馮會強
(洛陽礦業集團嵩縣黃金礦業有限公司)
當前,國際及國內經濟下行壓力增大,各行各業舉步維艱,尤其對金屬非金屬礦山企業,十多年來新建、擴建企業項目使得產能過剩、供大于求,近期礦石價格難以回升,礦山企業面臨巨大考驗。如果在生產過程中礦石貧化嚴重,會使礦石品位降低,給礦山企業的經濟效益造成直接影響,因而礦石貧化管理工作至關重要[1-3]。貧化率指標不僅反映礦山采礦技術和生產管理工作的好壞,同時也是檢驗采礦方法和采礦工藝是否先進合理的重要標志[4]。礦石貧化將直接影響礦山技術的進步與經濟效益,應引起礦山企業的重視,做好礦山的貧化管理工作,不斷提高礦山資源的回收率,為企業創造經濟效益。
礦石貧化是指礦山開采過程中,由于地質條件和采礦技術等方面的原因,致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,稱為礦石貧化。利用混入礦石中的廢石率計算其貧化率。貧化按其礦山采礦生產過程的不同階段,又可分為一次貧化和二次貧化。
一次貧化是指礦山采礦過程中,因極薄礦脈、礦巖界線不清等原因,而將圍巖、夾石與礦石一并采下的廢石混入所造成的貧化,稱之為一次貧化??芍苯訌牟蓤龉ぷ髅嫒踊灪蜏y量計算,利用所測得的統計數據,直接計算求得一次貧化率。
二次貧化是指礦山放礦過程中,因上下盤或頂板圍巖不穩固,或因管理不善致使圍巖塌落混入礦石中造成的貧化;或在二次破碎及裝卸運過程中,因圍巖、廢石或充填料混入,或高品位粉末狀礦石的流失所引起的貧化,統稱為二次貧化。二次貧化是在放礦過程中發生的,不能利用直接法計算求其貧化率,而是通過放礦中實際放礦品位(取樣化驗)與原采場地質品位之間的差異,間接計算求得貧化率指標。該指標反映采場礦石品位下降率,間接反映采場放礦二次貧化率。
礦山生產階段所產生的二次貧化因素較多,主要有以下7個因素:
(1)采場處于地質斷裂構造交叉部位的復雜地段,礦巖松軟破碎。特別在斷層發育地段,礦巖本身處在易脫滑動狀態,由于放礦產生的動力,引起采場周圍廢石的混入,由此產生二次貧化。
(2)由于采場礦石與巖石(圍巖)地質條件的變化,放礦過程引起礦巖滑落和位移,產生大量廢石混入采場內,使礦石品位降低,產生二次貧化。
(3)由于礦脈上下盤圍巖存在裂隙,特別在構造裂隙發育地段,礦巖處于不穩定狀態,放礦后改變原有結構使其圍巖脫落,特別采場后期大量放礦,引起大量圍巖廢石混入,增加了二次貧化率。
(4)由于采場放礦的不均勻性,形成采場放礦空間高低不齊,特別是生產作業單位,在放礦過程中,對放礦條件好的采場,采取多放多出;對放礦條件差的采場少放或不放,其結果造成各采場放礦不均,放礦空間不平整,產生大量圍巖冒頂脫落混入采場內,加大二次貧化的廢石混入量,這是人為因素或管理不當造成的二次貧化。
(5)由于個別采場放礦條件較差,長時間沒有放礦,采場周圍廢石脫落混入到礦石中,造成采場二次廢石的大量混入,或是粉末狀高品位礦石在采場中結塊難以放出,增加了采場的二次貧化。
(6)由于礦山生產過程中的鏟礦、裝礦、運礦、卸礦等環節,造成礦石之間相互碰撞,附著于礦石表面的高品位礦石流失產生二次貧化。
(7)受經濟利益驅使,不法分子對高品位礦石的偷盜,使得礦石的整體品位下降,造成礦石二次貧化。
由此可見,根據上述7項礦石貧化因素分析,產生礦石二次貧化主要有兩個方面:一是自然方面因素,難以改變,但可采用嚴謹科學的相適應的措施和辦法對待這些固有條件因素;二是管理方面因素,人員和制度是關鍵因素。
針對礦石二次貧化管理工作,首先應認真分析研究產生二次貧化的各種因素、采場情況等,采取相適應的管理措施,達到降低礦石二次貧化的目的。主要措施有以下6點:
(1)按采場編號分類統計,計算采礦量、放礦量和礦石品位等信息。礦山工程技術管理人員應深入生產現場,對所生產的采場和位置進行詳細記錄與統計,并及時取樣化驗、登記。取樣時可集中采混合大樣,然后按有關技術要求縮分成標準小樣,根據生產進度,每周集中采樣1次,及時掌握采場礦石量與礦石品位的變化情況。按采場分別統計、計算,建立各采場生產臺賬,如實登記采礦、放礦記錄和相對應的礦石品位統計數據,做好放礦地點原始基礎資料,為準確計算二次貧化率提供可靠數據。
(2)在生產采礦時做到貧、富礦均衡兼采,在放礦過程中,堅持貧、富礦搭配兼放原則,實行均勻放礦,及時準確掌握各采場出礦量和礦石品位的變化,適時調整放礦順序和數量,如果條件具備,應采用快采快放的方法,保證礦山放礦工作的順利開展,達到放礦管理科學化。
(3)在采礦作業過程中,時刻關注采場上、下盤礦巖的完整性,不能破壞上、下盤圍巖,必要時增設礦柱,保護采場作業面的礦巖相對穩定。特別是在鑿巖爆破技術方面要過硬,防止破壞礦脈上、下盤的圍巖部分,按設計施工,嚴格控制采幅寬度,保證采礦工作正常進行,減少二次圍巖的混入。
(4)在放礦作業過程中,按其采場開采工藝的差別,視圍巖的穩固性條件,可采取強采、強放或均勻放礦的方式,達到放礦高度一致,采空區暴露面積相對穩定狀態,有效防止上、下盤圍巖的混入,減少二次貧化。
(5)加強采場的科學化管理和可行的管理措施。工程技術人員應深入生產第一線,及時正確指導采礦、鑿巖、爆破、放礦等生產環節。根據不同礦脈所賦存的條件因素,采取合理的采放礦工藝流程,健全放礦管理措施和制度,從而降低二次貧化。
(6)做好礦山保衛工作,各個出入井口及礦石堆放場所安裝監控設施,對裝卸運的設備進行管控,防止高品位礦石流失,從而提高礦石的金屬量,減少二次貧化。
礦山企業應重視貧化管理工作,各級領導機構應引起重視,組建一支由技術服務人員、現場管理人員組成的礦石貧化管理部門,切實做到認真負責、齊抓共管,做好礦山貧化管理工作。貧化率等指標應落實到各級生產、經營、技術部門的經濟責任制目標考核范圍,貫徹執行獎懲制度,貧化管理工作必定會取得成效。
(1)礦山生產過程中,采場放礦一定要遵守由遠而近、貧富搭配、均衡放礦的原則。在管理上應講究科學化、制度化,從而克服各種不利因素,減少周圍圍巖的混入,降低二次貧化率,提高礦石的回收質量。
(2)貧化管理工作所涉及到的礦山企業,應讓中層與技術管理人員充分理解礦石貧化的危害,清晰認識礦石因何貧化,查找根源針對性制定解決辦法,基層人員現場作業時落實措施;行之有效地加大宣傳教育,貫徹落實有關技術政策與管理規定,充分發揮技術人員和生產人員的積極性,密切協作和督促監管,共同做好礦石貧化管理工作。對礦山企業有限的礦產資源充分利用好、管理好,不斷降低礦石貧化率,提高資源回收率,既可提供專業技術保障,又能創造經濟效益。