三道莊露天礦的礦石質(zhì)量管理＊

周曉將

（洛陽(yáng)欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司礦山公司， 河南 洛陽(yáng)市 471542）

三道莊露天礦的礦石質(zhì)量管理＊

周曉將

（洛陽(yáng)欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司礦山公司， 河南 洛陽(yáng)市 471542）

對(duì)三道莊露天礦礦石質(zhì)量管理工作重點(diǎn)及影響礦石質(zhì)量管理的因素進(jìn)行了分析。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)基礎(chǔ)資料收集匯總，并結(jié)合軟件應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)礦石質(zhì)量管理的軟件化操作。明確礦石質(zhì)量管理原則，安排專(zhuān)職人員制定配礦計(jì)劃。建立配礦信息反饋機(jī)制并及時(shí)上報(bào)決策層，實(shí)現(xiàn)礦石質(zhì)量管理的人機(jī)交互操作。實(shí)踐證明，三道莊露天礦礦石質(zhì)量管理的手段科學(xué)，方法可行、易于操作。

露天礦；礦石質(zhì)量管理；管理系統(tǒng)；配礦

三道莊露天礦已有40余年的開(kāi)采歷史，現(xiàn)進(jìn)行4萬(wàn)t/d的采礦規(guī)模建設(shè)［1］，礦巖剝采比1.2t/t左右。隨著露天開(kāi)采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，采場(chǎng)剝離出的次品位礦石量不斷增加，其中鉬原礦品位在0.06%～0.08%間的低品位礦石占總采出礦量的比例達(dá)37.5%以上，礦體品位變化系數(shù)為80%～150%［2］，由于單鎢型礦體未大面積揭露，鎢原礦品位總體偏低。

1 礦石質(zhì)量管理工作重點(diǎn)

三道莊露天礦礦石質(zhì)量管理工作主要負(fù)責(zé)礦山3座圓錐式碎礦站的原礦供給質(zhì)量均衡，控制下游7家鉬選礦單位入選礦石質(zhì)量均衡，并負(fù)責(zé)3家鎢選礦回收單位的鎢原礦質(zhì)量管理。為保證公司計(jì)劃指標(biāo)的完成，最大化降低低品位礦石資源的流失，充分回收鉬和鎢兩種重要稀缺礦產(chǎn)資源。礦石質(zhì)量管理工作是三道莊露天礦地質(zhì)工作中的重要內(nèi)容，通過(guò)一定的手段和方式合理搭配高品位的富礦和低品位的貧礦，使之混合均勻。

2 影響礦石質(zhì)量管理因素

三道莊露天礦年均采出礦量達(dá)1500萬(wàn)t以上，日常配礦工作難度大，影響礦石質(zhì)量管理的因素主要有以下幾方面。

（1）鉬礦石品位兩極分化嚴(yán)重，20余個(gè)出礦點(diǎn)的礦石貧富不均。次礦品位低至0.06%（工業(yè)品位），高品位高至0.3%（特高品位處理為0.3%），礦石品位控制難度大。

（2）礦區(qū)主要有矽卡巖型、石榴石硅灰石角巖、透輝石斜長(zhǎng)角巖型3大類(lèi)礦石，占礦區(qū)礦石總量的88%，其它為破碎帶及蝕變帶含礦。不同巖性類(lèi)型的礦石搭配容易增加選礦廠(chǎng)的選礦難度。

（3）氧化率對(duì)選礦的影響，礦區(qū)以原生礦入選為主，原生礦的氧化率在3%左右，對(duì)選礦廠(chǎng)的工作基本無(wú)影響。但氧化礦的氧化率在35%以上，氧化礦品位與原生礦基本相同。為了保證資源的不流失，控制礦石的氧化率是提高礦石質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

（4）三道莊露天礦的存礦場(chǎng)主要在非正常生產(chǎn)時(shí)使用，所以配礦以一次配礦為主。配礦形式為多個(gè)采礦點(diǎn)配入3個(gè)碎礦站、供7家不同單位的選礦廠(chǎng)使用。為了各選礦單位的入選礦石的品位分配平衡，對(duì)礦山的礦石質(zhì)量管理工作提出了更高的要求。

（5）現(xiàn)階段鉬、鎢、硫等為礦石提取的主要有用組分，配礦工作主要考慮鉬、鎢礦石配礦的質(zhì)量，多元素綜合配礦工作含有很多不確定因素。

3 三道莊露天礦的礦石質(zhì)量管理

三道莊礦山質(zhì)量管理工作經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，從原來(lái)依靠人工配礦發(fā)展到現(xiàn)在的人機(jī)交互方式的配礦，結(jié)合礦山生產(chǎn)實(shí)際情況，開(kāi)發(fā)了配礦系統(tǒng)。礦石質(zhì)量管理流程如圖1所示。

圖1 礦石質(zhì)量管理流程

3.1 地質(zhì)資料的整理與錄入

可靠的礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)是做好礦石質(zhì)量管理的基礎(chǔ)，三道莊露天礦在地質(zhì)資料整理方面做了以下幾項(xiàng)工作。

（1）整理了在礦山開(kāi)采初期由地質(zhì)隊(duì)提供的基建勘探數(shù)據(jù)，并利用Surpac軟件建立了地質(zhì)模型［3］、繪制了地質(zhì)剖面圖及平面圖，對(duì)礦山的礦石品位、巖性等分布情況作了初步了解。

（2）在前期的工作基礎(chǔ)上，對(duì)主礦體外圍及基建勘探較疏部位進(jìn)行了網(wǎng)度為20m×20m的生產(chǎn)勘探。受到成本及鉆探設(shè)備等因素的影響，三道莊露天礦的生產(chǎn)勘探鉆進(jìn)深度一般為100m。由生產(chǎn)勘探所取得的數(shù)據(jù)對(duì)地質(zhì)資料進(jìn)行了補(bǔ)充和更新、糾正，根據(jù)新的地質(zhì)資料繪制地質(zhì)平面圖、剖面圖，為編制年、季度、月等采剝計(jì)劃提供依據(jù)。

（3）爆破前對(duì)鉆孔進(jìn)行十字挖槽取樣，三道莊露天礦主要鉆機(jī)類(lèi)型為KY－310A牙輪鉆機(jī)及CM351鉆機(jī)。KY－310A牙輪鉆機(jī)穿孔網(wǎng)度為7 m×9m，CM351鉆機(jī)穿孔網(wǎng)度為3m×4m。為達(dá)到每孔所取樣品代表性一致，前者穿孔全部取樣，后者穿孔隔排隔孔取樣，所取單個(gè)樣品品位代表礦量1500t左右。利用南方靈銳S82測(cè)量?jī)x器測(cè)量獲取炮孔GPS數(shù)據(jù)后，附注品位炮孔數(shù)據(jù)，并導(dǎo)入配礦軟件系統(tǒng)，按照GPS定位的鏟裝設(shè)備可實(shí)時(shí)在配礦軟件內(nèi)提取當(dāng)前設(shè)備推進(jìn)范圍內(nèi)的礦石質(zhì)量信息。

3.2 礦石質(zhì)量控制的方法及原則

（1）嚴(yán)格地質(zhì)編錄管理、確保數(shù)據(jù)來(lái)源可靠。成立專(zhuān)門(mén)的采樣隊(duì)伍，由專(zhuān)業(yè)地質(zhì)人員帶隊(duì)，對(duì)礦區(qū)開(kāi)采過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的破碎帶、蝕變帶進(jìn)行編錄上圖，規(guī)范采樣、制樣、化驗(yàn)全過(guò)程管理，提高基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的精確度。

（2）礦石品位分級(jí)管理。爆破后根據(jù)樣品化驗(yàn)結(jié)果，對(duì)原礦品位進(jìn)行分級(jí)別，用顏色區(qū)分管理，一類(lèi)紅色代表樣品品位≥0.12%，二類(lèi)藍(lán)色代表樣品品位≥0.08%，三類(lèi)白色代表樣品品位＜0.08%。在實(shí)際操作過(guò)程中利用劃定的品位級(jí)別圈定等值線(xiàn)，在配礦過(guò)程中實(shí)行塊段管理，每個(gè)塊段內(nèi)樣品個(gè)數(shù)不少于4個(gè)。

（3）鏟裝設(shè)備的GPS定位定量管理。對(duì)參與配礦的鏟裝設(shè)備安裝GPS裝置，并實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)至監(jiān)控中心。設(shè)置圈定設(shè)備作業(yè)范圍，一旦設(shè)備跑出圈定的范圍，通過(guò)報(bào)警裝置監(jiān)控人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)鏟裝設(shè)備移動(dòng)情況。定位管理可以減少因設(shè)備亂移而引起的品位波動(dòng)。根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的鏟挖難易程度和配礦的需求，結(jié)合月計(jì)劃安排，給出鏟裝設(shè)備定額的鏟裝量。

3.3 實(shí)現(xiàn)配礦軟件化操作

公司與院校合作，利用Visual Basic 6.0為前臺(tái)開(kāi)發(fā)工具，采用SQL Server 2005作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，地圖數(shù)據(jù)的管理和顯示分析采用Map Info公司的 Map Info Professional 8.0Scp［4］。經(jīng)二次開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)了符合三道莊露天礦實(shí)際的生產(chǎn)配礦系統(tǒng)。由配礦系統(tǒng)內(nèi)提取設(shè)備，配礦結(jié)果產(chǎn)生后進(jìn)行優(yōu)化，選取最優(yōu)配礦方案。

將優(yōu)化后的配礦方案導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，由動(dòng)態(tài)品位監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控各碎礦站的現(xiàn)時(shí)礦石質(zhì)量控制情況。

3.4 保證礦石質(zhì)量的措施

（1）專(zhuān)人專(zhuān)職落實(shí)配礦。公司始終把礦山質(zhì)量管理工作放在重點(diǎn)地位。安排專(zhuān)門(mén)人員制定班為周期的配礦方案，由調(diào)度人員全過(guò)程協(xié)調(diào)指揮配礦計(jì)劃實(shí)施過(guò)程。確保配礦結(jié)果與計(jì)劃相符，礦石質(zhì)量波動(dòng)最小。

（2）分析反饋。每班反饋配礦結(jié)果，并定時(shí)與選礦廠(chǎng)溝通。對(duì)品位波動(dòng)的情況及時(shí)找出原因，并調(diào)整供礦方案，形成與配礦計(jì)劃相對(duì)應(yīng)的班、周分析，月、季度總結(jié)等，將分析結(jié)果定期反饋到技術(shù)部門(mén)和領(lǐng)導(dǎo)決策層。

（3）獎(jiǎng)懲措施。對(duì)與礦石質(zhì)量管理相關(guān)聯(lián)的技術(shù)、生產(chǎn)人員實(shí)行與獎(jiǎng)金相掛鉤的獎(jiǎng)懲機(jī)制［5］。

4 礦石質(zhì)量管理效果評(píng)價(jià)

三道莊露天礦在總結(jié)以往配礦管理方法的同時(shí)，與科研院校合作完成了整套數(shù)字化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、成型。整套系統(tǒng)包含鉬鎢綜合配礦動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)、實(shí)時(shí)礦石質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)等。

以往礦石質(zhì)量管理主要以人主導(dǎo)、手工制圖，此配礦手段主要缺點(diǎn)在于：

（1）配礦周期長(zhǎng)，配礦圖紙更新不及時(shí)，滿(mǎn)足不了礦山生產(chǎn)配礦需要；

（2）配礦信息反饋慢，不能實(shí)時(shí)更新計(jì)劃執(zhí)行結(jié)果，容易導(dǎo)致配礦執(zhí)行結(jié)果與計(jì)劃目標(biāo)偏差大、品位波動(dòng)大；

（3）人為干擾程度大，細(xì)小的人為錯(cuò)誤易導(dǎo)致計(jì)劃執(zhí)行不準(zhǔn)確、不科學(xué)。

自采用自動(dòng)化配礦系統(tǒng)進(jìn)行礦石質(zhì)量管理以來(lái)，鉬原礦最大品位波動(dòng)由原來(lái)的15.82%下降至4.35%［6］。

5 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)今，礦山數(shù)字化是現(xiàn)代礦山發(fā)展的必然趨勢(shì)［7］。尤其是鉬、鎢等稀貴有色金屬更應(yīng)加強(qiáng)礦石質(zhì)量管理，用科學(xué)合理的配礦方案減少低品位礦石的流失，合理利用現(xiàn)有的礦產(chǎn)資源。三道莊露天礦利用軟件實(shí)現(xiàn)礦石質(zhì)量管理的工作尚處于初期應(yīng)用階段，取得的成果不多，但隨著管理理念的變化與提升及礦山新系統(tǒng)、新軟件的應(yīng)用，礦石質(zhì)量管理工作必將上新臺(tái)階。

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［2］ 甕紀(jì)昌，張?jiān)普?，黃超勇，等.欒川三道莊特大型鉬鎢礦床地質(zhì)特征及礦床成因［J］.地質(zhì)與勘探，2010，46（1）：41－48.

［3］ 李志民，高艷磊，于正興.Surpac Vision軟件在某露天礦的應(yīng)用研究［J］.采礦技術(shù)，2009，9（1）：113－114，123.

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陜西省工業(yè)攻關(guān)計(jì)劃資助項(xiàng)目（2009K08－25）.

2012－06－21）

周曉將（1981－），男，河南洛陽(yáng)人，助理工程師，主要從事礦山地質(zhì)工作，Email：37096091＠qq.com。