淺議石灰石礦熔劑灰?guī)r礦石的貧化與控制

趙燕平

摘要：合理控制礦石的貧化，可以充分利用礦產(chǎn)資源，對(duì)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限，減少排土場(chǎng)占用土地。

關(guān)鍵詞：熔劑灰?guī)r；貧化

1 前言

礦石的貧化是指在開采過程中，由于地質(zhì)條件和采礦技術(shù)及管理等方面的原因，使采下的礦石中混入廢石（圍巖、夾石與表外貧礦），或部分有用組分溶解和散失而引起工業(yè)礦石品位降低的現(xiàn)象稱礦石貧化，簡(jiǎn)稱“貧化”。一般來說采用貧化率低的采礦方法，對(duì)提高礦石質(zhì)量比較有利，但往往使得礦山設(shè)備投資大，生產(chǎn)環(huán)節(jié)復(fù)雜，勞動(dòng)生產(chǎn)率低等制約礦山發(fā)展的限制條件增多，致使礦石的生產(chǎn)成本增加，不利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高，并且還可能造成部分資源的浪費(fèi)。因此，合理控制礦石的貧化，對(duì)提高礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，充分利用礦產(chǎn)資源，都具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

2 龍門山石灰石礦概況

2.1 礦山基本情況

龍門山石灰石礦是中國(guó)鋁業(yè)山西分公司氧化鋁生產(chǎn)所需熔劑灰?guī)r礦的供應(yīng)基地，目前已形成130萬T/a的供礦能力。開采臺(tái)階高度為12.5米，采場(chǎng)主要設(shè)備為4m3電鏟，YQ-150潛孔鉆，20t自卸汽車等。

2.2 礦床地質(zhì)特征概述

熔劑灰?guī)r礦賦存于奧陶系（O2）中統(tǒng)峰峰組二段的中厚—厚層狀石灰?guī)r層中，東西長(zhǎng)2100米，南北長(zhǎng)1700米。礦層呈單斜構(gòu)造產(chǎn)出，層位穩(wěn)定，產(chǎn)狀平緩，走向NE，傾向NW，傾角5°～15°，平均10°左右。礦體鉛垂厚度平均16.13米，主要物質(zhì)組份及其品位為CaO 54.61%、MgO 0.60%、SiO2 0.72%，質(zhì)量較優(yōu)。礦體上覆地層有石炭系（C）中統(tǒng)本溪組山西式鐵礦及粘土頁(yè)巖，石炭系上統(tǒng)太原組石英砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖及煤層等，以及第四系（Q）黃土。下部為峰峰組一段泥灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r或白云質(zhì)灰?guī)r。礦體內(nèi)夾層有2～3層，巖性主要是多泥質(zhì)、鎂泥質(zhì)的豹皮灰?guī)r。區(qū)內(nèi)褶皺不發(fā)育，礦床主要受斷裂的影響，僅F1斷層從東到西橫貫全區(qū)，在F1之上尚有F2、F2-1等斷層及小規(guī)模的斷層褶皺，還有主礦體內(nèi)F3、F4斷層及小規(guī)模的斷層錯(cuò)動(dòng)。由于這些構(gòu)造的影響，使得主礦體發(fā)生了不同程度的擠壓破碎，破壞了主礦體的完整性。

3 合理控制礦石貧化，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益

3.1 礦層內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化特征

3.2 礦石貧化的合理控制

因該礦礦體平均厚度16.13米，在開采過程中若要對(duì)第3、5層熔劑灰?guī)r礦的夾層進(jìn)行剔除，生產(chǎn)組織困難較大，會(huì)使電鏟等大型設(shè)備效率降低，生產(chǎn)成本升高。在生產(chǎn)過程中，通過質(zhì)量均衡計(jì)算，在滿足氧化鋁生產(chǎn)對(duì)熔劑灰?guī)r礦品位要求的前提下，合理控制礦石的貧化，對(duì)部分夾層進(jìn)行混采，加以利用，有利于生產(chǎn)的組織，充分發(fā)揮設(shè)備效率，從而提高經(jīng)濟(jì)效益，盡量多的回收利用礦產(chǎn)資源。

龍門山石灰石礦全礦區(qū)熔劑灰?guī)r礦的面積為1672294.48m2，達(dá)到水泥灰?guī)r指標(biāo)的夾層占夾層總面積的88.60%，占夾層總量的94.41%；占全區(qū)境內(nèi)1672294.48m2的37.10%，占全區(qū)含礦層中的巖礦總量7041.11萬T的11.04%，該夾層不論在面積上還是在數(shù)量上都不容忽視，在開采過程中是作為夾層剔除，還是加以合理利用，都需要認(rèn)真對(duì)待。下面通過計(jì)算，看看在滿足氧化鋁生產(chǎn)要求的條件下，這部分夾層有多大比例可以同熔劑灰?guī)r礦進(jìn)行混采。

3.3 夾層混采的有利條件及產(chǎn)生的效益

（1）允許混入的灰?guī)r夾層與熔劑灰?guī)r物理、化學(xué)性質(zhì)相同，主要物質(zhì)組份均為CaO、MgO、SiO2，不會(huì)對(duì)熔劑灰?guī)r礦的性能和作用造成影響。

（2）允許混入的夾層主要為能夠達(dá)到水泥灰?guī)r指標(biāo)的那部分灰?guī)r，若不利用這部分資源，也要花費(fèi)剝離及運(yùn)往排土場(chǎng)的費(fèi)用，對(duì)這部分資源加以利用，不再需要?jiǎng)冸x費(fèi)用，能夠節(jié)約生產(chǎn)成本，同時(shí)，還可以減少排土場(chǎng)占地面積，產(chǎn)生積極的社會(huì)效益。

（3）合理利用資源在產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和資源效益的同時(shí)，也相應(yīng)延長(zhǎng)了礦山的服務(wù)年限，且有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

4 采取的措施

4.1 加強(qiáng)礦山生產(chǎn)時(shí)期的地質(zhì)勘探和測(cè)量工作，及時(shí)為采礦設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供準(zhǔn)確可靠的原始資料，以便正確劃定采剝界線，減少礦石貧化，提高礦石質(zhì)量。

4.2 選擇合理的采礦方法、確定科學(xué)的爆破參數(shù)，加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的技術(shù)

培訓(xùn)教育；實(shí)行分采分裝分運(yùn)；標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。

4.3 各相關(guān)部門密切協(xié)作，提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的技術(shù)操作水平；加強(qiáng)礦石貧化管理并嚴(yán)格考核。

5 結(jié)論

在滿足氧化鋁生產(chǎn)對(duì)熔劑石灰石要求的前提下，可以對(duì)礦體夾層進(jìn)行混采，加以利用。在經(jīng)過礦石質(zhì)量均衡計(jì)算后，對(duì)允許混入的夾層應(yīng)嚴(yán)格控制，確保為氧化鋁生產(chǎn)輸送合格礦石。通過對(duì)礦石貧化的合理控制，既有利于回收利用礦產(chǎn)資源，降低礦山環(huán)境破壞強(qiáng)度，也有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。