秦楊楊
(甕福(集團)有限責任公司,貴州 貴陽 550508)
甕福磷礦穿巖洞礦屬貴州磷化集團旗下控股子公司甕福集團,是一大型露天海相沉積巖磷礦山,設計開采服務年限30 年,生產能力為350 萬t/年,是集團公司磷礦石供給的主要基地,擔負著企業高產優質資源保障的重任,其質量管理水平關乎企業發展的行穩致遠。
貴州省是中國磷礦重要基地,也是全球少數幾個磷礦富集區之一。其中,僅福泉市已探明的磷礦儲量就達40 億噸以上,占貴州省磷礦儲量的77.8%,素有“亞洲磷都”的美譽。其中,位于福泉市道坪鎮的穿巖洞礦是大型露天礦山,根據貴州省地礦局一一五地質大隊《貴州宏福實業開發有限總公司甕福磷礦穿巖洞礦段17+150m~23 勘探線資源儲量核實報告》顯示礦區探明資源儲量為2.8 億噸,是一大型海相沉積磷礦巖礦床,含礦巖系為下震旦統洋水組(Z1y)。礦段內磷礦劃分為a、b 兩層礦。a 礦層賦存于地層Z1y2 中,底界為Z1y1,頂界巖性為淺灰、灰色中厚層狀細晶白云巖,中間有水云母粘土巖或泥質白云巖。礦層之上為較為穩定的Z1y3 淺灰、灰白色厚層至塊狀細至粉晶白云巖。b 礦層:礦層賦存于Z1y4 地層中,底界為Z1y3 淺灰或灰白色厚層至塊狀細至粉晶白云巖;底部為一套含炭質、硅質團塊、白云質磷塊巖,中上部為灰、淺灰色中厚層白云質磷塊巖;礦層之上為較為穩定的Z2dn1淺灰、灰白色厚層狀細至中晶含磷白云巖、白云巖。a、b 兩礦層夾一層較為穩定的白云巖夾層(Z1y3-G 夾層),為主要標志層。
穿巖洞礦根據礦體賦存條件、三維建模、地質編錄、現場取樣等方式,建立了一套較為完整的礦石生產質量管理運行圖,貫穿于整個采礦工藝體系,并用于指導現場生產作業。其采礦作業生產流程為:摸清家底,根據礦體賦存條件進行礦塊劃分,結合礦山三維軟件建模,輔以地質編錄,詳細了解掌握礦石各組分含量及區域劃分;以質定用,按照年、月度采礦作業計劃,對礦塊進行穿爆作業,隨后分別對炮孔及爆堆進行取樣送檢,根據數據結果對礦石用途進行劃分(送選或外銷)。
礦石生產質量管理一方面體現在對礦石三率進行統計分析,做好現場生產作業質量監管;另一方面是將礦產資源最大化利用,創造更優效益。穿巖洞礦在礦石實際生產作業過程中,盡管礦石符合度高于考核底線,但也暴露出質量管理方面存在的不足及原因分析,總結如下。
1.3.1 地質條件影響礦石質量
在露天礦山開采過程中,地質條件對礦體開采具有較大影響。穿巖洞礦段內東西翼礦體呈背斜構造,東翼急傾斜礦體在開采過程中貧化率較高;同時,斷層及采空區對礦體的采礦帶來較高的損失及貧化率。
1.3.2 工藝質量影響礦石質量

圖1 穿巖洞礦質量管理運行圖
采礦工藝質量的控制與優化對質量管理具有重大意義,在穿爆工藝、挖運、清理涉礦區域廢石等環節,需嚴格按工藝流程進行作業,同時,涉礦區域的廢石清理需全程旁站式監督。減少礦石貧化、損失及廢石清理質量較差帶來的送選礦石質量波動造成符合度偏低等影響。
穿巖洞礦位于白巖-高坪背斜南段,工業磷塊巖賦存層位為震旦系下統洋水組。礦段地質構造簡單,破碎帶不發育;礦體頂底板較完整穩固;風化和巖溶作用較弱;不良工程地質問題相對單一,對礦床開采只產生局部影響,屬于工程地質條件簡單、巖溶化巖層為主大型海相沉積磷塊巖礦床[1-2]。
根據礦體地質賦存條件,設計采用沿礦體頂板拉開段溝,采剝工作面向兩側分別推進,縱向移運礦巖,采剝工作自上而下水平分層[3],b 層礦、夾層和a 層礦沿傾向依次超前穿孔爆破、分采分運、集堆推運、挖掘機鏟裝的采剝方法。
黨的十九大精神將“質量強國”寫入黨代會報告,經濟發展由高速增長階段向高質量發展階段邁進,把高質量發展提升到了前所未有的高度。
甕福磷礦為實現磷資源價值最大化,提高經濟效益,根據資源分布、磷礦石賦存條件及產品不同流向、不同用途、不同質量要求及精益生產調度管理要求制定“價值調度 精料政策”24 字方針,即摸清家底、創新方法、以質定用、建立制度、精益生產、提質增效。穿巖洞礦根據“價值調度 精料政策”方針內容,結合現場生產實際梳理質量管理的關鍵環節,提出“五分四取一清”概念,并強化執。
“五分四取一清”是指分級、分采、分運、分堆、分用、地質鉆孔車板貨場取樣、清理涉礦區域廢石。強化“五分四取一清”的具體內涵如下。
3.1.1 分級
根據礦山地質構造、礦石顏色、組分、成因、結構、類型等研究分析,對礦塊進行地質編錄、刻槽取樣、化驗分析,全面掌握礦石賦存規律,結合磷及磷化工行業終端產品對礦石原材料的需求,精準地將礦石劃分為b2-4、b1 和a 三級[4]。
3.1.2 分采
根據礦石分級結果,及時調整采礦計劃,細化各礦塊分采設計方案,優化調整炮孔孔網參數,降低炮孔偏斜率、礦石大塊率及廢石混入率,極大地提高礦石回收率,確保礦石資源最大化利用。
3.1.3 分運
根據生產作業計劃,明確每日鏟裝、運輸等作業任務,并在班前會中交底,使裝運環節簡單明了,實現礦石分運及精準配礦。
3.1.4 分堆
根據礦石的質與量進行分運,配套出臺了外銷貨場、堆存貨場、外購貨場分堆方案,將貨場按照礦石不同品級進行分類堆存,樹立分堆標牌,運輸作業按標牌指示分區堆存,實現礦石分堆。
3.1.5 分用
分用階段,根據生產調度指令,結合堆(貨)場礦石質量,實現分用。
3.1.6 地質鉆孔車板貨場取樣
如圖2、3 對計劃范圍內礦石開采,前期沿礦層斷面進行刻槽取樣,掌握該原生礦石各項指標;隨即在鉆孔作業過程中,對礦石炮孔灰沿斷面取樣,了解該炮孔所含礦石成分及占比,復核與刻槽樣的差異;在運輸送選環節,在貨場將運輸礦石按1 車/鏟的方式進行取樣,復核與鉆孔樣的差異;最后在貨場取樣,是對前三步的取樣的綜合分析,充分了解礦石的指標及組分[5]。

圖2 地質刻槽取樣

圖3 鉆孔取樣
3.1.7 清理涉礦區域廢石
清理涉礦區域廢石是指在實際生產作業過程中,將礦層頂底板、夾層進行清除,現場管理人員全程“旁站式”監督作業,避免礦石貧化及損失。
3.2.1 提高現場質量管理
在采礦作業過程中,由于現場管理人員及設備操作手的水平有限,對礦石賦存情況及組分含量的認識有待提高,從而使得礦石開采出現貧化及損失現象。根據以上存在的問題,制定了采剝計劃解讀宣貫、質量管理培訓計劃、礦石肉眼辨識技能比武等措施,將逐步提高各涉礦崗位人員的質量管理意識。
3.2.2 強化工藝質量提升
按露天礦山開采工藝流程(穿孔、爆破、鏟裝、運輸、推排),在穿爆及裝卸環節應提升工藝質量管控,嚴格按設計參數對礦石進行穿爆作業,控制孔網參數及超深,避免礦石貧化。
甕福磷礦穿巖洞礦結合生產作業實際,在落實“價值調度 精料政策”24 字方針的同時,創造性地提出“五分四取一清”方案,將質量把控環節可視化管理。自提出、落地實踐以來,礦石生產質量穩步提升,成績斐然。上年度全年送選礦石符合度93.79%,自今年起截至五月,送選礦石符合度92.27%。送選符合度已接近去年全年平均水平,標志著礦山質量管理向前邁進一步,同時,也為下游選礦環節節約了成本。
露天礦山生產質量管理由多方面因素組成,本文以甕福磷礦穿巖洞礦為例,通過“價值調度 精料政策”及“五分四步一清”的方式,有效將貧富礦石進行區分,從而更好地將礦產資源實現價值最大化利用,提高了企業的經濟效益。