有效延長銅街-曼家寨礦段露天服務年限探討

李湖玲

（云南華聯鋅銦股份有限公司，云南 馬關 663700）

0 引言

礦產資源是國民經濟發展的命脈，是工業發展的基礎。隨著我國礦產資源的高速消耗，如何提高資源的綜合利用率越來越受礦山企業及社會各界的重視。

礦山服務年限是指一個礦山從投產開始到開采完成的全部時間，受礦床儲量、礦石質量、市場需求等多因素影響。作為礦山企業，礦產資源是根本。雖然礦山消亡是由礦山生命周期決定的必然結果，但如果采取積極的措施，還是可以適當地適當延長礦山服務年限。在此，以都龍鋅錫礦區銅街-曼家寨露天礦山為例，從地質、采礦、選礦、資源回收利用等方面，對有效延長礦山服務年限做一些探討。

1 都龍鋅錫礦區概況

都龍銅街-曼家寨礦區位于云南省文山州馬關縣都龍鎮，位于云南省東南部，馬關縣城131°，平距19km，隸屬文山壯族苗族自治州馬關縣都龍鎮。都龍礦區銅街、曼家寨礦段屬云南華聯鋅銦股份有限公司合法的、有效的采礦權，礦區面積2.8011km，開采標高390～1420m。銅街、曼家寨礦段鋅錫礦，開采歷史較早，解放前就有法國人在礦區采煉銅礦。礦山于1958 年正式建設投產，現在開采方式主要為露天開采。礦區位于南溫河變質核雜巖構造南西側，馬關-都龍斷裂南西部，北部緊鄰老君山花崗巖。總體為寬緩背斜與縱向斷裂組成的單斜構造，地層走近向南北，向西傾斜，傾角一般為15°～45°。區內出露地層為中寒武統田蓬組、早寒武統新寨巖組，均為區域變質巖，變質程度中等。新寨巖組地層錫、鋅、銅、鉛、鎢、鉬礦化背景值較高，具礦源層特征，也是錫、鋅、銅、鎢多金屬礦的賦礦層位。都龍鋅錫礦區于1956 年經群眾報礦，1957 至今年先后開展了多次地質找礦勘查工作。其中2006—2008 年礦山企業組織對曼家寨西礦段進行生產勘探，共揭露工業礦體133 個，其中大型規模1 個，中型11 個，小型121 個，形態呈似層狀、透鏡狀，礦床屬第Ⅱ勘查類型偏簡單，按80×80m 工程網距控制，具大型鋅礦床規模。2013—2015 年，公司對曼東礦段進行錫銅礦詳查工作，通過本次工作，探獲工業+低品位礦體150 個。2016 年至今，公司持續在銅街-曼家寨露天采場開展生產勘探工作，加密勘探，升級工業礦體，探索盲礦體，提升資源儲備。

礦區自提交勘探報告以來，實現規模化開采近30 年，公司目前已成為集采選冶為一體的大型聯合企業，日產礦石規模達12000t 左右，隨著礦山開采量的不斷增加，礦產資源高速消耗。目前銅街-曼家寨礦區生產規模達360 萬t/年，開采標高390～1420m，開采礦種為鋅礦、錫礦。礦區有豐富的資源儲量，礦產資源存在較大的潛在價值，其中銦金屬資源儲量位居全國第一，錫金屬資源儲量居全國第三，鋅金屬資源儲量居云南全省第三。銅街-曼家寨露天礦山是唯一的采礦場。隨著露天礦山的開采，礦產資源快速消耗，剩余露天服務年限僅10 余年，如何提升礦產資源的綜合利用率、開源節流、延長礦山服務年限是企業必須思考的問題。都龍礦區地質情況如圖1 所示。

圖1 都龍礦區地質

2 延長礦山服務年限的途徑

2.1 開展地質找礦勘查工作，探獲新增資源

開展礦山深部及周邊地質找礦勘查工作，探獲新增資源儲量，是最重要、也是最有效的手段。公司自2011 年以來，加大找礦力度，共投入勘查資金約3 億元。除在銅街-曼家寨露天采場開展生產勘探工作外，還積極踐行產學研用結合，曾委托云南華聯礦產勘探有限責任公司、文山地質二大隊等技術力量強硬的地勘單位，先后在礦區邊部、深部開展金石坡地質找礦項目、辣子寨區塊I 地質找礦項目、小老木山地質找礦項目、花石頭地質找礦項目等。此外，為更好地指導地質找礦工作，積極與昆明理工大學、貴陽中國科學院地球化學研究所等工作基礎與經驗豐富的可研院校合作，開展“老君山西部鋅錫成礦作用與找礦預測”“銅-曼礦段銦-銀分布與賦存規律研究”“老君山巖體及周緣多類型多期次鎢錫礦成礦規律及增儲項目”等科研項目。通過上述工作，以符合礦山實際的成礦-找礦理論為支撐、以高效合理的勘查技術及工程管理為抓手，新增鋅錫銅鎢鉛銀鉬礦石量近億萬噸，新增鋅錫銅鎢鉛銀鉬金屬量上百萬噸，按銅街-曼家寨礦段現有生產能力360 萬t/年計算，可延長礦山服務年限約21 年。此外，還探獲伴生銦、銀、鎘、鐵、有效硫、砷等伴生組分，研究了銦銀的富集規律。

2.2 整合周邊礦山，提高資源儲備

在銅街-曼家寨采礦權周邊，還有大水河鋅錫礦采礦權、大夾槽錫鎢礦采礦權、萬龍山鋅錫礦采礦權、五口洞銅礦采礦權等諸多采礦權、探礦權。其中，屬萬龍山鋅錫礦采礦權資源潛力最好，保有鋅錫礦石量4000余萬噸，保有鋅錫銅金屬量約141 萬t。且該礦權緊鄰銅街-曼家寨礦段，采礦工程布置極為便利，也便于公司以銅街-曼家寨露天采場為中心，與周邊礦權統一開采規劃。若能整合萬龍山采礦權，可延長公司服務年限約11 年。礦權關系如圖2 所示。

圖2 礦權關系

2.3 降低損失貧化，提高資源利用

近年來，公司主要從人員配置、技術設備等方面，持續加強采礦工作。一方面，向采礦車間配置更多地質技術人員，地質與采礦技術力量相結合，及時解決采礦工作中的實際地質問題。另一方面，購置電動液壓產等大型先進采掘設備，竭盡全力降低礦石損失率及貧化率，努力提高礦產資源綜合利用率，減少礦石損失貧化。

在地質方面，據采剝范圍揭露礦體的情況，及時進行原始地質編錄、取樣，及時對地質平、剖面圖進行改圈，及時指導采礦作業；加強礦石質量預報，利用炮孔取樣化驗分析品位，分析采剝設計范圍內預計可采出的礦石量及礦石品質。

在采礦方面，對礦山地質條件復雜，礦體多、礦石經濟類型、礦石類型復雜的特點，“因礦生法”，采用精細化采礦方法。對于水平或緩傾斜礦體，實行巖礦分層，爆破后先將上部礦石圍巖鏟裝完后，再對下部礦巖進行爆破，最終回采全部礦石；對于臺階內傾斜礦體，先用挖掘機將礦體上盤沿礦體傾向清理完廢石后，再采掘礦體，最后剝離廢石；針對傾角較大的陡傾斜礦體，先將礦體兩邊的圍巖剝離完，再采出礦體。

此外，定期安排人員在排土場取樣，通過經濟考核的方式，減少排土場礦石的流失。

2.4 積極回收有益伴生元素

銅街-曼家寨礦段伴生有銦、銀、鎘、鐵、硫、砷等伴生組分，在回收錫、鋅、銅時，對銦、銀、鎘、鐵、硫、砷等伴生組分的分布規律、回收利用也做了大量研究。

地質方面，2018 年，公司委托中國科學院地球化學研究所開展了《云南省馬關縣都龍礦區銦-銀分布與賦存規律研究》科研項目，通過研究發現閃鋅礦是都龍礦區中In 主要載體礦物，其次為黃銅礦，錫石中含有少量In。類質同象是In 主要賦存形式，目前尚未發現In 獨立礦物。礦床中存在少量輝銀礦獨立礦物，都龍礦區Ag的主要載體礦物以黃銅礦為主，其次為方鉛礦，而閃鋅礦中伴生少量Ag，Ag 在這些礦物中主要以類質同象形式賦存。閃鋅礦中In 的富集與溫度存在明顯關系，高溫形成的閃鋅礦相對富集In。In 主要富集于礦區礦區陡傾斜礦體閃鋅礦中，其次為層狀夕卡巖礦體中閃鋅礦，而大理巖中細脈浸染狀閃鋅礦中不含In。2021 年，公司又組織人員開展了《銅街、曼家寨礦床有害元素As、MgO 分布及賦存規律研究》，發現As 集中分布于采場北部縱坐標Y=4600～5000 范圍，As 的富集與Zn（鐵閃鋅礦）關系密切。MgO 集中分布于橫坐標X=2900～3300范圍，呈帶狀分布，從南北方向上看，MgO 主要受蝕變帶控制，分布于控礦構造F1 斷層兩側區域矽卡巖內，矽卡巖內普遍含MgO，MgO 的富集與各主金屬元素無明顯相關性，與脈石礦物有密切關系。深部As 含量高于地表，推測深度越深，As 的含量會逐步升高。通過科研項目摸清銦銀等伴生組分資源概況、分布與賦存規律，為選礦回收利用提供基礎依據。

選礦方面，要注意伴生元素的回收利用，加強新工藝、新技術的開發與應用，定期召開采選聯動會，及時解決生產中出現的問題，不斷提高礦產資源的綜合利用率。

2.5 優化選礦工藝，回收廢石資源

所謂“廢石資源”，是指所含有用組分未達到現行一般工業要求（也就是低于邊界品位指標），但在目前的技術經濟條件下如果加以回收利用，可產生一定經濟效益的資源。結合公司生產實際確定其指標如下：鋅0.50%～1.00%，錫0.10%～0.15%，銅0.10%～0.20%，現行相關工業指標如表1 所示。

表1 銅街－曼家寨礦段現行工業指標

一般來說，如果礦石中所含有用組分含量低于邊界品位，一般不回收直接拉去排土場進行排放，認為是沒有利用價值的“廢石”。但在都龍礦區，經測算“廢石資源”回收利用1t 可獲利潤約為7 元，開采利用這類資源仍可盈利。事實上，在采礦生產過程中，不管廢石資源是否利用，均會采掘礦體頂底板的“廢石”。近年來，礦山不斷優化選礦方法，開展了一系列選礦試驗，最終確定以重選為主，開展跳汰、螺旋溜槽、磁選試驗等研究，摸索出一套不同礦石類型預富集回收的技術經濟指標，合理確定了綜合回收利用廢石資源的工藝流程和選別指標，建立了300 萬t/年廢石資源綜合回收車間。

3 結語

礦產資源非常寶貴，是不可再生資源，如何提高礦產資源綜合利用率、利用好現有礦產資源、延長礦山服務年限是企業的必須思考的重中之重的問題。作為資源型企業，應統籌規劃、系統建設、綜合利用，既要充分利用好現有內部資源，又要拓展礦區周邊及深部資源，盡可能地擴大資源儲備，延長礦山服務年限。