提高井下礦石品位措施探討

王曉娟，劉彩霞，王 琛

（金川集團股份有限公司三礦區(qū)，甘肅 金昌 737100）

礦石品位管理工作是礦山企業(yè)全面質(zhì)量管理的重要組成部分，是一項長期性工作。礦石品位是衡量礦石是否滿足當前采礦、選礦、冶煉加工利用的優(yōu)劣程度或能力以及公司考核礦山單位的一項重要指標。綜合反映在礦石可用性與可用程度上。可用性表現(xiàn)為礦石具有的可采性、可選性和可煉性；可用程度主要表現(xiàn)為對礦石加以利用的程度，受到原礦石質(zhì)量高低、利用途徑、選冶技術(shù)水平及“三率”指標(貧化率、損失率、選礦回收率)高低和經(jīng)濟合理性的制約，最終體現(xiàn)在礦石質(zhì)量指標上。礦石品位管理是為了充分合理地利用礦山寶貴的礦產(chǎn)資源，加強生產(chǎn)過程的礦石質(zhì)量檢查與管理，減少損失和貧化并保證礦石質(zhì)量，滿足選、冶部門對礦石質(zhì)量的要求而開展的一項經(jīng)常性工作，本文選取金川某礦區(qū)作為研究對象探討礦石品位管理措施。

1 該礦區(qū)井下礦石品位完成情況

金川某礦區(qū)目前回采范圍為Ⅱ礦區(qū)2#礦體28行地質(zhì)勘探線以東部分，包括F17斷層以東、以西兩個采場。F17以西采場礦體中下部富礦已經(jīng)在礦山一期工程中回采完畢，目前僅利用36行措施井回收部分采殘邊角貧礦，年產(chǎn)規(guī)模為40萬噸，出礦綜合鎳品位為0.61%。F17以東采場有三個中段同時開采，年產(chǎn)規(guī)模260萬噸，出礦綜合鎳品位0.67%。其中1350m中段和1250m中段2018年投產(chǎn)，近年來逐年增加出礦量，其開采范圍內(nèi)均為低品位礦石資源，出礦綜合鎳品位0.42%；1050m中段采場隨著開采深度的下降，礦體邊界逐漸收縮，至1110m分段各個采場的開采面積明顯縮小，致使1050m中段出礦量逐年減少。因此，隨著貧礦資源的不斷開發(fā)，富礦資源的逐漸減少，該礦區(qū)對礦石質(zhì)量管理的壓力逐年上升。

近三年，該礦區(qū)克服采場不利生產(chǎn)因素，切實貫徹了從采礦到出礦實現(xiàn)全程質(zhì)量改進的管理理念，使銷售鎳品位既滿足了公司下達的生產(chǎn)指標要求，又滿足了礦山地質(zhì)及采礦技術(shù)要求，保持礦山的持續(xù)生產(chǎn)并獲得一定的經(jīng)濟效益。

表1 三礦區(qū)近年指標完成情況

2 礦區(qū)井下礦石品位管理影響因素

（1）地質(zhì)因素。地質(zhì)因素如礦體空間形態(tài)、產(chǎn)狀、厚度、結(jié)構(gòu)特征、礦石類型等質(zhì)量分布特征等會影響礦石質(zhì)量。該礦區(qū)井下采場斷裂構(gòu)造發(fā)育，F(xiàn)17斷層將2#礦體錯開，分為東、西兩部分。礦區(qū)后期構(gòu)造變動、巖體形成時的邊緣冷卻或熱液活動，在巖體邊緣或內(nèi)部形成構(gòu)造破碎帶、片巖帶。礦體內(nèi)節(jié)理發(fā)育，滑面較多，礦石較為破碎。礦體膨縮變化大，礦體界線復(fù)雜多變。礦區(qū)內(nèi)超基性巖體的派生脈巖如輝綠巖脈，閃長巖脈等穿插切割礦體，如48行-50行的花崗閃長斑巖夾石帶，不僅破壞了礦體的連續(xù)性和完整性，同時給礦體的開采造成了難度，也對該礦區(qū)井下礦石質(zhì)量管理造成不利影響。F17以西采場更是由于一期工程留有的大量采空區(qū)、充填體、老巷道，影響了采場的礦石品位管理。F17以東1350m中段和1250m中段因無假頂采礦作業(yè)多，礦體內(nèi)部夾石帶產(chǎn)狀復(fù)雜，現(xiàn)場巖石條件較差，礦體中節(jié)理密度大，巖體滑面分布較多，礦體中節(jié)理的面密度達9條/m2以上，在回采過程中斷面控制難度大，極易影響出礦品位。

（2）地質(zhì)工作程度。生產(chǎn)勘探程度高，提交的地質(zhì)資料準確，可靠程度高，開采過程中有利于礦石質(zhì)量指標的控制，反之則相反。該礦區(qū)井下1050m中段Ⅰ盤區(qū)靠近F17斷層，節(jié)理、裂隙發(fā)育，地壓大,礦巖破碎，工程地質(zhì)條件差。節(jié)理縱橫交錯，形成大量層間擠壓。地應(yīng)力在礦體與圍巖接觸帶表現(xiàn)明顯，在開采過程中礦石質(zhì)量指標波動較大。1050m中段V盤區(qū)50行以東礦體處于尖滅端，礦體界線復(fù)雜多變，礦體內(nèi)脈石穿插頻繁，在礦石回采過程中難免混入圍巖，礦石質(zhì)量不易控制。1350m中段和1250m中段因2015年建設(shè)項目整體暫緩建設(shè)，致使該項目的基建探礦工作全部暫停，后期不具備基建探礦條件，導(dǎo)致礦體形態(tài)把握不準。

（3）開采技術(shù)因素。采礦方法、采掘生產(chǎn)裝備的機械化程度等，這是影響采礦的貧化、損失和礦石質(zhì)量變動的重要原因。該礦區(qū)井下采場采用機械化盤區(qū)水平進路下向分層膠結(jié)充填采礦法進行礦石回采。因充填工藝限制，充填溢流管內(nèi)必須溢出部分砂漿，確保充填接頂，因此充填過程中的溢流灰漿都會造成礦石貧化。回采進路分一期、二期、三期，二、三期進路在回采中易出現(xiàn)充填體混入，進而影響礦石品位。

（4）出礦過程中的組織管理。礦石回采過程管理及進路充填過程管理措施是否得當，對礦石質(zhì)量有很大的影響。管理制度落實，管理措施到位，可有效減少礦石回采及進路充填過程中的礦石貧化量、礦石損失量，有效提高礦石品位。

3 礦區(qū)礦石品位管理措施

經(jīng)過近幾年的實踐，該礦區(qū)總結(jié)和開展了一些行之有效的管理措施：

（1）加強地測工作的準確度，為采礦生產(chǎn)設(shè)計、施工和管理提供較為準確的地質(zhì)依據(jù)。加快Surpac礦業(yè)軟件在采礦設(shè)計中的應(yīng)用進程，結(jié)合井下采場地質(zhì)編錄結(jié)果，不斷完善開采范圍內(nèi)礦體模型及品位數(shù)據(jù)庫。加強采樣控制礦體界線，確定礦石類型。加大現(xiàn)場地質(zhì)編錄工作中樣品采集的密度，及時作好內(nèi)業(yè)的資料整理及二次圈定的制圖工作，根據(jù)采掘進度，及時修正礦體邊界，為合理安排月生產(chǎn)計劃、測算貧礦回采比例提供準確的信息。應(yīng)分別按月、季、年進行損失貧化計算和分析，還應(yīng)按生產(chǎn)單位分不同的礦區(qū)、礦體（層）、采礦方法及礦石類型等分別進行統(tǒng)計分析。要掌握第一手資料，認真研究復(fù)雜地質(zhì)狀況，了解現(xiàn)場礦體和圍巖之間的地質(zhì)關(guān)系。在采礦或剝離過程中針對不同的地質(zhì)條件，采取相應(yīng)的采礦參數(shù)和清頂方案等，在實際中總結(jié)經(jīng)驗，不斷改進和完善，以不同的采礦方法來彌補生產(chǎn)工藝的不足，減少生產(chǎn)工藝方面造成的損失和貧化。為加強對礦體邊界、脈巖、及其它地質(zhì)界線的控制，對礦區(qū)范圍內(nèi)的現(xiàn)場采樣位置及采樣方法進行規(guī)范。

（2）編制礦石質(zhì)量計劃，進行礦石質(zhì)量預(yù)測。該礦區(qū)在滿足規(guī)定的礦石質(zhì)量指標的前提下，科學合理安排采場回采順序，確保同期貧、富礦回采比例，確保出礦品位的均衡穩(wěn)定。進行礦石質(zhì)量預(yù)測是在分析影響礦石質(zhì)量因素的基礎(chǔ)上，采用數(shù)學計算方法推斷將要開采的礦石品位。根據(jù)品位預(yù)測結(jié)果和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的日統(tǒng)計，及時與各個生產(chǎn)工區(qū)溝通，在不影響工區(qū)生產(chǎn)秩序的前提下調(diào)整進路回采順序，以保證每日供礦品位在合理的波動范圍內(nèi)。

（3）做好礦石質(zhì)量均衡工作，又稱配礦工作。有計劃的按比例搭配。類型不同品級的礦石，在滿足選礦要求的礦石質(zhì)量指標的前提下，有助于充分利用礦產(chǎn)資源，增加礦區(qū)的經(jīng)濟收入，并延長礦山的服務(wù)年限。

（4）加強貧化損失的指導(dǎo)、管理工作。在開采過程中，加強生產(chǎn)地質(zhì)指導(dǎo)工作。對礦體界線發(fā)生變化時，及時更改采掘設(shè)計，降低采礦貧化與損失。加大現(xiàn)場檢查力度，認真開展貧化管理專項檢查工作。每周對井下各采場礦石質(zhì)量進行定期、不定期檢查，并做好記錄，上傳共享平臺。現(xiàn)場管理人員及時通過共享平臺了解井下生產(chǎn)現(xiàn)場的信息，相關(guān)科室隨時掌握井下各盤區(qū)的礦石質(zhì)量，為跟蹤追溯提供了準確及時的信息。特別是品位低時抽調(diào)工區(qū)技術(shù)人員配合地質(zhì)人員對溜井進行倒班檢查，避免將廢石倒入礦石溜井；現(xiàn)場無固定堆砼、堆毛的盤區(qū)督促整改；要求工區(qū)噴漿料底鋪編織袋護底情況等；對充填不砌小板墻、現(xiàn)場工業(yè)衛(wèi)生差的盤區(qū)除在調(diào)度會上通報外，還要督促其盡快整改。

（5）加強采礦作業(yè)過程中的管理工作。測量人員及時給定進路回采中心及腰線，督促采礦工區(qū)嚴格爆破參數(shù)，嚴格按標施工，應(yīng)用surpac軟件控制進路斷面規(guī)格，提高成型率，提升回采質(zhì)量，尤其是一、二期進路的斷面規(guī)格控制，降低采礦過程中對礦石質(zhì)量的影響。在出礦過程中，各工區(qū)的每個盤區(qū)設(shè)立毛石臨時堆放點，使各工區(qū)及時堆放需要分出的脈內(nèi)廢石、采下的充填體、溢流灰漿、反彈料、噴漿料底子、超采圍巖等工業(yè)垃圾，在具備條件時及時組織回填或分出，并且組織地質(zhì)人員進行盤區(qū)毛石堆放點的專項檢查，最大限度減少礦石的人為貧化。

4 結(jié)語

通過以上幾項措施，該礦區(qū)近年來克服各項不利因素，很好的完成了集團公司下達的各項指標任務(wù)（見圖1-圖4）。總之，礦石品位管理工作是礦山企業(yè)全面質(zhì)量管理的重要組成部分，是一項長期性工作，對于生產(chǎn)礦山而言，穩(wěn)定、合理的礦石質(zhì)量指標有助于提高選、冶部門的工作效率，促進企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展，有助于充分利用礦產(chǎn)資源，延長礦山服務(wù)年限，因此需要礦山管理及地質(zhì)工作者常抓不懈。應(yīng)從生產(chǎn)的各個階段、各個環(huán)節(jié)加以控制，制定切實可行的技術(shù)措施和管理措施，并認真貫徹執(zhí)行。隨之科學技術(shù)的進步和管理水平的提高，礦石品位必將得到更好的控制，這對礦山技術(shù)經(jīng)濟發(fā)展有重要意義。

圖1 2019年-2021年一季度鎳品位完成情況對比

圖2 2019年-2021年一季度銅品位完成情況對比

圖3 2019年-2021年一季度損失率完成情況對比

圖4 2019年-2021年一季度貧化率完成情況對比