三道莊露天礦的礦石質量管理＊

周曉將

（洛陽欒川鉬業集團股份有限公司礦山公司， 河南 洛陽市 471542）

三道莊露天礦的礦石質量管理＊

周曉將

（洛陽欒川鉬業集團股份有限公司礦山公司， 河南 洛陽市 471542）

對三道莊露天礦礦石質量管理工作重點及影響礦石質量管理的因素進行了分析。通過對生產基礎資料收集匯總，并結合軟件應用，實現礦石質量管理的軟件化操作。明確礦石質量管理原則，安排專職人員制定配礦計劃。建立配礦信息反饋機制并及時上報決策層，實現礦石質量管理的人機交互操作。實踐證明，三道莊露天礦礦石質量管理的手段科學，方法可行、易于操作。

露天礦；礦石質量管理；管理系統；配礦

三道莊露天礦已有40余年的開采歷史，現進行4萬t/d的采礦規模建設［1］，礦巖剝采比1.2t/t左右。隨著露天開采規模的不斷擴大，采場剝離出的次品位礦石量不斷增加，其中鉬原礦品位在0.06%～0.08%間的低品位礦石占總采出礦量的比例達37.5%以上，礦體品位變化系數為80%～150%［2］，由于單鎢型礦體未大面積揭露，鎢原礦品位總體偏低。

1 礦石質量管理工作重點

三道莊露天礦礦石質量管理工作主要負責礦山3座圓錐式碎礦站的原礦供給質量均衡，控制下游7家鉬選礦單位入選礦石質量均衡，并負責3家鎢選礦回收單位的鎢原礦質量管理。為保證公司計劃指標的完成，最大化降低低品位礦石資源的流失，充分回收鉬和鎢兩種重要稀缺礦產資源。礦石質量管理工作是三道莊露天礦地質工作中的重要內容，通過一定的手段和方式合理搭配高品位的富礦和低品位的貧礦，使之混合均勻。

2 影響礦石質量管理因素

三道莊露天礦年均采出礦量達1500萬t以上，日常配礦工作難度大，影響礦石質量管理的因素主要有以下幾方面。

（1）鉬礦石品位兩極分化嚴重，20余個出礦點的礦石貧富不均。次礦品位低至0.06%（工業品位），高品位高至0.3%（特高品位處理為0.3%），礦石品位控制難度大。

（2）礦區主要有矽卡巖型、石榴石硅灰石角巖、透輝石斜長角巖型3大類礦石，占礦區礦石總量的88%，其它為破碎帶及蝕變帶含礦。不同巖性類型的礦石搭配容易增加選礦廠的選礦難度。

（3）氧化率對選礦的影響，礦區以原生礦入選為主，原生礦的氧化率在3%左右，對選礦廠的工作基本無影響。但氧化礦的氧化率在35%以上，氧化礦品位與原生礦基本相同。為了保證資源的不流失，控制礦石的氧化率是提高礦石質量的一個重要環節。

（4）三道莊露天礦的存礦場主要在非正常生產時使用，所以配礦以一次配礦為主。配礦形式為多個采礦點配入3個碎礦站、供7家不同單位的選礦廠使用。為了各選礦單位的入選礦石的品位分配平衡，對礦山的礦石質量管理工作提出了更高的要求。

（5）現階段鉬、鎢、硫等為礦石提取的主要有用組分，配礦工作主要考慮鉬、鎢礦石配礦的質量，多元素綜合配礦工作含有很多不確定因素。

3 三道莊露天礦的礦石質量管理

三道莊礦山質量管理工作經過多年的發展，從原來依靠人工配礦發展到現在的人機交互方式的配礦，結合礦山生產實際情況，開發了配礦系統。礦石質量管理流程如圖1所示。

圖1 礦石質量管理流程

3.1 地質資料的整理與錄入

可靠的礦山地質數據是做好礦石質量管理的基礎，三道莊露天礦在地質資料整理方面做了以下幾項工作。

（1）整理了在礦山開采初期由地質隊提供的基建勘探數據，并利用Surpac軟件建立了地質模型［3］、繪制了地質剖面圖及平面圖，對礦山的礦石品位、巖性等分布情況作了初步了解。

（2）在前期的工作基礎上，對主礦體外圍及基建勘探較疏部位進行了網度為20m×20m的生產勘探。受到成本及鉆探設備等因素的影響，三道莊露天礦的生產勘探鉆進深度一般為100m。由生產勘探所取得的數據對地質資料進行了補充和更新、糾正，根據新的地質資料繪制地質平面圖、剖面圖，為編制年、季度、月等采剝計劃提供依據。

（3）爆破前對鉆孔進行十字挖槽取樣，三道莊露天礦主要鉆機類型為KY－310A牙輪鉆機及CM351鉆機。KY－310A牙輪鉆機穿孔網度為7 m×9m，CM351鉆機穿孔網度為3m×4m。為達到每孔所取樣品代表性一致，前者穿孔全部取樣，后者穿孔隔排隔孔取樣，所取單個樣品品位代表礦量1500t左右。利用南方靈銳S82測量儀器測量獲取炮孔GPS數據后，附注品位炮孔數據，并導入配礦軟件系統，按照GPS定位的鏟裝設備可實時在配礦軟件內提取當前設備推進范圍內的礦石質量信息。

3.2 礦石質量控制的方法及原則

（1）嚴格地質編錄管理、確保數據來源可靠。成立專門的采樣隊伍，由專業地質人員帶隊，對礦區開采過程中發現的破碎帶、蝕變帶進行編錄上圖，規范采樣、制樣、化驗全過程管理，提高基礎數據的精確度。

（2）礦石品位分級管理。爆破后根據樣品化驗結果，對原礦品位進行分級別，用顏色區分管理，一類紅色代表樣品品位≥0.12%，二類藍色代表樣品品位≥0.08%，三類白色代表樣品品位＜0.08%。在實際操作過程中利用劃定的品位級別圈定等值線，在配礦過程中實行塊段管理，每個塊段內樣品個數不少于4個。

（3）鏟裝設備的GPS定位定量管理。對參與配礦的鏟裝設備安裝GPS裝置，并實時傳輸數據至監控中心。設置圈定設備作業范圍，一旦設備跑出圈定的范圍，通過報警裝置監控人員可以及時發現鏟裝設備移動情況。定位管理可以減少因設備亂移而引起的品位波動。根據作業現場的鏟挖難易程度和配礦的需求，結合月計劃安排，給出鏟裝設備定額的鏟裝量。

3.3 實現配礦軟件化操作

公司與院校合作，利用Visual Basic 6.0為前臺開發工具，采用SQL Server 2005作為后臺數據庫管理系統，地圖數據的管理和顯示分析采用Map Info公司的 Map Info Professional 8.0Scp［4］。經二次開發，設計了符合三道莊露天礦實際的生產配礦系統。由配礦系統內提取設備，配礦結果產生后進行優化，選取最優配礦方案。

將優化后的配礦方案導入數據庫管理系統，由動態品位監控系統實時監控各碎礦站的現時礦石質量控制情況。

3.4 保證礦石質量的措施

（1）專人專職落實配礦。公司始終把礦山質量管理工作放在重點地位。安排專門人員制定班為周期的配礦方案，由調度人員全過程協調指揮配礦計劃實施過程。確保配礦結果與計劃相符，礦石質量波動最小。

（2）分析反饋。每班反饋配礦結果，并定時與選礦廠溝通。對品位波動的情況及時找出原因，并調整供礦方案，形成與配礦計劃相對應的班、周分析，月、季度總結等，將分析結果定期反饋到技術部門和領導決策層。

（3）獎懲措施。對與礦石質量管理相關聯的技術、生產人員實行與獎金相掛鉤的獎懲機制［5］。

4 礦石質量管理效果評價

三道莊露天礦在總結以往配礦管理方法的同時，與科研院校合作完成了整套數字化系統的設計、成型。整套系統包含鉬鎢綜合配礦動態管理系統、實時礦石質量監控系統等。

以往礦石質量管理主要以人主導、手工制圖，此配礦手段主要缺點在于：

（1）配礦周期長，配礦圖紙更新不及時，滿足不了礦山生產配礦需要；

（2）配礦信息反饋慢，不能實時更新計劃執行結果，容易導致配礦執行結果與計劃目標偏差大、品位波動大；

（3）人為干擾程度大，細小的人為錯誤易導致計劃執行不準確、不科學。

自采用自動化配礦系統進行礦石質量管理以來，鉬原礦最大品位波動由原來的15.82%下降至4.35%［6］。

5 結束語

當今，礦山數字化是現代礦山發展的必然趨勢［7］。尤其是鉬、鎢等稀貴有色金屬更應加強礦石質量管理，用科學合理的配礦方案減少低品位礦石的流失，合理利用現有的礦產資源。三道莊露天礦利用軟件實現礦石質量管理的工作尚處于初期應用階段，取得的成果不多，但隨著管理理念的變化與提升及礦山新系統、新軟件的應用，礦石質量管理工作必將上新臺階。

［1］ 高建敏，張新光.信息技術在三道莊露天礦中的應用［J］.有色金屬，2010，62（3）：55－56.

［2］ 甕紀昌，張云政，黃超勇，等.欒川三道莊特大型鉬鎢礦床地質特征及礦床成因［J］.地質與勘探，2010，46（1）：41－48.

［3］ 李志民，高艷磊，于正興.Surpac Vision軟件在某露天礦的應用研究［J］.采礦技術，2009，9（1）：113－114，123.

［4］ 趙新風，孫院軍.金堆城露天礦配礦工作探討［J］.中國鉬業，1999，23（6）：40－41.

［5］ 王 姝，華 鋼.GIS在礦山生產調度系統中的應用［J］.煤礦機電，2005（1）：64－68.

［6］ 周曉將.三道莊露天礦鉬鎢綜合配礦工作淺析［J］.現代礦業，2011，12（12）：5－8.

［7］ 陳 偉，薛清潑，趙 洋.當前國際上較為流行的礦業軟件評價［J］.有色金屬（礦山部分），2007，59（4）：22－25.

陜西省工業攻關計劃資助項目（2009K08－25）.

2012－06－21）

周曉將（1981－），男，河南洛陽人，助理工程師，主要從事礦山地質工作，Email：37096091＠qq.com。