綜合配礦優(yōu)化管理在和尚橋鐵礦的應(yīng)用

鄭意，王叢林，鄧永前，楊秉陽

（安徽馬鋼礦業(yè)資源集團(tuán) 南山礦業(yè)有限公司，安徽馬鞍山 243000）

配礦是指為滿足礦石質(zhì)量指標(biāo)的要求，對品位、性質(zhì)不同的礦石，按比例進(jìn)行互相搭配，盡可能使之混合均勻。為確保和尚橋鐵礦石的生產(chǎn)，充分利用鐵礦石資源，必須進(jìn)行配礦，以保證輸出品位的穩(wěn)定。通過開展配礦工作，有利于保障輸出礦石的質(zhì)量和供礦生產(chǎn)的連續(xù)[1]。結(jié)合采場分層地質(zhì)平剖面圖、鉆孔柱狀圖和實(shí)際穿爆取樣數(shù)據(jù)等資料，應(yīng)用綜合配礦地質(zhì)預(yù)判系統(tǒng)，制定科學(xué)合理的綜合配礦方案，嚴(yán)格控制礦石損失與貧化，建立有效的礦石輸出控制程序，盡可能保證入選礦石品位均衡穩(wěn)定，為提高礦山資源利用率和改善選礦生產(chǎn)指標(biāo)創(chuàng)造有利條件。

1 礦體特征和礦石性質(zhì)

1.1 礦體特征

和尚橋鐵礦床共有四個礦體，自上而下編號為1、2、3、4，均產(chǎn)于閃長玢巖侵入體內(nèi)。礦床因分片勘探，其界線以19 線為界從西向東劃分為大尾山礦段（11～19 線）和馬塘礦段（19～27 線）。礦體圍巖及夾石均為磁鐵礦化閃長玢巖，礦體與圍巖呈漸變關(guān)系。

1.1.1 馬塘礦段

沿NE52°方向構(gòu)成一長約960m，寬約1300m，厚自5m 至130m 不等之礦帶，其產(chǎn)狀19線至23 線間近于水平，局部略有起伏，23 線以東起伏逐漸增大，形成一系列相連的隆起與低凹。3號礦體是構(gòu)成礦帶的主礦體，呈似層狀遍布全區(qū)，產(chǎn)狀與上述礦帶一致，礦體局部有狹縮、膨大或分叉尖滅等現(xiàn)象，平均厚28.01m，礦體賦存于+7～-219m 標(biāo)高。2 號礦體為次要礦體，在礦段內(nèi)沿走向長800m，沿傾向延深490～1043m，單層厚度5.63～46.86m，其產(chǎn)狀較平緩，局部有所起伏，為似層狀或透鏡狀。1、4 號礦體由幾個零星的小透鏡體組成，大致平行于主礦體產(chǎn)出。

1.1.2 大尾山礦段

大尾山礦段主礦體為3 號礦體，該礦體與馬塘礦段的3 號礦體為同一礦體，而其余三個小礦體在層位上亦相互對應(yīng)。3 號礦體走向長約850～900m，寬可達(dá)1100m，平均厚度為32.73m，最大延深140m。礦體總體走向NE60°左右，傾向NW，傾角0°～10°之間，為似層狀，賦存標(biāo)高為+10～-140m。礦體在走向和傾向上均具波狀起伏，形成隆起或凹陷，并具有分支復(fù)合現(xiàn)象。1、2、4 號礦體，為零星小礦體，呈透鏡狀大致平行于主礦體產(chǎn)出。

1.2 礦石類型

鈉長石化閃長玢巖浸染狀磁鐵礦是和尚橋鐵礦石的主要類型，礦體內(nèi)細(xì)脈、網(wǎng)脈狀磁鐵礦也可見。在采場上部礦石類型較多，常有氧化礦與原生礦并存，氧化礦為浸染狀假象赤鐵礦。

1.3 礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

礦石的結(jié)構(gòu)以它形—半自形晶結(jié)構(gòu)為主，其他有交代格狀結(jié)構(gòu)、周邊結(jié)構(gòu)和自形晶結(jié)構(gòu)等。

浸染狀構(gòu)造為礦石的主要構(gòu)造，其他構(gòu)造有角礫狀、脈狀、網(wǎng)脈狀、細(xì)脈和條帶狀構(gòu)造等。

1.4 磁鐵礦礦物的嵌布特征

礦石的主要工業(yè)礦物為磁鐵礦，自形晶程度差，晶體顆粒偏小，單晶、集合體狀與脈石接觸線大多呈曲折狀態(tài)，解離難度大。礦物與脈石礦物呈包體嵌布，互為包體，相互交代。鐵礦石粒度分布不均勻，變化范圍較大，為不均勻嵌布。

2 影響供配礦的因素

2.1 品位控制

礦體賦存于閃長玢巖侵入體中，圍巖和礦體呈漸變過程，界限不明顯，因此需要合理確定礦巖界限。馬塘礦段礦體地質(zhì)品位高，大尾山礦段礦體地質(zhì)品位偏低，采場礦體品質(zhì)差異明顯（礦石質(zhì)量見表1），巖性復(fù)雜，低品位礦無法單獨(dú)利用，入選后將嚴(yán)重影響各項生產(chǎn)指標(biāo)，給采場的生產(chǎn)組織和選礦生產(chǎn)指標(biāo)的持續(xù)穩(wěn)定帶來了較大困難。

表1 礦石質(zhì)量分布

2.2 礦石性質(zhì)

和尚橋采場始終存在上部開采，礦石類型較多，氧化礦和原生礦共存，礦石硬度、粘度及含水性差異懸殊，不同部位的礦石進(jìn)入選礦后，可能導(dǎo)致選礦對不同礦石的磨選難易程度發(fā)生變化，從而影響精礦質(zhì)量[2]。

2.3 選礦輸送

馬塘礦段因礦體上部出露于地表，高嶺土化在上部礦體中較為常見，往往呈松散粉狀、細(xì)粒狀，導(dǎo)致礦石進(jìn)入選廠后通過性差，磁鐵礦亦有被赤鐵礦化、泥化現(xiàn)象，易造成選廠各輸送環(huán)節(jié)“堵倉”，對選廠原礦處理量影響較大。大尾山礦段主要以塊狀礦石為主，利于選廠物流通過[3]。

3 綜合配礦的管理措施

3.1 礦石質(zhì)量管理

礦石的質(zhì)量管理應(yīng)有機(jī)結(jié)合地質(zhì)塊段品位、鉆孔巖性取樣和生產(chǎn)取樣，實(shí)現(xiàn)品位的定量管理。應(yīng)用綜合配礦地質(zhì)預(yù)判系統(tǒng)，綜合研究礦體賦存規(guī)律和礦體性質(zhì)（見圖1），制定穿爆區(qū)域，按品位要求進(jìn)行礦體圈定，有計劃地組織生產(chǎn)。

圖1 綜合研究礦體賦存規(guī)律和礦體性質(zhì)

3.2 礦巖分爆分采

在有條件的部位盡可能安排礦巖分穿分爆，應(yīng)用現(xiàn)有的地質(zhì)資料，經(jīng)現(xiàn)場定位分析，提前預(yù)測礦巖分布情況（見圖2），減少因爆破對礦石產(chǎn)生的貧化，為配礦提供更為有利的條件。在礦石的采裝配礦過程中，作業(yè)人員應(yīng)精細(xì)設(shè)備操作，注重礦巖分界，勤于觀察，以保證礦石品質(zhì)。提高穿孔爆破質(zhì)量，預(yù)防產(chǎn)生大塊和根底，以免采裝作業(yè)受到干擾，進(jìn)而影響配礦質(zhì)量。穿孔爆破前，應(yīng)由測量人員對爆破區(qū)域進(jìn)行實(shí)測，爆破后根據(jù)現(xiàn)場定位標(biāo)識出礦點(diǎn)的礦巖分界。

圖2 利用勘探資料現(xiàn)場定位分析

3.3 編制配礦計劃

根據(jù)生產(chǎn)計劃要求，在滿足選廠生產(chǎn)需求的前提下，合理編制日常的供配礦計劃。在供礦點(diǎn)有限的條件下，盡可能持續(xù)推行“多點(diǎn)配礦”的原則，以加強(qiáng)對入選礦石性質(zhì)和品位的控制，使入選礦石做到軟硬搭配、干濕搭配、低品位與高品位搭配。日常生產(chǎn)中根據(jù)選廠對礦石性質(zhì)的需求做出合理的調(diào)整，在保證入選品位的同時而兼顧選礦的物流通暢。

3.4 礦點(diǎn)出礦管理

礦石的物流運(yùn)輸是采場配礦的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其本質(zhì)是對出礦點(diǎn)出礦量的控制，以調(diào)節(jié)供礦品位和配礦效果。根絕各出礦點(diǎn)的礦石性質(zhì)和品位，并結(jié)合采裝運(yùn)輸成本，合理分配供礦車輛。采用固定配比調(diào)車配礦，即根據(jù)地質(zhì)資料計算配比值，分別向各出礦點(diǎn)的采掘設(shè)備派車。[4]在生產(chǎn)過程中，采裝運(yùn)輸人員均按要求作業(yè)，若技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)實(shí)際配礦效果與計劃預(yù)期有較大的差異，須及時進(jìn)行取樣驗證并對出礦點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。在礦石運(yùn)輸過程中，車輛嚴(yán)格執(zhí)行指令，調(diào)度監(jiān)控運(yùn)輸?shù)街付ㄐ读宵c(diǎn)，并按配礦要求進(jìn)行卸礦。

3.5 配礦數(shù)據(jù)分析

技術(shù)人員需要通過采礦空間布局、部位調(diào)整和時空關(guān)系等來完成不同性質(zhì)、不同品級礦石的合理調(diào)配，以滿足生產(chǎn)組織的需要和保持選礦生產(chǎn)的穩(wěn)定。在生產(chǎn)過程中，按時收集配礦數(shù)據(jù)，并對異常指標(biāo)進(jìn)行觀察分析，查找問題并實(shí)施整改。

3.6 健全考核機(jī)制

制定生產(chǎn)配礦管理考核辦法并嚴(yán)格執(zhí)行，對配礦計劃指標(biāo)、計劃實(shí)現(xiàn)率、配礦指令執(zhí)行情況等指標(biāo)和措施進(jìn)行監(jiān)督管理，以保障供配礦生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行[5]。

4 優(yōu)化效果

（1）和尚橋采場通過對入選礦石配比的管控，粉礦和塊礦、低品位礦和高品位礦的合理搭配，有效地降低了選廠的堵倉風(fēng)險，滿足了選礦的生產(chǎn)需求。

（2）合理利用了低品位礦石及選廠物流通過性差的粉狀礦石，使得采場各作業(yè)平臺得以持續(xù)推進(jìn)，緩解了采場生產(chǎn)空間狀態(tài)持續(xù)緊張的局面。

（3）以2017 年統(tǒng)計量為例，2017 年選廠入選礦石530 萬噸，入選品位完成18.77%，其中工業(yè)礦石291 萬噸，占生產(chǎn)礦石總量的54.9%，地質(zhì)品位為21.26%；低品位礦239 萬噸，占生產(chǎn)礦石總量的45.1%，地質(zhì)品位為16.51%。通過對配礦的優(yōu)化管理，穩(wěn)定了選廠的入選品位，并為選礦技術(shù)的回收工藝創(chuàng)造了有利條件，此后2018～2020 年入選礦石量和入選品位等指標(biāo)均有所提升（見表2）。

表2 選廠入選礦石量和品位

5 結(jié)語

和尚橋采場在生產(chǎn)組織上采用綜合配礦優(yōu)化管理方法，通過對采場配礦流程精準(zhǔn)控制的措施，加強(qiáng)了礦石生產(chǎn)的質(zhì)量控制。在日常生產(chǎn)中，往往受礦石性質(zhì)變化快、采場裝卸路線較為復(fù)雜、沒有配礦料場等客觀因素的影響，原礦質(zhì)量在一定范圍內(nèi)仍然會有波動，此外某些配礦指標(biāo)如可磨可選性的研究難以與現(xiàn)場生產(chǎn)及時聯(lián)動，綜合配礦管理還有待于進(jìn)一步優(yōu)化[6]。