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 435122)

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18 km。露天开采始建于1958年,1984年5月正式投产，至今已有30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990 kt/a，现采选生产能力为1300 kt/a，曾高达1610 kt/a。主产品为矿山铜，年生产矿山铜6000 t，是中国500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46°～50°，台阶高度12 m，台阶坡面角65°～70°；YZ-35、YZ-250D型牙轮钻、A7型潜孔钻进行穿孔作业，采用WK-4 m3电铲铲装，BCKD-20 t汽车运输。根据大冶有色设计研究院有限责任公司2017年2月20日提供的《铜山口铜矿2016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679150 kt，铜金属量549038 t。其中Ⅱ号矿体工业铜矿石量17680 kt，铜金属量126255 t，平均品位0.71%，是一个贫铜矿床。铜山口铜矿近2013～2017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,2015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：

表1 矿山地质品位与贫化率

(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1300 kt/a，Cu综合地质品位0.57%，Cu选矿回收率83%，矿山Cu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Cu 61.503 t，多回收矿山Ag 19.565 kg,可增产值232.06万元；少混入13 kt废石，节约选矿运输成本50.18万元。若矿石贫化率上升，则矿山少生产同样矿山Cu、矿山Ag；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QC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QC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QC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]。2013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-4 m标高至-70 m标高间，倾角7°～25°，局部地段近于水平，矿体厚1.00～41.59 m。北部矿体位于19～34线间的+50 m标高至-182 m标高间，倾角6°～50°，局部地段近于水平，矿体厚1.00～23.07 m。西部矿体位于5～40线间的-49 m标高至-172 m标高间倾角8°～37°，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1.06～11.19 m。南部矿体位于19～30线间的+90 m标高至-486 m标高间，30～23线矿体倾角35°～66°，矿体厚1.00～24.03 m；22～19线矿体倾角23°～35°，且赋存层位下移，主要赋存在T1d4上部层间。矿体厚1.00～41.09 m。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50.20 m×50 m，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(50.20～100.40)m×(50～100)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100.40 m×100 m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122b， 122升级到备采矿量111b， 111，用YZ-35型牙轮钻、A7型潜孔钻进行生产探矿。生产探矿设计时，厚大矿体用YZ-35型牙轮钻探矿，网度(10～12.5)m×25 m,达到备采矿量；两端尖灭矿体且厚度≤8 m时，用A7型潜孔钻单孔探矿，间距12.5～25 m。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2 m时，采用A7型潜孔钻穿孔分爆。若矿体倾角10°～55°，具体将12 m台阶上下盘二次穿孔分爆剥离废石、采矿石；若矿体倾角≥55°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0.58%，波动范围在±10%内，且选矿回收率达83.5%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100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150元；相反每月贫化率每增加0.1%，则扣除150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

2016～2017年铜山口铜矿采取降低矿石贫化率措施后，2016年矿石贫化率降为4.58%，2017年矿石贫化率降为4.54%，比2015年分别降低1.39， 1.43个百分点；2016年实际采选生产能力为1190 kt，2017年实际采选生产能力为1300 kt；分别增加矿山铜78.727， 88.479 t，增加矿山银24.894， 28.629 kg，按大冶有色内部计价，分别增加产值299.26万元、336.533万元，为企业创造了可观经济效益。2018年初铜山口铜矿通过对标后，力争今后3年内矿石贫化率降低至4.25%，预计企业将来获利更大。