降低鐵礦貧化率和損失率技術(shù)和管理方法探討

孫艷明

（河鋼礦業(yè)承德黑山鐵礦，河北 承德 067000）

礦產(chǎn)是不可再生的寶貴資源。開采過程中過高的貧化率和損失率不僅會造成礦石資源的浪費，對于企業(yè)來說也會導(dǎo)致生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益的下降。因此，降低貧化率和損失率也是所有礦山企業(yè)在生產(chǎn)過程中必須解決的問題。本文將以河鋼集團礦業(yè)有限公司黑山鐵礦為例，對鐵礦貧化率和損失率的成因進行了分析，對降低鐵礦貧化率和損失率的技術(shù)和管理方法進行了探討。

1 礦區(qū)概況及礦床地質(zhì)特征

黑山鐵礦隸屬于河鋼集團礦業(yè)有限公司，坐落在承德縣高寺臺鎮(zhèn)境內(nèi)，位于承德市北北西31公里處，目前礦山共有一個井下采場、一個露天采場和一個選廠，屬于采、選聯(lián)合企業(yè)。

區(qū)域內(nèi)的礦床成因?qū)儆谕砥趲r漿-熱液過度類型。礦區(qū)內(nèi)主礦體位于黑山基性雜巖體南部邊緣的中間部位，產(chǎn)于斜長巖和蘇長巖中，主要受斷裂構(gòu)造控制。黑山鐵礦礦石類型是釩鈦磁鐵礦石，其中含有少量的鈷、鎳和鉑族等多種元素，礦體呈群產(chǎn)出。

黑山鐵礦經(jīng)過多年開采，鐵礦石露天儲量日益減少，設(shè)計露天開采規(guī)模為120萬t/年，實際已達150萬t/年，在鐵礦原有的2個露天采場中，I號露天采場已按設(shè)計開采結(jié)束，并已轉(zhuǎn)入井下開采設(shè)計井下開采規(guī)模為100萬t/年，實際產(chǎn)能75萬t/年。其中I號露天采場內(nèi)，包括了19個地表露頭礦體及81個盲礦體，并組成礦體群，Ⅱ號露天采場包括了5個地表露頭礦體，地下有多個盲礦體。

2 礦石貧化率損失率是影響礦山效益的主要因素

礦石的貧化率是指采集礦石品位下降的數(shù)據(jù)，作為原礦石平均品位的比例。造成礦石貧化率升高的根本原因是礦石原料中混入廢石所占的比例的增多，與礦石境界線不清、開采操作不當?shù)扔兄苯拥年P(guān)系。礦石損失是開采過程中，由于地質(zhì)條件、開采運輸條件等原因造成的礦石無法采出和遺落丟失的現(xiàn)象，因此而造成的礦石損失量占該采場礦石儲量的百分比則稱之為礦石損失率。

礦石貧化率損失率是影響礦山效益的主要因素。為了提高資源利用率，我們千方百計地優(yōu)化采礦方法，采取合理的生產(chǎn)組織管理措施和先進的技術(shù)裝備，試圖有效降低貧化率和損失率。

3 影響礦石貧化損失率的原因分析

（1）礦山地質(zhì)條件影響。由于成礦期巖漿侵入，黑山鐵礦地質(zhì)條件復(fù)雜，礦體規(guī)模、形態(tài)都受不同節(jié)理構(gòu)造所控制，在熱液作用影響下，礦體一般多呈管狀和不規(guī)則塊狀，侵染于蘇長巖、輝長巖或是貫入于斜長巖中。采場礦體質(zhì)量不均連續(xù)性較差，礦體中存在較多的碎石夾層，礦石貧化率和損失率指標波動很大，且以盲礦體居多。

（2）開采工藝和設(shè)備選型不當。挖掘設(shè)備的選擇對于降低損失貧化率至關(guān)重要。礦區(qū)巖層普遍硬度較大。標定界限所布置的探槽有時不能完全揭露礦巖界限，礦體二次圈定容易出現(xiàn)誤差，無法給采礦生產(chǎn)提供準確的資料，導(dǎo)致開采工藝和設(shè)備選型不當，礦石損失貧化較多。

（3）礦巖分穿、分爆措施不當。爆破作業(yè)后，礦巖會碎落在采場形成礦堆，需用挖掘運輸機械運出采場。爆破后形成的礦堆為巖石和零星小礦體混合爆破，礦體和巖體混合在一起，難以滿足“分裝分運、分穿爆破”的工藝要求，因而導(dǎo)致礦石貧化率較高。分爆措施不當也是造成礦石貧化的重要原因。礦區(qū)礦體普遍傾斜角度較大，炮孔設(shè)計和穿孔時如果采用大面積直穿孔爆破方式，也容易導(dǎo)致礦石和巖石的混合，導(dǎo)致礦石貧化。

（4）放礦管理不規(guī)范。礦石從采場采掘裝運后集中放置于礦場內(nèi)，如果堆放管理不當也容易造成礦石的損失。放礦的方式有大量放礦、整體放礦、局部放礦等幾種形式，放礦方式選擇不合理或者是放礦過程中沒有對礦量進行控制，容易造成礦石堆放散亂，部分礦石會散落和殘留在礦房邊角，造成礦產(chǎn)資源損失。

（5）開采方式不合理。由露天開采轉(zhuǎn)向地下開采的過渡階段，如果地質(zhì)勘探不到位，地質(zhì)情況了解不足，不僅采掘方式和工作面布置也會出現(xiàn)偏差，礦井安全設(shè)施的建設(shè)也會非常被動，很多處于邊部的礦石資源難以得到充分開采，繼而造成永久性的資源損失。開采面由于掛幫礦量較少，而且在露天坑底部首采中段主礦體尖滅再現(xiàn)，造成了覆蓋層形成期間產(chǎn)量銜接不上，礦體分枝較多等問題，常規(guī)的回采方式下容易造成礦石貧化損失過大。

4 降低鐵礦貧化率和損失率技術(shù)和管理方法

（1）加強地質(zhì)勘探，掌握采場地質(zhì)情況。由露天開采轉(zhuǎn)向地下開采的過程中，最重要的就是要做好地質(zhì)勘探，掌握采區(qū)地質(zhì)情況。一是要做好日常的地質(zhì)編錄，對工作面中每一個礦石孔都要認真編錄，做好取樣調(diào)查。依照礦體地質(zhì)勘探圖紙對探井、探槽、礦體礦界等認真進行調(diào)查核對，并將其投放在礦體圖上，及時校正圖紙偏差。二是準確掌握礦體賦存狀態(tài)，為鉆孔爆破提供地質(zhì)資料，同時在爆破結(jié)束后進行爆堆取樣，以徹底摸清礦巖性質(zhì)和確定礦巖界限。三是做好圖紙補充，對于采場工作面發(fā)現(xiàn)的盲礦體，要及時測出界限并在礦體圖上描繪出來進行二次圈定。對于特殊地段難以準確控制礦體賦存狀態(tài)的，應(yīng)加密探槽間距，嚴格探槽驗收，以準確揭露礦巖界限。

（2）改進爆破和選礦措施。根據(jù)礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)復(fù)雜，礦體連續(xù)性差的情況，宜在礦層間距大于2m的巖石層采取分穿分爆和小設(shè)備礦巖挑選的方式以降低貧化損失率。首先根據(jù)采場地質(zhì)圖，結(jié)合實地勘探情況確定適合分穿爆破的位置，并在地質(zhì)現(xiàn)狀圖中標注，由地測部門提供該位置的礦體平面圖和剖面圖。在掌握礦體走向和傾斜角度等基礎(chǔ)資料的基礎(chǔ)上制定分穿分爆措施，確定穿孔位置、深度、鉆機型號、傾斜角度、裝藥量等參數(shù)，采用計算機模擬系統(tǒng)預(yù)測分爆效果。達到理想預(yù)期后即可實施穿孔和分爆作業(yè)。爆破實施后進行礦巖挑選，選礦時首先確定選礦區(qū)域，在主體鏟裝設(shè)備受局限的情況下，應(yīng)合理搭配使用鉤機等小設(shè)備對礦巖混雜區(qū)域進行礦巖挑選。必要時可修建臨時道路和搭建臨時設(shè)施以保障小設(shè)備選礦和運輸。

（3）改進開采工藝。礦區(qū)礦體分枝復(fù)雜，特別是西部礦體呈似層狀產(chǎn)出，分枝更為嚴重，礦巖交錯復(fù)雜。原設(shè)計中中厚礦體采用無底柱分段崩落采礦法，生產(chǎn)中該方法存在崩落夾層廢石量大，礦石貧化損失較多的問題。對此應(yīng)根據(jù)礦體厚度與傾角采取更為靈活的采挖工藝，當?shù)V體厚度大于8m時，應(yīng)用沿走向布置進路的無底柱分段崩落采礦法；當?shù)V體厚度介于3m～8m時，可根據(jù)礦體傾角選用空場崩落組合采礦法或分段淺孔留礦法；當?shù)V體厚度在3m以下時，應(yīng)用淺孔留礦法。通過合理運用開采工藝，保證地下礦石資源吃干扒凈。

（4）加強鏟運和放礦管理。鏟運環(huán)節(jié)涉及地質(zhì)、礦監(jiān)、調(diào)度、運輸?shù)榷鄠€部門，應(yīng)加強各部門的溝通協(xié)調(diào)和對鏟運、儲放環(huán)節(jié)的監(jiān)督管理，明確管理責任人，完善管理細則和獎懲措施。露天爆堆出礦需有地質(zhì)技術(shù)人員做好標記，并就圖紙和標記資料與礦建、鏟運人員進行溝通，嚴格控制鏟裝區(qū)域，防止超挖漏采。地下出礦時，應(yīng)根據(jù)各采場品位分布指定出礦位置，按位置倒運。對于礦體形態(tài)復(fù)雜，品位變化較大的可單獨設(shè)置區(qū)域堆放，依據(jù)采場出礦量及品位變化加強放礦管理。