露天磷礦礦石貧化損失影響因素及改進(jìn)措施分析

譚煜 喬喜旦 張春穎 李斌斌 楊超

摘 ?要：由于礦山資源被大量的開(kāi)采，我國(guó)的礦產(chǎn)資源總量在不斷降減少，礦石質(zhì)量也在不斷下降。然而降低礦石的貧化損失對(duì)于提升礦床開(kāi)采回收率及礦石的綜合利用非常有利。為了有效利用資源，對(duì)磷礦的地質(zhì)、采剝、爆破及設(shè)備情況進(jìn)行了分析，并同時(shí)參照具體情況，來(lái)對(duì)影響磷礦礦石貧化損失的常見(jiàn)因素實(shí)施了分析，通過(guò)技術(shù)改革來(lái)促進(jìn)生產(chǎn)，由此使礦石貧化損失能夠得到有效降低。并在此基礎(chǔ)上提出.降低露天磷礦礦石貧化損失的具體對(duì)策，望可以為露天磷礦礦石資源的有效開(kāi)采及降低磷礦礦石貧化損失提供參考。

關(guān)鍵詞：露天磷礦;礦石貧化損失;影響因素;降低對(duì)策

在我國(guó)露天開(kāi)采礦石占磷礦石整體產(chǎn)量的三分之一多，在礦石開(kāi)采的過(guò)程中，一定會(huì)產(chǎn)生各種各樣的礦石貧化損失，為此針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了大量研究，然而伴隨采礦技術(shù)和方法的不斷發(fā)展，對(duì)露天磷礦礦石貧化損失影響因素及改進(jìn)措施也需進(jìn)行深入的分析與研究。

1.露天磷礦礦石貧化損失影響因素

露天磷礦礦石開(kāi)采過(guò)程中，造成貧化損失的原因主要有兩方面同，即主觀與客觀方面的因素。主觀因素主要表現(xiàn)是，礦體爆破以后散落于平盤(pán)的礦石，其采裝干凈度并不夠，礦石與廢棄石接觸帶的采礦法并不科學(xué)，修路時(shí)無(wú)法將墊于礦體的廢石清除掉，并且也不能及時(shí)提供精準(zhǔn)的地質(zhì)資料等。而客觀的因素則指的是礦體賦存條件，例如，礦體內(nèi)夾石無(wú)法得到有效清除、礦體形態(tài)出現(xiàn)較大變化、傾角過(guò)陡或是過(guò)緩及區(qū)內(nèi)斷層的發(fā)育等。

當(dāng)?shù)V層傾角在10到60度的時(shí)候，上下礦層之間存在一定厚度的夾層，這是開(kāi)采時(shí)所殘留下來(lái)的三角礦體。原生礦的頂板P2O5品位要比磷白云巖低很多。

斜坡上有很多礦面的坡度都非常大，在此境況下，鉆機(jī)實(shí)施穿爆不全面最終造成丟礦;用于清理和集礦的推土機(jī)其爬坡的能力非常低，而且穩(wěn)定性也不足，這些原因都會(huì)造成廢石不能清理并形成丟礦。當(dāng)穿孔鉆機(jī)在坡度相對(duì)大的巖礦上實(shí)施穿孔的時(shí)候，由于鉆機(jī)垂直向下，所以需與礦面形成斜角才可鉆進(jìn)，并且還較易將巖層、夾層和礦層穿透，但是后續(xù)混爆則較易致使礦石出現(xiàn)貧化損失。

2.降低露天磷礦礦石貧化損失的具體對(duì)策

2.1礦山地質(zhì)特點(diǎn)

礦山屬于淺海沉積層狀的大型礦床。礦礦區(qū)為大背斜一翼，是東南走向;礦體屬于緩傾斜式薄礦體，其傾向和自然坡度的傾向相同;礦區(qū)內(nèi)斷層上層礦的風(fēng)化程度相對(duì)較高，下層礦由于石英巖脈侵入交代而發(fā)生變質(zhì)的作用，由此產(chǎn)生不規(guī)則不可采地段，主要以南北向正斷面為主，并且對(duì)礦體的破壞比較大，而且底板并不平整，出露高度存在差異，如此使礦石貧損非常嚴(yán)重。

2.2采用恰當(dāng)?shù)牟蓜兎?/p>

礦山開(kāi)采期間，依據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，結(jié)合采剝現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況，來(lái)調(diào)整采剝方案，同時(shí)平衡時(shí)、空、量三方間的關(guān)系，保證生產(chǎn)效率。采礦法選擇是不是合理，會(huì)對(duì)礦石貧損率產(chǎn)生直接影響，為此需全面思考開(kāi)采所用的技術(shù)及實(shí)際地質(zhì)情況，結(jié)合這些因素來(lái)選擇最為適合的采礦方案，由此降低礦石貧損，保證采礦量實(shí)現(xiàn)最大化。

①合理選擇作業(yè)推進(jìn)方向。在不同區(qū)段下采礦推進(jìn)方面和礦體走向、傾向三者間的關(guān)系也存在較大差異。一般沿礦層的傾向把上盤(pán)巖層剝離干凈，就會(huì)露出礦層上盤(pán)的斜面，在此之后通過(guò)上盤(pán)向下盤(pán)推進(jìn)及礦體端部的推進(jìn)兩種方式來(lái)進(jìn)行開(kāi)采，這對(duì)于貧化損失的有效降低非常有利[1]。

②選擇采剝方法。采剝線沿礦體的走向，實(shí)施分層和分幅，可以使用液壓式的挖掘機(jī)進(jìn)行鏟裝，汽車(chē)運(yùn)輸?shù)V石和公路的開(kāi)拓，大都選擇使用皮帶運(yùn)輸。從上至下，貧富同采，結(jié)合自然條件對(duì)采剝所形成的影響來(lái)有效降低貧損情況的出現(xiàn)。結(jié)合礦體本身的賦存情況與產(chǎn)狀特點(diǎn)，應(yīng)始終堅(jiān)持采剝同時(shí)進(jìn)行但剝離首先開(kāi)始實(shí)施的規(guī)律，選擇使用現(xiàn)代化的開(kāi)采方式，在事先爆破后，在再水平分段處實(shí)施分別開(kāi)采和挖機(jī)采裝;巖土在預(yù)先爆破之后，使用電鏟和挖機(jī)來(lái)進(jìn)行采裝，之后再將礦石運(yùn)至排土場(chǎng)，并依照規(guī)劃方案來(lái)進(jìn)行排土和復(fù)墾等操作。

③確定采礦段高。結(jié)合礦體實(shí)際賦存條件和產(chǎn)狀特點(diǎn)，把上下層的礦和夾層劃分為恰當(dāng)?shù)姆謱?，之后沿著走向進(jìn)行采挖，沿著傾向來(lái)實(shí)施剝離，從上至下分臺(tái)階的進(jìn)行開(kāi)采，如傾向分段出現(xiàn)超前的情況，那么便需縱向的來(lái)進(jìn)行礦石的移運(yùn)。從開(kāi)采的順序上來(lái)看，剝離沿傾，繼續(xù)向前采礦，結(jié)合礦體的實(shí)際埋藏情況與設(shè)備的條件，應(yīng)設(shè)置采剝的臺(tái)價(jià)高度為10或是15米，超前的垂高在10到20米，工作平盤(pán)的寬度應(yīng)設(shè)置為40米。在時(shí)間上，上層礦、夾層礦、下層礦與剝離需同時(shí)實(shí)施;而在空間上，上層礦、夾層礦、下層礦與采掘、剝離各傾斜分層都需保持超前關(guān)系，并隨著時(shí)間而向前推進(jìn)。

2.3完善設(shè)備配置，調(diào)整新裝置

①改進(jìn)穿孔設(shè)備操作方式與新裝置。因?yàn)椴煌V其巖層分布與巖性特點(diǎn)會(huì)有所不同，所以各自采用穿孔設(shè)備種類(lèi)也會(huì)有所不同，同時(shí)使用方法與維修保養(yǎng)在此情況下也會(huì)有細(xì)微的不同，然而大體的操作方式基本相同。具體表現(xiàn)在以下兩方面，即：一方面，作業(yè)方式。各礦穿孔設(shè)備基本都是在平面上操作，只有少數(shù)含有坡度不超過(guò)20度的斜面，在此情況下，實(shí)施垂直向下鉆進(jìn)操作。在不同礦區(qū)和斜面地段上進(jìn)行作業(yè)，垂直向下穿孔鉆機(jī)，都不能靈活性的結(jié)合傾角的變化來(lái)進(jìn)行垂直斜面的鉆進(jìn)，如此使一些礦石不能穿爆，最終造成一定的損失。穿孔之后因?yàn)閲鷰r的混入，如果把礦和巖土分開(kāi)的不徹底，便會(huì)致使礦石發(fā)生貧化損失，由此增大選礦成本。而有的礦石在穿爆以后，會(huì)混進(jìn)巖土當(dāng)中，之后被運(yùn)至排土場(chǎng)，最終形成礦石損失[2]。另一方面，是改進(jìn)方式與引進(jìn)分體式穿孔鉆機(jī)。把鉆進(jìn)的方式調(diào)整成垂直斜礦面再進(jìn)行鉆進(jìn)，這時(shí)鉆機(jī)便會(huì)停于平面上，或者是斜面上進(jìn)行作業(yè)操作。一體式鉆機(jī)結(jié)合礦層傾角變化會(huì)沿垂直斜面繼續(xù)進(jìn)行鉆進(jìn)，鉆進(jìn)的深度通常在15米。在傾角比較陡峭的地段，很難完成穿孔操作的全面覆蓋，如此造成產(chǎn)生掛幫礦和盲礦的情況。

②對(duì)采礦工作面穿爆進(jìn)行有效控制。結(jié)合各礦本身礦巖的物理學(xué)特點(diǎn)與生產(chǎn)實(shí)踐，在實(shí)施巖石剝離時(shí)可以采用不同的穿孔設(shè)備。穿爆時(shí)結(jié)合礦巖性質(zhì)來(lái)選擇最為適合的參數(shù)，在礦石爆破的時(shí)候經(jīng)常采用乳化炸藥，而對(duì)于礦層相對(duì)較厚的部分，則經(jīng)常會(huì)選擇多孔硝銨炸藥，使用排間微差爆破，通過(guò)非電系統(tǒng)進(jìn)行引爆。防止在引爆的時(shí)候，礦塊各個(gè)方向形成拋擲的情況，由此降低礦石損失。

③推土機(jī)作業(yè)。在采區(qū)推土機(jī)的作用是進(jìn)行排土、修路、采礦、裝巖、裝土、挖土和堆積等工作。在實(shí)施剝離操作的時(shí)候，需選擇大功率推土機(jī)。而在礦層相對(duì)較厚，并且分布良好的礦段，需使用SD22和D85類(lèi)型的推土機(jī);在薄礦層和分布不合理的礦段，應(yīng)選擇小功率的推土機(jī)，如此利于剝離和清理三角體的礦石，由此防止夾層頂板處廢石混入，這樣可以有效減少礦石出現(xiàn)操作失貧化[3]。

3.結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，磷礦石屬于不可再生性資源，由于開(kāi)采量的不斷提升，磷礦資源尤其是高品質(zhì)的磷礦資源量在不斷下降。為了提升資源利用率，一定要盡量避免礦石開(kāi)采過(guò)程中的礦石操作失誤與貧化。為此本文對(duì)影響礦石貧損因素進(jìn)行了分析，并同時(shí)針對(duì)各類(lèi)貧損實(shí)情，提出有效的解決對(duì)策，由此使礦產(chǎn)資源得到有效利用，從而防止資源的不必要浪費(fèi)。

參考文獻(xiàn)

[1] ?張明旭.露天開(kāi)采礦石損失與貧化研究[J].金屬礦山，2018，No.503（05）：61-65.

[2] ?楊家全.露天鉬礦開(kāi)采降低礦石損失貧化的技術(shù)措施[J].世界有色金屬，2013（S1）：251-253.

[3] ?何名聲.涼山礦業(yè)露天礦山礦石損失與貧化控制探討[J].采礦技術(shù)，2012（02）：28-30.