综合配矿优化管理在和尚桥铁矿的应用

郑意，王丛林，邓永前，杨秉阳

（安徽马钢矿业资源集团 南山矿业有限公司，安徽马鞍山 243000）

配矿是指为满足矿石质量指标的要求，对品位、性质不同的矿石，按比例进行互相搭配，尽可能使之混合均匀。为确保和尚桥铁矿石的生产，充分利用铁矿石资源，必须进行配矿，以保证输出品位的稳定。通过开展配矿工作，有利于保障输出矿石的质量和供矿生产的连续[1]。结合采场分层地质平剖面图、钻孔柱状图和实际穿爆取样数据等资料，应用综合配矿地质预判系统，制定科学合理的综合配矿方案，严格控制矿石损失与贫化，建立有效的矿石输出控制程序，尽可能保证入选矿石品位均衡稳定，为提高矿山资源利用率和改善选矿生产指标创造有利条件。

1 矿体特征和矿石性质

1.1 矿体特征

和尚桥铁矿床共有四个矿体，自上而下编号为1、2、3、4，均产于闪长玢岩侵入体内。矿床因分片勘探，其界线以19 线为界从西向东划分为大尾山矿段（11～19 线）和马塘矿段（19～27 线）。矿体围岩及夹石均为磁铁矿化闪长玢岩，矿体与围岩呈渐变关系。

1.1.1 马塘矿段

沿NE52°方向构成一长约960m，宽约1300m，厚自5m 至130m 不等之矿带，其产状19线至23 线间近于水平，局部略有起伏，23 线以东起伏逐渐增大，形成一系列相连的隆起与低凹。3号矿体是构成矿带的主矿体，呈似层状遍布全区，产状与上述矿带一致，矿体局部有狭缩、膨大或分叉尖灭等现象，平均厚28.01m，矿体赋存于+7～-219m 标高。2 号矿体为次要矿体，在矿段内沿走向长800m，沿倾向延深490～1043m，单层厚度5.63～46.86m，其产状较平缓，局部有所起伏，为似层状或透镜状。1、4 号矿体由几个零星的小透镜体组成，大致平行于主矿体产出。

1.1.2 大尾山矿段

大尾山矿段主矿体为3 号矿体，该矿体与马塘矿段的3 号矿体为同一矿体，而其余三个小矿体在层位上亦相互对应。3 号矿体走向长约850～900m，宽可达1100m，平均厚度为32.73m，最大延深140m。矿体总体走向NE60°左右，倾向NW，倾角0°～10°之间，为似层状，赋存标高为+10～-140m。矿体在走向和倾向上均具波状起伏，形成隆起或凹陷，并具有分支复合现象。1、2、4 号矿体，为零星小矿体，呈透镜状大致平行于主矿体产出。

1.2 矿石类型

钠长石化闪长玢岩浸染状磁铁矿是和尚桥铁矿石的主要类型，矿体内细脉、网脉状磁铁矿也可见。在采场上部矿石类型较多，常有氧化矿与原生矿并存，氧化矿为浸染状假象赤铁矿。

1.3 矿石结构与构造

矿石的结构以它形—半自形晶结构为主，其他有交代格状结构、周边结构和自形晶结构等。

浸染状构造为矿石的主要构造，其他构造有角砾状、脉状、网脉状、细脉和条带状构造等。

1.4 磁铁矿矿物的嵌布特征

矿石的主要工业矿物为磁铁矿，自形晶程度差，晶体颗粒偏小，单晶、集合体状与脉石接触线大多呈曲折状态，解离难度大。矿物与脉石矿物呈包体嵌布，互为包体，相互交代。铁矿石粒度分布不均匀，变化范围较大，为不均匀嵌布。

2 影响供配矿的因素

2.1 品位控制

矿体赋存于闪长玢岩侵入体中，围岩和矿体呈渐变过程，界限不明显，因此需要合理确定矿岩界限。马塘矿段矿体地质品位高，大尾山矿段矿体地质品位偏低，采场矿体品质差异明显（矿石质量见表1），岩性复杂，低品位矿无法单独利用，入选后将严重影响各项生产指标，给采场的生产组织和选矿生产指标的持续稳定带来了较大困难。

表1 矿石质量分布

2.2 矿石性质

和尚桥采场始终存在上部开采，矿石类型较多，氧化矿和原生矿共存，矿石硬度、粘度及含水性差异悬殊，不同部位的矿石进入选矿后，可能导致选矿对不同矿石的磨选难易程度发生变化，从而影响精矿质量[2]。

2.3 选矿输送

马塘矿段因矿体上部出露于地表，高岭土化在上部矿体中较为常见，往往呈松散粉状、细粒状，导致矿石进入选厂后通过性差，磁铁矿亦有被赤铁矿化、泥化现象，易造成选厂各输送环节“堵仓”，对选厂原矿处理量影响较大。大尾山矿段主要以块状矿石为主，利于选厂物流通过[3]。

3 综合配矿的管理措施

3.1 矿石质量管理

矿石的质量管理应有机结合地质块段品位、钻孔岩性取样和生产取样，实现品位的定量管理。应用综合配矿地质预判系统，综合研究矿体赋存规律和矿体性质（见图1），制定穿爆区域，按品位要求进行矿体圈定，有计划地组织生产。

图1 综合研究矿体赋存规律和矿体性质

3.2 矿岩分爆分采

在有条件的部位尽可能安排矿岩分穿分爆，应用现有的地质资料，经现场定位分析，提前预测矿岩分布情况（见图2），减少因爆破对矿石产生的贫化，为配矿提供更为有利的条件。在矿石的采裝配矿过程中，作业人员应精细设备操作，注重矿岩分界，勤于观察，以保证矿石品质。提高穿孔爆破质量，预防产生大块和根底，以免采裝作业受到干扰，进而影响配矿质量。穿孔爆破前，应由测量人员对爆破区域进行实测，爆破后根据现场定位标识出矿点的矿岩分界。

图2 利用勘探资料现场定位分析

3.3 编制配矿计划

根据生产计划要求，在满足选厂生产需求的前提下，合理编制日常的供配矿计划。在供矿点有限的条件下，尽可能持续推行“多点配矿”的原则，以加强对入选矿石性质和品位的控制，使入选矿石做到软硬搭配、干湿搭配、低品位与高品位搭配。日常生产中根据选厂对矿石性质的需求做出合理的调整，在保证入选品位的同时而兼顾选矿的物流通畅。

3.4 矿点出矿管理

矿石的物流运输是采场配矿的关键环节，其本质是对出矿点出矿量的控制，以调节供矿品位和配矿效果。根绝各出矿点的矿石性质和品位，并结合采裝运输成本，合理分配供矿车辆。采用固定配比调车配矿，即根据地质资料计算配比值，分别向各出矿点的采掘设备派车。[4]在生产过程中，采裝运输人员均按要求作业，若技术人员发现实际配矿效果与计划预期有较大的差异，须及时进行取样验证并对出矿点进行调整。在矿石运输过程中，车辆严格执行指令，调度监控运输到指定卸料点，并按配矿要求进行卸矿。

3.5 配矿数据分析

技术人员需要通过采矿空间布局、部位调整和时空关系等来完成不同性质、不同品级矿石的合理调配，以满足生产组织的需要和保持选矿生产的稳定。在生产过程中，按时收集配矿数据，并对异常指标进行观察分析，查找问题并实施整改。

3.6 健全考核机制

制定生产配矿管理考核办法并严格执行，对配矿计划指标、计划实现率、配矿指令执行情况等指标和措施进行监督管理，以保障供配矿生产的稳定运行[5]。

4 优化效果

（1）和尚桥采场通过对入选矿石配比的管控，粉矿和块矿、低品位矿和高品位矿的合理搭配，有效地降低了选厂的堵仓风险，满足了选矿的生产需求。

（2）合理利用了低品位矿石及选厂物流通过性差的粉状矿石，使得采场各作业平台得以持续推进，缓解了采场生产空间状态持续紧张的局面。

（3）以2017 年统计量为例，2017 年选厂入选矿石530 万吨，入选品位完成18.77%，其中工业矿石291 万吨，占生产矿石总量的54.9%，地质品位为21.26%；低品位矿239 万吨，占生产矿石总量的45.1%，地质品位为16.51%。通过对配矿的优化管理，稳定了选厂的入选品位，并为选矿技术的回收工艺创造了有利条件，此后2018～2020 年入选矿石量和入选品位等指标均有所提升（见表2）。

表2 选厂入选矿石量和品位

5 结语

和尚桥采场在生产组织上采用综合配矿优化管理方法，通过对采场配矿流程精准控制的措施，加强了矿石生产的质量控制。在日常生产中，往往受矿石性质变化快、采场装卸路线较为复杂、没有配矿料场等客观因素的影响，原矿质量在一定范围内仍然会有波动，此外某些配矿指标如可磨可选性的研究难以与现场生产及时联动，综合配矿管理还有待于进一步优化[6]。