劉 也,張新剛
(錫林郭勒盟山金阿爾哈達(dá)礦業(yè)有限公司,內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026323)
如何降低貧損地開采井下已被群采空區(qū)破壞的礦體是一個世界難題,西方國家由于規(guī)范化管理,情況相對較好,但是在我國,由于改革開放后的大量無序開采,不僅導(dǎo)致礦產(chǎn)資源損失極大,還嚴(yán)重影響了后續(xù)礦石回采工作的開展,這種掠奪式的開采方式造成的嚴(yán)重后果,在我國比比皆是:如:廣西南丹礦區(qū),井下多采空區(qū)引發(fā)坍塌、涌水導(dǎo)致資源財產(chǎn)損失極重,廠壩鉛鋅礦因為采空區(qū)導(dǎo)致采場大面積塌陷,礦山一二期生產(chǎn)被迫全面停產(chǎn)……由此可見,這些因為開采不當(dāng)形成的采空區(qū)不僅造成資源的破壞和浪費,還會導(dǎo)致正常開采工作無法正常進(jìn)行。在礦產(chǎn)資源緊缺的今天,如何降低礦石開采過程中的損失和貧化,提高礦產(chǎn)資源的利用率,是礦山工作人員必須要思考的問題,也是本文我們探討的重點所在[1]。
所謂貧化是指在所開采石頭中的含礦量不高,更多時候是指在開采過程中,由于地質(zhì)或開采技術(shù)等原因?qū)е麻_出的礦石中混入大量廢石,或因各種原因?qū)е掠杏玫牡V物質(zhì)溶解,導(dǎo)致礦石品位降低。礦石的貧化損失分兩種:
一種是設(shè)計貧化,是指在開采過程中必須在采礦時采出一部分圍巖、夾石或表外貧礦所造成的貧化,這種貧化是不可避免的,如:深孔分段崩落法開采時,需將夾石和部分表外貧礦石一起采下,這種貧化無法避免,但這不是礦石貧化損失的主要原因。
另一種是施工貧化,即施工過程中由于組織與技術(shù)管理不善、技術(shù)措施不正確、作業(yè)不正確,如:礦石貧化與作業(yè)過程(入礦巖界限不清,導(dǎo)致圍巖、礦石一并采下)、放礦過程(管理不善導(dǎo)致圍巖塌落混入礦石)都有關(guān)系,這些節(jié)點過程中會因為操作關(guān)系、管理原因、自然原因?qū)е掠行┑V石無法開采(入礦柱、護(hù)頂燈),除此,在運輸、放礦、裝車、充填過程中都會導(dǎo)致?lián)p失,這種施工貧化是可控可避免的,本文所說的降低貧化損失也是指降低施工過程中的貧化損失[2]。
生產(chǎn)實踐證明,礦石貧化不僅會降低選礦回收率和精礦的產(chǎn)量,還會加大選礦過程中礦石的處理量,直接導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增大,不僅如此,還會引起采準(zhǔn)工作與回采工作脫節(jié)、礦山服務(wù)壽命縮短等諸多問題。要避免這些問題的發(fā)生,就要想辦法降低礦石的貧化和損失,降低礦石貧化損失有著幾方面的重要意義:
一方面降低礦石貧化能有助于礦石的合理開采,提高礦石品位,這樣一來不僅能有效降低礦石開采、選石、冶煉過程中各個階段的生產(chǎn)成本,還能有效提高礦石開采的生產(chǎn)效率;另一方面,能有效幫助提高礦石企業(yè)管理,在減少貧化損失后,礦山企業(yè)工作人員能更好的編制相關(guān)生產(chǎn)計劃,這不僅能使工期正常進(jìn)行,還能為礦石質(zhì)量管理和礦山儲量的平衡和管理提供相關(guān)依據(jù),也能為科學(xué)采礦提供參考。除此,充分利用和保護(hù)資源,降低貧化損失,還能有效保護(hù)礦產(chǎn)資源,延長礦山服務(wù)年限,由此可見,做好降低礦石開采貧化損失,是對企業(yè)和國家負(fù)責(zé),也是礦山企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。
我國的井下生產(chǎn)建設(shè)起步較晚,大多工程都只是處于基礎(chǔ)開拓和采準(zhǔn)階段,還未形成科學(xué)合理的采礦標(biāo)準(zhǔn),而且由于資金和意識問題,大多礦山企業(yè)依然采取原始的開采方式,還沒投入高效率的出礦設(shè)備,開采人員也素質(zhì)高低不等,在此基礎(chǔ)上,我們應(yīng)從以下幾方面入手降低礦石回采貧化損失。
進(jìn)行礦石開采必須要掌握當(dāng)?shù)氐牡刂?、地理情況,準(zhǔn)確的地質(zhì)資料是采礦方法選擇、開采設(shè)計、采礦工藝選擇的唯一依據(jù)。因此,加強生產(chǎn)勘探,提高勘探程度,準(zhǔn)確了解礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及礦石質(zhì)量等,提高儲量可靠程度,取得生產(chǎn)必須的規(guī)范、準(zhǔn)確的地質(zhì)資料,這樣才能有針對性的開展后續(xù)工作,減少后續(xù)的施工貧化情況出現(xiàn),這是降低采礦貧化與損失的首要措施[3]。
要減少礦石貧化損失,除了要精準(zhǔn)施工外,還要采取合理的采礦方式。傳統(tǒng)的采礦方式大多是采用掠奪式群采的方式,嚴(yán)重的破壞了礦體的完整性和穩(wěn)定性,極易造成礦石貧化和損失。因此,首先要根據(jù)礦山的實際情況(礦石的塊度組成、壓實程度、粘結(jié)性、濕度等),采用專業(yè)、高效的采礦設(shè)備,提高放礦條件,減少貧化損失。需注意的是采礦方法不僅要考慮到礦山的實際情況,還要考慮為采場結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與回采優(yōu)化提供足夠的優(yōu)化空間。
出礦過程中,圍巖的掉落會造成礦石貧化損失,若能優(yōu)化出礦方式,通過聯(lián)合出礦的互動效應(yīng),提高采場中崩落礦石的流動性,則能有效降低大塊卡堵現(xiàn)象的發(fā)生,減少圍巖的掉落;其次,在各個出礦口之間采用間隔作業(yè)制度,讓礦石和廢石的接觸面相對最小,則能減少廢石的混入,從而能有效降低礦石的貧損指標(biāo)。除此,根據(jù)礦石的情況采取不同的橢球也是減少貧化損失的關(guān)鍵,如:對于礦石大塊率少的原石,采用短胖橢球,能有效減少貧化。
開采過程中產(chǎn)生的貧化損失,大多時候原因在于管理不當(dāng),因此必須采取相應(yīng)的措施提高企業(yè)管理水平。在礦石生產(chǎn)過程中涉及部門眾多,以廠壩鉛鋅礦舉例,其有4 大礦區(qū),每個礦區(qū)有多個采場,每個采場又由眾多外包施工隊伍組成,再加上礦山運輸系統(tǒng)復(fù)雜,開拓、采準(zhǔn)、切割等工程礦巖運輸工序相互交叉,在這種情況下,若不成立專門的管理機構(gòu),平常的管理方式根本無法實施。因此,應(yīng)根據(jù)礦山開采企業(yè)的具體情況、人員構(gòu)成情況有針對性的成立管理機構(gòu),并且配備足夠的管理力量,使其能全面負(fù)起礦場日常監(jiān)督審核、分析、指標(biāo)制定、貧化監(jiān)測等工作,通過管理部門來實施過程化管理,這樣一來,才能及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,采能從管理的角度降低礦石貧化損失。
無規(guī)矩不成方圓,很多礦石企業(yè)有著工程管理、安全管理等管理制度,但針對礦石損失貧化的制度卻非常少,特別是一些可操作性強、實效性強、可落地的的管理制度,因此,應(yīng)針對礦石貧化損失問題制定相關(guān)的制度和管理措施,一方面通過制度強化管理部門的監(jiān)督管理職能,幫助企業(yè)將各項管理工作落到實處;另一方面可通過制定相關(guān)獎懲制度的制定,借助于經(jīng)濟手段考核管理生產(chǎn)和貧化與損失指標(biāo);只有將這些制度落到實處,并在執(zhí)行過程中不斷完善,才能真正降低礦石貧化損失。
在礦山開采過程中,除了因采礦需要會預(yù)留礦柱,還有一些因為群采破壞后留下的不規(guī)則礦柱,這些礦柱中含有豐富的礦石,在采礦完畢后,必須要對其進(jìn)行回采,否則則會浪費,在回采工作中,首先要研究掌握巖層移動規(guī)律,使礦柱回采順序和爆破規(guī)模與礦巖穩(wěn)固性相適應(yīng),縮短礦房與礦柱回采周期。我國礦山在開采時,只要條件合適,一般會采取礦柱崩落的開采方式,這種情況礦柱損失一般不會太大,那么趕在礦柱沒被破壞、上下盤圍巖未大面積脫落時完成回采工作,過程中加強放礦管理,這樣能有效減少礦石損失[4]。
目前我國礦山總的來說都受群采破壞嚴(yán)重,空區(qū)縱橫交錯,礦體破壞十分嚴(yán)重,要將剩下的殘礦回收,必須要從多方面入手,同時采用自動化、智能化的機器設(shè)備,提高生產(chǎn)效率和準(zhǔn)確率,從源頭上控制和調(diào)整出礦環(huán)境。除此,還應(yīng)加強產(chǎn)學(xué)研合作,通過長期研發(fā),不斷創(chuàng)新,才能真正做好殘礦回收,貧化損失控制等工作,采能有效提高礦石的生產(chǎn)率,更好的滿足我國工業(yè)發(fā)展需求。