太和钒钛磁铁矿区贫化率和损失率降低措施

何　华　江　河

(重钢西昌矿业有限公司)



太和钒钛磁铁矿区贫化率和损失率降低措施

何华江河

(重钢西昌矿业有限公司)

太和钒钛磁铁矿区矿床为大型晚期岩浆分异矿床，在分析矿区矿床地质特征、开采现状的基础上，讨论了矿床开采过程中贫化率和损失率的影响因素，并对降低贫化率和损失率的措施进行了详细探讨，供类似矿山参考。

贫化率损失率措施

在矿山生产中，矿石的贫化率和损失率是衡量矿山开采技术及管理水平高低最重要的两项指标。大量废石的混入，导致贫化率高，导致出矿品位相应降低，加大采矿成本；富矿的损失，也会使得出矿品位降低，严重者将变为废石；贫化损失高，导致采矿直接成本增加，出矿品位降低，使得矿山其他部门的生产运行成本连锁增加[1-3]。因此将贫化率和损失率控制在尽可能小的范围内，对于提高矿山企业的经济效益、充分利用矿产资源、延长矿山服务年限意义重大。太和钒钛磁铁矿区在多年的生产实践中，采取了各种积极措施有效降低了矿石贫化损失，成效显著。本研究就该矿区贫化率和损失率的影响因素进行分析，并就两者的降低措施进行探讨。

1　矿区概况

太和钒钛磁铁矿铁矿体的形态、产状、厚度变化较大，分支复合及尖灭再现等现象较普遍。矿区可划3条矿带，9个矿体，矿层厚100～197 m，呈似层状、透镜状与中—粗粒辉长岩、中粒辉长岩等构成互层，矿体总体走向NE，倾向SE，倾角40°～60°，由西向东变薄，高、中品位矿层厚度小于5～10 m，不连续出现，夹石有辉长岩、正长岩等，夹石厚1～6 m，长10～200 m。矿石的自然类型为钒钛磁铁矿石。矿层顶底板、近矿围岩和夹石主要为辉长岩体及辉长岩脉，岩石较完整，致密坚硬，节理裂隙不发育。矿体与围岩界线不明显，多呈渐变关系，矿体多被后期岩脉穿插切割，规律性差。

目前，太和钒钛磁铁矿区采用露天开采、公路开拓、汽车—胶带联合运输开采。采矿和剥离采用潜孔钻机和牙轮钻机凿岩穿孔；中深孔爆破采用混装乳化炸药，用2台炸药混装车装药，一次浅孔爆破采用2#岩石炸药，导爆管、非电雷管起爆；矿岩装载采用2.1～10.0 m3液压挖掘机或电铲装车，并配置了推土机，用作台阶清理、场地平整、矿岩集堆及设备迁移等，采场内采用汽车运输，采场外根据矿山生产情况采用胶带运输和汽车运输相结合进行；台阶高度12 m，台阶坡面角65°，最小工作平台宽度40 m。矿山采场工作线大多垂直于矿体走向或斜交矿体走向布置，其推进方向为自矿体上盘向下盘推进。由于地质情况复杂、设备大型化、台阶标准化作业，矿石开采损失、贫化非常严重(贫化率为9.12%，损失率达10.27%)。

2　贫化率和损失率影响因素

(1)矿体产状复杂，地质资料不准确。太和铁矿属岩浆分异矿床，矿体产状复杂，矿体形态、厚度变化大，多期次岩脉穿插破坏矿体，矿体数量多，表内矿、表外矿互相穿插重叠，地质资料准确性差。在开采过程中，透镜状、不规则的小矿体、边角矿石无法采出造成损失，厚度小于2 m的岩脉、夹石无法剔出造成贫化。地质资料圈定的矿体空间位置与矿体的实际空间位置有一定的出入，矿岩界线不清，开采过程中无法严格实现按矿岩界线进行分爆分采，造成矿石损失、贫化。

(2)爆破参数设计不合理，爆破效果差，采剥掘进方向不合理。爆破参数、采剥方式的选择取决于矿体的赋存状况及生产规模，因矿体不规则，爆破参数设计无法完全实现矿岩分爆，矿岩混合严重，分采困难，因而贫化损失不可避免。矿山开采设备的大型化，12 m台阶标准化作业，采剥方式单一、掘进方向不合理，也加大了矿石的贫化损失。

(3)现场生产组织、技术管理不到位。现场生产管理不到位，各工种人为造成损失和贫化现象难免。操作人员技术水平不高，责任心不强，遇到作业条件差时，不严格按照设计进行施工作业，造成台阶平整度达不到要求，矿岩分爆线与实际出入较大，加大矿石贫化损失。

3　降低矿石贫化率、损失率的措施

3.1技术措施

(1)强化基础地质工作，准确圈定矿体界线，获取可靠的地质资料，减少开采中矿石的损失和岩石的混入。地质资料是采矿爆破设计的依据，其可靠程度直接影响矿石贫化损失。太和钒钛磁铁矿区勘探期间勘探程度不足，矿岩界线、厚度、品位与实际出入较大。为获取准确的地质资料，根据矿体赋存的地质条件及产出特征，生产勘探选择以平台槽探为主要勘探手段，网度采用50 m×(50～25) m进行加密勘探，同时对局部地质条件复杂且难以控制的地段，随着回采工作面的推进，及时做好采掘工程的地质编录和取样化验工作，准确掌握矿体产状、厚度及品位变化规律，不断修正地质界线，充实完善矿山地质资料，为降低矿石贫化损失打下基础。

(2)优化控制爆破参数，提高爆破效果，选择合理的掘进方向，减小矿岩混合程度。在生产中，爆破前采矿、地质技术人员应详细研究欲爆块段地质特征，进行详细的爆破设计。在矿体走向发生变化的拐点附近，设计布置转向孔，保证爆破方向始终垂直于炮孔排面。为减少矿石损失，在矿体局部凸出部位设计布置侧向孔；在矿岩交界位置，除非为后排炮孔创造自由面需要，炮孔位置不得超过矿体边界，也不宜达不到矿体边界，以降低矿岩的混合程度。为保证爆破效果，在施工中，地质测量人员根据炮孔设计现场放炮孔点，对各炮孔点高程进行实测，保证爆破参数准确，同时注意观察钻进所产生的岩粉，若岩粉揭示的见矿情况与设计有较大出入，则应及时向爆破设计人员汇报，以便及时修改炮孔设计。对施工完毕的炮孔应及时安排专门的质量检查人员进行逐排逐个验收，对验收不合格的炮孔及时安排补孔，对透孔应进行孔底堵塞，对超深孔应进行孔底充填，确保爆破设计参数准确合理，提高爆破效果，确保矿岩混合程度处于最低水平。爆破后，采矿作业时根据爆堆矿岩的分布情况，选择合理的掘进方向，坚持从矿体的上盘往下盘掘进，尽可能降低铲装时岩石的混入，减少矿石贫化。

(3)整合设备资源，降低夹石剔除厚度，控制贫化损失。随着矿山生产规模的扩大，采矿强度越来越大，设备的日渐大型化等，夹石无法被完全剔除。为此，太和钒钛磁铁矿设计夹石剔除厚度为2 m，采矿采用4 m3电铲铲装矿石，近年来，随着生产规模的扩大，又购进了10 m3电铲，在生产中，仅能有效剔除厚度大于2.5 m 的夹石，增大了矿石贫化损失。对此，新购置了2.1 m3挖机，在生产组织中整合了设备资源，尽可能将4，10 m3电铲安排于矿体厚大的部位铲装矿石，夹石较多的部位配置2.1 m3挖机，对于掌子面出露的夹石层剔除效果较好，能够确保厚1.5 m的夹石得到剔除而不损失矿石。对于台阶上部为岩下部为矿或上部为矿下部为岩的情况，可灵活运用挖机采用分层剥采方法剔除岩石，降低矿石贫化和损失。

(4)建设表外矿、严重贫化的矿石抛尾处理生产线，回收部分损失的矿石。生产中因岩石的混入造成部分矿石无法满足生产指标要求而成为废石，若将其废弃将造成矿产资源的极大损失，为确保矿产资源的集约利用，公司修建了一条年处理200万t表外矿及贫化严重的矿石预先抛尾处理生产线，将该部分矿石进行预先抛尾处理，回收该部分矿石，从而有效降低了矿石损失率。

3.2管理措施

(1)加强操作人员业务技能培训，提高操作水平。贫化损失控制工作涉及的工种多、人员广，调度工、潜孔钻司机、铲装司机、推土机司机、配矿工、驾驶员等与出矿关系密切，该类人员缺乏相关的地质知识储备，并且该类人员也经常调整，大部分人员不具备矿岩鉴别能力，通过集中培训、劳动技能竞赛等方式，尽可能提高其岩矿识别技能。

(2)加强采矿作业现场管理，强化不同工种、工序之间的密切配合，避免人为贫化损失。在现场作业过程中，由于管理不到位，各工种配合不佳，职工责任心不强，在生产中矿岩混装、混倒现象时常出现，采下的矿石遗留于采场和运输途中，加大了矿石贫化损失。为此，在铲装爆堆矿石前，用颜色鲜艳的物体对不同区域的矿石品级及废石进行标示，为铲装作业人员指示合理的采掘推进方向，避免矿岩混装；为电铲司机及驾驶员配备对讲机，以便灵活指挥，避免发生混倒、乱倒现象；在装运时避免矿石洒落，造成矿石损失；在修路、垫路及制作路挡作业时，严格控制取料及使用，矿石区域用矿石铺垫，岩石区域用岩石修筑，防止人为造成矿石贫化损失。

(3)建立健全矿石贫化损失管理绩效考核制度，并严格按章执行，保证采出矿石质量。公司经过多年生产实践建立了一套完善的“三率”指标考核制度，强化对矿石损失的管理及均衡配矿的考核，主要考核不同采矿区域低品位矿的回采执行情况，对采矿生产过程中的穿孔、爆破、铲装及运输等环节进行监督，发现问题严格考核，将矿石的贫化损失及均衡出矿与职工的绩效、评先等考评挂钩，为降低矿石贫化损失提供制度保障。

(4)技术人员保障。公司组建了一支有实际工作经验的地质、测量和采矿技术人员专业队伍，负责矿石贫化损失控制工作，并落实到具体责任人，建立健全技术档案和贫化损失统计台帐，完善专业统计报表，强化各项基础工作，推动矿石质量管理以及贫化损失控制工作逐步进入标准化和规范化轨道。

4　结　语

近年来，太和钒钛磁铁矿区在控制矿石贫化损失方面采取了切实可行的技术措施和管理措施，通过加密勘探网度、控制爆破效果、降低夹石剔除厚度、灵活运用正确的采剥方法等措施取得了较好的效果，矿石开采贫化率、损失率控制在3%以内，对于类似矿山有一定的借鉴价值。但该矿的矿石开采贫化损失仍有一定的下降空间，进一步通过加强技术研发和科学管理，在经济合理的条件下，有望将该矿山的矿石贫化损失控制在更小的范围内。

[1]穆新和.探讨降低露天铝矿贫化和损失的途径[J].有色矿冶，2002(5)：5-8.

[2]何名声.凉山矿业露天矿山矿石损失与贫化控制探讨[J].采矿技术，2012(2)：19-21.

[3]王玉斌.降低矿损失与贫化的综合措施[J].矿业工程，2007(3)：31-32.

2016-05-18)

何华(1969—)，男，工程师，615041 四川省凉山州西昌市太和镇。