矿山地质管理在低品位矿回收中的应用

2015-06-24张强祖

采矿技术 2015年1期

关键词：山口铜矿品位

戴杰，张强祖

(1.大冶有色铜山口铜矿，湖北大冶市 435122；2.大冶有色设计研究院有限公司，湖北黄石市 435005)

矿山地质管理在低品位矿回收中的应用

戴杰1，张强祖2

(1.大冶有色铜山口铜矿，湖北大冶市 435122；2.大冶有色设计研究院有限公司，湖北黄石市 435005)

矿山地质管理工作严格控制着矿山生产的各项指标，对矿山生产中各个方面具有极其重要的意义，尤其是对低品位矿(石)的回收利用。针对湖北省大冶市铜山口铜矿露天保有资源储量日益减少的问题，从铜山口铜矿床地质特征进行研究入手，提出了加强矿山露天采场的矿山地质管理，降低矿石贫化与损失的措施。通过利用本文提出的的插旗分区、分铲分运等技术方案的实施，从而充分利用了低品位矿产资源，增加矿山经济效益。

矿山地质管理；资源回收；低品位矿

矿山地质作为地质科学中的一个重要组成部分，从矿山设计、建设、开采直到关闭始终贯穿矿山生产全过程。其主要工作内容包括：查明矿产资源的变动消耗情况；监督管理矿产资源回收利用情况[1-2]；积极在矿区范围内开展地质探矿及水文地质调查工作，增加新的地质资源，延长矿山生产服务年限。

随着我国经济的高速发展，矿产资源的消耗量逐步增大，而在矿山中普遍存在着低品位矿无法有效采用的现象。因而，亟需采用有效的方法，通过综合利用资源，提高资源回收效率[3]。

本文首先阐明了矿山地质管理的作用，针对铜山口铜矿矿山生产现状，提出在低品位矿回收中应该采用的管理办法，应用于矿山生产，取得了良好的经济效益。

1 矿山现状

铜山口铜矿已有二、三十年的开采历史，现今，矿山资源面临枯竭的问题，露天境界内资源储量按现有规模生产，仅能维持3年左右。然而，在矿区露采境界内，还赋存着大量的0.2%～0.3%之间的低品位矿石，初步估计这些低品位矿石约有铜矿资源量30万t，为有效综合利用这些铜矿资源，需有效的进行地质管理，指导矿山生产，进而延长企业寿命，创造更大效益。

1.1 矿床地质特征

铜山口铜矿床是一接触交代高—中温热液矽卡岩型矿床，矿体主要赋存于花岗闪长斑岩与三叠系中—下统碳酸盐岩的接触带上。由于受接触带的控制，矿体的分布较为集中，少量赋存于花岗闪长斑岩中和三叠系中—下统大冶组、嘉陵江组碳酸盐岩层间破碎带中。矿床根据产状和规模分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ号矿体，其中Ⅰ号矿体规模最大，Ⅱ号次之。依据勘探和采场现状，各矿体之间的相互关系如图1所示。

图1 矿体形态

(1) Ⅰ号矿体沿火成岩岩株外缘生成，几乎陡立；Ⅱ号矿体，倾角平缓，似层状产出，Ⅰ、Ⅱ号矿体在深部相连；Ⅴ号矿体在西段9线西与Ⅰ号矿体在深部相连。可以看出Ⅱ、Ⅴ号矿体是Ⅰ号矿体沿层间滑动面外缘延续部分。

(2) Ⅱ号矿体，是Ⅰ号矿体在地表的分枝。呈北西向，地表出露在Ⅰ号矿体的北东段内侧与Ⅰ号矿体在地表相连。

(3) Ⅵ号矿体呈“浮桥”状穿越岩株体，南北两端与Ⅰ号矿体相连。

本矿区矿床特征：

(1) 以Ⅰ号矿体为主体，其它Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ号矿体在不同深度与其串连在一起，Ⅳ号矿体为一单独矿体。

(2) 矿床形态变化较大，产状多变，厚度变化较大[4]。

1.2 低品位矿石分布规律

利用Surpac软件为平台建立的铜山口铜矿矿体模型，如图2所示，可以看出矿床Cu元素的空间分布和低品位矿石分布特征。矿区Cu品位>0.3%的矿石呈大环带状分布，其中Cu品位>0.6%的矿石受接触带构造控制，主要分布在接触带中矽卡岩中，呈不规则长条形，长约500 m；低品位矿石(Cu品位在0.2%～0.3%)主要分布在接触带的花岗闪长斑岩内部，其次是花岗闪长斑岩岩体的下盘，少部分分布在外围的大理岩中。

图2 铜山口铜矿X剖面图

2 矿山地质管理

矿山地质管理工作贯串于矿山生产的整个过程中，以提高资源效益为中心，坚持以“合理开发、综合利用；贫富兼采、大小兼采、难易兼采；采剥并举，剥离先行”的基本方针，并以科学的、严谨的技术手段为矿山生产保驾护航。

2.1 地质基础管理

炮孔取样、编录上图作为地质管理的基础工作，对矿山采矿作业、配矿作业具有重要的指导作用[5]。因此，地质技术人员采用科学的、有效的取样方法进行取样，并对作业现场进行地质编录。通过编录形成准确有效反映地质基本情况的技术资料。

2.2 综合分析管理

根据原有地质资料数据结合现场编录技术资料综合分析，依据矿体二次圈定的基本原则对地质资料进行验证或完善。如图3所示，图中虚线为原地质资料矿体线，实线为经炮孔取样后重新圈定的矿体线。同时对采场设计的贫化率及损失率参数进行初步核算，确定回采技术方案，确保各项技术指标达到技术要求，为降低贫化率损失率做好基础工作。

图3 探采资料验证对比

2.3 作业现场管理

根据露天开采的特点，地质技术人员对采场进行分区技术管理。在作业前，对作业单位进行技术交底，作业中采取供矿质量抽查，同时采用插旗分区、分铲分运等技术手段确保矿产资源的回收利用。根据二次矿体线修改结果对生产区域进行插旗分区，明确采剥界限。根据组合台阶开采的特点，及时调配铲装设备，采用分铲分运的铲装模式，加强配矿管理，确保矿产资源得到充分、高效的利用，提高矿山经济效益。

3 在低品位矿回收中的应用实例

低品位矿是矿山设计时的技术经济条件下，由于主组分品位较低，开采出现经济亏损的矿石[6-7]。过去由于矿山对资源回收的技术条件及成本等因素的限制，对低于开采指标的矿石未进行有效的回收利用。为减缓台阶的下降速度，浮选技术的成熟，铜山口铜矿于2013年对低品位进行回收利用。

在回收低品位矿工作中，针对铜山口矿床地质特征，圈定以Ⅰ号矿体内外接触带作为主要低品位回收区域。

(1) 地质技术员对各炮孔用十字法开沟取样，经化验分析，编录上图，准确提交原始资料；

(2) 根据取样品位补充或修订原有地质资料，结合作业现场情况及回收技术指标，提出作业技术方案，确定矿岩分区界线；

(3) 现场作业指导，对回收区域做好标识标记，明确分区分铲作业，低品位矿的供矿必须与生产台阶供矿同步进行，确保生产供矿达到设计要求。

图4 2013年1～11月份回收低品位矿石量柱状图

2013年通过地质管理对采场低品位矿进行回收管理，截至到11月底，回收低品位矿石51万t，综合品位0.25%，铜金属含量1275 t。如图4所示，通过对低品位回收不仅减缓生产台阶下降速度，延长了矿山服务年限，而且增加了矿山经济效益。假定矿山铜按照5万/t价格计算，回收低品位矿创造经济效益达到6000多万元。由于加强了管理，减少了贫化损失，全年的入选品位仍达到了计划目标，完成了全年的生产计划。