有色金屬礦山防止礦石貧化率工藝探索

馮彥平(內(nèi)蒙古包頭鑫達(dá)黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙 古包頭 014060)

0 引言

有色行業(yè)在我國(guó)的發(fā)展比較快速，所以有色金屬礦山的規(guī)模也隨之?dāng)U大。在對(duì)礦石進(jìn)行開采時(shí)，其主要內(nèi)容是提高資源的回收率，以及對(duì)礦石貧化率進(jìn)行控制。在對(duì)有色金屬礦山進(jìn)行開采之前，要對(duì)其地質(zhì)情況進(jìn)行分析，并且對(duì)其礦產(chǎn)空間賦存情況進(jìn)行編錄，但是實(shí)際開采過程中，往往會(huì)出現(xiàn)與地質(zhì)資料不符的情況，這對(duì)開采工作有一定的影響。

1 對(duì)礦山貧化產(chǎn)生影響的主要因素

1.1 地質(zhì)因素

礦石的品位分布、產(chǎn)狀，以及斷層的密度和大小等都屬于地質(zhì)因素。所以地質(zhì)因素對(duì)礦山貧化的影響比較大。在對(duì)礦山進(jìn)行開采時(shí)，可以采取一定的手段來(lái)進(jìn)行劃分，把礦山的地質(zhì)因素分析出來(lái)，然后計(jì)算礦山地質(zhì)與礦山損失和貧化之間的關(guān)系，在此過程中，要去掉因?yàn)槠髽I(yè)決策、經(jīng)營(yíng)不合理等造成的損失。通過對(duì)兩者關(guān)系的計(jì)算，能夠得出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，在對(duì)礦山貧損指標(biāo)進(jìn)行確定時(shí)，可以充分依據(jù)該函數(shù)關(guān)系。

1.2 開采技術(shù)的影響

有數(shù)據(jù)表明，在使用空?qǐng)霾傻V法對(duì)礦山進(jìn)行開采時(shí)，其損失率和貧化率分別為20%、10%左右，使用留礦法進(jìn)行開采，其損失率和貧化率都在一定的范圍內(nèi)，分別為3%～19%、6%～30%，使用崩落法進(jìn)行開采時(shí)，其損失率和貧化率分別在15%～30%之間，10%～30%之間，采用削壁充填法進(jìn)行開采，其損失率和貧化率分別為10%、15%左右。從數(shù)據(jù)可以看出，不同開采技術(shù)對(duì)礦山的影響是不同的，所以在開采過程中，一定要選擇合適的開采技術(shù)，其中削壁充填法的損失和貧化率較低。

2 采取措施降低礦山貧化率

2.1 重視地質(zhì)的勘探工作

在進(jìn)行地質(zhì)勘探時(shí)，一般采用鉆探和坑探，為了使地球物理勘探范圍增大，還可以進(jìn)行海洋物探、航空物探、以及地下物探等，這樣能夠有效的實(shí)現(xiàn)海陸空相結(jié)合，從而有效提升了對(duì)礦產(chǎn)資源的調(diào)查速度。為了保證勘探結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，也可以引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)方法，對(duì)礦床勘探資料進(jìn)行分析和研究。

2.2 正是對(duì)采礦方法的選擇

采礦方法的選擇影響著采礦過程的方方面面，例如工藝設(shè)備的選擇、資源的消耗、以及成本的投入，最重要的是它與礦石的損失和貧化有直接的聯(lián)系。在選擇采礦方法時(shí)，要本著回采率高、損失率低的原則。在對(duì)某鐵礦進(jìn)行開采時(shí)，采用了中斷式留礦崩落法，解決了塊度大以及廢石混入等問題，使用該種方法有效的把貧化率降為13%，把回采率提高到86%，并且對(duì)生產(chǎn)成本以及生產(chǎn)安全有著積極的影響。使用削壁充填法對(duì)某工業(yè)集團(tuán)的金礦進(jìn)行開采，并且采用自上而下的回采方式，在礦體周邊圍巖削壁充填之后，可作為上分層回采的工作底板，此時(shí)回采率高達(dá)90%，所以該方法具有回采率高的優(yōu)點(diǎn)。

2.3 重視采礦工程的設(shè)計(jì)以及施工

2.3.1 對(duì)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行選擇

為了有效的降低生產(chǎn)成本，可以對(duì)開采階段的高度進(jìn)行增大，這樣能夠有效的減少礦柱，并且對(duì)電耙道以及漏斗間距等進(jìn)行確定。

2.3.2 對(duì)礦塊底部結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇

為了有效的提高回采率，在對(duì)礦石底部結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇時(shí)，可以使用坑木、混凝土澆筑等人工假低來(lái)代替礦石砥柱。另外，為了保證開采成本，要對(duì)底部結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行合理的選擇。

2.3.3 爆破技術(shù)的提升

在進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)和分析時(shí)，要充分考慮能量、質(zhì)量、以及時(shí)間三者之間的關(guān)系。常用的鑿巖爆破技術(shù)有液巖鑿巖、高壓射流破碎、以及鑿巖車深孔爆破等。為了最大限度的降低巖石破碎成本，爆破作業(yè)要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化。在對(duì)深孔進(jìn)行爆破時(shí)，要充分做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)和分析工作，因?yàn)榭拙?、段高、以及孔密度等，都?huì)影響爆破效果和貧化損失。

2.3.4 重視頂板管理工作

為了有效的降低貧化損失，要做好頂板管理工作，這樣能夠有效的防止事故發(fā)生。在回采過程中，如果出現(xiàn)冒落現(xiàn)象，那么會(huì)對(duì)工作人員的生命安全產(chǎn)生威脅，并且還對(duì)礦石的損失和貧化產(chǎn)生影響，所以重視頂板管理工作是至關(guān)重要的，其管理方法主要有錨桿支護(hù)、噴射混凝土等。

2.3.5 加強(qiáng)對(duì)操作工的操作技術(shù)培訓(xùn)工作

在施工過程中，為了保證施工人員能夠嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)進(jìn)行精準(zhǔn)施工并提高施工效率，應(yīng)定期對(duì)鑿巖工、放礦工、支護(hù)工等進(jìn)行組織相關(guān)操作技術(shù)培訓(xùn)，讓其熟練掌握本崗位操作技術(shù)，提高施工質(zhì)量，進(jìn)一步預(yù)防損失貧化。

2.4 放礦控制

在使用崩落法進(jìn)行采礦時(shí)，對(duì)方框進(jìn)行有效的控制，能夠有效的降低礦石的損失貧化。在理論角度上，要對(duì)放礦控制進(jìn)一步深入。在實(shí)際應(yīng)用過程中應(yīng)該更深一層的分析和研究，目前所研究的理論有放礦力學(xué)、隨機(jī)放礦理論、以及放礦理論等。同時(shí)目前振動(dòng)放礦機(jī)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到礦山的開采中，并且其經(jīng)濟(jì)效益還得到了保障。如某銅山有限責(zé)任公司在開采鐵礦時(shí)，使用了振動(dòng)出礦，從而有效的節(jié)省了出礦成本。為了最大限度的保證出礦率、防止廢石混入，在施工過程中，有關(guān)人員要制定科學(xué)合理的放礦方案和制度。

2.5 重視技術(shù)改造

礦山企業(yè)要在質(zhì)量、品質(zhì)、以及效益的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)貙?duì)技術(shù)進(jìn)行改造。目前我國(guó)有一部分礦山企業(yè)，積極的引進(jìn)了先進(jìn)的技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，但是技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)還有待改進(jìn)。為了使生產(chǎn)成本降低、經(jīng)濟(jì)效益提高，有關(guān)部門要積極的應(yīng)用科學(xué)技術(shù)，實(shí)施現(xiàn)代化管理，實(shí)現(xiàn)環(huán)境和資源的保護(hù)。在對(duì)技術(shù)進(jìn)行改造時(shí)，要按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和要求，首先要對(duì)技術(shù)改造方案進(jìn)行選擇，在選擇時(shí)可以采用經(jīng)濟(jì)分析法，另外，還要重視對(duì)資源的合理開發(fā)。其次，要對(duì)成本進(jìn)行有效的控制，這樣才能夠保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，除此之外，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，有關(guān)人員要重視組織之間的協(xié)作，以及設(shè)備的維修等。再次要重視對(duì)先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，積極的學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)。最后，要重視管理水平的提升，重視對(duì)管理人才的培養(yǎng)。

2.6 地質(zhì)監(jiān)測(cè)的分析和研究

在對(duì)金屬礦山的巖石移動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，可以采用整體檢測(cè)，也可以采用局部監(jiān)測(cè)，在進(jìn)行采場(chǎng)時(shí)，要重視對(duì)局部范圍進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在具體監(jiān)測(cè)過程中，主要采用物理方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以使用幾何方法進(jìn)行輔助，所使用到的儀器主要為電子、力學(xué)儀器。在監(jiān)測(cè)過程中主要監(jiān)測(cè)垂直位移。總而言之，要重視監(jiān)測(cè)儀器的自動(dòng)化，最好能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)預(yù)報(bào)，這樣才能夠保證生產(chǎn)過程的安全。

2.7 實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用

在對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開發(fā)時(shí)，要本著保護(hù)資源的目的，做到保護(hù)和開發(fā)二者相融合，在節(jié)約資源的基礎(chǔ)上，最大力度的對(duì)礦產(chǎn)資源利用率進(jìn)行提高。我國(guó)大多數(shù)金屬礦床屬于伴生和共生礦床。所以在對(duì)礦床進(jìn)行勘探時(shí)，要對(duì)開采方案進(jìn)行論證，并且要做好綜合評(píng)價(jià)工作，避免出現(xiàn)單打或者采主棄副的現(xiàn)象，面對(duì)已經(jīng)采出的礦石，要重視其回收率和伴生元素綜合利用率的提高，這樣才能夠保證礦石中的有益元素，得到高效的利用。目前我國(guó)多金屬礦床的綜合利用水平，還有待提升，所以要重視對(duì)先進(jìn)技術(shù)的引用，積極的改進(jìn)和完善管理體制。

3 以某金礦采用淺孔留礦法，降低貧化為例

以內(nèi)蒙古哈德門溝金礦為例，礦床屬于淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床，金礦賦存在上太古界的烏拉山群中高級(jí)變質(zhì)的片麻巖類中，礦體受構(gòu)造控制。礦石類型：含金石英脈、含金石英鉀長(zhǎng)石脈、含金鉀硅化蝕變巖。礦體多以單脈型為主，局部為復(fù)脈型或呈大的扁豆體，沿走向和傾向有尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。哈德門礦區(qū)具有工業(yè)價(jià)值的主要金礦體有2、32、13、22、24、24-1、20、49、2-1 號(hào)(9 條)礦體，礦體長(zhǎng)度200～2200m，延深140～1100m。其中13、32 號(hào)礦體是礦區(qū)內(nèi)最重要的金礦體。多數(shù)礦體近東西走向，南傾，傾角45°～65°，32 號(hào)礦體呈北西走向，南西傾，傾角40°～55°。礦體厚度不大于4m。礦床在沿走向和傾向時(shí)，會(huì)存在一定的波皺起伏，并且其厚度和品位變化系數(shù)比較大。

3.1 采礦方法

在對(duì)圍巖中的穩(wěn)固以上傾斜薄礦體進(jìn)行開采時(shí)，可以采用淺孔留礦法[3]，這些礦床的地質(zhì)條件，比較適合使用該方法。在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，可以使用普通淺孔留礦法，礦塊的長(zhǎng)度、高度、厚度范圍分別是40～50m、40～50m、2～4m。底柱的高度一般控制在4～6m，各個(gè)柱之間的寬度要保持在3m 左右，并且要在其兩端沿傾向進(jìn)行掘進(jìn)，這樣有助于通風(fēng)。在設(shè)置水平采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道時(shí)，要保證在間柱內(nèi)每隔5～8m 設(shè)置一個(gè)。另外，在掘進(jìn)漏斗時(shí)，要保證與切割巷相聯(lián)通。

3.2 降低損失和貧化的措施

為了保證礦石的開采具有科學(xué)合理性，要重視生產(chǎn)探礦工作，有關(guān)人員要全面的對(duì)地質(zhì)資料進(jìn)行分析。為了保證開采工作的順利進(jìn)行，要使用先進(jìn)的采礦技術(shù)。為了最大限度的改善和優(yōu)化爆破效果，一般采用小網(wǎng)孔參數(shù)、分段裝藥斜分層起爆法、以及留渣擠壓爆破法等，使用該爆破方法能夠有效的保證大塊礦石的破碎，從而防止出現(xiàn)貧化和損失現(xiàn)象。例如，32 號(hào)脈礦體勘探線P16-P32 范圍礦石類型以乳白色含金黃鐵礦石英脈及淺肉紅色含金黃鐵礦化石英鉀長(zhǎng)石脈為主，礦體連續(xù)，局部有黑云斜長(zhǎng)片麻巖夾石，夾石內(nèi)見石英細(xì)脈穿插，頂、底板圍巖局部有蝕變，圍巖以黑云斜長(zhǎng)片麻巖為主，頂板較為破碎，礦體總體傾角46°～55°礦體厚度2.5～3.0m。在回采32 號(hào)脈礦體勘探線P16-P32 范圍1226 礦塊、1230 礦塊、1232 礦塊、1234 礦塊等頂板相對(duì)破碎的礦塊時(shí)，根據(jù)礦體賦存情況及相關(guān)地質(zhì)資料，綜合考慮對(duì)爆破參數(shù)等進(jìn)行技術(shù)改造，布孔方式由以前慣用水平布孔落礦改為上向布孔落礦，炮眼深度由2.5m 增加為4.0m，起爆網(wǎng)絡(luò)采用炮孔間微差爆破，爆破后落礦量較以前增加30 噸/臺(tái).班，對(duì)頂板保護(hù)加好，大塊率降低了5.6%，并且礦石塊度較為均勻；貧化率降低了3.8%，損失率降低了1.8%。

4 結(jié)語(yǔ)

由以上可知，提升礦山的回采率，降低礦石的損失和貧化率是至關(guān)重要的，這直接影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以有關(guān)部門要重視對(duì)技術(shù)和管理水平的提升。另外在對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采時(shí)，要重視對(duì)資源的保護(hù)和合理利用，這樣才能夠促進(jìn)礦山開采的可持續(xù)發(fā)展。