白银深部铜矿低贫化放矿出矿管理研究

白银深部铜矿低贫化放矿出矿管理研究方国勇(白银深部铜矿・730900)　李昌宁　任凤玉(东北大学・沈阳　110006) 摘　要　无底柱分段崩落法低贫化放矿方式要求限制废石漏斗在出矿口的破裂。

白银深部铜矿矿岩界限很不明显且围岩含有品位,在出矿口根据肉眼判断废石漏斗的破裂误差大,且出矿管理难度大,为此,采用控制放出矿量的方法,较好地实现了低贫化放矿问题。

关键词　无底柱分段崩落法　低贫化放矿　出矿管理ORE QUAL IT Y MANAGEMENT OF LOW2DI L UTIONORE2D RAWINGFang Guoyong(Baiyin Copper Mine)Li Changning　Ren Fengyu(Northeastern University) Abstract:The low dilution mode of ore drawing requies that ore quality management be suited to the feature of ore and rock movement during ore drawing in sublevel caving.The paper adopts a new way of limiting ore drawing quantities to control ore dilution due to the difficulty in recognizing rock and ore as well as the fact of existing ore2bearing rock in Baiyin Copper Mine. K eyw ords:Sublevel caving,Low2dilution drawing,Management of ore drawing1　概　述白银公司深部铜矿目前采用无底柱分段崩落法采出的矿石量,约占全矿采出矿石总量的70%。

该法崩落的矿石与废石直接接触,矿石在废石覆盖下放出,由于该矿的矿石为浸染状与块状,矿体赋存在石英角斑凝灰岩中,近矿围岩含有品位,因此,采出矿石品位的降低率随废石混入率的变化比较迟缓。

只是在废石大量混入时,采出的矿石质量才显著下降。

目前,由于出矿管理不适应矿岩散体的运动规律,致使采场的矿石贫化率较大,严重影响着深部铜矿的矿石回采指标。

为此,抓好低贫化放矿出矿管理,避免放出大量废石意义重大。

2　低贫化放矿原理低贫化放矿的实质就是充分利用散体在运动场内的自然流动规律,消除废石漏斗的扩展;根据矿岩流动空间的连续性,采用“分段回收”的方式有计划地出矿,避免以大量废石混入为代价去放出贫化矿石,而是将那些必须掺杂岩石(按传统的截止品位放矿方法)才能放出的矿石暂留于采场,转到下面的分段摆脱废石掺杂以纯矿石或带有少量混岩的形式放出〔1〕。

低贫化放矿方式不仅解决了放出矿石贫化率大的问题,同时也解决了矿石损失率大的问题。

根据实验室实验和放矿计算机模拟的结果来看,放矿过程中矿岩的混杂发生在出矿口附近,矿石的贫化是由于废石漏斗的破裂引起的。

因此,从放矿控制角度来讲,低贫化放矿的放出局限于辨认废石漏斗是否到达放矿口,一旦发现或估计到废石漏斗正常到达出矿口便停止放出。

由于深部铜矿西部矿区矿岩外观区别很不明显,难以辨认,而且岩石中含有品位,如果仅根据辨认废石漏斗到达出矿口与否来控制放矿,人为误差太大。

在矿山实际生产中,放矿工人为了提高产量都愿意超放,这样造成放出矿石的贫化率较大。

为此,必须从控制放矿量方面来定量地控制放矿。

3　控制出矿量降低贫化的基本原理深部铜矿无底柱分段崩落法采场主要位于西部采区。

矿体平均容重为21975t/m3,围岩为21787t/m3。

假设岩石体积混入率为y v,重量混入率为y则有下式成立:63中国矿业2000年第9卷第1期 y =Q yγy Q yγy +Q k γk =11+(1y v-1)γk γy =y v110675-010675y v(1)式中　Q k 、Q y —分别为放出的纯矿石和岩石的体积量;γk 、γy —分别为矿石和岩石容量。

将上式化简,略去小量得:y =0194y v(2)可见,由于矿、岩容重差不多,岩石重量混入率与体积混入率的数值相近,且变化规律一致。

因此,通过对岩石体积混入率的研究可以来反映重量混入率的变化情况。

图1为根据实验得出的岩石体积混入率与放出量的关系变化曲线。

图1　放出量与回采指标关系实验曲线H k —矿石回收率;y —岩石混入率从图中可以看出,岩石体积混入率是放出量的某一函数,那么,通过控制放出量就可以控制岩石混入率的大小和矿石贫化率的大小。

为了把岩石混入引起矿石品位降低的幅度限定在允许范围内,就必须将放出量控制在一定范围内。

为此,首先需建立放出矿石品位与岩石混入率之间的关系。

由式(1)和采矿中金属量平衡关系,可得岩石混入率方程为:y =C -C cC -C y(3)式中　C —矿石地质品位;C y —岩石地质品位;C c —放出矿石品位。

式(3)表明,当放出矿石的品位一定时,矿石地质品位越高,则允许的岩石混入率就越大。

此外,放出矿石的品位既与岩石混入率有关,又与矿石地质品位与岩石的地质品位有关:当矿、岩地质品位一定时,岩石混入率越大,放出矿石的品位越低;当岩石混入率一定时,矿、岩的品位越高,则放出的矿石的品位越高。

当C =01846%,C y =012%时,由式(3)可得:C c =01846-01646y ,(%)(4)按式(4)计算图1给出的实验数据可画出放出矿石品位随放出量变化曲线图2。

图2　放出矿石品位与放出量关系曲线1—当C y =012%时;2—当C y =0%时由图2可以看出,当岩石地质品位较高时,放出矿石品位随放出量的变化比较缓慢。

这说明,在矿岩地质品位与崩矿量一定的条件下,放出量的允许值与岩石地质品位相对值有关。

当岩石品位较大时,允许放出量有一定的变动而不致于严重影响矿石的品位指标。

这对深部铜矿的放矿管理是有利的。

因此,对放出量采用宏观控制,就可以满足对矿石质量管理的要求。

由图1可以看出岩石混入率(y )是放出量(Q c )的某一非线性函数,可用下式表示:y =f (Q c )(5)把式(3)代入式(5)可得:f (Q c )=C -C c (Q c )C -C y(6)这样,就建立起了出矿量、出矿品位、矿石地质品位与岩石地质品位之间的关系,当矿石和岩石地质品位一定时,通过控制出矿量便可以控制放出矿石的品位。

根据实验室实验和现场实验的结果,式(6)可以近似表示为f (Q c )=0,当Q c ≤014Q 时A (Q c -014Q )32,当Q c >014Q 时(7)这里,Q 为崩矿量,在白银深部铜矿取为360m 3。

根据实验室实验所得数据,经回归分析得出系数A 的值为11254e 24。

把各个参数代进式(5)、(6)、(7)中便可绘制出岩石混入率、出矿品位与放出矿量之间的关系图3和图4(岩石地质品73白银深部铜矿低贫化放矿出矿管理研究位C y =012%,矿石地质品位C =113%)。

图3　岩石混入率、贫化率与放出矿量关系曲线1—岩石混入率;2—矿石贫化率图4　放出矿石品位与放出矿量关系曲线1—当C y =012%时;2—当C y =0%时从图3和图4可以看出,正常出矿时,矿石的贫化发生在大约出矿量为1/3崩矿量时,以后随着放出量的增加矿石贫化率也不断增大。

当放出矿量为崩矿量的2/3左右时,矿石贫化率迅速增大,这时就应该停止本分段的放矿。

当岩石不含品位时,随着放出量的增加矿石贫化率增加较快;当岩石中含有品位时,贫化率和放出矿石品位变化较为缓慢,且岩石含有品位越高,贫化率和放出矿石品位变化越小。

根据这一特点,对岩石品位较高的矿段,可以加大矿石的放出量以提高每次崩矿单元的矿石回收率而不至于严重影响矿石的贫化指标。

矿山矿石质量管理人员可以根据矿石和岩石的地质品位以及对放出矿石品位的要求,规定放出矿量的范围以确保矿石质量指标,取得良好的经济效益。

4　出矿量与出矿品位控制方法深部铜矿的矿石质量管理系统,涉及采掘队、机运队、地测科和选厂四大部门,为使放出量与放出品位达到规定的要求,需要建立促使这四个部门良好运营的制度,还要协调好四者之间的正常运营关系。

总的来说,在这四个部门中,选厂的计量设施可信度最高,只要给予适当的制约,返回的矿量和矿石品位应该是准确的;其它三个部门,由于没有准确的计量设施,需要加强监督机制和实行经济奖惩制度相结合的方式来进行管理。

其中对采掘队的出矿管理是最为重要的。

白银深部铜矿近二年来为实施低贫化放矿方式,进行了如下管理工作:(1)计划部门根据低贫损开采要求制定年度总出矿量和出矿品位计划,矿里根据这一计划要求制定月出矿量与出矿品位计划,由生产技术科与地测科共同监督计划的执行情况,并随时协调和解决执行过程中出现的各类问题。

(2)制定明确的经济责任制管理办法。

采取对采掘队崩矿量、出矿量和采出金属量三项指标考核奖罚的办法来保证出矿品位,如果出矿量超计划过多,而金属量没完成计划(品位低于计划),则工资额随金属量完成百分比的降低而降低;同样,如果崩矿量没有完成计划,只有出矿量、品位两指标完成计划,也不能拿到全部工资。

从而实现了技术经济指标、生产任务指标和全员收入的完全统一,以此促进低贫化放矿方式的实施。

(3)编制中长期开采规划,根据公司对生产发展的要求,调整每一年度的作业计划。

开采规划的编制原则应当兼顾目前利益与长远利益;实行贫富兼采;获得利润最大。

(4)根据控制放出量就可以控制岩石混入率,同时也就控制了矿石贫化率的特性,建立了不同区段、不同采场的崩矿量与出矿量的关系,并根据实施结果适当调整。

目前对西部低品位矿段,崩矿量与出矿量的比例控制在1∶05～016;杜绝废石的放出;对东部富矿段,崩矿量与出矿量的比例控制在1∶111～112,以充分回收崩落的矿石。

采取上述措施后,出矿品位得到了有效控制,目前稳定在1105%～1108%,基本达到了低贫损放矿的效果。

5　主要结论白银公司深部铜矿对低贫化放矿出矿管理进行了大量的试验研究工作,从实践中得出以下结论:(1)低贫化放矿方式充分利用了矿岩散体在运动场中的自然流动规律,符合无底柱分段崩落法“转段回收”的特性,可以改善矿石的移动条件,是降低矿石损失率与贫化率的有效措施,但需根据矿山具体条件确定实施办法。

(2)深部铜矿矿岩界限不明显,且围岩含有品位,肉眼判断废石漏斗破裂人为误差大,按此方法83中国矿业2000年第9卷第1期露天矿台阶高度对边坡稳定及剥离费用的影响左登兰　侯生贵(太钢矿业公司峨口铁矿・代县034204)1　前　言峨口铁矿是一座大型露天矿山,为提高矿山后续生产能力,进行了一系列改造。