浅谈矿山企业控制和降低采矿损失率与矿石贫化率

杨国华

（山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿，山东 莱州 261400）

就目前的情况来说，我国矿山存在的两个主要问题还是可开采的矿山资源较少，缺乏周边矿体探矿，第二个是矿山开采的时候，产生了大量的矿石损失以及矿石浪费现象，导致开采量不高。这种情况对部分中小型矿山来说更为明显，使得其面临着较大的资源危机。一些矿山的地质资源利用率也不高，一般的综合回收率都在50%左右，因此几乎一半的资源都被浪费了，而且也无法在进行回收利用。由于我国可供使用的矿产资源变得越来越少，为了供给国家各方建设的需求，提高矿山的利用效率就变得非常重要了，主要包含两个方面，一个是降低采矿的损失率，另一个是降低矿石的贫化率。对于矿山来说，损失率和贫化率是决定一个矿山是否管理合格的标准之一，这两个因素也会对企业的经济效益造成影响。虽然这两个问题是急需解决的问题，但是一些矿山企业并没有真正的做到落实下去，主要是因为损失率和贫化率是在开采的时候产生的一种无形的东西，他看不见摸不着，经常遭到忽视。若是管理不得当，就会使得矿石贫化的废石流入到需要的矿石中，就会使得采矿的成本变高，若情况严重，还可能把矿石变成废石。不但造成矿山企业的损失巨大，还会使得国家的矿山资源都浪费掉了。

1 矿山开采过程中的概念、基本指标及计算方法

在矿山开采的时候，把采石场没有采得的矿石以及采得的矿石但是存在损失情况，将这部分称为矿石的损失，所占的比例称为矿石损失率，一般用百分数来表示。将因废石流入到原矿石中而使得矿石的品位下降的部分称为矿石贫化，所占的比例用贫化率表示，贫化率通常为百分数。废石混入率说的是采到的矿石或者放出的矿石中废矿石所占的比例。在矿石开采的过程中，产生损失的主要方式有两种，分别是未采得的损失和采得的损失。矿石贫化也有两种不同的贫化，分别是不可免贫化和可免贫化。在矿石的生产阶段中，对矿石的贫化类型进行分类时，可分为采矿贫化和放矿贫化两种，或者也可以叫做一次贫化和二次贫化。矿石开采的时候，计算其损失率和贫化率时，有很多不同的方法，例如，在某个矿山开采的时候，抽得一部分的出矿车，将车内的原矿取出来，对取出来的矿石和废石分别进行称重处理，得到各自的重量之后，根据公式计算出矿石的贫化率。不同指标的计算公式如下：

（1）假设矿石损失率为Po，则其计算公式为：Po=Qo/Q×100%，在计算公式中，Qo是采矿场没有采得的矿石量，Q是采矿场圈定的地质储量。

（3）假设贫化率为r，其计算公式为：r=(C-Cb)/C×100%，其中，C为采矿场圈定地质的品位，Cb为采矿场采得矿岩的混合品位。根据这些公式就可计算得出每个不同的指标参数值，据此进行矿场评估与管理。

2 贫化与损失产生的原因及后果

矿山企业管理矿场的过程中，矿石数量的损失与质量的贫化技术指标关键还是在于自然条件和人为因素，也就是矿体的赋存条件和矿石场开采所使用的科学技术与矿石生产管理的水平有关，各个影响因素如下文所述。

（1）自然因素。就我国的实际情况来看，大部分矿床的矿体形态都比较复杂，形状不规则，呈现各种不同的形状，尤其是金矿。此外，矿化也非常不均匀，很多靠刻槽化验来决定边界，且每个独立的矿体规模也不尽相同，出现了大小不一的情况较多，还非常容易发生变化。另外，极薄的矿脉和薄矿脉体基本占地质储量的一半以上，矿体的倾角变化幅度非常大，矿岩的稳固程度不够好，一半以上的矿岩都不稳固。正是由于这些自然条件，使得开采矿石变得非常困难，造成开采者在设计和施工过程中产生了损失和贫化，导致我国的矿山损失率与贫化率非常高。

（2）其人为因素。矿山企业损失率和贫化率较高的因素主要还是人为因素。而人为因素也包含了各个不同的方面，例如采矿的方法、回采的工艺、采石场的施工质量等都会造成以上两个问题。人为因素主要有如下几个：①采矿的方法选择不合适，进行矿山开采的时候，根据赋存的条件和矿岩的条件来看，很多采矿方法已经不在适应于现在的矿场条件。一些矿石开采单位因为矿石管理技术的水平不够高，不管是何种地质条件，都使用了同一种采矿方法，这就导致矿山开采过程变得非常被动，因此使得矿石损失率和矿石贫化率变高。比如说，一个矿场的倾角范围是40到60度，矿体的厚度是两条1和0.95的矿脉，这两条中间有存在一个脉石，使得上下盘围岩的构造非常不稳定，在这种开采条件下，若采用留矿法开采矿石，则会使得一次贫化率接近于三分之一，而损失率接近于五分之一，这就造成了大量的资源浪费。但是，如果采用干式充填采矿法，那么就会使得采矿损失率和贫化率得到明显的降低。②采场的结构参数不够合理，主要变现就是选取的尺寸基本都是较大的，而且采场的暴露面积非常大，导致回采的周期变得更长，此外由于顶板的滑落还会致使矿石的贫化率更大。③回采的工艺不够完善，一些矿山在开采的时候，经常采用尾矿胶结充填的采矿方法，这种方法的缺点之一就是充填的工艺还不成熟，充填的料浆浓度不太高，使得水泥发生了离析过程，这就导致充填体的强度不高，造成矿柱的回采麻烦，加重了矿石的贫化率和损失率。还有部分矿山使用的是削壁充填采矿法，这种方法开采时由于充填铺垫不太好，使得高品位粉矿渗入到充填料里，引起了富矿损失，进而加剧了矿石的贫化率。此外，采矿场在回采的时候，其爆破参数的选择也是加剧损失率和贫化率变高的主要因素。首先是因为节理裂隙这些不连续界面以及爆破震动作用，施工过程中采场的上盘与顶板挖的太过深入，导致超出了矿体的回采界限围岩会出现坍塌现象，这些坍塌的杂物混入到矿石中，使得矿石贫化率升高。其次，由于采场内一些非常窄小的夹石层难以清除干净，当爆破发生后，这些东西就会混到矿石中，从而加剧了矿石贫化率。

（3）其管理方面因素。管理是否得当将直接影响着矿山企业的经济效益，大部分矿山企业在一些比较明显的主要部位都设有标语，但是管理不完善也是导致矿石损失率和贫化率升高的主要因素。部分矿山在管理的规章制度建设方面不够完善，或者监督管理过程不够仔细，在矿石开采过程中职在乎数量，不在乎开采的质量，且开采的秩序混乱，导致很多压矿无法及时回收矿柱，这就极大的加剧了矿石的损失。还有部分矿山的技术人员不多，很多管理工作都跟不上进度，无法及时的圈定矿岩界限，因此采矿的过程就非常盲目，而且采空区也没有及时的进行处理，这些都会使得矿石的损失率和贫化率变高。

3 解决矿石贫化与损失的措施

根据矿石开采过程中造成损失和贫化的因素，思考如何降低其比例，如何解决分析的上述问题，尽最大可能的减小损失率和贫化率，是每个矿山企业需要考虑的问题，本章结合现有矿石开采存在的问题以及前人给出的经验，给出解决矿石损失与贫化的相关措施。

（1）选择合理的采矿方法。根据已有的实践和其他企业的开采过程可知，采矿方法的选择是否合理是决定矿石损失率和贫化率关键所在。对每一种采矿方法来说，都有自己的优点和缺点以及相应的适用范围，在选择采矿方法时，要结合实际情况进行选取。就算是某一个具体的采矿方法，它也存在很多的形式，例如削壁充填法。而在实际工程设计和开采过程中，通常都是使用取长补短的方法来优化组合。就目前的情况来看，还没有一个适用于矿脉的采矿方法，基本都是采用各种方法的组合以及变形，给出一个较为合理的方法。但是，这个组合过程一般都比较麻烦，经常需要综合考虑各个方面的因素，例如，矿岩的稳定性、矿体的形状、赋存的状态以及矿石的性质等等因素。这种通过组合不同的方法来进行开采方法优化的途径已经成为了采矿方法的发展方向，而且它也是减小损失率和贫化率的最有效方法之一。比如说，一些矿山以前采用的是浅孔留矿，它的损失率和贫化率分别在5%-10%以及40%-50%之间，通过一些工艺的改进，采用充填法就可以将它们减小降到3%和25%以下，这样的效果非常明显。

（2）采场的结构参数选择要合理。在矿石开采过程中，要选择一个合理的采场结构参数，这样能够较好的控制采场的暴露面积，最大限度的减少了顶板脱落情况的出现，最终减小了矿石损失率和贫化率。

（3）完善回采工艺，加强采场技术管理。一般矿石的回采工艺包括：采准、切割、凿岩、爆破和出矿等步骤，这些步骤之间的联系都是非常紧密的，任何一个步骤发生故障，都会影响采场的矿石指标。在凿岩过程中，要严格按照设计要求进行，将炮孔的长度、角度和位置尽可能的设置到与设计值一致，在爆破时要选用一个合理的参数。在出矿的时候，一定要做到科学管理，在放矿的时候，单斗放矿量和粉矿的处理都要遵循要求和标准来进行。对一些经济价值非常高的矿山，必须做好矿石底柱和人工假底的经济分析，以便最大限度的减少底部矿石的损失。

（4）加强地压管理和采空区的处理工作。如今，科学技术的发展越来越快，很多比较先进的采矿机械已经投入到采矿工程中了，大部分地下矿山都是采用长锚索短锚杆，然后采用与金属网联合护顶的技术。大力推广简单易操作的爆破技术，采用小直炮孔高爆能技术，这些技术的使用和措施的采取基本改善了顶板的维护工作。而对采空区的处理工作来说，由于矿柱的合理处理，就会减少生产过程中的隐患，也减少了残柱的损失，可以将资源进行回收利用，不仅提高了矿石开采的安全性，还可以减小矿石的贫化率。

（5）强化施工质量。矿山企业要加强经营管理，完善与开采相关的规章制度，对两个关键指标的考核力度要加大，在回采的时候，如若发生与设计不符的现象，一定要派相关技术人员到现场勘测，对矿石进行取样分析，然后进行整改。采场的整个过程都要进行质量管理，设置质量监测小组，加大采场的考核力度，发挥企业员工的工作积极性，尽可能的将损失率和贫化率减到最小。

4 结语

对矿山生产企业来说，矿石的损失率和贫化率一直都是企业管理的两个重要指标，它是反应矿石质量的关键，这是一切矿山都存在的共同问题，也是每个矿山必须要解决的问题。而解决这些问题方式都大同小异，根据文中所给的措施，能够在一定程度上减小矿石的损失率和贫化率，有利于矿山企业的管理工作，也可以极大的保护国家的矿产资源，提高矿山企业的经济效益。