朱先艷
(大冶有色金屬有限責任公司銅山口銅礦, 湖北 黃石市 435122)
雞籠山黃金礦業公司礦床為一大型金礦和中型銅礦床,以金銅礦石為主,銅礦石次之。采用浮選法生產銅金精礦,公司是一個具有開采價值較高的多金屬礦山。1969年建礦,經過了1#露采工程、一期地采工程、二期擴建工程、三期深部工程、四期接替工程[1]等5個發展階段,設計采選能力達396 kt/a,現采選生產能力為260 kt/a。曾采用留礦法、干式充填采礦法、機械化盤區開采、上向式水平分層尾砂膠結采礦法、中深孔分段鑿巖階段礦房法、分段空場嗣后充填法等采礦方法,現采用上向式水平分層尾砂膠結采礦法、分段空場嗣后充填法2種方法。
2006年公司被湖北省國土資源廳列為資源枯竭十大礦山之一。2009~2010年兩a共損失96.80 kt,損失率達10.30%~11.42%。截止2010年底保有可采礦量3593 kt,損失率11%,貧化率10%,按采選能力400 kt/a,服務年限為8.9 a。針對貧損嚴重的問題,公司采取了一系列降低礦石損失率的措施,為礦山可持續性發展提供了可靠的保障[2]。
在礦床開采過程中,由于各種原因(地質條件復雜、采礦方法不當和運輸問題等)造成一部分工業儲量未能采出以及采下未能全部運出而損失于露天坑或井下,在礦石數量上的減少稱之為礦石損失[3]。礦石損失按開采性質分為:開采損失和非開采損失。礦石開采損失又分為:采下損失和未采下損失[4]。按開采性質中開采損失分析公司礦石損失原因。
(1)遺留在采場充填體中損失。充填體強度達不到要求,電耙、鏟運機破壞了充填體,礦石混入充填體中損失;
(2)采場內無法回收損失礦石。電耙、鏟運機沒法回收的采場四周邊角損失的礦石;裝礦巷盡頭鏟運機、裝巖機不能進采場損失的礦石;因采下夾石或圍巖多造成貧化低于工業品位而舍棄損失的礦石;
(3)運輸途中礦石損失。運輸途中翻車、灑落粉礦、小塊礦石損失;在斜井車場中,礦廢石沒有分離,礦石被誤當廢石充入采場充填體中的礦石損失;
(4)開拓、采準、切割、拉底副產礦混入廢石中的礦石損失;
(5)溜井有水造成粉礦流失。
(1)設計開采而沒采下損失。現場沒劃線、礦體品位較高而窄于1 m未采下的損失;
(2)留下各種礦柱不能全部采出的損失。留下富礦當礦柱的損失;
(3)采礦方法及其結構參數不當、開采順序不合理、礦柱回采和空區處理不及時等所造成的未采礦區的損失[5]。頂板不穩固,礦柱跨度大,暴露面積大,安全存在隱患未采礦石的損失。
通過收集井口文件、巖性文件、測斜文件、化驗文件數據庫,創建剖面,解譯成礦體實體模型,計算礦體儲量,具有快捷、精確、形象、直觀、3D圖形等特點。能及時修改生產勘探后地質資料,是降低礦石損失基礎技術工作。
為了滿足礦山開采設計、編制月度采掘充作業計劃、生產組織和損失管理的需要,地質儲量升級,生產勘探礦務必先行。生產技術部在生產勘探設計原則上以坑探為主,坑鉆為輔。網度50 m×(35~50)m求得111,121,122儲量,再采取網度加密為(12.5~25)m×(10~25)m,求得111,121儲量。中段平面上沿走向首先在兩勘探線中間加密穿脈,在礦體尖滅處輔以水平鉆孔探邊摸底勘探。在礦體相鄰中段傾向上,布置二、三個扇形鉆孔。若相鄰中段對應見礦或一個中段見礦時,探礦井在中段高1/2或1/3、1/4處布置探穿。將勘探化驗的結果,修改數據庫,進行礦體二次圈定,重新生成3D礦體圖形,輸出礦體儲量。
采場暴露面積在本質安全穩固條件下,礦柱尺寸按初步設計大小,采用光面爆破預留,若礦體礦化不均勻,最好選擇低品位礦石或夾石留作礦柱。采場采切設計時,因接觸帶上不穩固,天井不能多次穿過礦巖,避免礦石、廢石難以分離。當圍巖礦化的現象時,中深孔適當超深,但控制0.2 m以內。溜井布置避開水溝、淋水、斷層、溶洞、破碎帶的位置。
(1)地質技術員每天到采場現場回采作業面劃線,不允許風鉆工鑿巖回采時越過此界線;風鉆工根據鑿巖中炮眼、炮孔的碴水顏色,判斷是否到了礦巖邊界,不許不采、少采礦石。
(2)電耙、鏟運機不得破壞抹面層,若破壞了造成礦石混入充填體,每次至少罰 1000元;采場邊角礦石由人工清理集中后,用裝運設備搬運到礦石溜井中。
(3)因雞籠山礦體復雜,分支復合現象多見,開拓、采切時副產礦裝入礦車后,在轉運過程中礦車掛牌或車內放小紙片,表明是礦石,不能當廢石充填到采空區。防止運輸途中人為二次損失。
(4)當Cu地質品位≥1%,礦石厚度≤1 m,控制采幅,按最低工業米百分值計算確定可采厚度。一般按拉底巷道寬度回采。
由于深部基建期延長,致使開拓工程滯后,為持續穩產,緩解三級礦量不平衡突出的矛盾,決定開發利用低品位35#斑巖型礦體。35#礦體位于雞籠山32勘探線~36勘探線之間,賦存-40~-210 m,局部富集,位于斑巖與大理巖接觸帶附近斑巖體中,上盤為斑巖,下盤為大理巖,圍巖穩固,礦體形態簡單,已回采800 kt礦石,地質品位:Cu 0.25%,Au 1.18 g/t。隨著開采深度下降,不及時回收低品位礦體,就會增加維簡費、供風供水費用、電耗、通風費用;設備效率低,軌道、風水管腐蝕嚴重。
建礦露采剝離時,因選礦回收工藝技術有限,地質品位Cu 0.25%~0.6%,Au 0.88 g/t的礦石被作為當廢石運到排土場。現在選礦 Cu回收率達到93.5%左右,Au回收率達到79%左右,技術上有能力處理原來氧化礦石。2013~2015年間供礦選礦氧化礦石1028 kt。地表有一條常年不枯溪流,由東向西流經全區、農田,流水至養殖基地夾溪湖。排土場在溪流旁,倘若不處理氧化礦石,經日曬雨淋、冰雪融化,風化氧化溶析流入夾溪湖和浸入地下,污染夾溪湖水源,直接威脅周圍農田作物生長和夾溪湖生物生存,處理氧化礦石,保護了公司及周圍的生態環境。低品位、氧化礦石共供礦1828 kt,延長公司服務年限4.6 a。
2011年初到至今公司采取降低礦石損失率措施后,2011年~2016年的礦石損失率與2010年相比分別降低了1.57%,0.87%,7.9%,2.4%,2.92%,2.92%,按當年實際生產能力計算,分別節約礦石7.04,3.50,16.35,9.83,11.93,12.26 kt;6 年累計節約礦石 60.91 kt,創造不菲經濟效益,加上實際完成綜合利用低品位、氧化礦石1828 kt,總計利用節約礦石 1888.91 kt;按實際采選綜合能力 400 kt/a,可延長礦山服務年限4.72 a[7]。
降低礦石損失,杜絕了有限礦產資源浪費,開展了礦產資源節約與有效綜合利用,特別資源枯竭的老礦山,能延長礦山服務年限,提高礦山經濟效益和社會效益,保護了企業和周圍生態環境,為礦山可持續性發展在資源上提供了可靠的保障。