露天開采礦石的貧化與損失管理

楊忠初

（云南壯山實業股份有限公司，云南文山 663099）

0 引言

貧化損失管理作為礦山生產管理中的關鍵內容，是衡量礦山開采技術與管理規范的基準，且自身具備涉及面廣、綜合性強等優勢特征。但如果礦石發生貧化現象則會增加礦石處理成本，損耗礦產資源。因此，應該合理開發與利用礦產資源，不斷分析總結生產經驗，應用科學技術對礦石貧化進行有效預防，為礦石企業實現可持續發展提供保障。

1 礦山開采現狀及存在問題

1.1 開采現狀簡介

云南文山竽頭山石灰巖礦于2001 年5 月開始建設，2002 年2 月正式開采。通過近二十年來開采生產統計和實地調查核實，采空區主要為南部III 號礦塊和II 號礦塊局部，標高1420～1520m，局部采到 1410m，目前形成 1410m、1420m、1430m、1440m和1460m 五個開采平臺，并將礦區公路修至各平臺。露天礦山開拓運輸采用直進式公路開拓，汽車運輸方式；采剝工藝方案為露天緩幫開采?，F結合該礦實際，就礦床開采技術條件對開采安全的影響作簡要分析

礦山自南向北推進式開采，為了主廠區的安全逐漸轉向由西南向東北開采，目前礦山工業設施布置有：配電房、機修房、破碎車間等。礦山產品方案為水泥用石料，為優質建筑石料，開采方式為分臺階露天開采，開拓運輸采用直進式公路開拓，汽車運輸方式。礦部、生活區、破碎站已形成，位于礦區范圍外及總廠內，可延續進行利用，基本滿足生產及生活的需要。

1.2 存在問題

通過十多年來開采生產統計和實地調查核實，實際生產規模已超過為42 萬t/a，云南壯山實業股份有限公司決定擴大生產規模為 95 萬 t/a，采空區已形成 1394m、1410m、1432m、1454m、1474m 和1500m 標高的 6 個開采平臺，采空區面積約達16.15hm2，歷年共采出礦石量為1614.80 萬t（統計量較年檢申報量增加了廢石土量），開采回收率95.25%。開采嚴格按設計進行，除年開采量較設計的42 萬t/a 有增加外，未發生過安全、環保事故和礦石質量不符等問題。

2 環境地質條件對礦山開采的影響

主要污染源有噪聲、粉塵和廢渣，采礦對地質環境影響和破壞程度較大。露天開采礦石和加工產生的粉塵、廢氣和廢水對周圍環境和地下水會造成一定的污染。

開采過程中應加強加粉塵、廢氣排放的控制和管理工作，采取相應措施，盡量減少粉塵和廢氣的排放量，減小對周邊環境的污染。礦產資源是不可再生資源，嚴格按設計要求進行開采，嚴禁亂挖、亂采，保護好礦區范圍內的資源。對露天采場及破碎車間所產生的粉塵和廢氣，采用濕式作業，并配備灑水工對工作面、運輸道路、噴霧灑水。穿孔鑿巖采用濕式作業，在破碎設備的進、排料口等產生粉塵較多、較集中的部位，設置密閉罩、機械抽風、濕式除塵等措施。并加強個體防護，當班作業人員一律配戴防塵口罩。要求治理后，產塵點粉塵濃度應低于150mg/m3的大氣污染物綜合排放標準。

在采場生產時期還應加強礦區周圍空地的植樹造林，以減少水土流失，粉塵飛揚，凈化礦區周圍空氣，綠化、美化礦山環境。開采過程中對開采境界內的高邊坡和失穩邊坡實施工程和生物措施進行加固，礦山服務終了后，對采場進行土地再造工程，復土、植樹種草覆蓋或種莊稼，做好土地復墾工作。

3 礦石產生貧化與損失的主要原因

影響礦石發生貧化損失的原因有多種，例如礦體賦存條件、開采方式、管理及技術水平等因素都能夠引發礦石貧化。如果存在礦石生產勘探力度缺失、爆破方式不合理、采剝作業不規范等現象，一會導致礦石貧化損失，降低采礦企業經濟效益收入[5]，如表1 所示。

4 減少礦石貧化與損失的措施

4.1 穿孔爆破

根據礦巖物理性質、巖石完整性特點及礦山生產規模，設計采用3 臺潛孔鉆機（H00110）作為穿孔設備。露天采場采用中深孔爆破，爆破參數為最小抵抗線4.8m，孔間距5.0m，排間距4.0m，鉆孔傾角75°，孔深17m，鉆孔直徑為110mm，炸藥平均單耗為0.17kg/t。采剝作業面采用多排孔微差爆破，炸藥采用2＃巖石炸藥，塑料導爆管起爆。每個作業面每周爆破1 次，采場每周爆破2 次。處理大塊礦石采用液壓破碎錘破碎。炸藥年總耗量為76.5t，一次爆破藥量不超過5t。爆破后的大塊要求控制在1000mm 以下，大塊率應控制在5%以內。

表1 露天開采礦石的貧化與損失

4.2 提高露天礦采礦裝備水平

根據礦山年剝采量要求，露天采場采用的準備水平如下：穿孔采用3 臺H00110 型潛孔鉆機，鏟裝采用2 臺KD320D 型挖掘機配合1 臺ZL-50 型輪式裝載機完成；運輸由6 臺25t 自卸式載重汽車完成。主要設備配置見表2。礦山采用公路開拓，自卸汽車運輸。根據礦山產量，需配備25t 自卸汽車6 臺。采出礦石集中到運輸平臺，由挖掘機或輪式裝載機裝入汽車，直接運往破碎站的破碎卸料平臺。根據礦床埋藏條件、礦山生產規模，選擇公路運輸開拓方案。首采區定于礦體北東部，總出入溝口設于現已關閉的采石場內，采礦整平至1425m 標高水平形成裝礦運輸平臺，上部1455m 水平布置基建采準工作面，對1470m 標高以上進行削頂采礦，1455m 水平裝礦運至自破碎卸料平臺；1455m 水平以下采出礦石倒至1425m 水平運輸平臺裝礦運至自破碎卸料平臺。

5 露天礦排土

礦體直接出露地表，僅有少量零星覆土層，露天采場內共剝離出廢土石實方體積約9 萬m3，松方體積約15 萬m3。根據建設方要求，不再設專門排渣場，初期剝離的廢渣土用于場地整平和摻料搭配利用，后期剝離的廢渣土作摻料綜合利用，礦區屬巖溶峰叢洼地地貌，地勢總體中部高，四周低，礦山開采最低標高（1410m）均處于洼地以上。礦區內充水主要為大氣降水，來源有限，另外，礦區內地形起伏高差較大，坡度較陡，有利于自然排水，礦床中無地下水，地表及地下水對采礦活動無大的影響，所以露天采場境界外無需再設置防排水溝，露天采場主要通過自流排水。礦區無放射性鈾異常，也不存在對人體有毒的氣體，礦山在爆破、鏟裝、運輸過程中會產生對人體有害的粉塵，礦山在開采過程中必須采取灑水降塵、工人佩帶防塵口罩等措施以降低粉塵對人體的危害。對環境地質方面必須采取工程治理和植樹種草、復墾等生物治理相結合的措施對礦山進行綜合治理。

表2 露天采場主要設備

6 結語

由于礦石貧化損失受多種因素所影響，應該對礦山開采生產技術及管理水平進行科學管理，選擇最為恰當的爆破技術與采礦工藝，保障相關工作人員具備較強的綜合素養與專業能力，能夠對礦石貧化損失進行妥善解決與治理。此外，礦山生產技術工作人員應該對礦石貧化損失問題予以高度重視，應用科學技術手段，保障礦產資源質量安全，為采礦企業實現可持續發展提供保障。