上房溝鉬鐵礦區高滑石型難選礦石配礦管理方法

周曉將，畢惠珍

(1.洛陽富川礦業有限公司， 河南 洛陽市 471500；2.洛陽欒川鉬業集團有限公司， 河南 洛陽市 471500)

配礦管理是礦山生產的重要環節，入選礦石可選性的高低直接影響企業效率及資源利用率。在沒有強大的地測數據平臺支撐前提下，礦山軟件系統目前不能達到精細化配礦管理要求，需人機交互完成。為解決上房溝鉬鐵礦區礦石配礦管理問題，通過技術部門、生產部門、選礦廠溝通協作、整合數據，實現配礦管理從計劃編制、執行反饋、調整更新的閉環管理。

1 礦山簡介

1.1 礦區地質

上房溝鉬鐵礦區位于河南省欒川縣冷水鎮，是東秦嶺欒川鉬礦田的重要礦床之一。礦床鉬平均品位0.134%，鉬金屬儲量72×104t，共生鐵及伴生鐵5991.29×104t[1]，礦區主礦體沿東西走向長900 m，局部延伸達1120 m，礦化深度大于1000 m。礦區巖漿巖廣布，變質作用復雜而強烈，地層大都為前寒武變質巖系，出露地層主要為中元古界薊縣系上欒川群煤窯溝組變質巖系[2]。鉬礦床周圍伴隨巨大花崗巖基，鉬礦床形成與強酸性斑巖體關系密切，花崗斑巖體是鉬礦床的成礦母巖。礦區主要蝕變類型有矽卡巖化、硅化、鉀長石化及黑云母化、絹云母化。

1.2 礦山開采現狀

礦區采礦證面積1.207 km2，前期境界開采面積68.5 hm2，設計開采標高1440 m～1020 m。2012年停產，2019年復產進行工業試驗后，進行了規模化生產。礦區已揭露開采面積46.5 hm2，開采標高1440 m～1240 m。

2 難選礦石配礦管理影響因素分析

2.1 礦石難選因素

滑石為鎂硅酸鹽礦物，層狀結構，表面呈非極性，疏水性極強，為已知最軟礦物，在磨礦過程易泥化[3]。上房溝鉬鐵礦區自生產以來，影響鉬金屬高效回收的關鍵問題為對入選原礦滑石含量的控制。

2.2 多指標配礦相互關聯性

上房溝鉬鐵礦區配礦控制指標有鉬品位、磁鐵品位、氧化率、滑石含量、巖性比例，根據現有資料，配礦控制指標變化規律及指標控制依據如下。

（1）鉬礦體圍繞花崗斑巖體內、外接觸帶產出，空間分布受接觸帶形態控制，形態如“倒置杯狀體”，緊密地籠罩在一個向南西60°左右方向側伏的筒狀花崗斑巖體上。根據地勘數據統計表明，鉬品位變化區間為0.03%～0.49%，一般鉬品位區間為0.085%～0.147%，最高品位 10.24%，鉬平均品位為0.134%。在水平方向上，鉬礦化南強北弱，東西兩側強、中部弱。配礦鉬指標以公司年度、月度采剝計劃為依據，通過旬計劃、班計劃進行鉬配礦品位±5%波動區間控制。

（2）磁鐵礦形成于鎂質矽卡巖的晚期—磁鐵礦階段，是輝鉬礦化階段的成礦圍巖的組成部分。磁鐵礦多富集于距離巖體侵入接觸帶 100 m～150 m范圍內的鎂質矽卡巖中，在確保鉬品位穩定的前提下，對磁鐵品位進行下限控制，不設置波動范圍。

（3）蝕變碳酸鹽巖型礦石中含有滑石，其他3種類型礦石中不含滑石，滑石含量大于30%的蝕變碳酸鹽巖型礦石圈定面積8.55 hm2，占礦區已揭露面積18.4%，根據出露面積，圈定大于30%的高滑石礦占總礦量比例22.2%?；筛⌒耘c鉬的可浮性相仿，是影響鉬精礦品位提高的主要有害礦物組份。磁鐵礦與滑石共生關系密切，呈正向相關，滑石含量越高，磁鐵品位越高。配礦管理控制過程中，根據高滑石礦揭露程度進行上限控制，入選原礦綜合滑石含量≤18%。

（4）上房溝鉬鐵礦區氧化帶較發育的有兩處，一是分布在礦區西部，氧化深度一般60 m～110 m，已基本采盡。二是分布于礦區北側，現已大面積揭露。礦區蝕變碳酸鹽巖型礦石易氧化、花崗斑巖型和輝長巖型氧化程度低。礦床深部致密狀角巖型鉬礦石沒有被氧化。根據礦石中鉬的氧化程度劃分為：氧化率＞30%為氧化礦石、10%＜氧化率≤30%為混合礦石、氧化率≤10%為硫化物礦石。氧化礦礦石量為1200萬t左右，鉬品位0.154%，占總礦石量的3.3%。氧化礦目前暫不能利用，配礦管理控制過程中以避免氧化礦入站為主，入選原礦以硫化物礦石為主，氧化率進行上限控制，氧化率≤10%。

（5）根據不同圍巖的特征，礦區范圍內礦石的自然類型主要分為4類：蝕變碳酸巖型、花崗斑巖型、輝長巖型和角巖型。蝕變碳酸巖型礦石的金屬量約占總礦石量55%，其他3種類型礦石約占總礦量的45%。角巖型礦石埋藏于深部，暫出露較少，配礦以蝕變碳酸巖型、花崗斑巖型、輝長巖型為主。蝕變碳酸巖型礦石含鐵、滑石含量大于18%，除氧化礦外，蝕變碳酸巖型礦石氧化率≤5%。花崗斑巖型、輝長巖型礦石不含滑石，含鐵極低，氧化率≤10%。根據時期剩余礦量巖性比例的不同，配礦巖性比例為蝕變碳酸巖型55%，花崗斑巖型35%，輝長巖型10%。

2.3 現階段配礦管理難點

2.3.1 組織方面

生產組織程序不合理，不能充分發揮技術指導生產的優勢，計劃編制人員不能直接面對生產。無序生產干擾計劃布局，導致專業的人不能負責專業的事，生產管理和技術管理協同性較差。

2.3.2 計劃編制

計劃編制及執行控制存在困難，可用地勘數據少，勘探網度大，由于采剝計劃編制方式的局限性，勘探模型用于五年規劃尚可，用于年度采剝計劃則經常性出現局部失真。年度采剝計劃、月計劃需借助生產勘探數據來編制實施，生產勘探需投入大量資金，實際操作難度較大。周配礦計劃及班配礦計劃是礦山企業計劃編制重中之重，班配礦計劃最易受人為干擾，需多部門配合，以人機交互的方式來實現。

2.3.3 軟件應用

礦業三維應用形式化，現有國內主流的幾款礦業軟件的操作習慣各有優缺點，在多系統生產管控平臺應用方面各有所長。目前國內礦山在推進三維礦業軟件過程中大多以數字化礦山建設為目標，但結果均不太理想[4]。企業在實際操作過程中會出現會操作的人員不參與具體生產，生產人員不會操作的情況，編制的配礦計劃往往不符合現場實際情況，導致執行困難。

2.3.4 溝通協調

礦山與選礦廠溝通問題，礦山在配礦過程中受礦化不均勻，鏟裝設備、運輸設備調度及時性等因素影響，易出現品位波動。配礦均衡、提高入選礦石可選性始終是礦山的重要話題。選礦廠受自身考核指標影響，一味追求通過提高礦山品位來提高精礦產量、回收率、選礦比等指標。如何建立礦山與選廠的溝通對接是配礦管理的重要環節。

2.3.5 技術難點

礦堆爆破后爆堆偏移參數確定難，GPS定位不能有效解決精確圈定實時推進品位問題。分穿、分爆、分鏟、分運、分選在執行不到位，效果不能滿足配礦要求。配礦管控控制指標多，多指標相互影響，軟件系統難以實現自動化。

3 上房溝高滑石難選礦石配礦管理流程

3.1 計劃編制流程及組織

上房溝鉬鐵礦區長短期采剝計劃主要由五年規劃、年度采剝計劃、季度采剝計劃、月度生產作業計劃、周配礦計劃、日配礦計劃組成。五年規劃、年度采剝計劃為每年9月份滾動編制，由集團部室組織相關部門實施。季度采剝計劃、月度生產作業計劃由技術部門編制，生產部門配合。周配礦計劃、日配礦計劃組成由生產部門編制，技術部門配合。

3.2 難選礦石配礦管理重點

3.2.1 配礦數據準備

按月度生產作業計劃要求劃分重點推進區域，優先保障重點推進區域作業設備。周配礦計劃以實收現狀圈定計劃推進量及品位，日配礦計劃根據上房溝鉬鐵礦區15 m臺階高度，礦石體重2.84 t/m3，不同型號作業設備每日作業能力來計算設備作業半徑，每日配礦前收集作業設備坐標并上傳系統，配礦管理員根據坐標及作業半徑范圍內炮孔品位，及單孔面積加權圈定作業設備來推進配礦品位（見圖1），對于爆破后樣品化驗未出結果區域配礦品位根據勘探數據庫及生產勘探模型圈定（見圖2）。

圖1 配礦品位圈定

圖2 勘探數據及模型

3.2.2 配礦計劃編制與執行

在確定每日配礦品位基礎上，結合現場各作業點難易程度編制配礦計劃執行表，配礦計劃執行表主要包含爆堆編號，鏟裝點坐標、計劃量、運輸功、鉬品位、氧化率、滑石含量、磁鐵品位、礦石自然類型等。配礦計劃執行表經科室審核后發送至鏟裝及運輸設備，由調度員負責具體執行。配礦過程中嚴格按時間段及不同礦石質量比例執行，避免入選礦石質量波動。

3.2.3 配礦計劃執行分析

每期配礦計劃執行完成后，對計劃執行效果進行分析。每日對配礦執行指標與選礦廠反饋執行進行對比，入選礦石性質發生變化時及時與選廠溝通。

3.3 存在問題

上房溝鉬鐵礦區由于多年停產，各項基礎薄弱，配礦管理工作系統化不強，過多依靠人工統計復核。目前，采用 Dimine數字礦山軟件系統平臺實現了配礦管理系統化，切實有效地減少了手工計算的工作量[5]。

表1 配礦計劃執行表

4 結論

2020 年前5個月完成配礦鉬品位0.164%，選廠反饋鉬品位0.161%，集團仲裁鉬品位0.156%。配礦鉬品位與選廠反饋鉬品位偏差率1.83%，配礦鉬品位與集團仲裁鉬品位偏差率4.88%。鉬品位偏差率滿足要求，氧化礦及滑石含量控制均達到了計劃要求。