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铜山口铜矿露采降低矿石贫化率的措施 朱先艳 （ 大冶有色金属有限责任公司铜山口铜矿， 湖北 大冶市 ４ ３ ５ １ ２ ２） 摘 要 铜山口铜矿是一个贫矿， 结合生产实际和矿石贫化现状， 通过提高认识、 成立降低 矿石贫化率质量Ｑ Ｃ攻关小组、 加强生产探矿、 接触带附近矿岩分区分穿分爆、 矿废石分 流、 绩效考核等措施， 成功降低矿石贫化率１．３个百分比以上， 大大增加了企业经济效益。 关键词 露天开采； 矿石贫化率； 资源储量； 生产探矿 大冶有色金属有限责任公司铜山口铜矿（ 以下 简称铜山口铜矿） ， 位于大冶市陈贵镇， 大冶市城区 西南约１ ８ｋ ｍ。露天开采始建于１ ９ ５ ８年，１ ９ ８ ４年５ 月正式投产， 至今已有３ ０多年开采历史。先后经过 小露天、Ⅱ号矿体北扩、 深部开采工程等３个发展阶 段， 矿山露天开采建设规模为 采 选综 合 能 力９ ９ ０ ｋ ｔ／ａ， 现采选生产能力为 １ ３ ０ ０ｋ ｔ／ａ， 曾高 达 １ ６ １ ０ ｋ ｔ／ａ。主产品为矿山铜， 年生产矿山铜６ ０ ０ ０ｔ， 是中 国５ ０ ０强企业大冶有色金属集团控股有限公司的主 力生产矿山之一。现以露天开采为主， 深部开采正 在基建， 以后是露天地下联合开采。小露天开采对 象Ⅰ矿体； 北扩开采对象Ⅱ号矿体； 地下开采对象 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ号矿体。露天开采采用汽车开拓运输， 组合台阶［ １］自上而下分台阶开采， 中深孔爆破作业。 参数为 最终边坡角为４ ６ ～５ ０ ， 台阶高度１ ２ｍ ， 台 阶坡面角６ ５ ～７ ０ ；Ｙ Ｚ－３ ５、Ｙ Ｚ－２ ５ ０ Ｄ型牙轮钻、 Ａ ７型潜孔钻进行穿孔作业， 采用ＷＫ－４ｍ ３电铲铲 装，Ｂ Ｃ Ｋ Ｄ－２ ０ｔ汽车运输。根据大冶有色设计研 究院有限责任公司２ ０ １ ７年２月２ ０日提供的 铜山 口铜矿２ ０ １ ６年度矿山矿产资源储量报告 中累计探 明资源储量为 工业铜矿石量６ ７ ９ １ ５ ０ｋ ｔ， 铜金属量 ５ ４ ９ ０ ３ ８ｔ。其中Ⅱ号矿体工业铜矿石量１ ７ ６ ８ ０ｋ ｔ， 铜金属量１ ２ ６ ２ ５ ５ｔ， 平均品位０．７ １％， 是一个贫铜矿 床。铜山口铜矿近２ ０ １ ３～２ ０ １ ７年露天开采实际综 合地质品位与矿石贫化率见表１。 从表１中可见，２ ０ １ ５年后， 铜山口铜矿采取一 系列降低矿石贫化措施后， 明显提高选矿供矿品位， 增加矿山经济效益。 １ 矿石贫化原因 矿床开采过程中， 由于混入岩石和少数情况下 表１ 矿山地质品位与贫化率 年度 Ｃ ｕ综合地质 品位／％ Ａ ｇ 地质品位 ／ （ ｇ／ｔ） 矿石贫化率 ／％ ２ ０ １ ３ ０．４ ５ ４． ５ ４．９ １ ２ ０ １ ４ ０．５ ３ ４． ２ ４．８ １ ２ ０ １ ５ ０．５ ４ ４． ３ ５．９ ７ ２ ０ １ ６ ０．５ ７ ４． ３ ４．５ ８ ２ ０ １ ７ ０．５ ７ ４． ４ ４．５ ４ 高品位粉矿丢失使采出矿石品位降低， 称之为矿石贫 化。铜山口铜矿露天产生矿石贫化的原因分析如下 （ １）部分操作工对露天产生矿石贫化意义认识 不足； （ ２）现场没标定矿岩界线； （３）电铲司机不识别矿岩， 责任心不强， 特别是 晚间装矿， 易装入废石； （ ４）穿孔前平场时， 将高品位粉矿垫在未剥离 废石平台上。 ２ 降低矿石贫化措施 （ １）通过授课、 办黑板报、 广播等多种形式宣传 降低矿石贫化意义， 提高员工在认识上的不足。根 据现采选 生 产 能 力 １ ３ ０ ０ｋ ｔ／ａ，Ｃ ｕ 综合地 质品位 ０．５ ７％，Ｃ ｕ选矿回收率８ ３％， 矿山 Ｃ ｕ按大冶有色 内部价３． ７万元／ｔ计算矿石贫化率每下降１个百分 点， 可多 回 收 矿 山 Ｃ ｕ ６ １． ５ ０ ３ｔ， 多 回 收 矿 山 Ａ ｇ １ ９．５ ６ ５ｋ ｇ， 可增产值２ ３ ２．０ ６万元； 少混入１ ３ｋ ｔ废 石， 节约选矿运输成本５ ０．１ ８万元。若矿石贫化率 上升， 则矿山少生产同样矿山 Ｃ ｕ 、 矿山 Ａ ｇ ； 增加选 矿成本、 露采运输成本、 对外运输成本， 无形增大矿 山成本［ ２］； 同时在选矿过程中， 尾砂会带走部分有用 成分， 降低选矿回收率和铜精矿的产量， 直接给矿山 造成经济损失［ ３］。经对比计算， 启发员工不要忽视 Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ １ ６ ７ １－２ ９ ０ ０ Ｃ Ｎ ４ ３－１ ３ ４ ７／Ｔ Ｄ 采矿技术 第１ ９卷 第１期 Ｍ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｖ ｏ ｌ ． １ ９，Ｎ ｏ ．１ ２ ０ １ ９年１月 Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ９ ChaoXing 矿石贫化， 在工作中最大限度降低矿石贫化率， 把它 当作铜山口铜矿内部挖潜的有效措施之一。 （ ２）成立降低矿石贫化率质量 Ｑ Ｃ 攻关小组， 建立健全矿石贫化管理制度体系。铜山口铜矿降低 矿石贫化率质量 Ｑ Ｃ攻关小组由副矿长任组长， 露 采车间、 职能部门技术负责人任副组长， 成员是采 矿、 地质技术人员。生产部、 技术中心负责制定矿石 贫化管理制度、 监 督和考核， 如矿废石分流制度， 生 活垃圾和边角余料管理， 技术人员现场跟踪服务等 制度； 露采车间技术人员现场跟踪和信息反馈矿石 贫化， 有效遏制了矿石贫化率上升。成立降低矿石 贫化率质量Ｑ Ｃ攻关小组， 建立健全矿石贫化管理 制度体系， 是降低矿石贫化率的关键。 （ ３）加强生产探矿， 为编制生产作业计划， 进行 采矿施工设计、 施工组织、 贫化管理提供较重要依 据［ ４］。 ２ ０ １ ３年北扩开采对象Ⅱ号矿体， 矿体分支复 合现象明显， 复合处矿体较为厚大。东部矿体位于 ７～９线间的－４ｍ标高至－７ ０ｍ标高间， 倾角７ ～ ２ ５ ， 局部地段近于水平， 矿体厚１．０ ０～４ １．５ ９ｍ。北 部矿体位于１ ９～３ ４线间的＋５ ０ｍ 标高至－１ ８ ２ｍ 标高间， 倾角６ ～５ ０ ， 局部地段近于水平， 矿体厚 １．０ ０～２ ３．０ ７ｍ。西部矿体位于５～４ ０线间的－４ ９ ｍ标高至－１ ７ ２ｍ标高间倾角８ ～３ ７ ， 局部地段近 于水平。由于地层的起伏或相邻工程见矿厚度相差 较大， 局部地段矿体倾向东， 矿体厚１． ０ ６～１ １．１ ９ｍ。 南部矿体位于１ ９～３ ０线间的＋９ ０ｍ标高至－４ ８ ６ ｍ标高间，３ ０～２ ３线矿体倾角３ ５ ～６ ６ ， 矿体厚１．０ ０ ～２ ４．０ ３ｍ；２ ２～１ ９线矿体倾角２ ３ ～３ ５ ， 且赋存层 位下移， 主要赋存在Ｔ１ｄ ４上部层间。矿体厚１． ０ ０～ ４ １．０ ９ｍ。整个矿体如同一个南面陡， 东、 西、 北面缓 的礼帽沿。地质勘探Ⅱ号矿体以钻探为主要手段揭 露的矿体， 东部部分块段矿体， 其工程间距实际小于 或等于５ ０．２ ０ｍ５ ０ｍ， 地质可靠程度达到探明的 资源储量类型。其他地段块段矿体大部分工程间距 （ ５ ０．２ ０～１ ０ ０．４ ０）ｍ（５ ０～１ ０ ０）ｍ， 地质可靠程度达 到控制的资源储量类型。其工程间距大于１ ０ ０．４ ０ ｍ１ ０ ０ｍ 块段或单工程控制的矿体以及探明、 控 制块段的外推部分， 地质可靠程度只达到推断的资 源储量类型。为摸清矿体赋存状况和储量由开拓矿 量１ ２ ２ ｂ，１ ２ ２升级到备采矿量１ １ １ ｂ ，１ １ １ ， 用 Ｙ Ｚ－ ３ ５型牙轮钻、Ａ ７型潜孔钻进行生产探矿。生产探 矿设计时， 厚大矿体用 Ｙ Ｚ－３ ５型牙轮钻探矿， 网度 （ １ ０～１ ２．５）ｍ２ ５ｍ， 达到备采矿量； 两端尖灭矿体 且厚度≤８ ｍ 时， 用 Ａ ７型潜孔钻单孔探矿， 间距 １ ２．５～２ ５ｍ。当分支、 夹石均多时， 每个炮粉取样化 验， 提高取样精度。根据炮粉取样化验结果， 二次圈 定矿体， 提高资源储量级别， 计算块段品位、 矿量。 生产探矿是降低矿石贫化率的基础工作。 （ ４）接触带附近矿岩分区分穿分爆。根据二次 圈定矿体， 摸清矿体赋存状况。在未穿孔平台， 矿岩 界线分区插旗， 便于布孔爆破。当开采到矿体上下 盘边界或≥夹石剔除厚度２ｍ 时， 采用 Ａ ７型潜孔 钻穿孔分爆。若矿体倾角１ ０ ～５ ５ ， 具体将１ ２ｍ台 阶上下盘二次穿孔分爆剥离废石、 采矿石； 若矿体倾 角≥５ ５ 或近似水平时， 台阶一次穿孔剥离废石、 采 矿石， 尽量减少矿废石混爆。 （ ５）现场矿废石分流， 分装分运 ［５］。为保证供 矿品位达０． ５ ８％， 波动范围在１ ０％内， 且选矿回收 率达８ ３． ５％以上， 技术中心下达配矿指令和监督执 行， 露采车间现场执行； 露采车间技术人员在现场爆 堆上插旗分出矿废界线， 避免将废石混装矿石中； 培 训电铲、 挖机司机辨认矿废石能力， 司机晚上工作容 易疲劳， 特别是恶劣天气， 光线暗， 视线差， 司机没责 任心， 很可能将废石混装矿石车辆中。露采车间调 度组安装在线监控， 时时监督， 发出是矿是废的指 令； 穿孔前平场时， 电铲、 挖机、 推土机司机千万不要 将废石平场在未爆矿体台阶上， 只能用矿石平场， 以 免废石混入矿石中；亦不能将高品位粉矿和矿石垫 在未剥离废石台阶上， 这同样会造成矿石贫化。 （ ６）清理生活垃圾和加工边角余料。在采场内 生活垃圾如塑料饭盒、 烟盒、 饮料瓶、 烟头等置于垃 圾箱内， 统一回收到垃圾场； 修理设备设施时， 打扫 现场， 回收加工边角余料。将它们混入矿石中， 会增 加矿石贫化， 进入选厂矿仓后会破坏选矿设备， 影响 选矿回收率。严禁生活垃圾和加工边角余料混入矿 石， 否则按制度规定每次罚款１ ０ ０元。 （ ７）矿石贫化率指标纳入绩效考核中， 每月贫 化率每降低０．１个百分点， 地质、 采矿技术人员、 穿 孔、 电铲、 挖机、 推土机司机绩效工资每月奖励１ ５ ０ 元； 相反每月贫化率每增加０．１％， 则扣除１ ５ ０元。 这样责权利能得到有效发挥， 从而充分调动相关员 工降低贫化率的积极性和主动性。 ３ 结 论 ２ ０ １ ６～２ ０ １ ７年铜山口铜矿采取降低矿石贫化率 （ 下转第４ ６页） ８１ 采矿技术 ２ ０ １ ９，１ ９（１） ChaoXing 图２ 孔隙比随分维值变化趋势 ３ 结 论 原状尾矿砂不具备结构性， 其孔隙比主要受固 结压力与颗粒级配的双重影响， 当固结压力逐渐增 大时， 孔隙比逐渐减小； 当尾矿砂分维值逐渐增大 时， 孔隙比逐渐减小。原状尾矿砂孔隙比受固结压 力与颗粒级配的双重影响。 参考文献 ［１］姜伏伟． 粘性土渗透破坏临界条件推导及试验探讨［Ｊ］ ． 地下 空间与工程学报，２ ０ １ ７，１ ３（６） １ ４ ７ ２－１ ４ ７ ６＋１ ４ ９ ８． ［２］贺 强．基于渗透破坏试验的粘土临界坡降影响因素分析 ［Ｊ］．水电能源科学，２ ０ １ ７，３ ５（９） １ １ ０－１ １ ２＋２ １． ［３］曹 洪， 肖莹萍．渗透变形过程中临空面表层土体渗透特性 变化试验研究［Ｊ］． 岩土力学， ２ ０ １ ７，３ ８（９） ２ ４ ６ ５－２ ４ ７ ２． ［４］邹海峰， 蔡国军， 刘松玉．基于位错理论的饱和土渗流特性 Ｃ Ｐ ＴＵ 评价研究［Ｊ］． 岩土工程学报， ２ ０ １ ４，３ ６（３） ５ １ ９－５ ２ ８． ［５］何 俊， 王 宇， 万 娟．溶液作用下黏土的界限含水率及渗 透试验［Ｊ］．地下空间与工程学报， ２ ０ １ ３，９（６） １ ２ ７ ７－１ ２ ８ ２． ［６］蒋中明， 王 为， 冯树荣， 钟辉亚， 赵海斌． 应力状态下含黏粗 粒土渗透变形特性试验 研究 ［Ｊ］．岩 土工程学 报，２ ０ １ ４，３ ６ （１） ９ ８－１ ０ ４． ［７］李西斌， 谢康和， 陈福全．考虑软土流变特性和应力历史的一 维固结与渗透试验［Ｊ］． 水利学报， ２ ０ １ ３，４ ４（１） １ ８－２ ５． 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０ ８ ０ ８＠ １ ６ ３．ｃ ｏ ｍ。 ６４ 采矿技术 ２ ０ １ ９，１ ９（１） ChaoXing
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