安庆铜矿矿石贫化的影响因素分析及控制措施

2016-07-12李汪华

大科技 2016年17期

关键词：贫化废石采场

李汪华

（安徽省铜陵市铜陵有色金属集团股份有限公司安庆铜矿）

安庆铜矿矿石贫化的影响因素分析及控制措施

李汪华

（安徽省铜陵市铜陵有色金属集团股份有限公司安庆铜矿）

矿石贫化不仅是评价采矿工艺的重要技术指标，也是影响矿山效益的重要经济指标。因此，控制和降低矿石贫化是矿山企业生产管理的重要内容之一。本文以安庆铜矿为例，分析其矿石贫化的主要因素与控制措施，从而有针对性的减少矿石贫化，提高矿山的生产技术指标和经济效益。

矿石贫化；因素；降低；控制措施

1 引言

安庆铜矿已开采了二十多年，随着优质主矿体产量的减少，矿山回采难度加大、贫化率增高，经济效益受到严重影响。本文就针对影响安庆铜矿矿石贫化的主要因素，以矿山地质状况、矿体赋存条件、采矿方法等为研究点，探寻产生贫化的原因，并研究控制措施，从而降低贫化率，改变矿石贫化严重的状况。

2 影响矿石贫化的主要因素分析

2.1 矿体形态对矿石贫化的影响分析

主矿体和一些小矿体赋存在大理岩与闪长岩之间的矽卡岩带之中，赋矿岩石主要为石榴子石矽卡岩和透辉石矽卡岩。矿体的形态及产状严格地受矽卡岩带所控制，随矽卡岩带的变化而变化，主要矿体呈现大透镜状、不规则透镜状。矿体形态沿走向的变化不大，8线以东，上部矿体平面上较薄，中部矿体变化由厚到膨大再到薄至尖灭。下部矿体常呈一分叉复合再分叉尖灭的中间厚，两端薄状分布。倾向上，矿体形态变化较复杂。8线以东至20线，上部矿体较厚，中下部较薄，深部矿体较陡，矿体形态极为复杂，大致呈以下几种模式：①矿体分叉复合或分叉尖灭；②矿体时常断开或被岩脉错开，尖灭再现；③矿体呈多条带状、囊状、或不规则状分布。20～24线矿体总体形态呈“蝌蚪”状分布，并时有断开现象，上部矿体肥大，呈多种不规则状分布，下部呈一倾斜似层状，逐渐尖灭。24～36线，矿体总体呈一倾斜的似层状分布，矿体相对较薄。因此加剧了矿体回采的难度。在矿体开采过程中，由于矿体形体较为复杂，要回收位于倾角边缘的上下支脉矿体必然伴有废石的混入。此外部分矿体的倾角比较大，还会出现上盘部分围岩脱落现象。因而，矿体形态的复杂变化会导致开采贫化。

2.2 褶皱与断层构造对矿石贫化的影响分析

存在于矿体和围岩中的褶皱及断层构造，对矿石贫化的影响主要表现为：①断裂构造带常伴有岩脉的发育，矿区脉岩发育以中基性岩脉为主，多见于坑道和钻孔中，以煌斑岩脉为主，少量角闪闪长岩脉和辉绿玢岩脉，为成矿期后岩脉，穿插破坏矿体。煌斑岩脉一般产状较陡，产出规模从数米到数10m不等，根据工程揭露情况，在接触带及近接触带闪长岩中均有分布。在矿体回采的过程中，由于这些穿插矿体的形式变化复杂，导致很多岩脉会在矿石的开采中易垮落混入，而导致出现贫化；②由于分布在褶皱构造附近的围岩极易顺着褶皱的方向垮落，从而加大了矿石的贫化。

2.3 采矿方法对矿石贫化的影响分析

矿山采用的是大直径深孔高阶段嗣后充填采矿方法，由于在爆破过程中围岩受到爆破冲击力的影响，在回采矿房的周期时间内松动的围岩暴露时间长，易垮落，以至于矿石贫化的程度加大。开采后用尾砂胶结充填，在二步骤回采矿柱时，采场的左右都是尾砂胶结体，稳固性较差，经常大量垮落混入矿堆中，进一步加大矿石贫化。

2.4 矿废石管理对矿石贫化的影响分析

矿山入选矿石主要来源于井下大直径深孔采场作业、浅孔采矿、掘进副产出矿，过程为：出矿-下矿溜井-电机车运输-主井提升-选矿厂。在这过程中，也会因为以下原因引起矿石贫化。如大孔采场在出矿过程中将垮落的围岩、尾砂和矿石混出；浅孔采矿都是针对一些不规则的小矿体，在采矿过程中，因作业人员对矿废石认识不清，误将废石当成矿石采出；在掘进过程中，由于矿废石界线不明显，也会出现混采混出现象；在矿石溜井的管理上，一些施工队伍因贪图便利会将采矿和掘进过程中的废石倒入矿石溜井，这些都会加大矿石贫化。

3 矿石贫化的控制措施分析

3.1 提高矿体的控制程度

在矿山的开采过程中，为了降低贫化，就要提高矿体的控制程度。在生产勘探的时候要依照由矿体中心到边缘、从稀疏到密致的一个顺序来进行勘探。尤其是在一些矿体形态复杂和岩脉发育的矿段，要加大勘探的密度，更好的摸清矿体和夹石的边界，获取真实可靠的地质资料，为采矿技术人员设计更优化的方案提供切实依据，从而降低矿石贫化。

3.2 加强矿床地质研究

为降低褶皱与断层构造对矿石贫化的影响，加大对矿床的地质研究。分析成矿机制、围岩产状和区域地质构造。最大程度控制岩脉产状，断层、褶皱等地质构造对矿体的影响。这样就更有利于技术人员在开采设计时考虑围岩和岩脉混入对矿石贫化的影响，选择贫化率较低的采矿方法，从而降低矿石贫化。

3.3 优化布孔和爆破设计

在回采设计时，影响采场矿石贫化的因素是充填体和废石的混入，所以在回采设计时特别是针对矿柱采场时，应优先对矿柱两边的充填体形态进行探明。根据探明的充填体和废石形态，选择合理的布孔和爆破参数，如在布孔时应减小边排孔的孔间距和孔排距。在爆破时应遵循中间孔先爆，边排孔滞后的原则，同时控制单次起爆药量，在矿体的上盘爆破时应注意矿石与废石的交界面，防止废石因爆破震动而垮落混入，从而减少矿石贫化。

3.4 加强采场出矿及矿石溜井管理

安庆铜矿大孔采矿作业采场出矿量大，周期时间较长，爆破频次多，大量爆下的矿石存放于矿房中，为了减少爆破冲击力对围岩的影响，就要保证矿房中矿堆的高度，以减少围岩松动垮落造成的贫化。地质技术人员要加强对浅孔采矿和巷道掘进过程中的现场指导，避免矿废石混采混出。在矿石溜井管理方面，制定了一套符合矿山实际的规章制度，明确了各掌子面和各溜井的责任人。严格控制废石倒入矿石溜井，从而减少矿石贫化。

3.5 加强矿山基础地质工作、提高地质资料质量

加强地质基础工作就是要做好地质资料的管理与收集，这也是做好矿石贫化管理的一个重要基础工作。对于新开拓的巷道及时进行素描、刻槽取样、分析化验结果。并根据素描和化验结果对矿块进行二次圈定，为矿山生产提供更准确各类地质图件，有利于相关部门更加准确、真实掌握矿体的形态、产状、夹石等，以选择更加优化的采切工程减少废石的采出和混入，因此加强矿山地质工作可以降低开采贫化率。

3.6 建立贫化率台账、及时发现和解决问题

待每一个采场作业完成后，根据第一手资料及时建立贫化率台账，从中找到导致贫化的因素，并对这些因素进行综合对比分析，研究控制降低贫化的措施，制定对策，以其为依据不断的改进生产工艺，积累经验，寻求减少贫化的最有效的办法，指导今后采场作业的工作安排，有效减少矿石的贫化。