韋乾昭

(廣西華銀鋁業(yè)有限公司，廣西 德?？h 533700)

1 華銀鋁礦地質(zhì)特點及開采工藝

華銀鋁礦為堆積型鋁土礦，賦存于第四系更新統(tǒng)（Qp）巖溶堆積紅土層中，分布于峰叢洼地、峰林谷地及斜坡地帶。礦區(qū)范圍內(nèi)礦體大小相差懸殊，單個礦體面積最大1.131 km2，最小0.006 km2，一般0.05～0.5 km2。礦體平均厚度3.02～13.46 m，一般厚度5～12 m。礦體含礦率334～1433 kg/m3，平均807 kg/m3。礦體的平面形態(tài)復雜，呈不規(guī)則長軸狀、短軸狀、等軸狀、樹枝狀、弧形狀、瘤狀、島狀及啞鈴狀等，剖面上呈層狀、似層狀、透鏡狀，產(chǎn)狀平緩，為5°～10°。

礦山為露天開采，礦區(qū)為平面堆進型礦山，采用公路開拓-汽車運輸?shù)拈_拓方案。主要采礦設備為液壓挖掘機，運輸設備為鉸接式卡車。含泥鋁土礦（原礦）經(jīng)過回采-洗礦-破碎后輸送到氧化鋁廠，含泥鋁土礦品位、含礦率等起伏變化大，因此，配礦工作是礦山生產(chǎn)中的重要組成部分。

2 華銀鋁礦一體化配礦方法

廣西華銀氧化鋁一期工程于2007 年12 月投產(chǎn)，目前已形成年產(chǎn)氧化鋁200 萬t。華銀鋁配套礦山年需供合格鋁土礦600 萬t。由于原礦含礦率、可洗性等較平果鋁差，因此，礦山在供礦量以及供礦質(zhì)量方面面臨新的問題和挑戰(zhàn)。華銀鋁礦在總結(jié)平果鋁早期的配供礦的基礎上，創(chuàng)新和發(fā)展了一體化配礦技術，開發(fā)出礦山自用的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。生產(chǎn)管理系統(tǒng)將采場配礦、洗后礦堆場配礦、合格鋁土礦堆場配礦進行統(tǒng)一管理，通過生產(chǎn)管理系統(tǒng)，綜合考慮作業(yè)計劃期內(nèi)的生產(chǎn)要素，進行采場配礦、洗后礦堆場配礦、合格鋁土礦堆場配礦模擬。

2.1 采場出礦階段配礦

（1）采場配礦類型。采場配礦主要包括5 年規(guī)劃、年度采剝計劃、季度采剝計劃、月度采剝計劃。生產(chǎn)管理中的采場出礦階段配礦主要是針對月度計劃進行分解，以3～5 d 的滾動作業(yè)周期，結(jié)合洗礦生產(chǎn)能力（含設備現(xiàn)狀）、濃密池處理能力（含設備現(xiàn)狀）、洗后礦堆場、合格鋁土礦堆場的堆存情況等對各采區(qū)采掘帶的回采礦量和回采工作面?zhèn)€數(shù)做出合理安排。外部原因?qū)е略凶鳂I(yè)指令無法執(zhí)行時，根據(jù)新的條件進行生產(chǎn)要求模擬，對計劃進行動態(tài)調(diào)整。

（2）采場配礦計算方法如下。

式中，AS采為采場采出平均鋁硅比；Q采i為第i個采掘帶采出凈礦量，t，Q采i=Wi×Ni×γ原i；Wi為第i個采掘帶運礦汽車臺班運輸量，t·班/輛；Ni為第i個采掘帶運礦汽車派車數(shù)，輛；γ原i為第i個采掘帶含礦率，%；A采i、S采i分別為第i個采掘帶采出凈礦Al2O3、SiO2含量，%。

采場配礦過程中，根據(jù)月度采剝計劃以及各堆場實際庫存礦量，明確在滾動作業(yè)周期內(nèi)采場出礦量、出礦鋁硅比以及洗后礦堆場、鋁土礦堆場的配礦要求，通過調(diào)整出礦工作面（采掘帶）以及各工作面的派車數(shù)來實現(xiàn)配礦的準確性。

2.2 洗后礦配礦

（1）配礦場地和設備。華銀鋁礦洗后礦堆場采用高架膠帶機堆料方案，洗后礦堆場儲礦量約為9 萬t，洗后礦堆場按鋁硅比高低劃分為5 個礦堆。通過調(diào)整高架膠帶上的布料小車，將洗后礦布置在指定礦堆。堆場底部每個礦堆配有3 臺電振給料機放礦并通過地下縱向皮帶廊運至細碎篩分車間，為確保堆場范圍內(nèi)能夠卸料通暢，堆場另設有裝載機或推土機用于輔助放礦。

（2）洗后礦堆場存礦量及品位計算方法如下。

式中，Q洗i為第i個洗后礦堆場總凈礦量，t；Q洗布i為第i個堆點洗后礦布礦量，t；Q洗存i為第i個堆點洗后礦存礦量，t；A洗i、S洗i分別為洗后礦第i個堆點Al2O3、SiO2含量，%；A洗布i、S洗布i分別為洗后礦第i個堆點布礦Al2O3、SiO2含量，%；A洗存i、S洗存i分別為洗后礦第i個堆點存礦Al2O3、SiO2含量，%；AS洗i為第i個洗后礦堆場平均鋁硅比。

（3）洗后礦堆場配礦計算方法如下。

式中，Q洗i為洗后礦第i個堆點取礦量，t，Q洗i=q×ti×Ni，q為單臺放礦機放礦產(chǎn)能，t/h；ti為第i個堆點放礦時長，h；Ni為第i個堆點放礦臺數(shù)，臺；A洗i、S洗i分別為洗后礦第i個堆點Al2O3、SiO2含量，%；AS洗為洗后礦配礦平均鋁硅比。

2.3 合格鋁土礦堆場配礦

（1）合格鋁土礦堆場場地和設備。華銀鋁礦合格鋁土礦堆場同樣采用高架膠帶機堆料方案，共有3 條長137 m 的高架膠帶機堆料。每條高架膠帶機下方均設置3 個礦堆，堆場儲礦量約為25 萬t，通過調(diào)整高架膠帶上的布料小車，將破碎后的合格鋁土礦布置在指定礦堆。合格鋁土礦堆場采用落地式多點供礦配礦方案，堆場配備了1～3 臺裝載機用于配礦，以保證配礦作業(yè)。

（2）合格鋁土礦堆場配礦計算方法如下。

式中，Q合i為合格鋁土礦第i個堆點取礦量，t；A合i、S合i分別為合格鋁土礦第i個堆點Al2O3、SiO2含量，%；AS合為合格鋁土礦配礦平均鋁硅比。

3 影響一體化配礦的主要因素

3.1 采礦臨時用地

鋁土礦采礦用地是采用臨時用地的方式進行“租地”，需在3 年內(nèi)完成采準、剝離和開采等工作。堆積型鋁土礦存在礦體分布廣、礦層薄、埋藏淺、占地面積大等特點，每年新增用地面積大，臨時用地工作受外界不可控因素影響大，新增用地能否按計劃落實，將直接影響采場配礦，并影響后期堆場配礦。

3.2 雨季采場出礦受阻

廣西西部地區(qū)雨季時間長，華銀鋁礦含泥率高達40%～70%，雨季采礦工作面受設備擾動易出現(xiàn)泥漿地面，設備無法長時間作業(yè)，且雨后恢復時間長。目前主要采用的方法是增加原礦堆場，在非雨季儲備適量原礦，同時，在具備條件的情況下多生產(chǎn)鋁土礦儲存在堆場內(nèi)，可緩解雨季一體化配礦困難。但在實踐過程中，原礦堆場所存原礦來自不同的采場，其品位等錄入無法達到精準，數(shù)據(jù)可靠性不足，會影響后期配礦的準確性。

3.3 基礎地質(zhì)數(shù)據(jù)

含泥鋁土礦主要采用淺豎井工程揭露控制礦體厚度。勘探階段以50m×50 m 網(wǎng)度控制探明資源量、100m×100 m 網(wǎng)度控制資源量。生產(chǎn)探礦階段按25m×25 m 網(wǎng)度布置淺井工程。受各種因素影響，生產(chǎn)探礦工作未能按計劃執(zhí)行，部分采場僅達到勘探階段就投入使用，采場品位、含礦率、礦石量數(shù)據(jù)與實際相差較大，最終導致月度計劃可執(zhí)行度低，生產(chǎn)計劃臨時調(diào)整次數(shù)增多。

3.4 運距逐年增大

華銀鋁礦已開采多年，礦區(qū)開拓已向縱深發(fā)展，采場平均運距越來越大，不同采場之間調(diào)用履帶式采礦設備的成本將會越來越高、效率會越來越低。因此，當某個采場由于其他原因無法正常出礦時，采場出礦品位容易出現(xiàn)大波動，將導致洗后礦堆場、鋁土礦堆場存堆混亂。

3.5 難洗膠泥礦占比大

華銀鋁礦區(qū)含泥鋁土礦與平果鋁礦區(qū)含泥鋁土礦相比，難洗膠泥礦占比大。目前的圓筒加槽洗的二段洗礦工藝流程對于膠泥礦的處理，無法將洗后礦的含泥率控制在3%以內(nèi)，且處理效率僅為正常易洗礦的50%左右。對于膠泥礦占比大的采場、采礦工作面，采場配礦計劃完成度低，需頻繁調(diào)整班生產(chǎn)作業(yè)計劃，這對設備調(diào)整、后期洗礦、堆場布礦都造成較大的壓力。

3.6 生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集的滯后性

當前，采礦工作面的出車數(shù)、每班各采場實際出礦量、原礦倉倒車數(shù)、洗后礦堆場堆存量等一體化配礦所需要的基礎數(shù)據(jù)大部分還是由當班作業(yè)人員進行手工記錄，數(shù)據(jù)更新也以班或是天為周期，期間若出現(xiàn)嚴重影響一體化配礦的因素，配礦作業(yè)指令編制人員未能及時有效掌握，導致錯誤累積，影響配礦作業(yè)的準確性。

4 確保持續(xù)穩(wěn)定供配礦新思考

華銀鋁礦經(jīng)過多年開發(fā)，對礦山配礦模型已有較為深刻的認識，經(jīng)過多年的配礦實踐也掌握了較為豐富的經(jīng)驗。從前期配礦的實踐來看，影響礦山配礦的不可預見因素多，要進一步優(yōu)化一體化配礦，減少其他因素對配礦的影響，實現(xiàn)更精準化，需要利用新的技術對現(xiàn)有一體化配礦進行補充，具體有如下幾個方面。

（1）做好前期生產(chǎn)探礦工作，構(gòu)建礦體三維地質(zhì)模型。通過可視化的三維地質(zhì)模型，更能準確地編制年度采剝計劃、季度采剝計劃、月度采剝計劃。

（2）建立基于整個礦區(qū)的三維地理信息平臺。利用無人機航測技術，進行露天采空區(qū)快速、精細化測量，通過構(gòu)建的模型，以便配礦作業(yè)指令編制人員能快速全面地了解各采場的現(xiàn)狀。利用無人機航測技術，精準掌握原礦堆場、洗后礦堆場、合格鋁土礦堆場等實時數(shù)據(jù)，以便在編制配礦作業(yè)指令時能全面統(tǒng)籌考慮礦山各環(huán)節(jié)制約因素，編制出更符合實際、可執(zhí)行度高的配礦作業(yè)指令。

（3）建設礦山大數(shù)據(jù)分析平臺，利用5G 等新技術，建設基于GPS 的采掘設備、鉸接式卡車等采運設備的調(diào)度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。進一步優(yōu)化采礦階段配礦模型和調(diào)度算法。設計采運等設備的調(diào)度數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，實現(xiàn)調(diào)度語音化；構(gòu)建基于GPS 采運設備全方位可視化生產(chǎn)監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)。建立基于GPS的采運設備作業(yè)量自動統(tǒng)計系統(tǒng)，實時全面掌握設備狀況、位置、裝車位置、卸礦位置、采掘帶班運輸功、設備臺時作業(yè)量等基礎數(shù)據(jù)，以便實時跟蹤配礦作業(yè)指令的完成度，實現(xiàn)采運設備的科學調(diào)整。通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，更準確掌握原礦堆場的存礦情況，建立更準確的原礦堆場三維模型，有效地指導后期原礦堆場二次倒運配礦的準確性。

（4）進一步完善生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)。利用實時上傳的原礦處理量、洗后礦處理量、破碎生產(chǎn)量、供礦量等，實時統(tǒng)計生產(chǎn)量及各環(huán)節(jié)的礦石品位等，快速統(tǒng)計作業(yè)指令完成度，及時發(fā)現(xiàn)異常并進行調(diào)整。

（5）開發(fā)智能移動平臺。通過開發(fā)專用的移動端APP，給予不同管理人員不同的使用權限。減少信息傳遞環(huán)節(jié)、提高指令響應時間。通過上述平臺建設，進一步減少配礦指令執(zhí)行的管理層級，實現(xiàn)扁平化管理，提高指令的完成度。通過移動端APP，實現(xiàn)采礦技術人員、挖掘機操作人員在采場能實時了解回采工作面礦體厚（距離底板距離）、膠泥礦占比等，有效控制中夜班作業(yè)因光線不足導致的開采貧化，提高采場配礦作業(yè)的準確性。

5 結(jié)論

配礦工作是華銀鋁礦開采的重要組成部分，采場配礦、洗后礦堆場配礦、合格鋁土礦堆場配礦相統(tǒng)一的一體化配礦是關鍵。采礦臨時用地、雨季采場出礦、基礎地質(zhì)數(shù)據(jù)、運距、難洗膠泥礦占比、生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集等是影響配礦工作的主要因素。構(gòu)建礦體三維地質(zhì)模型、建立礦區(qū)的三維地理信息平臺、建設礦山大數(shù)據(jù)分析平臺、完善生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng)、開發(fā)智能移動平臺等新技術是進一步提高一體化配礦質(zhì)量的重要途徑。