高 濤

(江西省修水香爐山鎢業(yè)有限責任公司，江西 九江 332400)

0 引言

受地質(zhì)條件和采礦技術方法、設備等方面的影響，開采的礦石中混入廢石(圍巖、夾石與表外貧礦)造成貧化，這是所有礦山企業(yè)常見的生產(chǎn)難題，也是制約企業(yè)經(jīng)濟效益的重要因素。

貧化率的高低是衡量礦山采礦工作好壞的重要經(jīng)濟技術指標，是衡量礦山技術管理水平高低、分析采礦方法是否合理的基本考核指標。貧化是礦山生產(chǎn)的不利因素，尤其是偶然性貧化，是礦山生產(chǎn)管理的主要治理對象。降低貧化或控制其到合理范圍是礦山技術部門的重要職責之一。

在實際生產(chǎn)過程中暴露出的問題，導致貧化管理工作難度大，因此總結貧化管理經(jīng)驗，提出科學管理貧化的措施，是保障礦山高質(zhì)量發(fā)展的重中之重。

1 礦山地質(zhì)概況

香爐山鎢礦為地下礦，開采礦種為白鎢礦，礦山年采礦量為55 萬t，年產(chǎn)白鎢精礦4 000 t。礦山位于江西省修水縣城325°方向直距35 km處，礦體位于下?lián)P子坳褶帶和江南隆褶帶中段接壤處，座落在瑞(昌)-通(山)褶斷束、通山復向斜南翼之香爐山背斜西南傾伏部位。處于楊家山-大湖塘-白茶鎢向-級鎢礦帶的交叉部位[2]。區(qū)域內(nèi)主要出露有前震旦、震旦系、寒武系、奧陶紀和志留紀各時代的巖石地層，主要由香爐山背斜、寒武系中統(tǒng)楊柳崗組含碳硅泥質(zhì)灰?guī)r(已轉變?yōu)榻菐r)、燕山晚期黑云母花崗巖組成[1]。香爐山鎢礦是高湖鎢礦田中已知的四個鎢礦床中的一個大型白鎢礦床，礦體產(chǎn)狀總體與各礦區(qū)的地層產(chǎn)狀相近，傾角較緩。

2 資源儲量情況

香爐山鎢礦是1987年由贛西北地質(zhì)隊開展普查找礦工作探獲的，截至2019年12月底，礦山(122b+333)礦石資源儲量為1 399 萬t，礦床最低工業(yè)品位為0.15%，邊界品位為0.08%。靠近頂板部位的礦石，因其夾石量較大，導致回采貧化較高。目前，該類型礦石儲量為300 萬t。在地質(zhì)品位不高的情況下，保障出礦品位能達到礦山利用要求，是重要的貧化管理工作，也是礦山地質(zhì)工作者面臨的一項重要工作任務。

3 香爐山鎢礦近6年來貧化率變化情況

由圖1可知，近6年的礦石貧化率均呈明顯下降的趨勢。

圖1 香爐山鎢礦近6年的貧化率變化情況

4 降低貧化的主要措施

4.1 加強礦山地測工作，把好地質(zhì)資料關

地質(zhì)資料，特別是礦體產(chǎn)狀特征，是影響礦體開采采礦設計和采礦工藝確定的重要依據(jù)，更是采礦方法選擇的重要參考因素[3]。

目前開采的東部礦區(qū)處于殘采階段，其核心部分礦石已經(jīng)回采結束，目前正在充填，剩余的保有礦石量主要集中在礦體的頂板部分，礦山正在使用充填采礦法回收頂板礦石。由于矽卡巖型白鎢礦床的成礦特點，此礦礦體較為厚大，越靠近頂板圍巖部分距離成礦母巖越遠，其礦石品位就越低，且夾石層越厚，這都直接影響到礦石的貧化。鑒于頂板礦石的復雜性，通過對地質(zhì)因素的分析，技術專業(yè)人員在實際工作中不斷加強礦山基礎地測工作，提高地質(zhì)資料的準確性。通過施工探礦天井、上向鉆孔等多種探礦手段，同時開展地質(zhì)編錄、礦石取樣、化驗，以此確定礦石的地質(zhì)品位和夾石的厚度，正確圈定出礦體的頂板邊界，為采礦設計提供準確可靠的地質(zhì)資料，從而確定合適的采礦方法，根本上降低礦石貧化率。

4.2 選擇合理的采礦方法，降低礦石貧化

4.2.1 改進采礦工藝，優(yōu)化采礦方法

2013年之前，由于充填系統(tǒng)尚未啟用，回采頂板礦石的采礦方法為淺孔留礦法，鑿巖作業(yè)只能站在前一班爆破作業(yè)后的礦堆上進行。這意味著爆破作業(yè)后的礦石只能出完三分之一，要預留剩下的礦石作為下一步采礦的作業(yè)平臺而無法全部出完。一方面，會造成多班次作業(yè)的廢石混入礦石堆后剔除效果不佳；另一方面，在遇到較厚的廢石夾層時將無法單獨剔采，造成更大的貧化。香爐山鎢礦留礦法采礦一般貧化率為12%左右。

2013年，隨著充填工作的推進，充填系統(tǒng)建立完全可以對井下空區(qū)實施充填，因此礦山采礦方法也改進并推廣應用上向水平分層充填采礦法，見圖2。根據(jù)鑿巖作業(yè)方式確定每層回采高度2～3 m，回采結束后立即安排充填，充填高度與上一分層回采高度一致，充填結束并經(jīng)過一定周期養(yǎng)護后即可進行下一循環(huán)的回采作業(yè)實現(xiàn)了對礦體的多分層回采。由于每一分層在回采結束后可立刻安排出礦作業(yè)無需留礦。這樣就有利于及時對崩落的礦石堆中的廢石進行剔除，減少了混入貧化。同時，對于礦體中的夾石層較厚的情況，可以對整層夾石進行回采然后剔除，避免了和礦石一起回采而導致的貧化。近年充填采礦法的應用有利的控制香爐山鎢礦的貧化率。

圖2 上向水平分層充填采礦法

4.2.2 實行礦石和廢石分層回采，降低礦石貧化

一般礦體中礦石與灰?guī)r夾石呈互層狀，其中礦石層厚度與灰?guī)r厚度比例為1∶0.5，見圖3(a)，在回采作業(yè)時可以一起回采，此部分貧化無法避免。但也常遇到這樣的情況，如圖3(b)所示，夾石部分的厚度遠超礦石層的厚度甚至接近2∶1，對于這種情況下的頂板礦體就需要實行分層回采，分層出礦。先回采廢石等廢石出完后再開始回采礦石，避免了廢石混入大幅度降低了礦石貧化。另一方面在部分采場暴露面積較大的情況下，為了確保頂板安全需要留設礦柱以加強對頂板的支撐，對于出現(xiàn)圖3(b)的情況時，可以將該部分礦石留作礦柱避免采出。

圖3 礦體中礦石與夾石特征

4.2.3 爆破控制，優(yōu)化爆破參數(shù)控制貧化

采場邊界線的控制是控制貧化的重要部分，尤其是邊界處的爆破質(zhì)量的好壞，減少爆破對圍巖的破壞甚至不產(chǎn)出廢石圍巖是降低礦石貧化的有效手段。鑿巖時鉆孔已經(jīng)穿過礦體邊界線至圍巖時，可依據(jù)地質(zhì)資料適當預留孔底距并且在該段不裝藥，這樣可以起到爆破后不會將圍巖混入礦石,減少貧化。當圍巖有礦化時且地質(zhì)品位達到可采品位時，炮孔深度可以適當超深，但一般會控制在0.3 m以內(nèi)，同時通過在孔網(wǎng)參數(shù)、裝藥結構和起爆順序上合理控制爆破[4]，降低礦巖混合程度實現(xiàn)降低貧化的目的。

4.3 加強現(xiàn)場管理，減少廢石混入

現(xiàn)場管理是貧化管控的重要環(huán)節(jié)，是落實好技術方案的核心。香爐山鎢礦貧化現(xiàn)場日常管理主要措施有以下幾個方面：1)技術人員要對各采礦作業(yè)點和出礦工作面的礦石品位及時掌握，通過定期取樣和不定期的抽查取樣化驗分析掌握地質(zhì)品位和出礦品位，做到對廢石混入率精準把握；2)嚴管采切工程、開拓工程等巷道掘進的渣石，技術人員應及時掌握渣石特性，廢石一律不得做副產(chǎn)出，另針對采場廢石較多、且能做到分選的情況下，將廢石與礦石分選出來；3)降低貧化率的關鍵是加強對廢石的管理。廢石管理不善會使得二次貧化增大，降低廢石產(chǎn)生率。對于采礦和掘進過程產(chǎn)生的廢石應集中堆放至指定地點，并用于井下充填；4)地質(zhì)技術員應每天到采場現(xiàn)場回采作業(yè)面噴油漆劃線，不允許鑿巖回采時超過此接線，同時要注意觀察鑿巖中炮眼、炮孔的渣水顏色，判斷是否到界，堅決杜絕回采圍巖。

技術措施落實到位取決于技術工作者的執(zhí)行力度是否到位，因此，根據(jù)需要應建立健全貧化管理制度。在采出礦的生產(chǎn)流程中，香爐山鎢礦就建立健全了相關制度，由生產(chǎn)技術部牽頭，調(diào)度、安全管理部門和生產(chǎn)單位參加，不定期的對采礦的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行質(zhì)量檢查，督導各個工作崗位上人員積極參與貧化管理，保證出礦質(zhì)量。

5 結語

礦石貧化管理是伴隨著礦山生產(chǎn)的一項長期基礎工作，貧化率的高低是礦山生產(chǎn)管理水平和經(jīng)濟技術的一項重要指標。造成礦石貧化的原因是多方面的，礦山應根據(jù)實際情況，從地測資料的收集到采礦方法的優(yōu)化，再到最后的出礦管理的各個階段、環(huán)節(jié)，制定切實可行的技術措施和管理制度，并認真貫徹執(zhí)行，努力降低礦石貧化，提高經(jīng)濟效益。