損失與貧化礦山技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的重要質(zhì)量指標(biāo)

損失與貧化礦山技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的重要質(zhì)量指標(biāo)

采礦損失率和采礦率（也稱為“兩個(gè)率”）是綜合評(píng)價(jià)礦山地質(zhì)條件、采礦技術(shù)、采礦方法和生產(chǎn)管理的綜合指標(biāo)。由于礦床的地質(zhì)特點(diǎn)以及采礦方法的差別,不同礦山采用不同的損失貧化管理措施。為掌握巖金礦山企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中損失貧化管理的現(xiàn)狀,并利于提出改進(jìn)意見(jiàn),規(guī)范損失貧化管理工作,采取管理措施優(yōu)化“兩率”指標(biāo),中國(guó)黃金集團(tuán)公司于2010年組織調(diào)查了所屬部分巖金礦山近年來(lái)的損失和貧化指標(biāo)。1一些巖金礦床損失和減少影響礦山采礦損失和貧化的主要因素有礦床地質(zhì)賦存條件、開(kāi)采技術(shù)條件和采礦方法等。1.1礦床地質(zhì)特征、開(kāi)采技術(shù)條件和采礦方法的總結(jié)1.1.1金礦體頂?shù)装鍘r石遼寧排山樓黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司前身為遼寧省排山樓金礦(下簡(jiǎn)稱“排山樓金礦”),排山樓金礦始建于1996年。排山樓金礦帶受晚太古代至早元古代韌性剪切帶控制,金礦體均分布在糜棱巖化程度高的糜棱巖帶內(nèi)。根據(jù)礦體空間賦存位置,劃分為東西向和北東向2個(gè)礦帶。礦體呈似層狀、透鏡狀,傾向北,多數(shù)礦體傾角小于45°,個(gè)別傾角近70°。礦體一般厚2～5m,局部可達(dá)10m左右。礦體頂板圍巖為白云質(zhì)糜棱巖,白云質(zhì)糜棱巖與金礦帶和金礦體平行或近于平行分布;底板圍巖以黑云斜長(zhǎng)糜棱巖為主,局部見(jiàn)有少量長(zhǎng)英質(zhì)糜棱巖。夾石以長(zhǎng)英質(zhì)糜棱巖和黑云斜長(zhǎng)糜棱巖為主。底板圍巖變質(zhì)重結(jié)晶結(jié)構(gòu)普遍,巖石致密,強(qiáng)度較高,透水性很弱,具有較高的力學(xué)強(qiáng)度,屬堅(jiān)硬巖石類;頂板圍巖具有較高的抗壓強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力,巖石性脆,受構(gòu)造影響易碎易裂,巖石的力學(xué)性質(zhì)為中等類型;長(zhǎng)英質(zhì)糜棱巖地質(zhì)特征表現(xiàn)為硬度高、性脆、易裂碎,巖石的力學(xué)性質(zhì)為中等類型;黑云斜長(zhǎng)糜棱巖具有高的力學(xué)性質(zhì),但由于黑云母含量高,抗風(fēng)化能力存在差異,巖石的力學(xué)性質(zhì)為中等類型。礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單?？梢?jiàn),礦床開(kāi)采技術(shù)條件屬簡(jiǎn)單-中等,且偏于簡(jiǎn)單類型。排山樓金礦應(yīng)用的主要采礦方法為分段鑿巖階段礦房采礦法。1.1.2礦床地質(zhì)條件河北金廠峪礦業(yè)有限責(zé)任公司前身為河北金廠峪金礦(下簡(jiǎn)稱“金廠峪金礦”),金廠峪金礦始建于1958年。金廠峪金礦礦體受褶皺與斷裂構(gòu)造控制,呈復(fù)脈狀、透鏡狀、條帶狀產(chǎn)出。礦體(帶)總體走向北東,傾向南東或北西,傾角50°～70°,沿走向和傾向都有分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。目前開(kāi)采的主礦體為V號(hào)礦體,厚度1～5m。圍巖以斜長(zhǎng)角閃巖為主,夾少量的斜長(zhǎng)角閃片麻巖。圍巖較穩(wěn)固,多組成礦后構(gòu)造破壞、穿切或疊加成礦期構(gòu)造;只有遇到較大斷層穿插礦體與斜長(zhǎng)角閃巖時(shí),圍巖易坍塌,造成部分采場(chǎng)難以上采。礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。開(kāi)采技術(shù)條件中等。金廠峪金礦應(yīng)用的主要采礦方法為淺孔留礦采礦法。1.1.3圍巖地質(zhì)條件河南金源黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司前身為嵩縣祁雨溝金礦(下簡(jiǎn)稱“祁雨溝金礦”),祁雨溝金礦始建于1976年。祁雨溝金礦礦床類型主要為角礫巖型,其次為破碎帶蝕變巖型。在祁雨溝金礦已控制的金儲(chǔ)量中,80%以上分布于角礫巖體中。礦體及圍巖的成分主要為角礫巖,局部為片麻巖,礦體與圍巖界線不清,呈大型類透鏡體。圍巖致密堅(jiān)硬、穩(wěn)固性好。破碎帶蝕變巖型一般屬薄脈型,厚度0.03～0.5m,構(gòu)造巖由于硅化蝕變而致密堅(jiān)硬,完整性好。圍巖為片麻巖類巖石或安山巖類巖石,結(jié)構(gòu)緊密,成層性差。斷裂面與圍巖片麻理(或?qū)用胬?斜切,交互緊閉,斷裂帶不易坍落。礦體傾角50°～80°,屬陡脈型,易于開(kāi)采。礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。礦區(qū)開(kāi)采技術(shù)條件屬簡(jiǎn)單類型。祁雨溝金礦破碎帶蝕變巖型礦體主要應(yīng)用淺孔留礦采礦法,角礫巖型礦體應(yīng)用無(wú)底柱分段崩落采礦法和大直徑深孔階段礦房嗣后充填采礦法。1.1.4礦床地質(zhì)條件湖北三鑫金銅股份有限公司前身為黃石市雞冠嘴金礦(下簡(jiǎn)稱“雞冠嘴金礦”),雞冠嘴金礦始建于1987年。雞冠嘴金礦所屬的雞冠嘴、桃花嘴礦床,成因類型為巖漿期后-中溫?zé)嵋何◣r型銅金礦床。礦體主要受侵入接觸構(gòu)造控制,礦體形態(tài)復(fù)雜,分支復(fù)合現(xiàn)象普遍。兩礦床的礦體較穩(wěn)固,以塊狀、裂隙塊狀結(jié)構(gòu)礦石為主。雞冠嘴礦床頂?shù)装鍑鷰r以中等至堅(jiān)硬的塊狀、裂隙塊狀結(jié)構(gòu)的大理巖類和塊狀結(jié)構(gòu)的侵入巖為主,礦體厚一般為3～5m。桃花嘴礦床頂?shù)装鍑鷰r以矽卡巖、構(gòu)造角礫巖、蝕變侵入巖等為主,穩(wěn)固性較差,礦體厚一般為3～5m。礦區(qū)水文地質(zhì)條件屬中等偏復(fù)雜的巖溶充水礦床類型。開(kāi)采技術(shù)條件屬中等-復(fù)雜。雞冠嘴金礦應(yīng)用的采礦方法有分段鑿巖階段礦房嗣后充填法、上向水平分層充填法、淺孔留礦嗣后階段充填法及房柱法。1.1.5圍巖地質(zhì)條件內(nèi)蒙古包頭鑫達(dá)黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司前身為包頭市哈德門(mén)金礦(下簡(jiǎn)稱“哈德門(mén)金礦”),哈德門(mén)金礦始建于1989年。哈德門(mén)溝金礦床礦體賦存于上太古界烏拉山群第三巖段含榴石黑云斜長(zhǎng)片麻巖和第四巖段黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖,嚴(yán)格受構(gòu)造控制,成群成帶分布。礦體多呈脈狀、似板狀,以近東西向走向分布為主(如13號(hào)脈、113號(hào)脈),少數(shù)呈北西向走向分布(如32號(hào)脈);礦體傾角50°～70°,礦體厚一般為1～3m。礦體頂?shù)装鍑鷰r主要為黑云斜長(zhǎng)片麻巖。礦區(qū)內(nèi)巖石主要分為3個(gè)巖組,即片麻巖組、輝綠巖巖組,石英-鉀長(zhǎng)石脈巖組。片麻巖和鉀長(zhǎng)石化、混合巖化片麻巖組為Ⅲ級(jí)中等以下的堅(jiān)硬巖石,石英-鉀長(zhǎng)石脈為Ⅲ級(jí)以上良好的半堅(jiān)硬巖石,輝綠巖巖組為Ⅱ級(jí)以上良好的軟弱巖石。礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。開(kāi)采技術(shù)條件屬中等-簡(jiǎn)單。哈德門(mén)金礦應(yīng)用的采礦方法主要為淺孔留礦采礦法。1.1.6礦物地質(zhì)條件陜西太白黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司由原陜西太白金礦改制成立(下簡(jiǎn)稱“太白金礦”),太白金礦始建于1988年。太白金礦礦床嚴(yán)格受構(gòu)造角礫巖體(帶)控制,圍巖為角礫巖。礦體地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,構(gòu)造多以橫交及斜交壓扭性結(jié)構(gòu)面為主。主礦體為KT8號(hào)礦體,平均厚度28m左右。礦體及其頂?shù)装鍘r石穩(wěn)固,工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。太白金礦應(yīng)用的采礦方法主要為中深孔分段鑿巖階段礦房采礦法。1.1.7地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境靈寶雙鑫礦業(yè)有限責(zé)任公司河南文峪金礦(下簡(jiǎn)稱“文峪金礦”)建設(shè)于20世紀(jì)70年代,1981年正式投產(chǎn)。文峪金礦礦床嚴(yán)格受近東西向的斷裂控制,在走向上和傾向上厚度和礦化程度變化較大。主礦體厚0.7～1.8m。圍巖主要為混合巖、混合質(zhì)斜長(zhǎng)角閃巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖等。圍巖總體上堅(jiān)硬完整,裂隙不發(fā)育,抗壓性強(qiáng),受力不易變裂和破碎;巖層呈厚層狀產(chǎn)出;不存在軟弱夾層。地質(zhì)構(gòu)造條件簡(jiǎn)單,巖石裂隙不發(fā)育,成礦期后構(gòu)造對(duì)礦體破壞作用不大。水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。開(kāi)采技術(shù)條件中等。文峪金礦應(yīng)用的采礦方法主要為淺孔留礦采礦法。1.2礦體厚度高、采礦損失率高所調(diào)查的巖金礦山近年采礦損失率和礦石貧化率指標(biāo)如表1所示。1)礦石貧化率逐年降低的巖金礦山有金廠峪金礦、雞冠嘴金礦、祁雨溝金礦(角礫巖型)、太白金礦。礦石貧化率相對(duì)穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)的巖金礦山有排山樓金礦、哈德門(mén)金礦。祁雨溝金礦蝕變巖型礦床開(kāi)采礦石貧化率逐年升高。其原因是礦體厚度明顯變薄,礦石品位降低。礦體厚度由2007年前的平均1.0m左右降低到2009年的平均0.62m左右,而按目前的采掘技術(shù),最小采幅只能控制在0.8m以上。此外,上下盤(pán)圍巖漸變破碎,也是造成礦石貧化的一個(gè)主要原因。在受構(gòu)造蝕變帶控制的礦床中,金廠峪金礦的礦石貧化率最高。原因主要是可采礦體變薄,圍巖片理化強(qiáng)烈,穩(wěn)固性很差。這些原因尤其導(dǎo)致在出礦過(guò)程中,圍巖混入礦石引起的“二次貧化”難以控制。2)采礦損失率逐年降低的有金廠峪金礦、雞冠嘴金礦;其他巖金礦山的采礦損失率均在一定范圍內(nèi)小幅波動(dòng)。采礦損失率較大的是太白金礦、祁雨溝金礦以角礫巖體為主要控礦因素的礦體。原因主要是由于礦體規(guī)模較大,預(yù)留的礦柱和礦壁、頂?shù)字榷鄶?shù)位于礦體中;其次是由于采場(chǎng)暴露面積大,安全隱患增加,在出礦過(guò)程中部分礦石被丟棄。祁雨溝金礦構(gòu)造蝕變帶控制的礦體,采礦損失率也較大。主要原因是礦體及圍巖破碎,采礦、出礦難度大,有的甚至是由于存在重大安全隱患而造成的損失。2采礦損失恢復(fù)治理技術(shù)措施所調(diào)查巖金礦山損失貧化管理的成功經(jīng)驗(yàn),概括起來(lái)有以下幾點(diǎn):1)加強(qiáng)生產(chǎn)探礦和儲(chǔ)量升級(jí)工作,提高地質(zhì)資料的準(zhǔn)確性。針對(duì)不同礦體的賦存條件,采用不同的探礦網(wǎng)度,合理布置探礦工程。2)根據(jù)地質(zhì)條件和開(kāi)采技術(shù)條件的變化,適時(shí)調(diào)整采礦方法和回采工藝。排山樓金礦在開(kāi)采礦段逐步下移、礦體形態(tài)更加復(fù)雜、品位負(fù)變?cè)龃蟮那闆r下,為減少中深孔采礦方法不利于圍巖和地壓、采空區(qū)管理的影響,改變了以往以中深孔為主的采礦方法,而選擇應(yīng)用了全面崩落采礦法。遇有夾石或窄脈礦體按照“窄脈窄采”原則應(yīng)用了淺孔落礦采礦法。為了很好地保護(hù)出礦耙道底盤(pán),按照礦體傾斜角度采用了斜坡耙道出礦技術(shù)。雞冠嘴金礦根據(jù)礦床特點(diǎn),優(yōu)選采礦方法,改造生產(chǎn)工藝。第一,針對(duì)厚大礦體如何實(shí)現(xiàn)高效機(jī)械化連續(xù)開(kāi)采問(wèn)題,采用中深孔和淺孔留礦嗣后階段充填采礦法聯(lián)合開(kāi)采方式,克服了過(guò)去上向水平分層充填采礦法存在的采充循環(huán)次數(shù)頻繁、損失貧化大、出礦效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全性差、采場(chǎng)生產(chǎn)能力小等諸多缺點(diǎn),并且,采用三角形高強(qiáng)度充填體事先淺采回收工藝,解決了鏟運(yùn)機(jī)底部結(jié)構(gòu)中的桃形礦柱和出礦死角損失大量礦石的缺點(diǎn)和難點(diǎn);對(duì)緩傾斜中厚礦體推行電耙運(yùn)搬留礦全面采礦法,克服了原中深孔或淺孔留礦回采工藝損失貧化大、采準(zhǔn)工程投入大、回采周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)。第二,在老采區(qū)和老中段回收間柱時(shí)采用人工鐵制順路溜井和人行井上向水平低分層充填采礦法替代舊的脈外采準(zhǔn)高分層充填采礦法,推行制作充填體人工礦柱、人工假底和假巷,達(dá)到不留或少留隔離礦壁,大大降低了老間柱回采采礦損失率。祁雨溝金礦針對(duì)角礫巖型礦體采礦損失以預(yù)留礦柱為主的特點(diǎn),改用中深孔采礦技術(shù),使資源充分回收;針對(duì)破碎帶蝕變巖型礦體圍巖穩(wěn)固性差的缺點(diǎn),采用快速?gòu)?qiáng)采強(qiáng)出,縮短了采掘周期,減少了礦石在采場(chǎng)中的滯留時(shí)間,控制損失貧化影響因素。文峪金礦面對(duì)礦脈變薄、品位變低,礦石礦量少,開(kāi)采技術(shù)條件差的狀況,有選擇性的采用人工混凝土假底代替高品位采場(chǎng)礦柱。哈德門(mén)金礦在地質(zhì)儲(chǔ)量負(fù)變較大,礦脈較薄,品位低的情況下,至少采取6種采礦方法對(duì)不同的礦體進(jìn)行回采。3)適應(yīng)市場(chǎng)變化,積極利用貧礦、殘留礦、難采礦。祁雨溝金礦根據(jù)黃金價(jià)格的變化,于2008年調(diào)整了角礫巖型金礦體的工業(yè)指標(biāo),重新圈礦,不僅增加了保有儲(chǔ)量,而且使工業(yè)礦體更加連續(xù),便于采礦管理,提高了資源利用率,使礦石貧化率指標(biāo)大幅降低。雞冠嘴金礦堅(jiān)持“富貧、厚薄、難易、大小”四個(gè)兼采,“盤(pán)活”貧薄難采等資源,提高資源利用率。同時(shí),抓住近幾年良好的市場(chǎng)機(jī)遇,加大對(duì)老采區(qū)的貧礦、小礦、難礦、殘礦、邊角礦的回采力度,減少資源開(kāi)采損失和浪費(fèi)。每年回收邊角礦和低品位礦石均在10萬(wàn)t以上。4)重視基礎(chǔ)技術(shù)工作,為采礦損失貧化管理打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。雞冠嘴金礦、祁雨溝金礦、金廠峪金礦等根據(jù)生產(chǎn)流程,建立采礦、選礦、充填等資源管理機(jī)構(gòu)和相應(yīng)管理制度,建立完善中段、礦脈、采場(chǎng)、礦房、間柱、頂?shù)字鶅?chǔ)量管理臺(tái)賬,建立完善各類采出礦臺(tái)賬和采場(chǎng)地質(zhì)圖冊(cè)、采場(chǎng)測(cè)量圖冊(cè)、采場(chǎng)施工圖冊(cè)、采場(chǎng)地質(zhì)資料二次圈定圖冊(cè)等一系列圖件資料,建立各類采場(chǎng)檔案,為采礦損失貧化管理打下了基礎(chǔ)。排山樓金礦以降低礦石貧化率和采礦損失率、提高回收率為突破口,把指標(biāo)與坑口、生產(chǎn)部等部門(mén)經(jīng)濟(jì)責(zé)任制緊密掛鉤,加強(qiáng)考核。同時(shí),強(qiáng)化爆破設(shè)計(jì)與施工管理。對(duì)擠壓爆破分級(jí)管理,將炮孔的排距由原來(lái)的1.40m改為1.25m,極大地降低了礦石大塊率,有效地控制了“兩率”指標(biāo)。在井下生產(chǎn)過(guò)程中,嚴(yán)把生產(chǎn)探礦、中深孔鑿巖和耙道出礦“三道關(guān)”,每天三班跟蹤采樣,再及時(shí)反饋到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),做到貧富兼采,從而達(dá)到了控制采礦損失貧化的目的。雞冠嘴金礦坑口與施工單位實(shí)行每日例會(huì)制度,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。技術(shù)人員每天深入到現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)中段、采場(chǎng),嚴(yán)格監(jiān)督檢查施工質(zhì)量。金廠峪金礦對(duì)每個(gè)外委殘礦回收隊(duì)伍配備了中層干部、現(xiàn)場(chǎng)管理人員、專職安全員、地測(cè)采技術(shù)人員,進(jìn)行全方位管理;調(diào)整坑口生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)責(zé)任制,把過(guò)去考核礦量改為現(xiàn)在考核金屬量和考核損失貧化指標(biāo);加強(qiáng)計(jì)劃安排和信息反饋,做到日調(diào)度。3問(wèn)題及改進(jìn)措施目前,巖金礦山采礦損失率、礦石貧化率的計(jì)算多數(shù)是通過(guò)間接方法測(cè)出采出的礦巖總量和品位,與計(jì)算的工業(yè)礦石量和品位進(jìn)行比較,即主要是通過(guò)間接法計(jì)算礦石貧化率和采礦損失率。這種方法所需數(shù)據(jù)往往是在采場(chǎng)完成出礦,甚至是選礦后得出,獲取數(shù)據(jù)時(shí)間長(zhǎng);且受人為影響因素較大,受礦化不均勻影響。有的礦山甚至缺少相應(yīng)的儲(chǔ)量、礦量、礦塊、塊段等技術(shù)臺(tái)賬和圖件,“兩率”計(jì)算缺乏完備的數(shù)據(jù)支撐。以上原因,將導(dǎo)致目前礦山關(guān)于“兩率”指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果可靠性較差。根據(jù)存在的上述問(wèn)題和所調(diào)查巖金礦山取得的成功經(jīng)驗(yàn),考慮到采礦損失貧化管理的主要影響因素是礦體地質(zhì)條件復(fù)雜程度和探礦工程控制程度、采礦工藝及方法、生產(chǎn)組織管理措施,以及采掘作業(yè)水平等,對(duì)如何規(guī)范巖金礦山進(jìn)行損失貧化管理工作,提出以下改進(jìn)措施:1)加強(qiáng)地質(zhì)探礦工作,提高礦塊地質(zhì)基礎(chǔ)資料的精度,尤其是要重視探采結(jié)合、二次圈礦等工作,將地質(zhì)工作與采礦工作緊密結(jié)合起來(lái)。加強(qiáng)礦體開(kāi)采過(guò)程中的地質(zhì)、取樣工作。2)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理和技術(shù)管理。在礦體、礦塊地質(zhì)條件,特別是厚度、品位、礦石品級(jí)、圍巖穩(wěn)固性、構(gòu)造影響等條件發(fā)生變化時(shí),適時(shí)調(diào)整采礦工藝,采用適合的采礦方法,控制一次采礦損失率和一次礦石貧化率。加強(qiáng)出礦管理,對(duì)圍巖不穩(wěn)定的礦塊要采取“快采快出”、“強(qiáng)采強(qiáng)出”等技術(shù)措施,降低二次損失貧化。3)加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)管理工作,建立資源管理機(jī)構(gòu)、管理制度,完善相應(yīng)管理技術(shù)圖件和資料。4)統(tǒng)一“兩率”計(jì)算方法。要求盡量采用直接法獲取相關(guān)計(jì)算參數(shù),提高“兩率”指標(biāo)的科學(xué)性。4加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)工