上房溝鉬鐵礦區(qū)高滑石型難選礦石配礦管理方法

周曉將，畢惠珍

(1.洛陽富川礦業(yè)有限公司， 河南 洛陽市 471500；2.洛陽欒川鉬業(yè)集團(tuán)有限公司， 河南 洛陽市 471500)

配礦管理是礦山生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，入選礦石可選性的高低直接影響企業(yè)效率及資源利用率。在沒有強(qiáng)大的地測數(shù)據(jù)平臺支撐前提下，礦山軟件系統(tǒng)目前不能達(dá)到精細(xì)化配礦管理要求，需人機(jī)交互完成。為解決上房溝鉬鐵礦區(qū)礦石配礦管理問題，通過技術(shù)部門、生產(chǎn)部門、選礦廠溝通協(xié)作、整合數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)配礦管理從計(jì)劃編制、執(zhí)行反饋、調(diào)整更新的閉環(huán)管理。

1 礦山簡介

1.1 礦區(qū)地質(zhì)

上房溝鉬鐵礦區(qū)位于河南省欒川縣冷水鎮(zhèn)，是東秦嶺欒川鉬礦田的重要礦床之一。礦床鉬平均品位0.134%，鉬金屬儲量72×104t，共生鐵及伴生鐵5991.29×104t[1]，礦區(qū)主礦體沿東西走向長900 m，局部延伸達(dá)1120 m，礦化深度大于1000 m。礦區(qū)巖漿巖廣布，變質(zhì)作用復(fù)雜而強(qiáng)烈，地層大都為前寒武變質(zhì)巖系，出露地層主要為中元古界薊縣系上欒川群煤窯溝組變質(zhì)巖系[2]。鉬礦床周圍伴隨巨大花崗巖基，鉬礦床形成與強(qiáng)酸性斑巖體關(guān)系密切，花崗斑巖體是鉬礦床的成礦母巖。礦區(qū)主要蝕變類型有矽卡巖化、硅化、鉀長石化及黑云母化、絹云母化。

1.2 礦山開采現(xiàn)狀

礦區(qū)采礦證面積1.207 km2，前期境界開采面積68.5 hm2，設(shè)計(jì)開采標(biāo)高1440 m～1020 m。2012年停產(chǎn)，2019年復(fù)產(chǎn)進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)后，進(jìn)行了規(guī)?；a(chǎn)。礦區(qū)已揭露開采面積46.5 hm2，開采標(biāo)高1440 m～1240 m。

2 難選礦石配礦管理影響因素分析

2.1 礦石難選因素

滑石為鎂硅酸鹽礦物，層狀結(jié)構(gòu)，表面呈非極性，疏水性極強(qiáng)，為已知最軟礦物，在磨礦過程易泥化[3]。上房溝鉬鐵礦區(qū)自生產(chǎn)以來，影響鉬金屬高效回收的關(guān)鍵問題為對入選原礦滑石含量的控制。

2.2 多指標(biāo)配礦相互關(guān)聯(lián)性

上房溝鉬鐵礦區(qū)配礦控制指標(biāo)有鉬品位、磁鐵品位、氧化率、滑石含量、巖性比例，根據(jù)現(xiàn)有資料，配礦控制指標(biāo)變化規(guī)律及指標(biāo)控制依據(jù)如下。

（1）鉬礦體圍繞花崗斑巖體內(nèi)、外接觸帶產(chǎn)出，空間分布受接觸帶形態(tài)控制，形態(tài)如“倒置杯狀體”，緊密地籠罩在一個(gè)向南西60°左右方向側(cè)伏的筒狀花崗斑巖體上。根據(jù)地勘數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，鉬品位變化區(qū)間為0.03%～0.49%，一般鉬品位區(qū)間為0.085%～0.147%，最高品位 10.24%，鉬平均品位為0.134%。在水平方向上，鉬礦化南強(qiáng)北弱，東西兩側(cè)強(qiáng)、中部弱。配礦鉬指標(biāo)以公司年度、月度采剝計(jì)劃為依據(jù)，通過旬計(jì)劃、班計(jì)劃進(jìn)行鉬配礦品位±5%波動(dòng)區(qū)間控制。

（2）磁鐵礦形成于鎂質(zhì)矽卡巖的晚期—磁鐵礦階段，是輝鉬礦化階段的成礦圍巖的組成部分。磁鐵礦多富集于距離巖體侵入接觸帶 100 m～150 m范圍內(nèi)的鎂質(zhì)矽卡巖中，在確保鉬品位穩(wěn)定的前提下，對磁鐵品位進(jìn)行下限控制，不設(shè)置波動(dòng)范圍。

（3）蝕變碳酸鹽巖型礦石中含有滑石，其他3種類型礦石中不含滑石，滑石含量大于30%的蝕變碳酸鹽巖型礦石圈定面積8.55 hm2，占礦區(qū)已揭露面積18.4%，根據(jù)出露面積，圈定大于30%的高滑石礦占總礦量比例22.2%?；筛⌒耘c鉬的可浮性相仿，是影響鉬精礦品位提高的主要有害礦物組份。磁鐵礦與滑石共生關(guān)系密切，呈正向相關(guān)，滑石含量越高，磁鐵品位越高。配礦管理控制過程中，根據(jù)高滑石礦揭露程度進(jìn)行上限控制，入選原礦綜合滑石含量≤18%。

（4）上房溝鉬鐵礦區(qū)氧化帶較發(fā)育的有兩處，一是分布在礦區(qū)西部，氧化深度一般60 m～110 m，已基本采盡。二是分布于礦區(qū)北側(cè)，現(xiàn)已大面積揭露。礦區(qū)蝕變碳酸鹽巖型礦石易氧化、花崗斑巖型和輝長巖型氧化程度低。礦床深部致密狀角巖型鉬礦石沒有被氧化。根據(jù)礦石中鉬的氧化程度劃分為：氧化率＞30%為氧化礦石、10%＜氧化率≤30%為混合礦石、氧化率≤10%為硫化物礦石。氧化礦礦石量為1200萬t左右，鉬品位0.154%，占總礦石量的3.3%。氧化礦目前暫不能利用，配礦管理控制過程中以避免氧化礦入站為主，入選原礦以硫化物礦石為主，氧化率進(jìn)行上限控制，氧化率≤10%。

（5）根據(jù)不同圍巖的特征，礦區(qū)范圍內(nèi)礦石的自然類型主要分為4類：蝕變碳酸巖型、花崗斑巖型、輝長巖型和角巖型。蝕變碳酸巖型礦石的金屬量約占總礦石量55%，其他3種類型礦石約占總礦量的45%。角巖型礦石埋藏于深部，暫出露較少，配礦以蝕變碳酸巖型、花崗斑巖型、輝長巖型為主。蝕變碳酸巖型礦石含鐵、滑石含量大于18%，除氧化礦外，蝕變碳酸巖型礦石氧化率≤5%?；◢彴邘r型、輝長巖型礦石不含滑石，含鐵極低，氧化率≤10%。根據(jù)時(shí)期剩余礦量巖性比例的不同，配礦巖性比例為蝕變碳酸巖型55%，花崗斑巖型35%，輝長巖型10%。

2.3 現(xiàn)階段配礦管理難點(diǎn)

2.3.1 組織方面

生產(chǎn)組織程序不合理，不能充分發(fā)揮技術(shù)指導(dǎo)生產(chǎn)的優(yōu)勢，計(jì)劃編制人員不能直接面對生產(chǎn)。無序生產(chǎn)干擾計(jì)劃布局，導(dǎo)致專業(yè)的人不能負(fù)責(zé)專業(yè)的事，生產(chǎn)管理和技術(shù)管理協(xié)同性較差。

2.3.2 計(jì)劃編制

計(jì)劃編制及執(zhí)行控制存在困難，可用地勘數(shù)據(jù)少，勘探網(wǎng)度大，由于采剝計(jì)劃編制方式的局限性，勘探模型用于五年規(guī)劃尚可，用于年度采剝計(jì)劃則經(jīng)常性出現(xiàn)局部失真。年度采剝計(jì)劃、月計(jì)劃需借助生產(chǎn)勘探數(shù)據(jù)來編制實(shí)施，生產(chǎn)勘探需投入大量資金，實(shí)際操作難度較大。周配礦計(jì)劃及班配礦計(jì)劃是礦山企業(yè)計(jì)劃編制重中之重，班配礦計(jì)劃最易受人為干擾，需多部門配合，以人機(jī)交互的方式來實(shí)現(xiàn)。

2.3.3 軟件應(yīng)用

礦業(yè)三維應(yīng)用形式化，現(xiàn)有國內(nèi)主流的幾款礦業(yè)軟件的操作習(xí)慣各有優(yōu)缺點(diǎn)，在多系統(tǒng)生產(chǎn)管控平臺應(yīng)用方面各有所長。目前國內(nèi)礦山在推進(jìn)三維礦業(yè)軟件過程中大多以數(shù)字化礦山建設(shè)為目標(biāo)，但結(jié)果均不太理想[4]。企業(yè)在實(shí)際操作過程中會出現(xiàn)會操作的人員不參與具體生產(chǎn)，生產(chǎn)人員不會操作的情況，編制的配礦計(jì)劃往往不符合現(xiàn)場實(shí)際情況，導(dǎo)致執(zhí)行困難。

2.3.4 溝通協(xié)調(diào)

礦山與選礦廠溝通問題，礦山在配礦過程中受礦化不均勻，鏟裝設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備調(diào)度及時(shí)性等因素影響，易出現(xiàn)品位波動(dòng)。配礦均衡、提高入選礦石可選性始終是礦山的重要話題。選礦廠受自身考核指標(biāo)影響，一味追求通過提高礦山品位來提高精礦產(chǎn)量、回收率、選礦比等指標(biāo)。如何建立礦山與選廠的溝通對接是配礦管理的重要環(huán)節(jié)。

2.3.5 技術(shù)難點(diǎn)

礦堆爆破后爆堆偏移參數(shù)確定難，GPS定位不能有效解決精確圈定實(shí)時(shí)推進(jìn)品位問題。分穿、分爆、分鏟、分運(yùn)、分選在執(zhí)行不到位，效果不能滿足配礦要求。配礦管控控制指標(biāo)多，多指標(biāo)相互影響，軟件系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

3 上房溝高滑石難選礦石配礦管理流程

3.1 計(jì)劃編制流程及組織

上房溝鉬鐵礦區(qū)長短期采剝計(jì)劃主要由五年規(guī)劃、年度采剝計(jì)劃、季度采剝計(jì)劃、月度生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、周配礦計(jì)劃、日配礦計(jì)劃組成。五年規(guī)劃、年度采剝計(jì)劃為每年9月份滾動(dòng)編制，由集團(tuán)部室組織相關(guān)部門實(shí)施。季度采剝計(jì)劃、月度生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃由技術(shù)部門編制，生產(chǎn)部門配合。周配礦計(jì)劃、日配礦計(jì)劃組成由生產(chǎn)部門編制，技術(shù)部門配合。

3.2 難選礦石配礦管理重點(diǎn)

3.2.1 配礦數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

按月度生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃要求劃分重點(diǎn)推進(jìn)區(qū)域，優(yōu)先保障重點(diǎn)推進(jìn)區(qū)域作業(yè)設(shè)備。周配礦計(jì)劃以實(shí)收現(xiàn)狀圈定計(jì)劃推進(jìn)量及品位，日配礦計(jì)劃根據(jù)上房溝鉬鐵礦區(qū)15 m臺階高度，礦石體重2.84 t/m3，不同型號作業(yè)設(shè)備每日作業(yè)能力來計(jì)算設(shè)備作業(yè)半徑，每日配礦前收集作業(yè)設(shè)備坐標(biāo)并上傳系統(tǒng)，配礦管理員根據(jù)坐標(biāo)及作業(yè)半徑范圍內(nèi)炮孔品位，及單孔面積加權(quán)圈定作業(yè)設(shè)備來推進(jìn)配礦品位（見圖1），對于爆破后樣品化驗(yàn)未出結(jié)果區(qū)域配礦品位根據(jù)勘探數(shù)據(jù)庫及生產(chǎn)勘探模型圈定（見圖2）。

圖1 配礦品位圈定

圖2 勘探數(shù)據(jù)及模型

3.2.2 配礦計(jì)劃編制與執(zhí)行

在確定每日配礦品位基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場各作業(yè)點(diǎn)難易程度編制配礦計(jì)劃執(zhí)行表，配礦計(jì)劃執(zhí)行表主要包含爆堆編號，鏟裝點(diǎn)坐標(biāo)、計(jì)劃量、運(yùn)輸功、鉬品位、氧化率、滑石含量、磁鐵品位、礦石自然類型等。配礦計(jì)劃執(zhí)行表經(jīng)科室審核后發(fā)送至鏟裝及運(yùn)輸設(shè)備，由調(diào)度員負(fù)責(zé)具體執(zhí)行。配礦過程中嚴(yán)格按時(shí)間段及不同礦石質(zhì)量比例執(zhí)行，避免入選礦石質(zhì)量波動(dòng)。

3.2.3 配礦計(jì)劃執(zhí)行分析

每期配礦計(jì)劃執(zhí)行完成后，對計(jì)劃執(zhí)行效果進(jìn)行分析。每日對配礦執(zhí)行指標(biāo)與選礦廠反饋執(zhí)行進(jìn)行對比，入選礦石性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)及時(shí)與選廠溝通。

3.3 存在問題

上房溝鉬鐵礦區(qū)由于多年停產(chǎn)，各項(xiàng)基礎(chǔ)薄弱，配礦管理工作系統(tǒng)化不強(qiáng)，過多依靠人工統(tǒng)計(jì)復(fù)核。目前，采用 Dimine數(shù)字礦山軟件系統(tǒng)平臺實(shí)現(xiàn)了配礦管理系統(tǒng)化，切實(shí)有效地減少了手工計(jì)算的工作量[5]。

表1 配礦計(jì)劃執(zhí)行表

4 結(jié)論

2020 年前5個(gè)月完成配礦鉬品位0.164%，選廠反饋鉬品位0.161%，集團(tuán)仲裁鉬品位0.156%。配礦鉬品位與選廠反饋鉬品位偏差率1.83%，配礦鉬品位與集團(tuán)仲裁鉬品位偏差率4.88%。鉬品位偏差率滿足要求，氧化礦及滑石含量控制均達(dá)到了計(jì)劃要求。