降低磁海鐵礦礦石貧化率的措施

陳真，蔣睿卿

（新疆鋼鐵雅滿蘇礦業(yè)有限責(zé)任公司）

1 前言

磁海鐵礦礦體賦存條件非常復(fù)雜,零星小礦體、盲礦體出現(xiàn)較多,很難做到對(duì)它進(jìn)行“分穿分爆”，在開采過程中礦石貧化率居高不下一直影響著礦石的質(zhì)量，同時(shí)提高了破礦成本及干磁選拋廢的倒運(yùn)費(fèi)，造成磁海采選成本的增加。自露天礦山開采以來，通過近幾年的生產(chǎn)實(shí)踐看，受磁海鐵礦復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造影響，只有在主要的厚大礦體開采其間才可以完成礦石貧化率指標(biāo)，對(duì)其它地段的礦體很難完成。所以降低磁海鐵礦礦石貧化率，降低采選成本，是磁海地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員解決的問題。

2 磁海鐵礦礦區(qū)地質(zhì)特征及工作現(xiàn)狀

磁海鐵礦是雅滿蘇鐵礦的接替礦山，屬于深凹露天開采。礦區(qū)位于新疆哈密市南186km處平坦戈壁灘上，距雅滿蘇鐵礦110km（路距），與雅滿蘇鐵礦公路相通，交通條件較好，100km范圍內(nèi)僅有雅滿蘇鐵礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，無其他永久性居民。該礦區(qū)地形起伏不大，切割不深，屬微弱剝蝕的殘丘戈壁區(qū)，氣候特征為干燥、多風(fēng)沙，夏季酷熱，冬季嚴(yán)寒，具有降雨量少，自然溫差大的特點(diǎn)。

該鐵礦屬于“火山-侵入熱液交代礦漿充填礦床”。含礦帶賦存于輝綠巖或輝綠巖與長(zhǎng)英片（角巖）巖接觸帶附近，礦體受輝綠巖體內(nèi)構(gòu)造裂隙控制，裂隙斷開發(fā)育，造成多礦體中夾層巖較多出現(xiàn)。礦體在形成過程中受到區(qū)域內(nèi)小斷裂的影響，礦體連續(xù)性非常差，使得礦體地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，礦體出現(xiàn)頻繁的尖滅再現(xiàn)，并具膨大收縮、脈狀、及尖滅再現(xiàn)的現(xiàn)象，在生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)未勘探到的盲礦體、零星小礦體。再加上后期巖漿受到構(gòu)造的變化，出現(xiàn)復(fù)試背斜、向斜構(gòu)造，從而使礦體形成規(guī)律復(fù)雜，礦層以主要層狀、脈狀、條帶狀為主。礦體走向?yàn)闁|西走向，傾角60°～70°，平均傾角65°，礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)、溶蝕結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要為塊狀、礫狀、條帶狀、侵染狀。主要金屬礦物為磁鐵礦，其次赤鐵礦、褐鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦。脈石礦物主要為輝石、石榴石。其次為輝綠巖、石英、長(zhǎng)石、白云母。

含礦帶順背斜北翼，沿北傾方向延深。其中礦體因成礦前構(gòu)造裂隙產(chǎn)狀的控制，礦體產(chǎn)狀南傾。礦體形成時(shí)受斷裂構(gòu)造的影響和巖漿活動(dòng)的破壞，使得礦體的連續(xù)性較差，礦體在空間上被分離出繁多零星的不規(guī)則小礦體。礦巖穿插現(xiàn)象較多，節(jié)理及層面構(gòu)造較發(fā)育，巖體結(jié)構(gòu)破碎，礦體規(guī)模小，礦體數(shù)量眾多，相互間距疏密不等。在開采中發(fā)現(xiàn)，礦體賦存狀態(tài)與地質(zhì)報(bào)告不相符，隨著剝離的推進(jìn)和延深，證明礦體傾向與報(bào)告不符，即從1120～1090m水平被揭露出來的礦體傾向總體都向南傾，這與地質(zhì)報(bào)告相反，造成在采礦過程中損失率和貧化率難以控制。在探槽的編錄過程中不僅是傾向發(fā)生變化，而且經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證礦體走向也發(fā)生了很大的變化，因此礦體產(chǎn)狀、走向、規(guī)模均發(fā)生明顯變化。其特點(diǎn)是礦體上、下盤無論在延伸和延深方向，總會(huì)呈現(xiàn)階步或被巖體斷開，并且礦體中夾層較發(fā)育，多呈似層狀、透境狀、不規(guī)則狀，分布無明顯規(guī)律。經(jīng)過專家多次實(shí)地分析和勘查，磁海鐵礦是國(guó)內(nèi)罕見的復(fù)雜礦體群。

3 磁海礦石貧化率居高的原因

磁海鐵礦較高的原礦貧化率降低了成品礦量、降低了原礦品位，增加了破礦、選礦成本，還增加了干磁選拋廢的倒運(yùn)費(fèi)。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地編錄、觀察研究，綜合分析，認(rèn)為磁海鐵礦礦石貧化率偏高有以下原因：

（1）由于礦體賦存條件非常復(fù)雜，在鉆機(jī)進(jìn)行穿孔工作時(shí)，地質(zhì)人員在編錄中發(fā)現(xiàn)有的盲礦體出現(xiàn)，這樣使工作面的礦巖性質(zhì)有所改變，導(dǎo)致在開采中造成礦石貧化率的提高。由于原地質(zhì)勘探資料與實(shí)際情況有所偏差，使得現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)人員對(duì)礦巖界限不十分清楚，這也是影響礦石的貧化率原因之一。

（2）地質(zhì)人員對(duì)礦巖混雜爆堆進(jìn)行取樣時(shí)，有時(shí)存在取樣不全，造成現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員對(duì)礦巖性質(zhì)沒有全面的了解，從而使得礦石貧失率提高。

（3）開拓、采礦方法的工程布設(shè)、設(shè)備的選型以及爆破方式需要進(jìn)一步優(yōu)化。合理布置采場(chǎng)工作面和選擇推進(jìn)方向?qū)档偷V石的貧化具有至關(guān)重要的意義。穿孔、挖掘設(shè)備的選型以及合理的爆破設(shè)計(jì)對(duì)復(fù)雜礦體的分采也十分關(guān)鍵。礦區(qū)圍巖普遍硬度大，使所布的探槽有時(shí)不能完全揭露礦巖界線，導(dǎo)致礦體的二次圈定提供依據(jù)不可靠，無法給采礦提供真實(shí)的資料，造成礦石的貧化。

（4）爆破作業(yè)后在采場(chǎng)形成的礦堆，需使用挖掘機(jī)裝運(yùn)礦車運(yùn)出。由于爆堆為零星小礦體和巖石混合爆破，無法滿足“分穿分爆”、“分裝分運(yùn)”，造成礦巖混合嚴(yán)重，是導(dǎo)致貧化率高的一個(gè)要因。炮孔布置不能夠按照礦體傾角大小進(jìn)行穿孔，而是采用大面積的直孔穿孔爆破，導(dǎo)致礦巖混雜，最終致使貧化率偏高。

（5）在實(shí)際編錄和采掘過程中發(fā)現(xiàn)大部分礦體夾石多，無法單獨(dú)剔除，從而造成礦石的一次貧化；局部地段均出現(xiàn)底部見礦或底部礦體尖滅現(xiàn)象，在原礦采掘中造成二次貧化。也是造成貧化率高的一個(gè)重要原因。

4 降低礦石貧化率地質(zhì)工作所采取的措施

正確的勘探方法、合理的勘探程度尤為重要，它是采掘工作的基礎(chǔ)，決定礦山生產(chǎn)計(jì)劃、采礦生產(chǎn)設(shè)計(jì)。隨著磁海鐵礦露天采坑逐年下降，結(jié)合這幾年大量的地質(zhì)工作和對(duì)礦體賦存情況的勘探，通過“探采結(jié)合，探礦超前”的原則進(jìn)行勘探工作，以槽探和生產(chǎn)潛孔鉆探為主，結(jié)合礦山地質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)管理工作手段，更加詳細(xì)、準(zhǔn)確修正原勘查報(bào)告所圈定的礦體結(jié)構(gòu)構(gòu)造、品位、厚度、延長(zhǎng)、延深等地質(zhì)特征，對(duì)各水平礦體二次圈定提供重要科學(xué)依據(jù)，從而為采礦提供準(zhǔn)確資料，同時(shí)也可以找到未勘探出的盲礦體，達(dá)到了探礦增儲(chǔ)的目的，最重要的是降低磁海鐵礦礦石貧化率。

4.1 地質(zhì)技術(shù)工作

（1）對(duì)鉆機(jī)所打每一個(gè)工作面都要認(rèn)真編錄，同時(shí)做好鉆孔取樣工作，編錄中遇見的礦石孔，都應(yīng)及時(shí)聯(lián)系測(cè)量人員，將其孔位投在礦體圖上，修改礦體平面圖，對(duì)礦體平面圖進(jìn)行二次圈定，以使礦體平面圖更加準(zhǔn)確，為下平臺(tái)工作提供地質(zhì)資料。

（2）采掘時(shí)發(fā)現(xiàn)的盲礦體，如通過掌子面觀察到的或工作面上有露頭的盲礦體，要及時(shí)測(cè)出界線，在礦體圖上描繪出來，進(jìn)行二次圈定，以此控制下水平礦體賦存狀態(tài)。

（3）加強(qiáng)地質(zhì)工作，將鉆探與槽探工作緊密結(jié)合，及時(shí)、客觀掌握礦體賦存狀態(tài)和品位變化，給采礦人員提供準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，嚴(yán)格對(duì)礦巖進(jìn)行“分穿分爆”，降低礦石貧化率。

（4）綜合探礦的主要方法，對(duì)鉆孔的地質(zhì)編錄及槽探的編錄，通過這兩種方法相結(jié)合可以比較準(zhǔn)確的判斷出礦巖界線，也是修改本水平的礦體平面圖重要資料。如圖1所示。

圖1 潛孔鉆探探礦現(xiàn)場(chǎng)編錄圖

（5）地質(zhì)技術(shù)人員在進(jìn)行潛孔鉆取樣時(shí)，根據(jù)礦化均勻程度、礦石類型復(fù)雜程度，進(jìn)行爆區(qū)綜合取樣。每個(gè)爆區(qū)取樣品數(shù)量不小于見礦孔總量的三分之一。取樣原則是以礦石品級(jí)類型劃分（磁鐵貧、富礦），將同一品級(jí)的、相鄰的炮孔進(jìn)行每孔取樣后現(xiàn)場(chǎng)混合，樣品原始重量在2kg以上。探槽施工前應(yīng)將設(shè)計(jì)端點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)設(shè)到現(xiàn)場(chǎng)，工程結(jié)束后以實(shí)際驗(yàn)收探槽端點(diǎn)為準(zhǔn)，若中間有間斷、障礙物或拐彎，必須對(duì)所有拐點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。施工方必須按照《探礦施工通知書》的要求完成探礦工程，同時(shí)確保施工質(zhì)量和進(jìn)度。

4.2 地質(zhì)管理工作

地質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)管理工作是礦山企業(yè)不可忽視一項(xiàng)工作，它貫穿于采礦的整個(gè)工序，采準(zhǔn)期間地質(zhì)人員隨時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和觀察。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)督管理工作力度，重點(diǎn)解決磁海礦石貧化率。

（1）地質(zhì)人員應(yīng)把鉆孔編錄資料及取樣化驗(yàn)的結(jié)果及時(shí)提供給現(xiàn)場(chǎng)管理人員，以指導(dǎo)對(duì)礦石堆放點(diǎn)的準(zhǔn)確選擇，同時(shí)做到將巖石爆堆中出現(xiàn)的礦石盡量單獨(dú)回收，以降低礦石貧化率。

（2）當(dāng)鉆機(jī)進(jìn)行工作時(shí)，地質(zhì)人員要及時(shí)對(duì)鉆孔地質(zhì)編錄、取樣，掌握工作面的地質(zhì)品位及礦體的賦存狀況。將現(xiàn)有地質(zhì)資料進(jìn)行修改，對(duì)礦體重新圈定。進(jìn)一步控制下一水平的礦體。

（3）通過不定期對(duì)操作工按照作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，再加上施工單位對(duì)熟練掌握操作人員進(jìn)行管控，極大降低了人員流動(dòng)性，從而使貧化率明顯的降低。

（4）完善磁海鐵礦地質(zhì)各項(xiàng)技術(shù)規(guī)定和管理制度,建立有關(guān)礦山生產(chǎn)的責(zé)任追究制，強(qiáng)化管理職能，加強(qiáng)地質(zhì)管理工作。深入現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)地質(zhì)技術(shù)指導(dǎo)工作，及時(shí)向質(zhì)檢工下發(fā)“爆破指令挖掘單”。細(xì)化地質(zhì)工作，將各項(xiàng)地質(zhì)數(shù)據(jù)及時(shí)的進(jìn)行對(duì)比分析，精確礦體平面圖。

（5）進(jìn)一步完善和規(guī)范地質(zhì)數(shù)據(jù)的采集、測(cè)定、計(jì)算等工作。

4.3 降低貧化率的措施

為了使地質(zhì)工作有條不紊的進(jìn)行，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)存在的不足之處采取以下措施解決：

依據(jù)礦石貧化率的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員在生產(chǎn)中對(duì)兩礦層間大于2m的巖石層嚴(yán)格做到“分穿分爆”，為避免對(duì)混雜的礦石爆堆進(jìn)行分裝造成的礦石損失，要求加強(qiáng)爆堆的取樣與化驗(yàn)工作，使礦石的分裝更加科學(xué)。

采場(chǎng)存在許多礦巖大塊，未及時(shí)處理，這對(duì)同一地段的下一爆破工作帶來不便，可能降低地質(zhì)品位，使貧化率升高，為此，要求及時(shí)處理大塊，并嚴(yán)格執(zhí)行穿孔爆破地段下臺(tái)階地面殘余的礦堆或巖堆要清挖干凈，做到不讓采出的每一噸礦石遺留損失，杜絕礦巖混裝。

現(xiàn)場(chǎng)管理人員對(duì)落地礦礦巖比例沒有準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，這樣會(huì)一定程度造成貧化率的升高，為了解決這種狀況，地質(zhì)人員要及時(shí)把鉆孔編錄資料及取樣化驗(yàn)的結(jié)果提供給現(xiàn)場(chǎng)管理人員，以指導(dǎo)對(duì)礦石堆放點(diǎn)的準(zhǔn)確選擇。

誤將礦石倒入排土場(chǎng)的原礦，要求發(fā)現(xiàn)后用鏟車進(jìn)行回收，避免人為的遺漏，要求地質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)管理人員，對(duì)礦巖混雜較嚴(yán)重的爆堆進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管，對(duì)誤倒入排土場(chǎng)的礦石必須及時(shí)的回收。

日常生產(chǎn)中礦石貧化的數(shù)據(jù)采集、測(cè)定、計(jì)算工作，直接反映出資源的利用程度高低、礦床開采經(jīng)濟(jì)效果好壞,對(duì)指導(dǎo)礦山生產(chǎn)有很重要的意義。需要利用科學(xué)的數(shù)據(jù)采集測(cè)定以及計(jì)算方法，將磁海鐵礦的地質(zhì)管理和監(jiān)督工作納入科學(xué)軌道,有效地開展降低礦石貧化工作,提高回采率和原礦入選地質(zhì)品位,使礦產(chǎn)資源得到最大限度的利用，才能取得最佳經(jīng)濟(jì)效果。

通過兩年多的實(shí)踐，磁海鐵礦地質(zhì)貧化率大大的降低。

采取措施前后貧化率對(duì)比見表1。

表1 采取措施前后貧化率指標(biāo)對(duì)比表 %

5 結(jié)束語

磁海鐵礦地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，在開采的過程中也常發(fā)現(xiàn)磁海礦體連續(xù)性較差，直接影響著礦石的貧化。盡管在開采中礦石的貧化率是不可避免的，但只要進(jìn)一步完善地質(zhì)技術(shù)工作，將槽探與鉆探工作相結(jié)合，做到邊探邊采，及時(shí)對(duì)礦體進(jìn)行二次圈定，就能更準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)礦體的基本形態(tài)。同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理工作，現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)督工做到嚴(yán)格進(jìn)行交接班，做好現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督、調(diào)配和記錄工作，技術(shù)管理人員不定期對(duì)采場(chǎng)、排土場(chǎng)及落礦堆進(jìn)行檢查，嚴(yán)格按照公司礦山質(zhì)量管理規(guī)定進(jìn)行考核，使礦石的貧化率降到最低，達(dá)到對(duì)礦石的綜合利用的目標(biāo)。在生產(chǎn)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，多分析研究總結(jié)，及時(shí)進(jìn)行完善，才能確保礦山工作的順利進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展。

[1]陳國(guó)山，戚文革.礦山企業(yè)管理.北京：冶金工業(yè)出版社.2008.

[2]張虹，劉東升.爆破工藝對(duì)礦石損失與貧化的影響.礦業(yè)快報(bào)，2007，（06）.