徐永勇 易锦俊 陈婷婷
(江西省核工业地质局二六五大队 江西鹰潭 335001)
浅谈矿床开采中的损失贫化分析及对策
徐永勇 易锦俊 陈婷婷
(江西省核工业地质局二六五大队 江西鹰潭 335001)
国家矿产资源的可持续发展和综合利用水平与开采矿产资源中的贫化和损失等问题具有非常密切的关系。在开采矿产资源时存在的较大的贫化和损失的问题,使得我国矿产资源的枯竭程度变得越来越快、矿井具有越来越短的服务年限,并且导致矿产资源的供求矛盾变得越来越突出,而我国的金属资源也出现了大量流失的问题。现阶段我国的矿山可持续发展由于较差的经济效益以及不断增加的开采成本而受到了非常严重的阻碍。基于此,本文针对我国矿床开采中的损失贫化问题进行了分析和介绍,并且有针对性地提出了解决对策。
低贫损开采模式;矿产资源;矿石损失与贫化
在开采矿床的工作中,没有采下矿体中的一些矿石,或者虽然已经采下然而仍然在巷道和采场中丢弃的一部分矿石,这就是所谓的矿石损失;在开采矿床的过程中因为受到混入夹石、矿体上下盘围岩等各种因素的影响,与没有开采前的工业矿石相比,最终采出的矿石品位变得更低,这就是所谓的矿石贫化。矿场开采中的损失、贫化问题对矿山企业产品的质量产生了极大影响,同时也影响到了我国矿产资源的可持续利用,因此必须要采取有效的措施解决这些问题。
因为受到我国的开采技术水平、矿床赋存条件、水文条件、地质条件和国情等各种因素的影响,我国在采选回收指标和综合利用矿产资源的程度方面都存在着很多问题。现阶段我国只有30%左右的矿产资源总回收率,与国外相比,我国要少20个百分点。比如,我国的有色金属矿达到了50~60%的采样率,并且只有30%的采矿综合回收率,在选厂总数中只有2%比例的选厂达到了75%的有益组分综合利用率,有超过2/3的伴生综合矿山矿产资源具有不到2.5%的综合利用率。相关研究表明,在某十年间,我国的铜矿石达到了将近20%的贫化率以及超过16%的损失率,共计损失16.6万t的铜金属,并且一共采出了2000多万吨的废石;铅锌矿石具有超过10%的贫化率以及将近20%的损失率,共计损失54万t的铅锌金属;锡矿石、钼矿石和钨矿石分别达到了13.6%、17.6%、10.4%的损失率以及261.%、26.9%、62.1%的贫化率。要是将保留矿柱的损失计入进去,那么整个采矿就能够达到30~40%的损失率。通过对我国现阶段的矿产资源储量进行分析,我们可以发现矿产储量的保障工作具有十分严峻的形势,再加上在具体的开采过程中出现的大量的浪费和损失,导致采出的矿量很难满足消耗不断增长的需求[1]。现在我国的钾盐、金、铜、铁等4种矿产还无法实现自给,采出比小于30%的铅矿和石油现在面临着急剧减产的趋势。目前我国的很多矿业都存在着“吃肥丢瘦”、采浅不采深、采厚弃薄等各种掠夺式的原始开采方式。比如因为受到周围小窑滥采乱挖、越界开采的影响,导致我国甘肃省的厂坝铅锌矿的主矿脉遭受到严重的破坏,因此陷入了无法正常开采的境地,造成了巨大的经济损失和资源损失。同时,在我国矿床开采中存在着十分严重的矿石贫化的问题,矿产企业的产品质量受到了极大的影响,最终导致矿产产品的销售状况、价格和总体的经济效益变得越来越不乐观[2]。
通过分析上述的情况,我们可以发现,在我国的矿产资源开采工作中存在着非常严重的贫化和损失,除了导致矿产资源具有越来越严重的枯竭现象,极大地缩短了矿井的服务年限,进一步的引发了非常尖锐的矿产资源供求矛盾,同时还导致矿产企业普遍面临着较差的经济效益、较高的生产成本等各种问题,最终使得企业面临着无法自拔的困境。
2.1 做好地质勘查工作,搜集可靠的地质信息
为了能够将可靠的地质资料提供给采矿的设计和生产工作,就必须要认真的做好地质勘察的工作,从而将采掘范围正确地确定下来,有效地降低矿石的损失量和废石混入量。作为一个解剖矿体的过程,采矿工作能够对矿体的地质信息进行动态、直接的反映。对地质信息进行系统全面及时的搜集,并且对其进行准确、认真、科学的分析和研究,从而能够对生产探矿进行有效指导,对本矿床的成矿规律进行研究,能够有效地降低矿石损失和贫化。
2.2 做好施工管理,不断地提升施工质量
要做好对矿床的经营管理工作,建立并健全相应的规章制度,强化两率考核力度。不同的矿块在矿岩界线和赋存条件等各个方面都存在着一定的差距,因此在回采矿块的时候经常会出现设计不符合矿块实际存储条件的情况,为此,地质人员必须要不断地深入现场,做好取样分析的工作,对边界进行及时准确地修改,做好二次圈定的工作。测量人员需要对各种界线进行认真的标画,从而在工程的各个环节全面地贯彻和落实降低矿石贫化和损失的工作,使其与相关工作人员的经济利益相挂钩;要对采掘工程进行正确的布置,对工程的质量进行严格监督,从而全面地提升工程施工质量[3]。
2.3 做好采场的技术管理工作
要严格的按照相应的设计要求进行凿岩,炮眼要具有与设计相符合的孔深、角度、孔距、间距、排列和参数等,从而充分地做好下一爆破的准备工作。在采场爆破的工作中需要采用合理的爆破参数,严格把控爆破器材、起爆顺序、装药结构、装药量、孔径、排距和孔距等。采用光面爆破技术对上盘和顶板边界进行爆破,并且严格控制孔装药量,这样就能够有效的降低上盘围岩在爆破中产生的震动。同时在采场内由采矿人员和地质人员进行跟班监督,做好采场的技术管理工作,最终全面地降低矿床的贫化与损失[4]。
2.4 以矿床的实际生产情况为根据选择合适的采矿方法
大量的矿床开采实例显示,因为不合理的开采工艺、采矿方法和开采方案而引发的不断恶化的开采环境、不断降低的品位以及矿床分岔等现象是造成现阶段我国矿产资源贫化和损失的重要原因。尽管我们无法改变资源地质条件,然而却可以选择合适的采矿方法。在对回采率进行核定的时候,需要对资源地质条件进行充分考虑,所以不可以对具有较大贫化率和损失率的采矿方法进行迁就。从某种理论上来说,在某地区某时期具有特定的地质资源条件必然会具有与之相适应的较低的贫化率和损失率的采矿方法。比如,在凤凰山银矿开采初期就选择了全面浅孔留矿法,但是在进行回采的时候出现了较大的浮石处理工作量、粉矿损失和放矿较困难等一系列的问题[5]。为了使这些问题得以解决,通过全面浅孔留矿法开采对其中厚度不超过6m的矿块进行开采,然后在下盘脉外开凿通风天井、人行天井以及采场天井。为了能够降低富矿段的矿石损失,在该矿段全部使用混凝土底柱,如果矿区顶板比较破碎,这时候就通过一定厚度的混凝土对顶板的支护进行强化。利用这种方式能够使富矿石的损失得到有效地控制。同时通过“转段回收”的方式去除掺杂在纯矿石中的废石,利用这种方式能够有效地降低矿石的贫化率和损失率。
在矿床开采中降低贫化率和损失率属于一项系统的工程,其中的每一个环节都具有相互制约和相互联系的关系。为此,必须要认真地做好地质和测量工作,并且以收集到的各种地质资料为根据确定科学合理的采矿方法,同时要精心地设计采场回采工艺,做好对工程的施工与监督验收工作,从而全面地减少矿石的贫化率和损失率,确保我国矿床开采实现可持续发展。
[1]孙文勇,谭宝会,张志贵,陈星明.某矿山无底柱分段崩落法矿石损失贫化原因分析[J].化工矿物与加工,2013(10).
[2]宇洁,毋喜顺.浅谈矿山的矿石损失与贫化管理[J].中国金属通报,2011(23).
[3]倪国超.降低铝土矿地下开采损失和贫化的主要措施[J].科技创新与应用,2015(06).
[4]任卫东.全面采矿法在铝土矿中的应用及优化研究[J].矿业研究与开发,2013(05).
[5]林卫星,甯瑜琳,詹进.提高李楼铁矿大结构采场矿石回收率的研究与实践[J].采矿技术,2015(03).
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1004-7344(2016)13-0184-02
2016-4-20