降低铁矿贫化率和损失率技术和管理方法探讨

孙艳明

（河钢矿业承德黑山铁矿，河北 承德 067000）

矿产是不可再生的宝贵资源。开采过程中过高的贫化率和损失率不仅会造成矿石资源的浪费，对于企业来说也会导致生产效率和经济效益的下降。因此，降低贫化率和损失率也是所有矿山企业在生产过程中必须解决的问题。本文将以河钢集团矿业有限公司黑山铁矿为例，对铁矿贫化率和损失率的成因进行了分析，对降低铁矿贫化率和损失率的技术和管理方法进行了探讨。

1 矿区概况及矿床地质特征

黑山铁矿隶属于河钢集团矿业有限公司，坐落在承德县高寺台镇境内，位于承德市北北西31公里处，目前矿山共有一个井下采场、一个露天采场和一个选厂，属于采、选联合企业。

区域内的矿床成因属于晚期岩浆-热液过度类型。矿区内主矿体位于黑山基性杂岩体南部边缘的中间部位，产于斜长岩和苏长岩中，主要受断裂构造控制。黑山铁矿矿石类型是钒钛磁铁矿石，其中含有少量的钴、镍和铂族等多种元素，矿体呈群产出。

黑山铁矿经过多年开采，铁矿石露天储量日益减少，设计露天开采规模为120万t/年，实际已达150万t/年，在铁矿原有的2个露天采场中，I号露天采场已按设计开采结束，并已转入井下开采设计井下开采规模为100万t/年，实际产能75万t/年。其中I号露天采场内，包括了19个地表露头矿体及81个盲矿体，并组成矿体群，Ⅱ号露天采场包括了5个地表露头矿体，地下有多个盲矿体。

2 矿石贫化率损失率是影响矿山效益的主要因素

矿石的贫化率是指采集矿石品位下降的数据，作为原矿石平均品位的比例。造成矿石贫化率升高的根本原因是矿石原料中混入废石所占的比例的增多，与矿石境界线不清、开采操作不当等有直接的关系。矿石损失是开采过程中，由于地质条件、开采运输条件等原因造成的矿石无法采出和遗落丢失的现象，因此而造成的矿石损失量占该采场矿石储量的百分比则称之为矿石损失率。

矿石贫化率损失率是影响矿山效益的主要因素。为了提高资源利用率，我们千方百计地优化采矿方法，采取合理的生产组织管理措施和先进的技术装备，试图有效降低贫化率和损失率。

3 影响矿石贫化损失率的原因分析

（1）矿山地质条件影响。由于成矿期岩浆侵入，黑山铁矿地质条件复杂，矿体规模、形态都受不同节理构造所控制，在热液作用影响下，矿体一般多呈管状和不规则块状，侵染于苏长岩、辉长岩或是贯入于斜长岩中。采场矿体质量不均连续性较差，矿体中存在较多的碎石夹层，矿石贫化率和损失率指标波动很大，且以盲矿体居多。

（2）开采工艺和设备选型不当。挖掘设备的选择对于降低损失贫化率至关重要。矿区岩层普遍硬度较大。标定界限所布置的探槽有时不能完全揭露矿岩界限，矿体二次圈定容易出现误差，无法给采矿生产提供准确的资料，导致开采工艺和设备选型不当，矿石损失贫化较多。

（3）矿岩分穿、分爆措施不当。爆破作业后，矿岩会碎落在采场形成矿堆，需用挖掘运输机械运出采场。爆破后形成的矿堆为岩石和零星小矿体混合爆破，矿体和岩体混合在一起，难以满足“分装分运、分穿爆破”的工艺要求，因而导致矿石贫化率较高。分爆措施不当也是造成矿石贫化的重要原因。矿区矿体普遍倾斜角度较大，炮孔设计和穿孔时如果采用大面积直穿孔爆破方式，也容易导致矿石和岩石的混合，导致矿石贫化。

（4）放矿管理不规范。矿石从采场采掘装运后集中放置于矿场内，如果堆放管理不当也容易造成矿石的损失。放矿的方式有大量放矿、整体放矿、局部放矿等几种形式，放矿方式选择不合理或者是放矿过程中没有对矿量进行控制，容易造成矿石堆放散乱，部分矿石会散落和残留在矿房边角，造成矿产资源损失。

（5）开采方式不合理。由露天开采转向地下开采的过渡阶段，如果地质勘探不到位，地质情况了解不足，不仅采掘方式和工作面布置也会出现偏差，矿井安全设施的建设也会非常被动，很多处于边部的矿石资源难以得到充分开采，继而造成永久性的资源损失。开采面由于挂帮矿量较少，而且在露天坑底部首采中段主矿体尖灭再现，造成了覆盖层形成期间产量衔接不上，矿体分枝较多等问题，常规的回采方式下容易造成矿石贫化损失过大。

4 降低铁矿贫化率和损失率技术和管理方法

（1）加强地质勘探，掌握采场地质情况。由露天开采转向地下开采的过程中，最重要的就是要做好地质勘探，掌握采区地质情况。一是要做好日常的地质编录，对工作面中每一个矿石孔都要认真编录，做好取样调查。依照矿体地质勘探图纸对探井、探槽、矿体矿界等认真进行调查核对，并将其投放在矿体图上，及时校正图纸偏差。二是准确掌握矿体赋存状态，为钻孔爆破提供地质资料，同时在爆破结束后进行爆堆取样，以彻底摸清矿岩性质和确定矿岩界限。三是做好图纸补充，对于采场工作面发现的盲矿体，要及时测出界限并在矿体图上描绘出来进行二次圈定。对于特殊地段难以准确控制矿体赋存状态的，应加密探槽间距，严格探槽验收，以准确揭露矿岩界限。

（2）改进爆破和选矿措施。根据矿区内地质复杂，矿体连续性差的情况，宜在矿层间距大于2m的岩石层采取分穿分爆和小设备矿岩挑选的方式以降低贫化损失率。首先根据采场地质图，结合实地勘探情况确定适合分穿爆破的位置，并在地质现状图中标注，由地测部门提供该位置的矿体平面图和剖面图。在掌握矿体走向和倾斜角度等基础资料的基础上制定分穿分爆措施，确定穿孔位置、深度、钻机型号、倾斜角度、装药量等参数，采用计算机模拟系统预测分爆效果。达到理想预期后即可实施穿孔和分爆作业。爆破实施后进行矿岩挑选，选矿时首先确定选矿区域，在主体铲装设备受局限的情况下，应合理搭配使用钩机等小设备对矿岩混杂区域进行矿岩挑选。必要时可修建临时道路和搭建临时设施以保障小设备选矿和运输。

（3）改进开采工艺。矿区矿体分枝复杂，特别是西部矿体呈似层状产出，分枝更为严重，矿岩交错复杂。原设计中中厚矿体采用无底柱分段崩落采矿法，生产中该方法存在崩落夹层废石量大，矿石贫化损失较多的问题。对此应根据矿体厚度与倾角采取更为灵活的采挖工艺，当矿体厚度大于8m时，应用沿走向布置进路的无底柱分段崩落采矿法；当矿体厚度介于3m～8m时，可根据矿体倾角选用空场崩落组合采矿法或分段浅孔留矿法；当矿体厚度在3m以下时，应用浅孔留矿法。通过合理运用开采工艺，保证地下矿石资源吃干扒净。

（4）加强铲运和放矿管理。铲运环节涉及地质、矿监、调度、运输等多个部门，应加强各部门的沟通协调和对铲运、储放环节的监督管理，明确管理责任人，完善管理细则和奖惩措施。露天爆堆出矿需有地质技术人员做好标记，并就图纸和标记资料与矿建、铲运人员进行沟通，严格控制铲装区域，防止超挖漏采。地下出矿时，应根据各采场品位分布指定出矿位置，按位置倒运。对于矿体形态复杂，品位变化较大的可单独设置区域堆放，依据采场出矿量及品位变化加强放矿管理。