華銀鋁礦一體化配礦回顧與新思考

韋乾昭

(廣西華銀鋁業有限公司，廣西 德?？h 533700)

1 華銀鋁礦地質特點及開采工藝

華銀鋁礦為堆積型鋁土礦，賦存于第四系更新統（Qp）巖溶堆積紅土層中，分布于峰叢洼地、峰林谷地及斜坡地帶。礦區范圍內礦體大小相差懸殊，單個礦體面積最大1.131 km2，最小0.006 km2，一般0.05～0.5 km2。礦體平均厚度3.02～13.46 m，一般厚度5～12 m。礦體含礦率334～1433 kg/m3，平均807 kg/m3。礦體的平面形態復雜，呈不規則長軸狀、短軸狀、等軸狀、樹枝狀、弧形狀、瘤狀、島狀及啞鈴狀等，剖面上呈層狀、似層狀、透鏡狀，產狀平緩，為5°～10°。

礦山為露天開采，礦區為平面堆進型礦山，采用公路開拓-汽車運輸的開拓方案。主要采礦設備為液壓挖掘機，運輸設備為鉸接式卡車。含泥鋁土礦（原礦）經過回采-洗礦-破碎后輸送到氧化鋁廠，含泥鋁土礦品位、含礦率等起伏變化大，因此，配礦工作是礦山生產中的重要組成部分。

2 華銀鋁礦一體化配礦方法

廣西華銀氧化鋁一期工程于2007 年12 月投產，目前已形成年產氧化鋁200 萬t。華銀鋁配套礦山年需供合格鋁土礦600 萬t。由于原礦含礦率、可洗性等較平果鋁差，因此，礦山在供礦量以及供礦質量方面面臨新的問題和挑戰。華銀鋁礦在總結平果鋁早期的配供礦的基礎上，創新和發展了一體化配礦技術，開發出礦山自用的生產管理系統。生產管理系統將采場配礦、洗后礦堆場配礦、合格鋁土礦堆場配礦進行統一管理，通過生產管理系統，綜合考慮作業計劃期內的生產要素，進行采場配礦、洗后礦堆場配礦、合格鋁土礦堆場配礦模擬。

2.1 采場出礦階段配礦

（1）采場配礦類型。采場配礦主要包括5 年規劃、年度采剝計劃、季度采剝計劃、月度采剝計劃。生產管理中的采場出礦階段配礦主要是針對月度計劃進行分解，以3～5 d 的滾動作業周期，結合洗礦生產能力（含設備現狀）、濃密池處理能力（含設備現狀）、洗后礦堆場、合格鋁土礦堆場的堆存情況等對各采區采掘帶的回采礦量和回采工作面個數做出合理安排。外部原因導致原有作業指令無法執行時，根據新的條件進行生產要求模擬，對計劃進行動態調整。

（2）采場配礦計算方法如下。

式中，AS采為采場采出平均鋁硅比；Q采i為第i個采掘帶采出凈礦量，t，Q采i=Wi×Ni×γ原i；Wi為第i個采掘帶運礦汽車臺班運輸量，t·班/輛；Ni為第i個采掘帶運礦汽車派車數，輛；γ原i為第i個采掘帶含礦率，%；A采i、S采i分別為第i個采掘帶采出凈礦Al2O3、SiO2含量，%。

采場配礦過程中，根據月度采剝計劃以及各堆場實際庫存礦量，明確在滾動作業周期內采場出礦量、出礦鋁硅比以及洗后礦堆場、鋁土礦堆場的配礦要求，通過調整出礦工作面（采掘帶）以及各工作面的派車數來實現配礦的準確性。

2.2 洗后礦配礦

（1）配礦場地和設備。華銀鋁礦洗后礦堆場采用高架膠帶機堆料方案，洗后礦堆場儲礦量約為9 萬t，洗后礦堆場按鋁硅比高低劃分為5 個礦堆。通過調整高架膠帶上的布料小車，將洗后礦布置在指定礦堆。堆場底部每個礦堆配有3 臺電振給料機放礦并通過地下縱向皮帶廊運至細碎篩分車間，為確保堆場范圍內能夠卸料通暢，堆場另設有裝載機或推土機用于輔助放礦。

（2）洗后礦堆場存礦量及品位計算方法如下。

式中，Q洗i為第i個洗后礦堆場總凈礦量，t；Q洗布i為第i個堆點洗后礦布礦量，t；Q洗存i為第i個堆點洗后礦存礦量，t；A洗i、S洗i分別為洗后礦第i個堆點Al2O3、SiO2含量，%；A洗布i、S洗布i分別為洗后礦第i個堆點布礦Al2O3、SiO2含量，%；A洗存i、S洗存i分別為洗后礦第i個堆點存礦Al2O3、SiO2含量，%；AS洗i為第i個洗后礦堆場平均鋁硅比。

（3）洗后礦堆場配礦計算方法如下。

式中，Q洗i為洗后礦第i個堆點取礦量，t，Q洗i=q×ti×Ni，q為單臺放礦機放礦產能，t/h；ti為第i個堆點放礦時長，h；Ni為第i個堆點放礦臺數，臺；A洗i、S洗i分別為洗后礦第i個堆點Al2O3、SiO2含量，%；AS洗為洗后礦配礦平均鋁硅比。

2.3 合格鋁土礦堆場配礦

（1）合格鋁土礦堆場場地和設備。華銀鋁礦合格鋁土礦堆場同樣采用高架膠帶機堆料方案，共有3 條長137 m 的高架膠帶機堆料。每條高架膠帶機下方均設置3 個礦堆，堆場儲礦量約為25 萬t，通過調整高架膠帶上的布料小車，將破碎后的合格鋁土礦布置在指定礦堆。合格鋁土礦堆場采用落地式多點供礦配礦方案，堆場配備了1～3 臺裝載機用于配礦，以保證配礦作業。

（2）合格鋁土礦堆場配礦計算方法如下。

式中，Q合i為合格鋁土礦第i個堆點取礦量，t；A合i、S合i分別為合格鋁土礦第i個堆點Al2O3、SiO2含量，%；AS合為合格鋁土礦配礦平均鋁硅比。

3 影響一體化配礦的主要因素

3.1 采礦臨時用地

鋁土礦采礦用地是采用臨時用地的方式進行“租地”，需在3 年內完成采準、剝離和開采等工作。堆積型鋁土礦存在礦體分布廣、礦層薄、埋藏淺、占地面積大等特點，每年新增用地面積大，臨時用地工作受外界不可控因素影響大，新增用地能否按計劃落實，將直接影響采場配礦，并影響后期堆場配礦。

3.2 雨季采場出礦受阻

廣西西部地區雨季時間長，華銀鋁礦含泥率高達40%～70%，雨季采礦工作面受設備擾動易出現泥漿地面，設備無法長時間作業，且雨后恢復時間長。目前主要采用的方法是增加原礦堆場，在非雨季儲備適量原礦，同時，在具備條件的情況下多生產鋁土礦儲存在堆場內，可緩解雨季一體化配礦困難。但在實踐過程中，原礦堆場所存原礦來自不同的采場，其品位等錄入無法達到精準，數據可靠性不足，會影響后期配礦的準確性。

3.3 基礎地質數據

含泥鋁土礦主要采用淺豎井工程揭露控制礦體厚度。勘探階段以50m×50 m 網度控制探明資源量、100m×100 m 網度控制資源量。生產探礦階段按25m×25 m 網度布置淺井工程。受各種因素影響，生產探礦工作未能按計劃執行，部分采場僅達到勘探階段就投入使用，采場品位、含礦率、礦石量數據與實際相差較大，最終導致月度計劃可執行度低，生產計劃臨時調整次數增多。

3.4 運距逐年增大

華銀鋁礦已開采多年，礦區開拓已向縱深發展，采場平均運距越來越大，不同采場之間調用履帶式采礦設備的成本將會越來越高、效率會越來越低。因此，當某個采場由于其他原因無法正常出礦時，采場出礦品位容易出現大波動，將導致洗后礦堆場、鋁土礦堆場存堆混亂。

3.5 難洗膠泥礦占比大

華銀鋁礦區含泥鋁土礦與平果鋁礦區含泥鋁土礦相比，難洗膠泥礦占比大。目前的圓筒加槽洗的二段洗礦工藝流程對于膠泥礦的處理，無法將洗后礦的含泥率控制在3%以內，且處理效率僅為正常易洗礦的50%左右。對于膠泥礦占比大的采場、采礦工作面，采場配礦計劃完成度低，需頻繁調整班生產作業計劃，這對設備調整、后期洗礦、堆場布礦都造成較大的壓力。

3.6 生產數據采集的滯后性

當前，采礦工作面的出車數、每班各采場實際出礦量、原礦倉倒車數、洗后礦堆場堆存量等一體化配礦所需要的基礎數據大部分還是由當班作業人員進行手工記錄，數據更新也以班或是天為周期，期間若出現嚴重影響一體化配礦的因素，配礦作業指令編制人員未能及時有效掌握，導致錯誤累積，影響配礦作業的準確性。

4 確保持續穩定供配礦新思考

華銀鋁礦經過多年開發，對礦山配礦模型已有較為深刻的認識，經過多年的配礦實踐也掌握了較為豐富的經驗。從前期配礦的實踐來看，影響礦山配礦的不可預見因素多，要進一步優化一體化配礦，減少其他因素對配礦的影響，實現更精準化，需要利用新的技術對現有一體化配礦進行補充，具體有如下幾個方面。

（1）做好前期生產探礦工作，構建礦體三維地質模型。通過可視化的三維地質模型，更能準確地編制年度采剝計劃、季度采剝計劃、月度采剝計劃。

（2）建立基于整個礦區的三維地理信息平臺。利用無人機航測技術，進行露天采空區快速、精細化測量，通過構建的模型，以便配礦作業指令編制人員能快速全面地了解各采場的現狀。利用無人機航測技術，精準掌握原礦堆場、洗后礦堆場、合格鋁土礦堆場等實時數據，以便在編制配礦作業指令時能全面統籌考慮礦山各環節制約因素，編制出更符合實際、可執行度高的配礦作業指令。

（3）建設礦山大數據分析平臺，利用5G 等新技術，建設基于GPS 的采掘設備、鉸接式卡車等采運設備的調度數據采集系統。進一步優化采礦階段配礦模型和調度算法。設計采運等設備的調度數據通訊系統，實現調度語音化；構建基于GPS 采運設備全方位可視化生產監控調度系統。建立基于GPS的采運設備作業量自動統計系統，實時全面掌握設備狀況、位置、裝車位置、卸礦位置、采掘帶班運輸功、設備臺時作業量等基礎數據，以便實時跟蹤配礦作業指令的完成度，實現采運設備的科學調整。通過數據采集系統，更準確掌握原礦堆場的存礦情況，建立更準確的原礦堆場三維模型，有效地指導后期原礦堆場二次倒運配礦的準確性。

（4）進一步完善生產數據實時監控系統。利用實時上傳的原礦處理量、洗后礦處理量、破碎生產量、供礦量等，實時統計生產量及各環節的礦石品位等，快速統計作業指令完成度，及時發現異常并進行調整。

（5）開發智能移動平臺。通過開發專用的移動端APP，給予不同管理人員不同的使用權限。減少信息傳遞環節、提高指令響應時間。通過上述平臺建設，進一步減少配礦指令執行的管理層級，實現扁平化管理，提高指令的完成度。通過移動端APP，實現采礦技術人員、挖掘機操作人員在采場能實時了解回采工作面礦體厚（距離底板距離）、膠泥礦占比等，有效控制中夜班作業因光線不足導致的開采貧化，提高采場配礦作業的準確性。

5 結論

配礦工作是華銀鋁礦開采的重要組成部分，采場配礦、洗后礦堆場配礦、合格鋁土礦堆場配礦相統一的一體化配礦是關鍵。采礦臨時用地、雨季采場出礦、基礎地質數據、運距、難洗膠泥礦占比、生產數據采集等是影響配礦工作的主要因素。構建礦體三維地質模型、建立礦區的三維地理信息平臺、建設礦山大數據分析平臺、完善生產數據實時監控系統、開發智能移動平臺等新技術是進一步提高一體化配礦質量的重要途徑。