薄礦體分采分出技術經濟分析及應用

李天宏 劉偉明 任玉東

摘要：鑫泰礦業(yè)公司礦體為緩傾斜薄礦體，薄礦體回采主要以分采分出為主，對分采的判斷依據(jù)和分采指標以往都采用傳統(tǒng)經驗判斷法。為充分利用有限的礦石資源，以回采盈虧平衡技術經濟分析法為出發(fā)點，針對薄礦體分采分出回采方案，通過對數(shù)據(jù)的綜合分析，歸納總結，選擇科學合理的回采技術指標，以獲得利益最大化。該方法為礦山提高出礦品位，降低回采成本提供了依據(jù)，確保經濟效益取得實效，達到可持續(xù)發(fā)展的目的。

關鍵詞：薄礦體;分采分出;技術經濟效益;盈虧平衡;經濟可采品位;分采厚度

中圖分類號：TD853文獻標志碼：A開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2020）03-0045-03doi：10.11792/hj20200309

對于礦脈厚度小、礦石品位分布極不均勻的礦體，采用礦巖分采分出的回采方法，在采幅內對礦（巖）石分別鑿巖爆破、分別出渣，可有效降低礦石貧化率，提高出礦品位，但其采礦成本是全斷面?zhèn)鹘y(tǒng)采礦成本的3～4倍[1]。因此，研究和分析采幅厚度、經濟可采品位等技術經濟指標之間的相互關系直接影響礦山企業(yè)的經濟效益。本文以山東煙臺鑫泰黃金礦業(yè)有限責任公司（下稱“鑫泰礦業(yè)公司”）龍口礦區(qū)薄礦體分采分出回采為工程背景，采用回采盈虧平衡技術經濟分析法，確定合理的技術經濟指標，為礦山提高出礦品位，降低回采成本奠定基礎。

1 地質概況

鑫泰礦業(yè)公司位于山東省海陽市，現(xiàn)有土堆、東劉家和龍口3個生產礦區(qū)，采用全面采礦法開采，生產規(guī)模40萬t/a。龍口礦區(qū)共圈定主要礦體8條，較成型的為L1、L2、L32、L25等礦體，L2礦體是該礦區(qū)的主要礦體之一，占該礦區(qū)資源量的88.0 %。礦體為層狀、似層狀，賦存于牧牛山二長花崗巖及黑云斜長角閃巖中。礦體分布在08勘探線—20勘探線。賦存標高-87.99～70.00 m，向深部未封閉。礦體總體走向180°，傾向90°，傾角14°～30°，控制走向長290 m，寬320 m，礦體厚0.45～14.42 m，平均厚1.60 m，厚度變化系數(shù)93 %;平均品位為1.70 g/t。賦礦巖性主要為構造角礫巖、黃鐵礦化二長花崗巖，礦體中絹英巖化、硅化、鉀化較強。礦體多沿走向斷續(xù)展布，分支復合、尖滅再現(xiàn)、膨脹狹縮等現(xiàn)象明顯。

礦區(qū)內礦體頂、底板圍巖與礦石的穩(wěn)定性均較好，工程地質復雜程度屬簡單類型。礦巖普氏硬度系數(shù)f=10～16，礦石密度2.99 t/m3，巖石密度2.80 t/m3。

2 采礦方法

根據(jù)龍口礦區(qū)礦體賦存條件，選擇采用全面采礦法開采，淺孔鑿巖爆破，據(jù)以往回采經驗，采場內每隔8～10 m留不小于3 m×3 m的礦柱維護地壓[2]?；夭煞桨父鶕?jù)礦體的厚度確定為3種：①礦體厚度大于5.0 m時進行分層回采;②礦體厚度1.6～5.0 m時進行全斷面一次性回采;③礦體厚度0.5～1.6 m時按礦體的品位確定薄礦體薄采或分采分出。龍口礦區(qū)厚度0.5～1.6 m的礦體占該礦區(qū)礦體的50 %以上，薄礦體回采主要以分采分出為主。

礦巖分采分出方案是在礦脈比較薄，小于必要的采幅時，為有效降低礦石貧化率，提高出礦品位而采取的一項回采工藝[2]。因此，合理確定分采分出技術經濟指標是衡量該方案是否能取得最佳經濟效益的一項重要工作。3 技術經濟指標確定

3.1 最低工業(yè)品位

最低工業(yè)品位可以采用回采盈虧平衡分析法進行估算?；夭捎澠胶夥治龇ㄋ玫闹笜擞校哼x礦廠年處理礦石量（Y）40萬t（日處理量1 200 t），精礦的銷售價格（p）11 000元/t（按現(xiàn)時黃金市場價格考慮冶煉成本、冶煉回收率換算得出），選礦回收率（ε）94 %，原礦加工費（c1）170元/t，企業(yè)管理費（e）1 500萬元/a，維檢費（w）21元/t，采礦成本（c2）70元/t，精礦品位（β）35.00 g/t。

3.3 分采分出回采工藝

基于回采盈虧平衡分析法確定了龍口礦區(qū)薄礦體開采需要采用分采分出的回采方案。通過對龍口礦區(qū)厚度小于1.5 m，地質品位大于1.01 g/t的礦體進行統(tǒng)計，對符合條件的6個采場按照礦體分采厚度公式（見式（6））進行計算分析，確定了最低分采厚度，實際回采厚度的確定分2種情況：①當分采厚度δf<δ，則將礦體厚度確定為分采厚度，其中有4個采場符合該情況;②當分采厚度δf≥δ，則按計算的分采厚度回采，其中有2個采場符合該情況。

具體分采工藝為：確定分采厚度后，按房柱采礦法的采切設計布置工程施工，將切割上山工程布置在礦體下盤圍巖中。第一步在礦體下盤圍巖中沿礦體傾向方向掘進1.5 m×1.8 m（高×寬）的小規(guī)格切割巷道，巷道頂板界限為分采礦體的底板，切割巷道掘進至上個采場切割平巷;第二步以切割平巷為自由面，后退式兩側階梯式回采圍巖，回采寬度每推進5～6 m為一個循環(huán);第三步徹底清理回采的廢石后進行頂板礦石回采，按計算好的礦體分層厚度，自上而下鉆鑿平孔落礦，布孔方式為大排距小孔距，裝藥系數(shù)為0.70～0.75，頂孔裝藥系數(shù)為0.40～0.50，嚴格控制爆破對上層圍巖的破壞，從時間上和空間上做到礦（廢）石分采分出。

4 應用及效果

針對龍口礦區(qū)緩傾斜薄礦體的賦存特征，選擇采用礦巖分采分出回采方案，根據(jù)薄礦體分采分出技術經濟指標分析法，通過對數(shù)據(jù)進行綜合分析，確定合理的技術經濟指標。應用實踐表明：該分析方法以經濟效益最大化為目的，以數(shù)據(jù)的分析計算為依據(jù)指導生產，改變了依靠傳統(tǒng)的經驗判斷法來確定分采分出技術經濟指標的方式，做到了因礦制宜選擇合適的回采技術指標，優(yōu)化了回采工藝[6-7]。通過技術經濟指標分析法進一步合理確定了分采采副、最低工業(yè)品位圈定、界定分采和混采方法等措施，各項經濟指標取得實效，同時在鑫泰礦業(yè)公司各礦區(qū)進行了推廣應用。以龍口礦區(qū)為例，薄礦體分采分出回采方案的技術經濟指標對比結果見表2。

5 結 論

1）對于薄礦體回采方法的選擇，要遵循技術可行、經濟合理、安全高效的原則，回采前要做好盈虧平衡分析工作，確定科學合理的回采技術指標。這是一項必要的技術管理工作，確保企業(yè)經濟效益取得實效，達到可持續(xù)發(fā)展的目的。

2）為提高礦石回采率，對于薄礦體的回采要合理確定采幅實行分采分出，回采過程中通過各項技術管理措施降低礦石貧化率，提高出礦品位使經濟效益最大化。

3）經濟可采品位的確定為礦山企業(yè)提供了盈虧平衡指標，為資源匱乏、品位較低的企業(yè)提供了礦石回采技術支撐，能夠更好地提高礦產資源利用率，增加企業(yè)的效益。

4）鑫泰礦業(yè)公司龍口礦區(qū)采用薄礦體分采分出技術經濟指標分析法確定了分采分出的采幅、分采厚度、最低工業(yè)品位等參數(shù)，現(xiàn)場工業(yè)應用取得了較好的效果，礦石貧化率降低了9.86百分點，采礦損失率降低了5.27百分點，出礦品位提高到2.92 g/t。

[參 考 文 獻]

[1] 趙永紅，郝小非，曹進成.急傾斜極薄礦脈采礦方法優(yōu)選研究[J].礦產保護與應用，2006（2）：14-16.

[2] 劉金明，史秀志，羅周全.銅山口銅礦礦巖分采分爆的試驗研究[J].采礦技術，2002，2（1）：43-45.

[3] 《采礦設計手冊》編委會.采礦設計手冊：礦床開采卷：下[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1989.

[4] 李建忠.破碎巖體中銅礦床開采方案[J].中國礦山工程，2005，34（6）：1-4，30.

[5] 余友.內蒙古查干銀礦破碎傾斜中厚礦體采礦方法研究[D].長沙：中南大學，2003.

[6] 周愛民.我國金屬礦采礦技術主要成就與評價[J].采礦技術，2006，1（2）：1-5.

[7] 吳愛祥，韓斌，古德生，等.我國地下金屬礦山連續(xù)開采技術研究的發(fā)展[J].有色礦山，2002，31（1）：1-5.

Abstract：The ore bodies of Xintai Mining Company are moderately inclined thin ore bodies and the extraction is dominated by separate mining and separate drawing.The judgment criteria of separate mining and index used to be based on empirical judgment method.In order to make full use of limited ore resources，balanced extraction profit and loss technical and economic analysis acts as the foundation.For the thin ore veins separate mining and separate drawing plan，the data are analyzed comprehensively and summarized，and reasonable extraction technical index are selec-ted，to make maximum profits.The method can provide basis to improve drawn ore grade，lower extraction cost，and guarantee practical effect of economic benefits，attaining sustainable development.

Keywords：thin ore body;separate mining and separate drawing;technical and economic profit;profit and loss ba-lance;cut-off grade;separate mining thickness