冉建东
云南华联锌铟股份有限公司,云南 文山 663701
摘要:采矿损失贫化对于矿山开采来说是正常损耗,矿石贫化率以及采矿损失率都是衡量矿山开采技术的重要指标。本文以铜曼矿段为例,分析影响矿石损失贫化率的因素,然后分析如何在露天采矿中利用采矿损失贫化控制技术,希望对行业发展及相关研究带来一定帮助。
关键词:露天矿山;采矿;损失贫化控制技术
矿石贫化率、采矿损失率都是衡量矿山地质条件、采矿方法、采掘技术以及生产管理水平的重要指标,由于采矿方法以及采矿、地质特点的差异性,需要选取不同的损失贫化管理措施。铜街-曼家寨露天采场位于云南省东南部,马关县城131°方位,平距19km处,隶属文山壮族、苗族自治州马关县都龙镇。矿区开采主要矿产为锌矿、锡矿,开采方式为露天开采,受地质因素影响,铜曼矿段矿岩界限不明显,在多年开采后开采台阶下降,并且矿体厚度变窄,部分矿体连续性不足。随着我国矿业经济的发展,矿产资源逐渐稀少,为了实现现有矿产资源的优化利用需要深入研究采矿损失贫化,以下进行具体分析。
一、开采概况
铜街露天采场位于矿区北部,分布于139-113勘探线间,采场长度595m,宽440m。目前形成的采剥最高台阶标高1330m,最低台阶标高1250m,露天采场台阶高度10m,已形成8个生产台阶,目前已停止开采。
曼家寨露天采场位于矿区中南部,分布于113-3号勘探线间,采场长度2250m,宽1070m。目前形成的采剥最高台阶标高1410m,最低台阶标高910m。露天采场剥离主要集中在55-105号勘探线间、1080m-1300m标高之间进行剥离工作,剥离带宽度400m-700m,工作台阶高度15m,工作平台宽度40m-100m,采矿作业主要集中在15-55号勘探线、920m-1080m标高之间,1080m以上工作台阶高度15m,1080m以下工作台阶高度10m。
根据矿体自然情况和生产规模,铜曼采场利用水平台阶开采工艺,配备了牙轮钻机、潜孔钻机、电铲、挖掘机、自卸式卡车[1]。
二、影响矿石损失贫化率的因素
(一)矿石损失的原因
1 矿体赋存条件的复杂性导致了原矿开采损失较大,这是由于矿体顶板围岩的稳固性偏差,在现有技术下回采难度较大,由此导致损失出现;
2 采矿方法过程中爆破参数选择不合理,爆破后矿石与围岩混杂,导致矿石回采难度大;
3 随着设备大型化的发展,采矿过程中选择的采矿方法不够合理,对不同产状、规模的矿体未采取不同的采矿方法与采矿设备,由此造成的矿石损失;
4 铜曼矿段内盲矿体较多,由于以往地质勘查报告中无盲矿体地质资料,在生产过程中未提前设计该部分矿体的采矿方案,导致不克避免的矿石损失。
(二)矿石贫化的原因
1 矿体分支复合现象明显。如1185平台31号矿体,由于矿体内部的夹石厚度局部变化较大,导致矿体走向和倾角都存在较大变化,在回采过程中容易出现漏采或者夹石混入情况;
2 受地质情况复杂影响,在爆破过程中未严格采用矿岩分爆的方式,爆破后矿石与岩石混合,回采时难以区分,分采难度较大情况下只能随矿石共同开采;;
3 在开采期间部分矿石遗留在采矿区,由于矿石没有及时采出,边坡垮塌后导致矿石出现损失和贫化情况;
4 采场操作人员技术参差不齐,质量意识不足,加之大量围岩分布,出现了矿石贫化情况。
三、如何在露天采矿中利用采矿损失贫化控制技术
结合铜曼采场近几年生产实际,为有效减小采矿损失贫化,采用的具体措施如下:
(一)地质技术精细化管理
为了减少采矿损失贫化,利用信息化、数字化等管理手段,生成品位控制模型、矿块品位模型、地质资源模型。技术人员可以随时编录相关信息,进而确定矿岩边界、夹石边界,然后建立实体模型。将模型用在矿块品位估值计算当中,有效提升了品位估值和矿体圈定的准确性,可以为损失贫化控制提供数据基础。具体说来:
1 编制矿石质量预报图
技术人员在台阶开采上部的矿体内部和矿体岩石交界部位进行取样化验,主要是采集炮孔岩粉样。借助岩粉化验数据对矿体修改,之后生成矿石质量预报图,现场重新确定采剥界线。
2 提升资料收集水平
在生产期间需要及时反馈钻探数据,并利用全新的数据圈定矿体,然后控制矿石质量、矿体形态,进而得到所需的地质资料。
3 掌子面地质编录工作
地质、测量、采矿技术人员结合采剥现场掌子面推进的实际情况确定可采出矿量,在进行平台开拓前提前进行掌子面编录和勘探线编录工作。将编录资料与地勘单位提交的递交资料相结合,进一步修改和补充矿体资料。
4 开展生产勘探工作。伴随着资源的不断消耗,矿体局部位置形态变化较大,为及时、系统地对地质资料进行修正,矿山采取生产勘探的方式对近几年计划生产区域进行地质资料收集,以强化对矿体边界和端部的控制,对矿体边界线修正,使其更接近于实际情况,为后期采矿矿石贫化和矿石质量管理提供地质依据。
5 引进矿业软件
在采矿设计、模型更新过程中利用3DMine软件,进而构建出地质岩体矿体的三维立体模型,可以直接呈现矿体实体模型、地质构造的空间赋存状态和地质现象,技术人员结合实际需求切剖各方向的地质剖面图,通过信息化作业弥补传统方法误差较大的问题,能够准确体现矿体不同地点的品位,了解地质情况。
(二)加强日常管理
1 加强现场调度
生产技术管理部门对生产现场进行日常监管,调度室对采矿设备进行合理安排,确保了采场生产按计划进行。
2 加强现场管理
一是在采矿过程中遇到盲矿体及时采样化验,避免矿石的流失;二是现场做好精细化采矿工作,根据矿体形态。产状的变化选取合理的采矿方式,起到控制损失贫化的作用。
(三)采矿工艺优化
1铜曼采场采矿设计结合年度生产指标和采场实际生产情况完成了年度采剥计划编制,将年度计划细分为季度、月度、周指标,并严格执行单体计划制度。
2 根据矿体产状安排合理的采矿设备及采矿方法,比如:矿体厚度大于3m的矿体采用4.5立方挖机,矿体厚度小于3m的矿体采用1.5立方挖机进行开采;缓倾斜矿体自上而下进行开采,陡倾斜矿体先剥离矿体两侧废石后再进行开采等。
3 采矿作业尽量安排在早中班进行,夜班剥离废石,避免了夜间光线不好造成的采矿贫损。
4 对于达到分爆条件的区域,采取矿岩分穿分爆的方式进行爆破。
结束语:
综上所述,整个生产过程中依靠先进的三维矿业软件,通过加强对地质资料的收集力度,及时更新三维地质模型,同时通过对采矿工艺的不断优化,并加强日常管理能力,进而达到了跟踪和管理采矿贫化损失的目的,实现生产过程的智能化管控。本次研究的应用在铜曼采场采矿损失贫化控制上取得了良好的效果,采矿损失贫化得到较好的控制,可在下一步的生产过程中继续探索改进。
参考文献:
[1]李博.矿山采矿技术中的安全管理问题探讨[J].当代化工研究,2020,(9):83-84.
[2]贾巍.探讨矿山采矿技术安全管理方式分析与研究[J].中国金属通报,2020,(3):234-235.
[3]燕全宁.充填采矿技术在金属非金属矿山采矿工程中的应用[J].世界有色金属,2020,(15):45-46.
[4]刘玉勇.黄金矿山充填采矿技术存在的一些问题分析[J].世界有色金属,2020,(18):53-54.