綜合配礦優化管理在和尚橋鐵礦的應用

鄭意，王叢林，鄧永前，楊秉陽

（安徽馬鋼礦業資源集團 南山礦業有限公司，安徽馬鞍山 243000）

配礦是指為滿足礦石質量指標的要求，對品位、性質不同的礦石，按比例進行互相搭配，盡可能使之混合均勻。為確保和尚橋鐵礦石的生產，充分利用鐵礦石資源，必須進行配礦，以保證輸出品位的穩定。通過開展配礦工作，有利于保障輸出礦石的質量和供礦生產的連續[1]。結合采場分層地質平剖面圖、鉆孔柱狀圖和實際穿爆取樣數據等資料，應用綜合配礦地質預判系統，制定科學合理的綜合配礦方案，嚴格控制礦石損失與貧化，建立有效的礦石輸出控制程序，盡可能保證入選礦石品位均衡穩定，為提高礦山資源利用率和改善選礦生產指標創造有利條件。

1 礦體特征和礦石性質

1.1 礦體特征

和尚橋鐵礦床共有四個礦體，自上而下編號為1、2、3、4，均產于閃長玢巖侵入體內。礦床因分片勘探，其界線以19 線為界從西向東劃分為大尾山礦段（11～19 線）和馬塘礦段（19～27 線）。礦體圍巖及夾石均為磁鐵礦化閃長玢巖，礦體與圍巖呈漸變關系。

1.1.1 馬塘礦段

沿NE52°方向構成一長約960m，寬約1300m，厚自5m 至130m 不等之礦帶，其產狀19線至23 線間近于水平，局部略有起伏，23 線以東起伏逐漸增大，形成一系列相連的隆起與低凹。3號礦體是構成礦帶的主礦體，呈似層狀遍布全區，產狀與上述礦帶一致，礦體局部有狹縮、膨大或分叉尖滅等現象，平均厚28.01m，礦體賦存于+7～-219m 標高。2 號礦體為次要礦體，在礦段內沿走向長800m，沿傾向延深490～1043m，單層厚度5.63～46.86m，其產狀較平緩，局部有所起伏，為似層狀或透鏡狀。1、4 號礦體由幾個零星的小透鏡體組成，大致平行于主礦體產出。

1.1.2 大尾山礦段

大尾山礦段主礦體為3 號礦體，該礦體與馬塘礦段的3 號礦體為同一礦體，而其余三個小礦體在層位上亦相互對應。3 號礦體走向長約850～900m，寬可達1100m，平均厚度為32.73m，最大延深140m。礦體總體走向NE60°左右，傾向NW，傾角0°～10°之間，為似層狀，賦存標高為+10～-140m。礦體在走向和傾向上均具波狀起伏，形成隆起或凹陷，并具有分支復合現象。1、2、4 號礦體，為零星小礦體，呈透鏡狀大致平行于主礦體產出。

1.2 礦石類型

鈉長石化閃長玢巖浸染狀磁鐵礦是和尚橋鐵礦石的主要類型，礦體內細脈、網脈狀磁鐵礦也可見。在采場上部礦石類型較多，常有氧化礦與原生礦并存，氧化礦為浸染狀假象赤鐵礦。

1.3 礦石結構與構造

礦石的結構以它形—半自形晶結構為主，其他有交代格狀結構、周邊結構和自形晶結構等。

浸染狀構造為礦石的主要構造，其他構造有角礫狀、脈狀、網脈狀、細脈和條帶狀構造等。

1.4 磁鐵礦礦物的嵌布特征

礦石的主要工業礦物為磁鐵礦，自形晶程度差，晶體顆粒偏小，單晶、集合體狀與脈石接觸線大多呈曲折狀態，解離難度大。礦物與脈石礦物呈包體嵌布，互為包體，相互交代。鐵礦石粒度分布不均勻，變化范圍較大，為不均勻嵌布。

2 影響供配礦的因素

2.1 品位控制

礦體賦存于閃長玢巖侵入體中，圍巖和礦體呈漸變過程，界限不明顯，因此需要合理確定礦巖界限。馬塘礦段礦體地質品位高，大尾山礦段礦體地質品位偏低，采場礦體品質差異明顯（礦石質量見表1），巖性復雜，低品位礦無法單獨利用，入選后將嚴重影響各項生產指標，給采場的生產組織和選礦生產指標的持續穩定帶來了較大困難。

表1 礦石質量分布

2.2 礦石性質

和尚橋采場始終存在上部開采，礦石類型較多，氧化礦和原生礦共存，礦石硬度、粘度及含水性差異懸殊，不同部位的礦石進入選礦后，可能導致選礦對不同礦石的磨選難易程度發生變化，從而影響精礦質量[2]。

2.3 選礦輸送

馬塘礦段因礦體上部出露于地表，高嶺土化在上部礦體中較為常見，往往呈松散粉狀、細粒狀，導致礦石進入選廠后通過性差，磁鐵礦亦有被赤鐵礦化、泥化現象，易造成選廠各輸送環節“堵倉”，對選廠原礦處理量影響較大。大尾山礦段主要以塊狀礦石為主，利于選廠物流通過[3]。

3 綜合配礦的管理措施

3.1 礦石質量管理

礦石的質量管理應有機結合地質塊段品位、鉆孔巖性取樣和生產取樣，實現品位的定量管理。應用綜合配礦地質預判系統，綜合研究礦體賦存規律和礦體性質（見圖1），制定穿爆區域，按品位要求進行礦體圈定，有計劃地組織生產。

圖1 綜合研究礦體賦存規律和礦體性質

3.2 礦巖分爆分采

在有條件的部位盡可能安排礦巖分穿分爆，應用現有的地質資料，經現場定位分析，提前預測礦巖分布情況（見圖2），減少因爆破對礦石產生的貧化，為配礦提供更為有利的條件。在礦石的采裝配礦過程中，作業人員應精細設備操作，注重礦巖分界，勤于觀察，以保證礦石品質。提高穿孔爆破質量，預防產生大塊和根底，以免采裝作業受到干擾，進而影響配礦質量。穿孔爆破前，應由測量人員對爆破區域進行實測，爆破后根據現場定位標識出礦點的礦巖分界。

圖2 利用勘探資料現場定位分析

3.3 編制配礦計劃

根據生產計劃要求，在滿足選廠生產需求的前提下，合理編制日常的供配礦計劃。在供礦點有限的條件下，盡可能持續推行“多點配礦”的原則，以加強對入選礦石性質和品位的控制，使入選礦石做到軟硬搭配、干濕搭配、低品位與高品位搭配。日常生產中根據選廠對礦石性質的需求做出合理的調整，在保證入選品位的同時而兼顧選礦的物流通暢。

3.4 礦點出礦管理

礦石的物流運輸是采場配礦的關鍵環節，其本質是對出礦點出礦量的控制，以調節供礦品位和配礦效果。根絕各出礦點的礦石性質和品位，并結合采裝運輸成本，合理分配供礦車輛。采用固定配比調車配礦，即根據地質資料計算配比值，分別向各出礦點的采掘設備派車。[4]在生產過程中，采裝運輸人員均按要求作業，若技術人員發現實際配礦效果與計劃預期有較大的差異，須及時進行取樣驗證并對出礦點進行調整。在礦石運輸過程中，車輛嚴格執行指令，調度監控運輸到指定卸料點，并按配礦要求進行卸礦。

3.5 配礦數據分析

技術人員需要通過采礦空間布局、部位調整和時空關系等來完成不同性質、不同品級礦石的合理調配，以滿足生產組織的需要和保持選礦生產的穩定。在生產過程中，按時收集配礦數據，并對異常指標進行觀察分析，查找問題并實施整改。

3.6 健全考核機制

制定生產配礦管理考核辦法并嚴格執行，對配礦計劃指標、計劃實現率、配礦指令執行情況等指標和措施進行監督管理，以保障供配礦生產的穩定運行[5]。

4 優化效果

（1）和尚橋采場通過對入選礦石配比的管控，粉礦和塊礦、低品位礦和高品位礦的合理搭配，有效地降低了選廠的堵倉風險，滿足了選礦的生產需求。

（2）合理利用了低品位礦石及選廠物流通過性差的粉狀礦石，使得采場各作業平臺得以持續推進，緩解了采場生產空間狀態持續緊張的局面。

（3）以2017 年統計量為例，2017 年選廠入選礦石530 萬噸，入選品位完成18.77%，其中工業礦石291 萬噸，占生產礦石總量的54.9%，地質品位為21.26%；低品位礦239 萬噸，占生產礦石總量的45.1%，地質品位為16.51%。通過對配礦的優化管理，穩定了選廠的入選品位，并為選礦技術的回收工藝創造了有利條件，此后2018～2020 年入選礦石量和入選品位等指標均有所提升（見表2）。

表2 選廠入選礦石量和品位

5 結語

和尚橋采場在生產組織上采用綜合配礦優化管理方法，通過對采場配礦流程精準控制的措施，加強了礦石生產的質量控制。在日常生產中，往往受礦石性質變化快、采場裝卸路線較為復雜、沒有配礦料場等客觀因素的影響，原礦質量在一定范圍內仍然會有波動，此外某些配礦指標如可磨可選性的研究難以與現場生產及時聯動，綜合配礦管理還有待于進一步優化[6]。