安慶銅礦礦石貧化的影響因素分析及控制措施

李汪華

（安徽省銅陵市銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司 安慶銅礦）

安慶銅礦礦石貧化的影響因素分析及控制措施

李汪華

（安徽省銅陵市銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司 安慶銅礦）

礦石貧化不僅是評(píng)價(jià)采礦工藝的重要技術(shù)指標(biāo)，也是影響礦山效益的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，控制和降低礦石貧化是礦山企業(yè)生產(chǎn)管理的重要內(nèi)容之一。本文以安慶銅礦為例，分析其礦石貧化的主要因素與控制措施，從而有針對(duì)性的減少礦石貧化，提高礦山的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益。

礦石貧化；因素；降低；控制措施

1 引言

安慶銅礦已開采了二十多年，隨著優(yōu)質(zhì)主礦體產(chǎn)量的減少，礦山回采難度加大、貧化率增高，經(jīng)濟(jì)效益受到嚴(yán)重影響。本文就針對(duì)影響安慶銅礦礦石貧化的主要因素，以礦山地質(zhì)狀況、礦體賦存條件、采礦方法等為研究點(diǎn)，探尋產(chǎn)生貧化的原因，并研究控制措施，從而降低貧化率，改變礦石貧化嚴(yán)重的狀況。

2 影響礦石貧化的主要因素分析

2.1 礦體形態(tài)對(duì)礦石貧化的影響分析

主礦體和一些小礦體賦存在大理巖與閃長(zhǎng)巖之間的矽卡巖帶之中，賦礦巖石主要為石榴子石矽卡巖和透輝石矽卡巖。礦體的形態(tài)及產(chǎn)狀嚴(yán)格地受矽卡巖帶所控制，隨矽卡巖帶的變化而變化，主要礦體呈現(xiàn)大透鏡狀、不規(guī)則透鏡狀。礦體形態(tài)沿走向的變化不大，8線以東，上部礦體平面上較薄，中部礦體變化由厚到膨大再到薄至尖滅。下部礦體常呈一分叉復(fù)合再分叉尖滅的中間厚，兩端薄狀分布。傾向上，礦體形態(tài)變化較復(fù)雜。8線以東至20線，上部礦體較厚，中下部較薄，深部礦體較陡，礦體形態(tài)極為復(fù)雜，大致呈以下幾種模式：①礦體分叉復(fù)合或分叉尖滅；②礦體時(shí)常斷開或被巖脈錯(cuò)開，尖滅再現(xiàn)；③礦體呈多條帶狀、囊狀、或不規(guī)則狀分布。20～24線礦體總體形態(tài)呈“蝌蚪”狀分布，并時(shí)有斷開現(xiàn)象，上部礦體肥大，呈多種不規(guī)則狀分布，下部呈一傾斜似層狀，逐漸尖滅。24～36線，礦體總體呈一傾斜的似層狀分布，礦體相對(duì)較薄。因此加劇了礦體回采的難度。在礦體開采過(guò)程中，由于礦體形體較為復(fù)雜，要回收位于傾角邊緣的上下支脈礦體必然伴有廢石的混入。此外部分礦體的傾角比較大，還會(huì)出現(xiàn)上盤部分圍巖脫落現(xiàn)象。因而，礦體形態(tài)的復(fù)雜變化會(huì)導(dǎo)致開采貧化。

2.2 褶皺與斷層構(gòu)造對(duì)礦石貧化的影響分析

存在于礦體和圍巖中的褶皺及斷層構(gòu)造，對(duì)礦石貧化的影響主要表現(xiàn)為：①斷裂構(gòu)造帶常伴有巖脈的發(fā)育，礦區(qū)脈巖發(fā)育以中基性巖脈為主，多見于坑道和鉆孔中，以煌斑巖脈為主，少量角閃閃長(zhǎng)巖脈和輝綠玢巖脈，為成礦期后巖脈，穿插破壞礦體。煌斑巖脈一般產(chǎn)狀較陡，產(chǎn)出規(guī)模從數(shù)米到數(shù)10m不等，根據(jù)工程揭露情況，在接觸帶及近接觸帶閃長(zhǎng)巖中均有分布。在礦體回采的過(guò)程中，由于這些穿插礦體的形式變化復(fù)雜，導(dǎo)致很多巖脈會(huì)在礦石的開采中易垮落混入，而導(dǎo)致出現(xiàn)貧化；②由于分布在褶皺構(gòu)造附近的圍巖極易順著褶皺的方向垮落，從而加大了礦石的貧化。

2.3 采礦方法對(duì)礦石貧化的影響分析

礦山采用的是大直徑深孔高階段嗣后充填采礦方法，由于在爆破過(guò)程中圍巖受到爆破沖擊力的影響，在回采礦房的周期時(shí)間內(nèi)松動(dòng)的圍巖暴露時(shí)間長(zhǎng)，易垮落，以至于礦石貧化的程度加大。開采后用尾砂膠結(jié)充填，在二步驟回采礦柱時(shí)，采場(chǎng)的左右都是尾砂膠結(jié)體，穩(wěn)固性較差，經(jīng)常大量垮落混入礦堆中，進(jìn)一步加大礦石貧化。

2.4 礦廢石管理對(duì)礦石貧化的影響分析

礦山入選礦石主要來(lái)源于井下大直徑深孔采場(chǎng)作業(yè)、淺孔采礦、掘進(jìn)副產(chǎn)出礦，過(guò)程為：出礦-下礦溜井-電機(jī)車運(yùn)輸-主井提升-選礦廠。在這過(guò)程中，也會(huì)因?yàn)橐韵略蛞鸬V石貧化。如大孔采場(chǎng)在出礦過(guò)程中將垮落的圍巖、尾砂和礦石混出；淺孔采礦都是針對(duì)一些不規(guī)則的小礦體，在采礦過(guò)程中，因作業(yè)人員對(duì)礦廢石認(rèn)識(shí)不清，誤將廢石當(dāng)成礦石采出；在掘進(jìn)過(guò)程中，由于礦廢石界線不明顯，也會(huì)出現(xiàn)混采混出現(xiàn)象；在礦石溜井的管理上，一些施工隊(duì)伍因貪圖便利會(huì)將采礦和掘進(jìn)過(guò)程中的廢石倒入礦石溜井，這些都會(huì)加大礦石貧化。

3 礦石貧化的控制措施分析

3.1 提高礦體的控制程度

在礦山的開采過(guò)程中，為了降低貧化，就要提高礦體的控制程度。在生產(chǎn)勘探的時(shí)候要依照由礦體中心到邊緣、從稀疏到密致的一個(gè)順序來(lái)進(jìn)行勘探。尤其是在一些礦體形態(tài)復(fù)雜和巖脈發(fā)育的礦段，要加大勘探的密度，更好的摸清礦體和夾石的邊界，獲取真實(shí)可靠的地質(zhì)資料，為采礦技術(shù)人員設(shè)計(jì)更優(yōu)化的方案提供切實(shí)依據(jù)，從而降低礦石貧化。

3.2 加強(qiáng)礦床地質(zhì)研究

為降低褶皺與斷層構(gòu)造對(duì)礦石貧化的影響，加大對(duì)礦床的地質(zhì)研究。分析成礦機(jī)制、圍巖產(chǎn)狀和區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造。最大程度控制巖脈產(chǎn)狀，斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造對(duì)礦體的影響。這樣就更有利于技術(shù)人員在開采設(shè)計(jì)時(shí)考慮圍巖和巖脈混入對(duì)礦石貧化的影響，選擇貧化率較低的采礦方法，從而降低礦石貧化。

3.3 優(yōu)化布孔和爆破設(shè)計(jì)

在回采設(shè)計(jì)時(shí)，影響采場(chǎng)礦石貧化的因素是充填體和廢石的混入，所以在回采設(shè)計(jì)時(shí)特別是針對(duì)礦柱采場(chǎng)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先對(duì)礦柱兩邊的充填體形態(tài)進(jìn)行探明。根據(jù)探明的充填體和廢石形態(tài)，選擇合理的布孔和爆破參數(shù)，如在布孔時(shí)應(yīng)減小邊排孔的孔間距和孔排距。在爆破時(shí)應(yīng)遵循中間孔先爆，邊排孔滯后的原則，同時(shí)控制單次起爆藥量，在礦體的上盤爆破時(shí)應(yīng)注意礦石與廢石的交界面，防止廢石因爆破震動(dòng)而垮落混入，從而減少礦石貧化。

3.4 加強(qiáng)采場(chǎng)出礦及礦石溜井管理

安慶銅礦大孔采礦作業(yè)采場(chǎng)出礦量大，周期時(shí)間較長(zhǎng)，爆破頻次多，大量爆下的礦石存放于礦房中，為了減少爆破沖擊力對(duì)圍巖的影響，就要保證礦房中礦堆的高度，以減少圍巖松動(dòng)垮落造成的貧化。地質(zhì)技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)淺孔采礦和巷道掘進(jìn)過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，避免礦廢石混采混出。在礦石溜井管理方面，制定了一套符合礦山實(shí)際的規(guī)章制度，明確了各掌子面和各溜井的責(zé)任人。嚴(yán)格控制廢石倒入礦石溜井，從而減少礦石貧化。

3.5 加強(qiáng)礦山基礎(chǔ)地質(zhì)工作、提高地質(zhì)資料質(zhì)量

加強(qiáng)地質(zhì)基礎(chǔ)工作就是要做好地質(zhì)資料的管理與收集，這也是做好礦石貧化管理的一個(gè)重要基礎(chǔ)工作。對(duì)于新開拓的巷道及時(shí)進(jìn)行素描、刻槽取樣、分析化驗(yàn)結(jié)果。并根據(jù)素描和化驗(yàn)結(jié)果對(duì)礦塊進(jìn)行二次圈定，為礦山生產(chǎn)提供更準(zhǔn)確各類地質(zhì)圖件，有利于相關(guān)部門更加準(zhǔn)確、真實(shí)掌握礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、夾石等，以選擇更加優(yōu)化的采切工程減少?gòu)U石的采出和混入，因此加強(qiáng)礦山地質(zhì)工作可以降低開采貧化率。

3.6 建立貧化率臺(tái)賬、及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題

待每一個(gè)采場(chǎng)作業(yè)完成后，根據(jù)第一手資料及時(shí)建立貧化率臺(tái)賬，從中找到導(dǎo)致貧化的因素，并對(duì)這些因素進(jìn)行綜合對(duì)比分析，研究控制降低貧化的措施，制定對(duì)策，以其為依據(jù)不斷的改進(jìn)生產(chǎn)工藝，積累經(jīng)驗(yàn)，尋求減少貧化的最有效的辦法，指導(dǎo)今后采場(chǎng)作業(yè)的工作安排，有效減少礦石的貧化。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，礦石貧化是礦山開采過(guò)程中常見的問(wèn)題，礦石的貧化會(huì)導(dǎo)致礦山開采的經(jīng)濟(jì)效益下降，直接威脅到礦山開采企業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。本文主要對(duì)影響礦石貧化的主要因素進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的控制措施，以達(dá)到降低礦石采礦貧化率的目的。

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2016-6-1