老山口金矿极薄矿脉采矿方法的合理确定.pdf

2 0 0 8年 新疆有色金属 8 9 老山口金矿极薄矿脉采矿方法的合理确定 张 坚强 新疆维吾尔 自治区有色地质勘查局物探队鸟鲁木 齐 8 3 0 0 1 1 1 概述 近年来， 有色金属价格不断上升和资源的缺乏， 使 以前觉得不 可开采或 没有开 采价值 的矿 山也 在 引起大 家的注意。在新疆境 内有不少规模较小 、 具有开采价 值的极薄矿脉， 以清河县老山口金矿为例 ， 该部分矿体 赋存于含金石英脉中， 矿体呈脉状 、 透镜状产 出。矿体 厚由 2 5 1 0 0 c m不等， 倾角 6 0 。 ～7 O 。 。根据矿体赋存 特点和开采技术条件 ， 对该矿体的开采 ， 只能采用留矿 法和削壁充填法， 即混采和分采。但在实际生产中， 很 难具体确定采用哪种采矿方法 ， 而且在经济效益方面 也很难达到最佳 效果 。本文通过盈 亏评审方法， 优化 采矿方案 ， 确定两种采矿方法的适用条件， 为矿山生产 提供可靠的理论依据。 2 盈 亏评 审数学模 型 的建立 2 ． 1 思 路 由于两种采矿方法 的工艺不同， 各有其不 同的特 点 ， 即对采矿存在有利和不利 的两个方面。最突 出的 就是 ， 留矿法具有生产能力大、 采矿成本低的优点和贫 化率大的缺点 ； 而削壁充填法具有贫化率低 的优点和 生产能力小、 采矿成本高的缺点。针对给定 的一条矿 脉 ， 即品位和厚度一定的条件下 ， 如何通过一种方法 ， 确定开采该矿体 的最优采矿方法 ， 正是我们要探讨的 主题 ， 也就是建立两种采矿方法矿块 日经济效益的数 学模型， 通过计算与分析， 从中选 出最优的采矿方法 。 2 ． 2 数学模型的建立过程 1 求 出每采出 1 t矿石的净产值 V a c P A 一 1 一 p a c PA 式中， V为每采 出 1 t矿石 的净产值 ； a 为出矿品 位 g ／ t ； p 为贫化率 ； a为地质品位 g ／ t ； e 为选冶 总 回收率 ； P A 为黄金售 价 元／ g ； a 一 1 --p a 。 2 再求出每采出 1 t 矿石的净利税 A VC一 1 一 p a ￡ P 一C 式中 A为每采出 1 t 矿石的净 利税 元／ t ； C为 每采出 1 t 矿石的采选冶总成本 元／ t 。 3 两种采矿方法矿块 日经济效益 由每采出 1 t 矿石的净利税 ， 即可求出两种采矿方 法的矿块的日经济效益。 PAQ一 [ 1 一 p a ￡ P A u C ] Q 式中， P为矿块 日经济效益 元／ t ； Q为矿块生产 能力 t ／ d 。 因此， 两种采矿方法矿块 日经济效益分别为 P l 一[ 1 --p l ] a e P A ． 一C I ] Ql ① P 一[ 1 一p x a c P A u C x ] Q ② 式中字母下标符号 1 、 x 分别表示留矿法和削壁充 填法。公式① ， ②即为两种采矿方法矿块 日经济效益 数学模型。 3 参数的设立 3 ． 1 矿山实际指标 根据矿山生产实际和国家黄金期货 ， 参与计算 的 总回收率 e 一8 7 ． 9 2 ， 黄金的售价 P A u 2 8 0 g ／ t 。 3 ． 2 矿块生产能力 在急倾斜极薄矿脉 中使用 留矿法开采时， 由于受 采幅的限制 ， 其矿块生产能力不 同， 在厚和中厚矿体 中使用 留矿法的矿块生产能力 与在薄矿体 中使用留 矿法的矿块生产能力也有很大差别 ， 其值一般为 2 O ～ 4 O t ／ d ， 取其平均值 Ql 一3 0 t ／ d 。削壁充填法的矿 块生产能力 ， 由于采用人工开采 ， 其生产能力确定 为 Q 一1 5 t ／ d 。 3 ． 3 采选冶总成本 留矿法矿石 总成本 ， 参照 目前矿山实际指标 ， 确 定 C一2 5 4 ． 8 8元／ t ， 削壁充填法矿石总成本 ， 确定为 C 一2 8 3 ． 8 8 元 ／ t 。 3 ． 4 贫 化率 由于矿体属 于急倾斜极薄矿脉 ， 矿岩 比较稳固， 所 以当采用 留矿开 采时 ， 其 最小开 采厚度为 0 ． 8 ～ 1 ． 0 m， 平均值为 0 ． 9 m； 当采 用削壁充填法开采时， 由于岩石松散系数为 1 ． 5 ， 再考虑 回采过程 中不可避 免贫化 ， 最终 留矿法 的贫化率为 P I -- 1 5 ③ 维普资讯 9 0 张坚 强 老 山 口金矿 极 薄矿脉 采矿方 法 的合理 确定 增 刊 1 式中 ， M 为矿体厚度 m 。 采用削壁充填法时 ， 即对矿体进行分采 ， 其最终 贫 化率为 Px -- 1 o ④ n n⋯， W U - o o 需要说 明的是 ， 当采用削壁充填法 时， 在矿体厚 度等于或大于最小掏槽宽度 0 ． 3 3 m时 ， 其贫化率为 常数， 即 1 O 。 根据 以上各 参数 ， 公式 ③ ， ④可 分别 写成 P l { [ 1 一L 0 ． 9 --M 1 5 ] a ￡ P A 一C 1 Ql ⑤ U ． P 一{ [ 1 一 1 o ] a ￡ P A 一c Q ⑥ U ． o o 由公式⑤ ， ⑥ 可以看出， 在矿体厚度一定的条件 下， 矿块的日经济效益随矿体地质品位的变化而变化。 4 计算结果 与分析 利用公式⑤ ， ⑥ ， 在给定一个矿体厚 度的条件 下 ， 可 以分 别求 出两种 采矿 方法 的盈 亏 点 品位 和 临界 点品位 ， 计算结果见表 1 。 从表 1 和图 1中可以看出， 削壁充填法虽然矿块 生产能力 比留矿法低， 矿石总成本 比留矿法高 ， 但具 有贫化率低 的优点 ， 所 以其经济平衡点品位较 留矿法 低 ， 最高只有 5 ． 0 9 g ／ t ， 最低 3 ． 7 2 g ／ t ， 而留矿法经济 平衡点品位最高 达 2 3 ． 5 1 g ／ t ， 最低 也 有3 ． 7 8 g ／ t 。 从矿体厚度 0 ． 2 5 ～O ． 5 5来看 ， 留矿法与削壁充填法 矿块效益曲线没有交叉点 ； 从该段盈亏点品位来看 ， 留矿法远 远高 于削 壁 充 填 法 ， 所 以 ， 在 该 段 削壁 充 填 法具有很强的竞争力 ， 是开采该段厚度矿体的主要采 矿方法 ； 在矿体厚度为 0 ． 6 O ～O ． 8 5 m， 留矿法与削壁 充填法矿块效益 曲线有交叉点 ， 即产生临界 品位 ， 其 品位最高值 1 9 ． 9 8 g ／ t ， 最低值3 ． 8 7 g ／ t 。 在该段区 间 内， 当矿体品位高于临界点 品位时 ， 采用留矿法开 采 ， 经济效益高于削壁充填法。当矿体 品位介于削壁 充填法盈亏点品位和临界点品位之间时 ， 采用削壁充 填法开采其经济效益高于留矿法。这样 ， 在急倾斜极 薄矿脉的开采 中， 能够据此合理地确定采矿方法， 以 便增加经济效益 。采矿方法的适用条件见表 2 。 表 1 两种 采矿 方法 经济 平衡 点和 临界 点品位 矿 度 临界点 s m 留矿法 削壁填充法 一⋯ ⋯⋯⋯ 2 3 ． 5 1 1 6 ． 4 0 1 2 ． 5 8 1 0 ． 2 1 8 ． 5 9 7 ． 4 1 6 ． 0 0 5 ． 8 2 5 ． 0 0 4 ． 7 9 4 ． 2 9 4 ． 0 7 3 ． 7 8 3． 5 9 图 1 两种采 矿 方法矿 块 盈利 曲线 以矿体厚度 0 ． 7 5 m为例 表 2 两种采矿方法的适用条件 5 结语 极薄矿脉 的采矿方 法始 终被人们所 关注 ， 对矿 体采用留矿法还是充填法 ， 直接影 响矿 山的经济效 益。利用盈亏评 审方 法 ， 定量地 确定采矿方法 的适 用条件 ， 能够符合矿山生产实际， 对矿 山生产具有重 要的指导性意义 。 收 稿 2 0 0 8 0 4 2 4 维普资讯