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矿山地质工作对矿山开发的重要性

2020-12-08冯友全

中国金属通报 2020年24期
关键词:贫化矿石勘探

冯友全

(宝钢集团新疆八一钢铁有限公司,新疆 乌鲁木齐 830022)

矿山地质工作是在拟建或已建矿山范围内,为保证和发展矿山生产所进行的全部地质工作。其工作在矿山开发过程中具有服务、管理和监督三种职能,贯穿于矿山开发的每一个阶段。矿山地质工作是以地质学为基础,以矿山开发活动为对象,具有长远性、探索性、综合性的技术工作,是指导采矿生产的重要依据。

1 矿山地质工作主要内容

矿山地质工作包括了生产勘探、日常性的生产地质、资源储量与三级矿量平衡管理、矿石质量均衡与损失贫化管理、专门性的生产地质、矿区综合地质及矿区深部及外围找矿研究等主要工作。

1.1 生产勘探

生产勘探工作是矿山地质工作的首要任务,是在地质勘探基础上,在近期开采地段,与矿山生产相结合而进行的更准确查明矿体形状、产状、矿石质量、品级分布,提高储量可靠程度,保证采矿活动正常进行的勘探工作。生产勘探工程要充分考虑结合采矿工程,做到"探采结合"。一般露天采矿或地下采矿的矿床地表和浅部的生产勘探常用槽井探、露天炮孔及地表岩芯钻;地下采矿常用坑道和坑内钻探。生产勘探为制定矿山采掘、采剥计划提供了可靠的依据[1]。

1.2 日常性生产地质

日常性生产地质工作主要是指矿山从生产至结束期间,从地质角度日常参加矿山生产中的各项地质工作。包括:生产潜孔钻、爆破断面原始地质编录、生产取样;爆堆矿岩界线的划定、生产矿量统计、生产准备矿量统计、块段矿石质量统计、月度分析评价各项地质技术指标等。做好日常性地质工作可以充分开发利用矿产资源,提高矿山生产效率,使各项技术指标达到最优,降低了生产成本,增加了矿山经济效益。

1.3 资源储量与三级矿量平衡管理

通过生产勘探、原始地质编录对矿体二次圈定,重新计算变化矿块的资源储量,提高地质储量级别,做好资源储量的增减、消耗和保有情况的统计,分析地质储量和生产准备矿量(亦称“三级矿量” ,露采又称“两级矿量”)的保有和变动情况,做好生产准备矿量的平衡工作,是矿山能否持续正常生产的关键。

1.4 矿石贫化损失管理

矿石损失与贫化管理是矿山地质管理的一项重要内容,是检验矿山采矿方法的合理性,提高开采技术水平。是为矿山开采设计、计划和生产提供相关资料。参与矿山开采设计的审查和施工中的工程质量检查及合理损失与计划指标的确定。参与编制月度采剥计划,制定降低矿石损失、贫化的技术措施,执行开采过程中的损失贫化的监督、管理职能,按期完成矿石开采损失与贫化指标的计算、统计、分析、总结和信息反馈工作。

1.5 专门性的生产地质

专门性的生产地质工作是为解决矿山开发中与地质因素有关的特殊问题开展的专项地质工作。如评价矿山边坡及岩体稳定性的工程地质研究工作;解决矿井防水、排水开展的水文地质工作;优化矿石加工工艺对矿物的研究工作;为开采、爆破对矿石的物理性质的研究工作;为回收矿石中有益元素综合利用的研究工作;解决矿山开采对环境破坏或地质灾害等环境地质的研究工作。

1.6 矿区综合地质及矿区深部及外围找矿研究

利用前期勘探成果,对矿区的地质规律、矿床成因、构造、控矿因素、矿石结构构造等进行研究分析,根据预测分析效果采用适用的探矿手段在矿区的深部及外围开展找矿工作,寻找隐伏盲矿体,可以增加矿山资源储量,扩大矿山规模,延长矿山服务年限[2]。

2 矿山地质在矿山开发中的作用

矿山地质工作贯穿于矿山开发的的始终,从矿山开发前期的规划设计、基建施工、生产过程、矿山闭坑后生态环境恢复治理的全过程。是矿山生产的重要组成部分,在矿山建设到开发过程中起到了非常重要的作用。

2.1 矿山地质在矿山建设阶段的作用

矿山地质工作在矿山建设阶段中占主导地位。这一阶段矿山地质工作质量的好坏,关系到矿山建设和矿山生产能否正常进行,关系到矿山建设的成败。矿山建设规划的合理、首采区的选择、工业指标的确定、前期地质工作中的不足都是影响未来矿山开发的重要因素,建设阶段地质工作不仅为科学合理的安排矿山生产建设提供依据,保证矿山合理开发利用矿产资源。

2.1.1 资源调查是矿山规划建设前的重点工作

为保障矿山持续发展,各矿山制定中长期规划时,地质资源调查工作非常重要,资源调查必须要对矿区的资源条件、开采技术条件、以及外部建设条件进行仔细地分析,进行系统的评价,要充分地论证其经济可行性。资源调查工作的好坏直接影响到矿山未来开发的经济效益,决定着矿山能否成功开发。

事例:新疆某铁矿山在完成地质详查工作后,为加快矿山开发的进度,没有开展系统的资源调查研究工作,快速建成矿山选厂,在投产的一年多时间里一直处于亏损状态,经后期研究分析,由于矿石品位较低,矿石粒度较细,属于较难磨难选,铁精粉生产成本高于市场销售价格,导致矿山选厂关停。矿山建设开发是一个循序渐进的过程,要遵重其规律,做好前期地质资源调查基础工作,理性的分析研究矿山开发的可行性。

2.1.2 基建探矿是矿山建设阶段的主要地质工作

由于前期地质工作受主观及客观管因素的制约,遗留了一些未开展的地质工作,在建设阶段又开展的地质工作,如露天及井下工程位置的确定;矿体边界的追索;首采区局部地段资源控制程度不够,需要增加补勘工程等工作,在建设期间完成的一些地质探矿工作。基建探矿是地质勘探工作的继续和补充,其探矿工程的布置需原勘探工程相结合,达到满足矿山及开发生产的需求,基建探矿要与矿山井巷工程相结合,并做好开采技术条件、建设条件等方面的分析评价工作。

2.2 矿山地质在矿山生产阶段的作用

矿山地质在矿山一系列的开发生产过程中都具有重要的作用。矿山地质工作是保证采矿工作的顺利进行,对矿山生产地段开展更深入细致的地质工作,详细掌握矿体的形态、产状、规模、分布范围及成矿规律,掌握矿石的储量及品级;在矿石的回采过程中进行二次圈矿,加强损失、贫化管理,加强矿石质量均衡、三级矿量平衡管理,是为矿山的持续生产以及矿山资源的合理利用提供了强有力的保障。 矿区深部及外围找矿研究能够有效延长矿山服务年限,对矿山生产阶段具有十分重要的意义。

2.2.1 生产勘探是矿山开发阶段的重点工作

生产勘探是在地质勘探的基础上进行的补充勘探工作,其主要目的是更准确查明矿体形状、产状、矿石质量、品级分布,重新准确地圈定矿体,对矿体边界、端部等部位加强控制,提高矿床勘探程度,提升矿石储量级别;对存在于主矿体上下盘、周边及深部的盲矿体进行控制,增加矿石储量;生产勘探的成果是编制矿山生产计划,进行采矿生产设计、施工管理的重要依据。进一步查明矿石质量,按生产要求重新计算储量,同时确定近期开采地段的矿床水文地质条件、工程地质条件、矿岩的物理力学性质等,为正常安全生产和矿床的合理开发利用提供必要的资料。

生产勘探的主要探矿手段是槽探、浅井和坑道、潜孔钻和钻探等,生产勘探工作一定要超前完成,并与矿山开采次序相一致。在编制生产勘探设计时,要根据矿山的实际情况,结合开采工程的布置,实现探采结合,减少不必要的探矿工程,降低开发成本。

2.2.2 矿石贫化损失管理是矿山开发阶段的主要地质工作

矿产资源属国家所有,矿山开采不得采富弃贫,造成资源浪费,所以国家制定了“三率”指标。要做到“效率—成本—损贫—效益”平衡,不能为了高效益或低成本而放宽贫化损失的指标,严格控制在设计指标范围内。要做好矿石贫化损失管理,必须是地质、采矿技术人员共同合力完成,地质技术人员要合理准确地圈定矿体,采矿技术选择适合的采矿方法,建立严格苛求的管理制度,这几方面是密不可分。

在遇到地质条件复杂,矿体零散的矿山,提高了矿石贫化损失方面管理难度,要求在管理过程中要更加精细化。如新疆地区的磁海铁矿,属矽卡岩型矿床,矿区构造发育,矿区大小矿体多达200 多个,每个开采平台的矿体形态都有很大变化,前期勘探地质资料不能有效指导采矿生产。在开采初期,矿石贫化率高达35%以上,给地质、采矿技术人员在管理方面带来了很大的困难。磁海铁矿地质、采矿技术人员通过摸索,寻求了一套可以降低贫化损失的管理方法。地质技术人员在做好生产勘探工作的同时,对所有的爆破钻孔进行编录取样化验,圈定该爆破地段的矿岩界线及时在现场标定,采矿技术人员采用“分穿分爆”的方法减少矿岩混合,在装运的过程中,指定专业质量监督技术人员在现场指挥,杜绝矿岩混装。通过各种措施的实施,磁海铁矿的贫化、损失情况得到了有效控制。贫化率从原来的35%降到了18%,损失率也从原来的10%降到了5%以内,达到了采矿设计的贫化损失指标。贫化损失的管理是贯穿于采矿整个工序的,采准期间地质人员要深入现场每一个采矿工作面进行查看,制定降低贫化损失的措施,尽可能多的回收矿石。

2.2.3 探采对比是贯穿于矿山整个开发过程中

探采对比是对开采前的地质资料与开采后在开发过程中开展地质工作形成的实际地质成果资料进行对比,它是验证原地质资料正确程度及勘探工作合理性的一种总结性工作方法。分析前后之间存在误差的原因,对总结勘探工作经验和指导矿山地质勘探工作,具有重要的作用。探采对比资料也是开采中段、平台结束及矿山闭坑时必须提供的资料。

2.3 矿山地质在矿山闭坑阶段的作用

矿山地质工作是矿山闭坑阶段的重要环节 ,该阶段不仅需要满足矿产资源储量及地质管理的闭坑要求,更关系着资源合理开发利用和有效保护。矿山开采造成的生态环境负面影响不会因闭矿而结束,还需按照矿山地质环境的恢复与治理方案的具体要求进行恢复治理,对闭坑矿山进行全面、系统、科学的总结。有助于矿产资源合理勘查开发与利用保护;有助于生态环境治理恢复和矿业经济可持续发展;有助于矿产资源可持续利用与企业社会责任水平的提升。

3 结论与建议

矿山地质在矿山建设开发过程中具有非常重要的地位,是矿山开发的先行者;是矿山生产活动的基础;是采矿人员的眼睛和参谋;是矿山资源合理开发利用的监督员。在增加资源储量,三级矿量平衡、延长矿山寿命、矿山环境治理、资源综合利用、降低矿石损失贫化、矿石质量均衡等方面为矿山开发提供了技术支撑,使矿山发挥最大的综合效益。鉴于矿山地质工作对矿山开发的重要性,提出几点建议:

(1)矿山企业要健全矿山地质职能机构、规范矿山地质方面管理制度、搭建地质方面的学术平台,培养高水平的技术人员,促进矿山地质工作良性发展。

(2)矿山企业要加强矿石质量均衡、三级矿量平衡、矿石损失贫化等方面的监督管理,加强资源的综合利用,提高资源回收利用率,提升矿山经济效益。

(3)矿山企业要重视矿山尾矿和废石无害化、资源化方面的研究工作,将矿山环境破坏程度降到最低。

(4)矿山开发破坏生态环境是不可避免的,矿山企业要改变观念、提高认识,重视矿山生态环境的恢复与治理,才能使矿山持续、绿色、健康的发展。

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