淺議石灰石礦熔劑灰巖礦石的貧化與控制

趙燕平

摘要：合理控制礦石的貧化，可以充分利用礦產資源，對提高企業經濟效益，延長礦山服務年限，減少排土場占用土地。

關鍵詞：熔劑灰巖；貧化

1 前言

礦石的貧化是指在開采過程中，由于地質條件和采礦技術及管理等方面的原因，使采下的礦石中混入廢石（圍巖、夾石與表外貧礦），或部分有用組分溶解和散失而引起工業礦石品位降低的現象稱礦石貧化，簡稱“貧化”。一般來說采用貧化率低的采礦方法，對提高礦石質量比較有利，但往往使得礦山設備投資大，生產環節復雜，勞動生產率低等制約礦山發展的限制條件增多，致使礦石的生產成本增加，不利于企業經濟效益的提高，并且還可能造成部分資源的浪費。因此，合理控制礦石的貧化，對提高礦山企業的經濟效益，充分利用礦產資源，都具有較大的現實意義。

2 龍門山石灰石礦概況

2.1 礦山基本情況

龍門山石灰石礦是中國鋁業山西分公司氧化鋁生產所需熔劑灰巖礦的供應基地，目前已形成130萬T/a的供礦能力。開采臺階高度為12.5米，采場主要設備為4m3電鏟，YQ-150潛孔鉆，20t自卸汽車等。

2.2 礦床地質特征概述

熔劑灰巖礦賦存于奧陶系（O2）中統峰峰組二段的中厚—厚層狀石灰巖層中，東西長2100米，南北長1700米。礦層呈單斜構造產出，層位穩定，產狀平緩，走向NE，傾向NW，傾角5°～15°，平均10°左右。礦體鉛垂厚度平均16.13米，主要物質組份及其品位為CaO 54.61%、MgO 0.60%、SiO2 0.72%，質量較優。礦體上覆地層有石炭系（C）中統本溪組山西式鐵礦及粘土頁巖，石炭系上統太原組石英砂巖、砂質頁巖及煤層等，以及第四系（Q）黃土。下部為峰峰組一段泥灰巖、硅質灰巖或白云質灰巖。礦體內夾層有2～3層，巖性主要是多泥質、鎂泥質的豹皮灰巖。區內褶皺不發育，礦床主要受斷裂的影響，僅F1斷層從東到西橫貫全區，在F1之上尚有F2、F2-1等斷層及小規模的斷層褶皺，還有主礦體內F3、F4斷層及小規模的斷層錯動。由于這些構造的影響，使得主礦體發生了不同程度的擠壓破碎，破壞了主礦體的完整性。

3 合理控制礦石貧化，提高企業經濟效益

3.1 礦層內部結構變化特征

3.2 礦石貧化的合理控制

因該礦礦體平均厚度16.13米，在開采過程中若要對第3、5層熔劑灰巖礦的夾層進行剔除，生產組織困難較大，會使電鏟等大型設備效率降低，生產成本升高。在生產過程中，通過質量均衡計算，在滿足氧化鋁生產對熔劑灰巖礦品位要求的前提下，合理控制礦石的貧化，對部分夾層進行混采，加以利用，有利于生產的組織，充分發揮設備效率，從而提高經濟效益，盡量多的回收利用礦產資源。

龍門山石灰石礦全礦區熔劑灰巖礦的面積為1672294.48m2，達到水泥灰巖指標的夾層占夾層總面積的88.60%，占夾層總量的94.41%；占全區境內1672294.48m2的37.10%，占全區含礦層中的巖礦總量7041.11萬T的11.04%，該夾層不論在面積上還是在數量上都不容忽視，在開采過程中是作為夾層剔除，還是加以合理利用，都需要認真對待。下面通過計算，看看在滿足氧化鋁生產要求的條件下，這部分夾層有多大比例可以同熔劑灰巖礦進行混采。

3.3 夾層混采的有利條件及產生的效益

（1）允許混入的灰巖夾層與熔劑灰巖物理、化學性質相同，主要物質組份均為CaO、MgO、SiO2，不會對熔劑灰巖礦的性能和作用造成影響。

（2）允許混入的夾層主要為能夠達到水泥灰巖指標的那部分灰巖，若不利用這部分資源，也要花費剝離及運往排土場的費用，對這部分資源加以利用，不再需要剝離費用，能夠節約生產成本，同時，還可以減少排土場占地面積，產生積極的社會效益。

（3）合理利用資源在產生較好的經濟效益和資源效益的同時，也相應延長了礦山的服務年限，且有較大的現實意義。

4 采取的措施

4.1 加強礦山生產時期的地質勘探和測量工作，及時為采礦設計和生產提供準確可靠的原始資料，以便正確劃定采剝界線，減少礦石貧化，提高礦石質量。

4.2 選擇合理的采礦方法、確定科學的爆破參數，加強對技術人員的技術

培訓教育；實行分采分裝分運；標準化作業。

4.3 各相關部門密切協作，提高現場作業人員的技術操作水平；加強礦石貧化管理并嚴格考核。

5 結論

在滿足氧化鋁生產對熔劑石灰石要求的前提下，可以對礦體夾層進行混采，加以利用。在經過礦石質量均衡計算后，對允許混入的夾層應嚴格控制，確保為氧化鋁生產輸送合格礦石。通過對礦石貧化的合理控制，既有利于回收利用礦產資源，降低礦山環境破壞強度，也有利于提高企業的經濟效益。