萊比塘銅礦特高品位的識別與處理方法研究

李 健， 任 太 平， 黃 曉 華， 趙 天 雷

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 都江堰 611830)

1 概 述

蒙育瓦萊比塘(Letpadaung)銅礦系特大型露天銅礦，位于緬甸聯(lián)邦共和國西北部實皆省(Sagaing)南部，簡稱L礦。L 礦位于兩山包及中間溝谷之下，為隱伏礦床，整體呈一個頂面平整的金元寶型，走向NW，走向長約2 200 m，寬約1 400 m，產(chǎn)狀基本水平。礦體平均厚度約143 m，平均品位為0.37%。L礦Cu邊際品位為0.1%。

目前，該項目已進入生產(chǎn)采剝期，在實際生產(chǎn)過程中，爆區(qū)圈定的礦體平均品位對采礦生產(chǎn)和選礦工作起到了重要的指導(dǎo)作用，是控制礦石貧化率和損失率的重要依據(jù)。在計算平均品位時，常出現(xiàn)特異的極值品位。這種極值品位若處理不當(dāng)，常常會影響到爆區(qū)平均品位的計算結(jié)果，因此，對爆區(qū)特高品位處理方法進行研究很有必要。對特高品位的識別與處理方法研究進行了闡述。

2 爆區(qū)極值品位的識別與處理

“由于礦石組分的不均勻性和取樣方法、取樣手段及取樣主體的偶然性，在樣品采集過程中偶爾會出現(xiàn)個別樣品的品位值比全部樣品的算術(shù)平均值高得多的品位，稱之為特高品位”[1]。但是，忽視這些特高品位的樣品是不恰當(dāng)?shù)?。雖然其在全部樣品值中只占少部分，但它對爆區(qū)平均品位值的統(tǒng)計結(jié)果影響較大。倘若將特高品位不經(jīng)處理即直接用于爆區(qū)平均品位的計算，尤其在樣品數(shù)較少時，將會導(dǎo)致高估金屬量，進而為后續(xù)浸出率的計算帶來較大的誤差。因此，有必要對極值品位的樣品處理進行系統(tǒng)的研究。

特高品位的處理方法主要有剔除法和替代法。但為了不損失信息量，不能簡單地使用剔除法將特高品位直接剔除，采用更多的方法是用固定的上限值代替特高品位值。

2.1 目前采用的識別與處理方法

“處理特高品位值常用的方法主要有傳統(tǒng)方法、經(jīng)典數(shù)理統(tǒng)計法、地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)法等。傳統(tǒng)方法主要為經(jīng)驗類比法，其根據(jù)礦床類型與礦石品位變化特點，將品位值高于爆區(qū)品位算術(shù)平均值5～12倍的值定為特高品位，當(dāng)爆區(qū)內(nèi)品位變化系數(shù)大時取上限值；當(dāng)爆區(qū)內(nèi)品位變化系數(shù)小時取下限值。經(jīng)典數(shù)理統(tǒng)計法主要依據(jù)樣品均值、3倍標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)以及分布密度函數(shù)曲線上拐點值識別和處理特高品位值。地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)法主要包括估計鄰域法和影響系數(shù)法”[2]。

目前萊比塘銅礦項目采用傳統(tǒng)方法確定特高品位下限值，用經(jīng)驗法取高于整個萊比塘平均品位(0.4%)的10倍(4%)為特高品位的下限值。處理特高品位的方法是用確定的特高品位(4%)下限值代替特高品位。

傳統(tǒng)方法主要是根據(jù)人為的經(jīng)驗識別和處理特高品位，其結(jié)果因人而異，這種方法相對簡單，在萊比塘項目的運用也一直被業(yè)主所認(rèn)可。由于有幾條大的構(gòu)造帶穿過萊比塘礦體，礦體品位受構(gòu)造和蝕變影響比較明顯，因此，爆區(qū)在不同區(qū)域品位變化比較明顯?！霸诘推肺槐瑓^(qū)運用傳統(tǒng)方法相對比較實用，但是在高品位爆區(qū)簡單使用這種方法所取得的計算結(jié)果就有待研究”[3]。在萊比塘礦目前開采境界內(nèi)的L15 m、L30 m臺階北部以及L15 m到L30 m南部已經(jīng)出現(xiàn)部分爆區(qū)硅化特別明顯的情況，其黏土含量很低。銅品位特別高的爆區(qū)，如L30-1110爆區(qū)，在該爆區(qū)采用傳統(tǒng)方法處理特高品位，發(fā)現(xiàn)有12個特高品位，用4%代替后得到的平均品位值為1.39%，其計算結(jié)果明顯偏低。

2.2 采用影響系數(shù)法處理特高品位

最終采用GL代替特高品位值”[4]。

利用影響系數(shù)法處理L30-1110爆區(qū)數(shù)據(jù)，將影響系數(shù)k設(shè)為5%時，得出爆區(qū)的平均品位為1.55%，且未發(fā)現(xiàn)特高品位。由此可以看出：該爆區(qū)整體品位偏高且沒有影響整個爆區(qū)平均品位5%以上的單孔品位；如果仍采用傳統(tǒng)特高品位處理方法會造成整個爆區(qū)的平均品位值比理論品位值偏低，因此，使用傳統(tǒng)方法處理極值品位不完全適合于所有爆區(qū)平均品位值的計算，而影響系數(shù)法可以比較科學(xué)的處理爆區(qū)極值品位，從而得到更接近爆區(qū)理論品位值的平均品位值。

影響系數(shù)法不適合數(shù)據(jù)量很多的情況。因為影響系數(shù)法需要經(jīng)過多次掃描才能識別與處理特高品位。根據(jù)影響系數(shù)法的原理，影響系數(shù)法在使用前需要確定影響系數(shù)k值，而不同的k值得到的結(jié)果亦會不同。為了更加科學(xué)的對k值進行選取，需做專門的研究。

2.3 影響系數(shù)法k值的選取

對于使用影響系數(shù)法進行特高品位的識別和處理，影響系數(shù)k值如何選取一直是業(yè)內(nèi)爭論的話題。為了解決k值的選取，本次研究以萊比塘銅礦20個爆區(qū)的數(shù)據(jù)作研究樣本進行研究?；谟绊懴禂?shù)法，對不同爆區(qū)代入k值進行試算求取爆區(qū)平均品位值，其中k值的取值范圍為0.01～0.14，將不同的k值在各個爆區(qū)對爆區(qū)平均品位的影響繪制成以k值為橫坐標(biāo)、平均品位為縱坐標(biāo)的平均品位曲線圖(圖1)。

圖1 平均品位曲線圖

對比分析圖1中各個爆區(qū)不同k值對爆區(qū)平均品位的影響曲線后可以看出：

(1)當(dāng)0.01≤k<0.06時，絕大部分爆區(qū)的品位曲線變化較快，平均品位變化較大。說明k值取在該范圍時，爆區(qū)的大部分炮孔品位值被當(dāng)作了特高品位處理，使爆區(qū)平均品位大大降低，這一點明顯不符合特高品位的處理規(guī)則。因此，對于爆區(qū)特高品位的處理，k值不能小于0.06。

(2)當(dāng)0.06≤k≤0.1時，大部分爆區(qū)品位曲線趨于平緩，平均品位變化不大，僅有少部分爆區(qū)品位曲線仍有上升，平均品位有變化。說明k值取在該范圍時，大部分爆區(qū)沒有特異值，不需要做特高品位處理，僅有少量爆區(qū)存在特異值，需要做特高品位處理。這種情況符合處理特高品位的規(guī)則。上述現(xiàn)象在k=0.06時表現(xiàn)的尤為明顯，且礦石品位偏差為2.1%，可以認(rèn)為k=0.06比較適合萊比塘銅礦的實際情況。

(3)當(dāng)k>0.1時，僅有極少部分爆區(qū)品位曲線有小幅度波動，平均品位基本無變化。說明除極少量爆區(qū)的炮孔需要做特高品位處理外，基本爆區(qū)不存在有特高品位的炮孔，這顯然不符合實際情況。例如：在L-15-3076爆區(qū)中，當(dāng)k>0.1時，該爆區(qū)無特高品位值，故不需要做特高品位處理；當(dāng)k≤0.1時，該爆區(qū)需做特高品位處理。但是，該爆區(qū)單孔品位出現(xiàn)的7.13%明顯屬于特高品位值，需要進行處理。因此，當(dāng)k>0.1時，可能會造成對部分爆區(qū)特高品位值的漏處理，從而給平均品位的計算帶來較大誤差。

2.4 3σ準(zhǔn)則方法驗證k=0.06的可取性

為了驗證k=0.06的實用性，本次研究通過3σ準(zhǔn)則方法加以驗證。“3σ準(zhǔn)則方法是一種特高品位處理的方法，它是以爆區(qū)平均值加上三倍均方差為特高品位下限值，大于該值的定為特高品位，然后用最大正常值替代特高品位”[5]。通過計算求得的20個爆區(qū)平均品位和偏差見表1。

表1 不同方法處理后各爆區(qū)平均品位和偏差表

在對比了3σ準(zhǔn)則方法處理特高品位和影響系數(shù)法處理特高品位后的平均品位，發(fā)現(xiàn)在平均品位較高的爆區(qū)，兩種方法處理后的平均品位絕對偏差較大：平均品位較低的爆區(qū)，兩種方法處理后的平均品位絕對偏差較小。但通過對相對偏差的計算可以看出，兩種方法得到的平均品位值相對偏差不大，基本都控制在5%以內(nèi)，只有L-45-3017相對偏差為6.52%。通過分析L-45-3017的原始數(shù)據(jù)得知，該爆區(qū)特高品位比普通品位高出約10倍，采用3σ準(zhǔn)則和影響系數(shù)法的代替值后其有所差別。影響系數(shù)法的代替值為0.67，3σ準(zhǔn)則的代替值為1.22，二者相差約50%。

將表1中通過兩種不同方法處理特高品位后的平均品位值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形顯示(圖2)。使用影響系數(shù)法，選取k=0.06時，各個爆區(qū)進行特高品位處理后的曲線與使用3σ準(zhǔn)則方法處理特高品位后的曲線基本吻合，從而驗證了影響系數(shù)法在萊比塘銅礦特高品位處理中的可行性與科學(xué)性。通過影響系數(shù)法處理特高品位后得出的平均品位更接近爆區(qū)平均品位真值。故選取k=0.06比較符合萊比塘礦山的實際情況。

圖2 不同方法處理特高品位后的平均品位對比圖

3 結(jié) 語

通過研究，得到了以下結(jié)論：

(1)在礦體品位受構(gòu)造和蝕變影響比較明顯的區(qū)域，采用傳統(tǒng)方法確定的特高品位值，其計算結(jié)果明顯偏低。

(2)當(dāng)k<0.06時，大部分炮孔的品位將被識別為特高品位并進行處理，從而違背了特高品位的特點，故k值不能小于0.06。當(dāng)k>0.1時，將會出現(xiàn)爆區(qū)特高品位值的漏處理，從而給平均品位的計算帶來較大誤差。當(dāng)0.06≤k≤0.1時，大部分爆區(qū)顯示無特異值，不需要做特高品位處理，僅有少量爆區(qū)存在特異值需要做特高品位處理，這一點符合處理特高品位的規(guī)則。

(3)通過3σ準(zhǔn)則方法加以驗證，影響系數(shù)法可以比較科學(xué)地處理爆區(qū)極值品位，從而得到最接近爆區(qū)理論品位值的平均品位值。可以認(rèn)為：取k值為0.06，比較符合萊比塘礦山目前的情況。