶皺等地質構造對礦體的影響。這樣就更有利于技術人員在開采設計時考慮圍巖和巖脈混入對礦石貧化的影響,選擇貧化率較低的采礦方法,從而降低礦石貧化。
3.3 優化布孔和爆破設計
在回采設計時,影響采場礦石貧化的因素是充填體和廢石的混入,所以在回采設計時特別是針對礦柱采場時,應優先對礦柱兩邊的充填體形態進行探明。根據探明的充填體和廢石形態,選擇合理的布孔和爆破參數,如在布孔時應減小邊排孔的孔間距和孔排距。在爆破時應遵循中間孔先爆,邊排孔滯后的原則,同時控制單次起爆藥量,在礦體的上盤爆破時應注意礦石與廢石的交界面,防止廢石因爆破震動而垮落混入,從而減少礦石貧化。
3.4 加強采場出礦及礦石溜井管理
安慶銅礦大孔采礦作業采場出礦量大,周期時間較長,爆破頻次多,大量爆下的礦石存放于礦房中,為了減少爆破沖擊力對圍巖的影響,就要保證礦房中礦堆的高度,以減少圍巖松動垮落造成的貧化。地質技術人員要加強對淺孔采礦和巷道掘進過程中的現場指導,避免礦廢石混采混出。在礦石溜井管理方面,制定了一套符合礦山實際的規章制度,明確了各掌子面和各溜井的責任人。嚴格控制廢石倒入礦石溜井,從而減少礦石貧化。
3.5 加強礦山基礎地質工作、提高地質資料質量
加強地質基礎工作就是要做好地質資料的管理與收集,這也是做好礦石貧化管理的一個重要基礎工作。對于新開拓的巷道及時進行素描、刻槽取樣、分析化驗結果。并根據素描和化驗結果對礦塊進行二次圈定,為礦山生產提供更準確各類地質圖件,有利于相關部門更加準確、真實掌握礦體的形態、產狀、夾石等,以選擇更加優化的采切工程減少廢石的采出和混入,因此加強礦山地質工作可以降低開采貧化率。
3.6 建立貧化率臺賬、及時發現和解決問題
待每一個采場作業完成后,根據第一手資料及時建立貧化率臺賬,從中找到導致貧化的因素,并對這些因素進行綜合對比分析,研究控制降低貧化的措施,制定對策,以其為依據不斷的改進生產工藝,積累經驗,尋求減少貧化的最有效的辦法,指導今后采場作業的工作安排,有效減少礦石的貧化。
總之,礦石貧化是礦山開采過程中常見的問題,礦石的貧化會導致礦山開采的經濟效益下降,直接威脅到礦山開采企業的可持續健康發展。本文主要對影響礦石貧化的主要因素進行了分析,并提出了相應的控制措施,以達到降低礦石采礦貧化率的目的。
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1004-7344(2016)17-0149-02
2016-6-1