提高井下矿石品位措施探讨

王晓娟，刘彩霞，王 琛

（金川集团股份有限公司三矿区，甘肃 金昌 737100）

矿石品位管理工作是矿山企业全面质量管理的重要组成部分，是一项长期性工作。矿石品位是衡量矿石是否满足当前采矿、选矿、冶炼加工利用的优劣程度或能力以及公司考核矿山单位的一项重要指标。综合反映在矿石可用性与可用程度上。可用性表现为矿石具有的可采性、可选性和可炼性；可用程度主要表现为对矿石加以利用的程度，受到原矿石质量高低、利用途径、选冶技术水平及“三率”指标(贫化率、损失率、选矿回收率)高低和经济合理性的制约，最终体现在矿石质量指标上。矿石品位管理是为了充分合理地利用矿山宝贵的矿产资源，加强生产过程的矿石质量检查与管理，减少损失和贫化并保证矿石质量，满足选、冶部门对矿石质量的要求而开展的一项经常性工作，本文选取金川某矿区作为研究对象探讨矿石品位管理措施。

1 该矿区井下矿石品位完成情况

金川某矿区目前回采范围为Ⅱ矿区2#矿体28行地质勘探线以东部分，包括F17断层以东、以西两个采场。F17以西采场矿体中下部富矿已经在矿山一期工程中回采完毕，目前仅利用36行措施井回收部分采残边角贫矿，年产规模为40万吨，出矿综合镍品位为0.61%。F17以东采场有三个中段同时开采，年产规模260万吨，出矿综合镍品位0.67%。其中1350m中段和1250m中段2018年投产，近年来逐年增加出矿量，其开采范围内均为低品位矿石资源，出矿综合镍品位0.42%；1050m中段采场随着开采深度的下降，矿体边界逐渐收缩，至1110m分段各个采场的开采面积明显缩小，致使1050m中段出矿量逐年减少。因此，随着贫矿资源的不断开发，富矿资源的逐渐减少，该矿区对矿石质量管理的压力逐年上升。

近三年，该矿区克服采场不利生产因素，切实贯彻了从采矿到出矿实现全程质量改进的管理理念，使销售镍品位既满足了公司下达的生产指标要求，又满足了矿山地质及采矿技术要求，保持矿山的持续生产并获得一定的经济效益。

表1 三矿区近年指标完成情况

2 矿区井下矿石品位管理影响因素

（1）地质因素。地质因素如矿体空间形态、产状、厚度、结构特征、矿石类型等质量分布特征等会影响矿石质量。该矿区井下采场断裂构造发育，F17断层将2#矿体错开，分为东、西两部分。矿区后期构造变动、岩体形成时的边缘冷却或热液活动，在岩体边缘或内部形成构造破碎带、片岩带。矿体内节理发育，滑面较多，矿石较为破碎。矿体膨缩变化大，矿体界线复杂多变。矿区内超基性岩体的派生脉岩如辉绿岩脉，闪长岩脉等穿插切割矿体，如48行-50行的花岗闪长斑岩夹石带，不仅破坏了矿体的连续性和完整性，同时给矿体的开采造成了难度，也对该矿区井下矿石质量管理造成不利影响。F17以西采场更是由于一期工程留有的大量采空区、充填体、老巷道，影响了采场的矿石品位管理。F17以东1350m中段和1250m中段因无假顶采矿作业多，矿体内部夹石带产状复杂，现场岩石条件较差，矿体中节理密度大，岩体滑面分布较多，矿体中节理的面密度达9条/m2以上，在回采过程中断面控制难度大，极易影响出矿品位。

（2）地质工作程度。生产勘探程度高，提交的地质资料准确，可靠程度高，开采过程中有利于矿石质量指标的控制，反之则相反。该矿区井下1050m中段Ⅰ盘区靠近F17断层，节理、裂隙发育，地压大,矿岩破碎，工程地质条件差。节理纵横交错，形成大量层间挤压。地应力在矿体与围岩接触带表现明显，在开采过程中矿石质量指标波动较大。1050m中段V盘区50行以东矿体处于尖灭端，矿体界线复杂多变，矿体内脉石穿插频繁，在矿石回采过程中难免混入围岩，矿石质量不易控制。1350m中段和1250m中段因2015年建设项目整体暂缓建设，致使该项目的基建探矿工作全部暂停，后期不具备基建探矿条件，导致矿体形态把握不准。

（3）开采技术因素。采矿方法、采掘生产装备的机械化程度等，这是影响采矿的贫化、损失和矿石质量变动的重要原因。该矿区井下采场采用机械化盘区水平进路下向分层胶结充填采矿法进行矿石回采。因充填工艺限制，充填溢流管内必须溢出部分砂浆，确保充填接顶，因此充填过程中的溢流灰浆都会造成矿石贫化。回采进路分一期、二期、三期，二、三期进路在回采中易出现充填体混入，进而影响矿石品位。

（4）出矿过程中的组织管理。矿石回采过程管理及进路充填过程管理措施是否得当，对矿石质量有很大的影响。管理制度落实，管理措施到位，可有效减少矿石回采及进路充填过程中的矿石贫化量、矿石损失量，有效提高矿石品位。

3 矿区矿石品位管理措施

经过近几年的实践，该矿区总结和开展了一些行之有效的管理措施：

（1）加强地测工作的准确度，为采矿生产设计、施工和管理提供较为准确的地质依据。加快Surpac矿业软件在采矿设计中的应用进程，结合井下采场地质编录结果，不断完善开采范围内矿体模型及品位数据库。加强采样控制矿体界线，确定矿石类型。加大现场地质编录工作中样品采集的密度，及时作好内业的资料整理及二次圈定的制图工作，根据采掘进度，及时修正矿体边界，为合理安排月生产计划、测算贫矿回采比例提供准确的信息。应分别按月、季、年进行损失贫化计算和分析，还应按生产单位分不同的矿区、矿体（层）、采矿方法及矿石类型等分别进行统计分析。要掌握第一手资料，认真研究复杂地质状况，了解现场矿体和围岩之间的地质关系。在采矿或剥离过程中针对不同的地质条件，采取相应的采矿参数和清顶方案等，在实际中总结经验，不断改进和完善，以不同的采矿方法来弥补生产工艺的不足，减少生产工艺方面造成的损失和贫化。为加强对矿体边界、脉岩、及其它地质界线的控制，对矿区范围内的现场采样位置及采样方法进行规范。

（2）编制矿石质量计划，进行矿石质量预测。该矿区在满足规定的矿石质量指标的前提下，科学合理安排采场回采顺序，确保同期贫、富矿回采比例，确保出矿品位的均衡稳定。进行矿石质量预测是在分析影响矿石质量因素的基础上，采用数学计算方法推断将要开采的矿石品位。根据品位预测结果和生产数据的日统计，及时与各个生产工区沟通，在不影响工区生产秩序的前提下调整进路回采顺序，以保证每日供矿品位在合理的波动范围内。

（3）做好矿石质量均衡工作，又称配矿工作。有计划的按比例搭配。类型不同品级的矿石，在满足选矿要求的矿石质量指标的前提下，有助于充分利用矿产资源，增加矿区的经济收入，并延长矿山的服务年限。

（4）加强贫化损失的指导、管理工作。在开采过程中，加强生产地质指导工作。对矿体界线发生变化时，及时更改采掘设计，降低采矿贫化与损失。加大现场检查力度，认真开展贫化管理专项检查工作。每周对井下各采场矿石质量进行定期、不定期检查，并做好记录，上传共享平台。现场管理人员及时通过共享平台了解井下生产现场的信息，相关科室随时掌握井下各盘区的矿石质量，为跟踪追溯提供了准确及时的信息。特别是品位低时抽调工区技术人员配合地质人员对溜井进行倒班检查，避免将废石倒入矿石溜井；现场无固定堆砼、堆毛的盘区督促整改；要求工区喷浆料底铺编织袋护底情况等；对充填不砌小板墙、现场工业卫生差的盘区除在调度会上通报外，还要督促其尽快整改。

（5）加强采矿作业过程中的管理工作。测量人员及时给定进路回采中心及腰线，督促采矿工区严格爆破参数，严格按标施工，应用surpac软件控制进路断面规格，提高成型率，提升回采质量，尤其是一、二期进路的断面规格控制，降低采矿过程中对矿石质量的影响。在出矿过程中，各工区的每个盘区设立毛石临时堆放点，使各工区及时堆放需要分出的脉内废石、采下的充填体、溢流灰浆、反弹料、喷浆料底子、超采围岩等工业垃圾，在具备条件时及时组织回填或分出，并且组织地质人员进行盘区毛石堆放点的专项检查，最大限度减少矿石的人为贫化。

4 结语

通过以上几项措施，该矿区近年来克服各项不利因素，很好的完成了集团公司下达的各项指标任务（见图1-图4）。总之，矿石品位管理工作是矿山企业全面质量管理的重要组成部分，是一项长期性工作，对于生产矿山而言，稳定、合理的矿石质量指标有助于提高选、冶部门的工作效率，促进企业的经济发展，有助于充分利用矿产资源，延长矿山服务年限，因此需要矿山管理及地质工作者常抓不懈。应从生产的各个阶段、各个环节加以控制，制定切实可行的技术措施和管理措施，并认真贯彻执行。随之科学技术的进步和管理水平的提高，矿石品位必将得到更好的控制，这对矿山技术经济发展有重要意义。

图1 2019年-2021年一季度镍品位完成情况对比

图2 2019年-2021年一季度铜品位完成情况对比

图3 2019年-2021年一季度损失率完成情况对比

图4 2019年-2021年一季度贫化率完成情况对比