露天礦山配礦優化研究分析

摘要：為了提升西藏玉龍銅礦礦產資源的利用率，保證礦石品位的均衡和穩定，對礦石質量進行管理和規劃，對西藏玉龍銅礦礦山配礦的優化方案研究分析，將其輸入系統程序中，使之成為一套完整的優化方案。經過實驗分析，其優化方案將使露天礦配礦優化變為簡單有效、配礦效率高，對企業經濟效益有明顯提升的可行性方案，以滿足礦石的質量要求，增加礦石產量。科學合理的配礦能夠保證礦石品位的穩定，提高企業的經濟效益，使企業能夠可持續發展。

關鍵詞：露天礦山配礦；礦石質量規劃；品位經濟效益在西藏玉龍銅礦礦山生產中，使用配礦來進行礦石質量規劃和管理。配礦的使用在礦山經營生產中占主導地位，其主要是用來提升礦產資源的利用率，在配礦過程中保證礦石品位的穩定。因其在開采過程中的科學運用，從而達到使配礦提升經濟效益的目的。不過在現階段的礦山企業中，配礦的使用存在著兩方面的工藝難題［1］。一是因為配礦所需數據量巨大，從而拉低了有效工作率，通過人工數據整理編程所需時間過長，技術難度大，所需的生產信息傳輸困難，導致了礦石品質不均勻，品位浮動大。另一點是由于礦石組成元素復雜，其品位變化較大。因此，在近年來我國礦山企業科技進步過程中，不斷地產生了新的配礦使用工藝，通過不同的技術來實現提高回收率、提升礦石品位、降低生產成本等有助于企業發展的重要條件。

1基本原理與配礦流程

1.1基本原理

配礦的實質是根據礦山生產條件和環境，進行礦石質量均衡的系統工程，將高低品位各不相同的礦石按照一定的比例進行混合，達到礦石品質均勻。

配礦的主要作用是對礦石的質量進行控制，所以在配礦的使用上，對于礦石品位的精確掌握是這項技術的核心內容。對于不同礦石區域使用DIMINE軟件對可布孔平臺進行地質模型估值，待化驗結果出來后建立爆堆數據庫，利用爆堆數據庫對礦石品級的劃分是對爆堆品位結果有直接的影響，目前在玉龍銅礦中用到的取樣方法有“掏心取樣法”“斷面刮粉取樣法”。掏心取樣法是18 m孔深的礦粉堆（含超深2 m）的坡面角為∠37°～∠42°，堆置高度為57～62 cm；12 m孔深的礦粉堆（含超深1.5 m）的坡面角為∠37°～∠39°，堆置高度為51～54 cm。根據礦粉堆形態（圖1a、1b），確保每層（3 m）礦粉取出體積相近，確保取樣的均勻和準確，設計出“掏心”取樣工具的直徑為65 mm，長80 cm，斜切角度為∠5°的取樣工具（如圖1c、1d）。

本文主要是對爆堆礦石品級分布以及使用DIMINE軟件優化模型來進行研究，并且通過使用DIMINE軟件來進行數據分析，從而使露天礦山配礦技術得以優化［2］。配礦的流程順序為：首先將需要用到的爆破平臺進行布孔，再利用潛孔鉆機穿孔取樣，穿孔直徑Φ140 mm，孔網參數6.5 m×4.5 m。臺階爆破采用垂直孔，孔深16.0～16.5 m，其中超深1.0～1.5 m，采用矩形或梅花形布孔，爆破平臺取樣時精確記錄取樣點的坐標位置，然后對樣品化驗，記錄爆破點的樣品的品位數據，確定其實際位置，運用化驗結果進行炮孔二次圈定，同時建立炮孔數據庫，再將炮孔數據庫進行導出，對爆堆進行不同的品位劃分，接下來對以上內容進行重復操作，一直到每一個爆堆都估算完成，最后利用DIMINE軟件進行網格估值，輸入配礦參數后把估值計算的模型及數據導出，綜合配礦參數，最后得到優化的配礦結果。目前玉龍銅礦的主要配礦方法主要有：采礦區內配礦、礦倉配礦、儲礦堆場配礦、聯合法配礦，其他還有洗礦配礦、均化配礦等。

（1） 采礦區平臺配礦法

采礦區平臺配礦是指在同一采區平臺上，按照配礦規程，將高低品位礦石在平臺上一個接一個地爆堆成一定比例的配礦，并按照生產指標，將同一采區內的礦石按月進行配礦，并將其送到粉碎站進行粉碎。此法操作簡便，生產效率高。但在實際應用中，需要提供高精度的礦床地質品位數據。

（2） 礦倉配礦

料倉配礦一般適用于距離礦山較遠、有配礦倉的情況。配礦倉和一般的礦倉不同，它的空間是根據配礦量和選擇的品位來設置和劃分的，根據不同的礦石品位來設置配礦倉的每一個空間的容量，根據開采的總需要來設置配礦倉的體積；根據不同的礦石等級，對其進行了二次配礦。

（3） 儲礦堆場配礦

儲礦堆場配礦方法適用于目前我國礦山開采中，一般都是低品位的，但為了實現選廠提供的優質資源的同時，又能使低品位的礦山得到充分利用，這時需要將相應量的高品位礦石從采礦區輸送到較高品位的地區，并進行配礦，以保證提供的優質礦石的穩定性。堆場通常設在離破碎工位較近的地方，將礦石按等級分類。按這種方法配礦，不僅可以保證出礦的質量，而且可以保證出礦的產量。在采礦區中，通常有35%～40%的低級礦存在。

（4） 聯合法配礦

聯合配礦是指通過料倉、貯礦、堆場方式來實現的。在礦山初期，由于采出的礦石品位很高，可以達到所需供給的品位，適宜采取料倉配礦方式。

由于受礦山環境的影響，采礦區的礦石品位已逐步不能滿足生產需要，為了保證高品位礦石的產量，需要加速對高品位的礦石進行拓寬。在靠近礦倉的地方，不但可以存放高等級的礦石，還可以按照礦山的要求存放不同等級的礦石，當需要某種等級的礦石時，可以從堆場中調取。

通過多年的生產實踐，我們找出一套適合玉龍銅礦各系統配礦的方法：三選廠適合采用采區內配礦法；一、二選廠采用采區內配礦加礦倉配礦并行的綜合配礦模式（使用多平臺斑巖及角巖按采區內配礦法形成混合礦備于礦倉內，再使用高品位硫化礦與混合礦按礦倉配礦法供入選廠）。采礦區內配礦流程見圖2。

1.2配礦原則

（1） 均衡生產，確保出礦質量。在一定時期內，各采礦點的采礦量受礦石儲量、生產設備和人員等因素的限制。在制定配礦計劃的時候，要對每一個工作平臺出礦位置的生產能力進行充分的考慮，這樣才能彼此之間進行協調，實現生產任務與生產能力之間的平衡，才能達到礦山產量的要求。

（2） 貧富兼收，確保品位平衡。在實際開采中，各個出礦點的品位存在著很大的差別，而且在同一出礦點，不同階段的品位也有很大的起伏，因此，在配礦時要考慮到這一問題。礦場配礦的終極目標是利益最大化，而礦場的利益又取決于礦場的品位，所以配礦方案既要保證礦場的產量，又要確保礦場的平衡。

（3） 精煉。隨著露天礦資源儲量的逐步減少，礦石品位的相對降低，采礦企業為追求更大的利益，其生產成本不斷提高；對每一道工序都有更高的要求。所以，礦石的配比必須要精確，要準確，要快速。

（4） 成本控制。在制定露天礦配比方案時，既要兼顧礦石的產量，又要兼顧礦石的質量，減少消耗，降低成本。在保證礦井安全的條件下，應該選用費用最少的一種方法。

1.3配礦方案優化取得成績

1. 品位波動幅度減少（詳情見圖3、圖4）。

2. 選礦、冶煉回收率有所提高，如圖5所示。

2工程應用

這種配礦優化技術在實際操作中也有著不俗的表現，使用配礦優化技術從而實現礦山企業發展，在經濟效益和生產中都貢獻了很大力量，本文所介紹的優化技術是現在礦山行業中使用效果最好并且最具實用性的露天礦山配礦優化技術［3］。

3結果分析

通過上述配礦使用，在結果中可以清晰地看到配礦優化技術對于傳統技術有著巨大的進步，在DIMINE系統中的操作技術下，通過其操作過程，使得露天礦山配礦技術基于傳統配礦技術有著實質性的提升。在計算、操作方面也更加簡單、快捷，不僅滿足生產需求，還極大地增加了企業的經濟效益，保證礦產資源質量。另一方面，因為使用不同的爆堆對不同礦石區域有一定的作用，極大程度地降低了礦石品位的浮動變化，保證了出礦的礦石有著極高的品質，縱觀整體結果來看，在礦體復雜爆堆，炮孔二次圈定根據平臺地質編錄、炮孔現場測量等手段對礦體模型優化，優化后的礦體模型和DIMINE軟件結合使用對露天礦山配礦技術有極大的提升。4未來發展

通過以上說明和案例分析，優化后的礦體模型和DIMINE對于露天礦配礦有實際作用。那么在未來礦山企業在露天礦生產過程中可以引用這種技術從而達到生產上的進步。在這套系統中，對于爆破堆形態穩定和品位分布變化較小的情況下有著良好的作用，但是對于爆破堆穩定性較差，品位分布范圍廣的露天礦山還達不到很理想的效果。還要將其拋擲情況、改進爆破堆品位設置計算、對爆破堆品位預算方法的深入探討等問題加入到研究項目中。所以在未來發展過程中，還需要通過不斷的研究，進一步提高模型數據分析等現代化工業技術，對于爆破堆品位分布預算和爆炸形態、數據模型處理技術也將成為今后露天礦配礦優化方案研究重點。使得這套露天礦配礦優化方案更成熟，能力范圍更廣。

5結論

綜上所述，本文對于西藏玉龍銅礦露天礦山配礦優化技術進行分析。在許多配礦優化工藝中選擇優化礦體模型和DIMINE軟件結合的優化技術來作為主要內容。而且找出實際案例進行說明，來體現這種配礦優化技術的優越性和實用性，也驗證了這套配礦優化方案在具體企業生產中的實際性能。通過案例的研究結果可以看到，本文中提出的露天礦配礦優化方法有著清楚的數據展示能力、簡約的操作過程、快速準確的數據處理能力從而使得配礦技術變得簡單，大大地提高了露天礦山的生產能力。

參考文獻：

［1］于輝勝，朱文景，馮紅剛，等.露天礦山開采配礦方案的經濟效益分析與應用［J］.現代礦業，2021，37（6）：1416，22.

［2］劉思魯.大型露天鐵礦多目標配礦優化模型及應用［D］.西安：西安建筑科技大學，2022.DOI：10.27393/d.cnki.gxazu.2022.000666.

［3］孟倩倩.多金屬露天礦多目標生產配礦優化研究［D］.西安：西安建筑科技大學，2019.DOI：10.27393/d.cnki.gxazu.2019.000345.

作者簡介：陳學成，男，青海民和人，本科，研究方向：露天礦配礦優化研究分析。