浅谈矿山的矿石损失与贫化管理
2011-04-01毋喜顺
毋喜顺,宇 洁
(1.洛阳矿业集团有限公司技术和工程部, 河南洛阳市 471023;2.洛阳市栾川县地矿局, 河南 栾川县 471500)
浅谈矿山的矿石损失与贫化管理
毋喜顺1,宇 洁2
(1.洛阳矿业集团有限公司技术和工程部, 河南洛阳市 471023;2.洛阳市栾川县地矿局, 河南 栾川县 471500)
矿石损失率与贫化率是反映矿山企业管理水平和生产技术经济效果的重要指标。矿石损失与贫化管理是矿山开采过程中技术性较强,涉及问题较多的综合性管理工作。针对洛阳矿业集团下属矿山在矿石损失与贫化管理方面存在的问题,结合生产实际,分析并探讨了矿石损失贫化指标计算方法,加强矿石损失与贫化管理、降低矿石损失率与贫化率的措施。
矿石损失率;矿石贫化率;计算方法;管理措施;技术措施
1 基本概念及指标计算方法
1.1 基本概念
矿床开采过程中,由于某些原因造成一部分矿石储量未能采出以及采下的未能全部运出而损失于采场(井下或露天坑),称之为矿石损失。矿石的损失量占开采矿石储量的比率,叫做矿石损失率。矿石损失分类如下。
(1)按矿石储量是否参与生产,可将矿石损失分为开采损失和非开采损失两大类。开采损失按其产生矿石损失的原因,又细分为采下损失和未采下损失。非开采损失主要包括:由于地质条件及水文地质条件而造成的矿石损失;为保护井筒、地面建筑物、铁路、河床及村庄等需要留永久矿柱而造成的损失;由于无法开采或采矿经济效益不好而损失的零星小矿体或矿体边角部分;因地质灾害而造成的矿石损失。
(2)按采矿生产阶段的不同,可将矿石损失分为采准、切割、矿房回采和矿柱回采的损失。
(3)按采矿方法与生产工艺的不同,可将矿石损失分为崩矿(或一次)损失与出矿(或二次)损失。
(4)按损失的合理性,可将矿石损失分为合理损失和不合理损失。
矿床开采过程中,由于混入岩石和少数情况下高品位矿石的丢失使采出的矿石品位降低,称之为矿石贫化。工业矿石品位与采出矿石品位差值,占工业矿石品位的比率,叫做矿石贫化率。混入采出矿石中的岩石量占采出矿石量的比率,叫做岩石混入率。矿石贫化分类如下。
(1)按贫化产生原因,可将矿石贫化分为围岩混入造成的贫化;高品位矿石和粉矿损失造成的贫化;有用成分被氧化或被析出而造成的贫化。
(2)按采矿设计是否允许可将矿石贫化分为不可避免的和可避免的两大类。不可避免的指采矿设计允许采下的围岩和夹石所造成的贫化;可避免的指设计不允许采下围岩或夹石以及人为混入岩石而造成的贫化。
(3)按采矿生产阶段的不同,可将矿石贫化分为采准、切割、矿房回采和矿柱回采的贫化。
(4)按生产工艺过程,可将矿石贫化分为崩矿(或一次)贫化与出矿(或二次)贫化。
通常所说的矿石损失与贫化是指生产过程中所造成的矿石损失与贫化。
1.2 矿石损失与贫化指标的计算
(1)矿石损失率计算包括采下损失率、未采下损失率和总损失率的计算。矿石贫化率计算包括一次(崩矿过程)贫化率、二次(放矿过程)贫化率和总贫化率。
(2)矿石损失和贫化的计算方法一般可分为直接法与间接法两大类。直接法的基本特点是,在采矿过程中,地测人员能进入采场直接测定计算矿石损失贫化指标所需的各项数据。它适用于地下开采矿山的某些空场采矿法、充填采矿法。若是在出矿过程中发生二次贫化(如浅孔留矿法在放矿过程中有部分围岩崩落)时,不能使用该计算法。直接法也用于中小型露天开采的采场,按台阶、电铲工作面计算矿石损失贫化。根据矿山的具体情况,应针对不同的采矿方式方法和计算参数的可靠性选择合适的计算方法。一般宜采用直接法,当受参数干扰时可采用间接法计算。
(3)露天开采矿山以阶段、爆区(块段)为计算单元;地下开采矿山无底柱崩落采矿法以进路为计算单元;有底柱崩落采矿法以电耙道为计算单元;空场法、充填法和壁式崩落法以采场(矿块)为计算单元。
(4)计算时间上,按月、季、年分别对开采阶段(中段)、采区(坑口)进行统计汇总。
2 洛矿集团在矿石损失与贫化管理方面存在的主要问题
2.1 技术问题
(1)矿石质量计划管理不严格,矿石损失与贫化统计指标体系不明确,矿石损失与贫化指标计算单元、原始数据来源和计算方法不规范。矿石损失贫化指标所需的原始资料和参数来源不统一,计算的范围不一致,所用的表格不规范,计算方法不尽合理。例如:各个矿山大多没做单体设计,应采地质矿量和地质品位依据的原始资料不一致;矿石损失贫化的计算范围,有的按当期结束回采矿块计算;有的按当期实际出矿矿块计算;出矿量和出矿品位没有按采场(矿块)进行计量统计,有的矿山出矿品位按选厂分级机溢流口取样化验结果计算,却未进行指标换算。
(2)洛矿集团下属矿山大多属极薄矿体,未按设计采幅进行控制开采,未按技术规定计算不可避免(设计)矿石贫化和可避免矿石贫化。未按技术规定进行探采对比和矿石损失与贫化分析。
(3)在采矿过程中,地测人员若能进入采场直接测定计算矿石损失贫化指标所需的各项数据,可以用直接法计算。它适用于地下开采矿山的某些空场采矿法、充填采矿法。若是在出矿过程中发生二次贫化(如浅孔留矿法在放矿过程中有部分围岩崩落)时,不能使用该法,但洛矿集团下属矿山有的仍采用直接法计算。
2.2 管理问题
(1)矿石损失与贫化管理是矿山综合性管理工作,管理机构和管理人员既要明确分工,又要相互合作。矿石损失与贫化管理是矿山地测部门的职责,没有专门地测管理机构的,应该由矿山技术部门负责。地质人员和测量人员应与采矿技术人员密切配合,共同负责矿石损失与贫化的监督管理工作。
(2)矿山储量管理是矿石损失与贫化管理的基础。各个矿山储量管理较为混乱,尚未建立规范的技术档案和统计台帐。有的储量未上表,有的储量已升级却未重新登记。矿块采准之后大多未进行储量二次圈定。未建立设计动用储量审批制度、非正常储量注销审批制度、采掘(剥)施工管理制度、采场放矿管理制度和矿石损失与贫化奖惩制度执行不严等。
(3)未进行采矿单体设计。矿房、矿柱回采是矿块开采过程中紧密联系和互为条件的两个步骤,各个矿山没有按照统一性、及时性和合理性原则回采矿柱。
(4)矿山技术力量较为薄弱,尤其是缺乏有实际工作经验的地质、测量和采矿技术人员。
3 降低矿石损失与贫化的措施
3.1 降低矿石损失与贫化的管理措施
(1)认真贯彻采掘生产技术政策,探采并重,探矿先行;采掘平衡,掘进先行;坚持贫富、厚薄、难易兼采的原则。
(2)加强对权属公司基础管理的业绩考核,并将“三率”指标列为绩效考核的重要技术经济指标,克服下属单位在生产经营上存在的短期行为。
(3)建议由集团技术部牵头,生产经营部参与,抽调地质、测量和采矿工程技术人员对各个矿山的探采情况进行全面的调查分析,了解矿山实际生产情况,摸清企业家底,分析矿石损失贫化大的真正原因,制定有针对性的有效措施。
(4)建议把矿山储量管理和矿石损失贫化管理列入集团各级技术部门的重要议事日程,落实具体责任人,并以矿山储量动态管理为契机,以现行法律法规及技术规程、规范和技术标准为依据,以集团和矿山地质测量机构为技术依托,以矿山地质测量统计为基础,建立健全技术档案和统计台帐,完善专业统计报表,夯实矿石储量管理的各项基础工作,切实加强矿山储量动态管理,推动矿山技术工作逐步进入标准化和规范化的轨道。
(5)采取特殊政策,大力引进有实际工作经验的地质、测量和采矿技术人员,调动工程技术人员的生产积极性,稳定技术人员队伍。对全集团现有工程技术人员进行合理调配。
(6)贯彻落实集团公司制订的《地质测量采矿专业技术规程、规定和技术标准》,进一步明确矿石损失贫化指标统计体系、计算单元、原始数据来源及计算方法,对相关技术管理人员进行业务培训。
3.2 降低矿石损失与贫化的技术措施
(1)加强地质测量工作,及时进行地质编录,为采矿设计和生产提供可靠的地质资料,以便正确确定采掘范围,减少矿石损失和岩石混入。
(2)坚持先设计,后施工,严格控制采幅,经常进行探采对比,分析造成矿石损失和贫化大的主要原因,不断总结技术经验,及时采取有效措施。
(3)选择合理的开采顺序,及时回采矿柱和处理采空区。
(4)根据矿体赋存条件、矿岩力学性质,选择合理的采矿方法及其结构参数,改进回采工艺。
(5)提倡和推广强掘、强采、强出开采经验,坚持综合开采、综合利用。
洛阳矿业集团针对矿山在矿石损失与贫化管理方面存在的问题,加强了矿石损失与贫化管理,采取了一系列的管理和技术措施,强化质量管理的过程控制,完善了矿石质量计划管理、采矿设计管理和施工过程的质量控制,经过一年的实践,洛矿集团取得了明显的成效,矿石损失率从47%下降到24.2%,矿石贫化率从31.8%下降到18%,逐步改进了矿山的管理水平和采矿技术水平,提高了企业的经济效益。
[1] 董稼祥、邹 健,等.冶金矿山地质技术管理手册[M].北京:冶金工业出版社,2006.
[2] 孟庆森.矿石损失贫化定义及计算公式的评述[J].中国矿业,1989,7(6).
[3] 王文玉.加强管理减少矿石损失贫化[D].上海:中国科学院上海冶金研究所,2000.
[4] 王玉斌.降低矿石损失与贫化的综合措施[D].上海:中国科学院上海冶金研究所,2000.
[5] 采矿手册编委会.采矿手册[M].北京:冶金工业出版社,1990.
2011-04-12)
毋喜顺(1965-),男,河南禹州人,高级工程师,长期从事矿山技术和管理工作,Email:lykywxs@163.com。