露天水力开采堆积型锰矿矿石贫化.pdf

露天水力开采堆积型锰矿矿石 贫 化、 损 失 的 探 讨 广 西 一锰矿曾昭 【 摘要 】 本文以八一锰矿露天水力开采矿石贫化．损失计算方 法为实 例．论证了有关贫化．损失计算公式的台理性．通过对贫化损失产生 原因的 分析．提出了降低矿石贫化损失的措施． 【 主题词】锰矿石露天开采矿石贫记率计算方法 1 前言 目前一些矿 山，在计算矿石 的贫化率和 损失率时还存在一些问题，如计算公式有些 混乱、繁杂，把 “ 贫化率公式 与 “ 围岩混 入率公式 ”混 为一 谈，出矿品位 的取样 欠代 表性，计 算的原始数据不够精确等 。 由于 以 上种种原因，导致计算的结果没有可比性， 计算所得的贫化率、损失率，也不能正确评 价采矿方法是否 合理 ，不 好用 以考核矿 山生 产管理工作 的好坏 。 因此 ，对贫 化损 失的计 算问题仍值得深 入探讨。 由于采 矿方 法不 同，贫 化与损失的计算 方 法也应 区别对待。 本文投 以堆 积 型锰矿露 天 水力开采法 的八一矿为例 ，就贫他损失计 算工作 的 实 际 体 会，谈 谈 个 人 的一 些认 识 。 2 矿石贫化、损失的概念 论， 念 。 2． 1 为便于对矿石贫化损 失 计 算 公式的讨 首先须明确矿石贫化 与 损 失 的有关概 贫 化 指 在 矿 石 开 采 中， 20 由于 管理不妥 ，使设 计 回采矿体外 围的岩石 或表外矿 混入 ， 导 致采出矿石品位比其地质品位降低的现象。 如水力开采法，本应先剥后 采 的 而 未剥混 采 ，就使 覆盖 层随砂石一起 冲 采 混 入 矿石 里，或矿层底板围岩混进矿石中。贫化是以 品位 为考 核标志 的，故 以采 出矿石 的品 位 与地质 品位 的差值 同地质 品位 之 比值 ，并 用百分比表示，便称为贫化率。 2 ． 2掼失 系指矿石 开采 时 ，本应把设计 回采范围 内的地质工业矿量采出而实际未回采出的工 业矿量 部分 ，以 及巳回采 出的部分矿最 因在 洗矿、运输过程 中损失的矿置均称为矿石损 失或 损失 工业矿 置。 - 实际采 出矿量 不包括混入废石量与 地质矿聋的差值，称为损失量。损失量与地 质矿量的百分比，称为矿石损失率。实际采 出矿量 与地质矿 量的百 分比 ，即 为 矿 石 回 采 率。 损失有以下几种 8 开采损失在开采过程中， 由于冲采 不当，使矿石没有采完而丢失在采场中。如 矿层底板起伏，特别是囊状矿体和边缘矿体 等，水枪不能 把矿屡采净 引起丢 失。 中 国 锰业 9 4 1 9 9 1 维普资讯 b 洗矿溢流损失 已采出 朗 矿石， 由于 在冲采 时放矿不 均， 即突然放矿 过多， 致使 矿 浆浓度过大 ， 一些 矿石 随尾 矿浆流走而损失 。 C 运输损失运 矿汽车从 洗 矿 站矿仓 载运至 计量站途 中或 因装车 过满 ，或因车尾 挡板不 密封致使矿石漏失 在途 中。 3 八一锰矿贫化损失的 计算方法 3 ． 1矿床地质和 采矿 方法 广西八一锰矿是我国具有代表性的堆积 型 锰矿 。堆 积锰矿床一般柱状剖 面 自上而下 层序为 a植物生长层 } b 砖红色、棕黄 色橙软红 土层} C 堆积锰 矿层； d 棕红 、棕黄 色牯土一亚 粘 土或风化 破 碎硅质 页岩 、硅质灰 岩即基 岩残坡 积层。 地区的堆积锰矿多 分 布 在9 0 --1 2 0 m标 高的丘 陵 山顶 和平缓 山坡上 ，向小咎和低洼 地带逐渐 减少甚至尖 灭。矿 体产于第四系 中 更新 统粘土～亚粘土 中。 矿体形态 以似层状 、 薄层状为主，囊状 、透镜状兼而有之。在某 些地段 尚可 见到 1 3层 含 矿 率 很 低的夹 层。矿体倾角较缓，多在2 0 以下， 且与地形 坡 度相一致 ，矿 体埋 藏 浅，最 深 为 8 ． 1 m， 平 均深 不足1 m，多数矿 体 裸 露 于地表。 宥 复盖层者亦属松软 的红 或黄土层。 鉴于矿区地形、矿床赋存的特点及矿石 本身内部结构及复盖土的松散，遇水易脱泥 等有利条件，故采用水力开采。水力开采工 艺流程见图 。水枪冲采表 土、矿层、 ． 形成 泥 矿浆 ，直接经 明沟自流到砂泵站 的集矿 池 ， 再由砂系扬送到冼矿站溢流槽进入洗矿机 ， 或经明沟冉流到洗矿站溢流槽进入洗矿机。 矿石经冼矿机擦洗脱泥、脱水后送入振动筛 筛分，按粒级分别进入矿 仓，最后用汽车分 别装载运至计量站地中衡称置后堆置在指定 地点待 用。不 能随矿浆水 自流到集矿 池去 的 木力肄墨 一 r 明l掏 自蠢 木力语t f 宜端分经 7 5 m m F ’ 7 5 m m l I 。 I I 。- ‘ ’覃 ● l 上咕台矗持指定毫直堆I ■坫尊■ 一 『 一 l 窘指 定 址 堆冒 上蛄 台一 外嗣 待 用、 露天水 力开 采工 艺流程圈 大块矿石 粒径7 5 ram 则用人工收集。 3 ． 2 贫化、损失 计算 露天 水力开采堆 积锰 矿 的 贫 化损失计 算， 包括从水 枪冲采起算 ，直 到将矿石装 运 到计 量站 称量 的全过程 。因此，计算损失是 含采矿、洗矿和运输三部分的总和。现以本 矿～采场2 5 号点 1 号泵站为例来计算贫亿、 损失地质矿量 Q 为6 6 1 9 t ，地 质 平均品 位 C 为2 6 ． 7 2 ，地中衡统 计 采 出总矿置 T 为6 1 0 4 t ，采出矿石平均 品 位 C 为 2 4 ． 7 7 ， 测得混入围岩品位 C。 为3 ． 2 3 ％ 计 算 自 冲 采至该泵站的贫化率、损失率。 根据上述资料试算如下； a 矿石贫 化率 P P 学 l O O ％ 7．3 0 b围岩混入 率 P P ， 器 Ⅷo 8． 30 c 围岩混 入置 R RTP 6 1 0 48 ． 3 O ％ 5 0 7 t d实际采出净矿置 Q Q - T R 6 1 0 4 5 0 7 5 5 9 7 t 中 国锰业 94 1 9 9 1 2 1 维普资讯 e 矿石损失 量 Q o Q 0QQ J6 6 1 9 5 5 9 71 0 2 2 t f 矿石损失率 K K 6 百 6 1 9 -5 5 9 7 x1 0 0 ％ 一 Q 6 6 1 9 1 5． 4 4 g 矿 石 回 收率 ￡ ￡1一 K 11 5． 4 4 8 4 ． 5 6 式 中P 贫 化率，％ C 采 出矿石平 均品位， P 围岩混入率 ， R 围岩混入量 ，t Q 实际采出净矿量 不含围岩 ， E Q。 矿石损 失量，t K 矿石损 失率 ， ￡ 矿石 回收 率， 从 以上计算结果可知 ，当混入围岩含有 晶位 时，用 P 代替P是不 当的 因为混 入的 围岩 含有品位 时的贫 化应 当比混入 的围岩 不 含有品位时的贫化小， 可是， 从 上面实例计算 结果是当混入的围岩含有品位 时，反会使实 际的贫化率增大，无疑，是不合情理的。因 此P ， 不 能代 替P 。 8 ． 3 计算 参数的确定 参数确 定得正确与 否，直接 影响 到贫 化 损失 计算结果的准确 性， 也反 映 出贫 亿损失 的真 假性。 3 ． 3 ． 1地质矿最 Q 系指工业矿量。在计算矿量肘，以生产 勘探 资料 为基础 必须 是高级储量。在完 成回采工程后，须按回采范围图线内圈算回 采矿量，圈算结果即作为矿石贫化、损失计 算 的依据 。 3 ． 3 ． 2地质 品位 C 采用块段储 量加权 平均求得地质矿 量的 总平均 品位 。 3 ． 3 ． 3采 出总矿 量 T 2 2 本矿采出总矿量数应包含有；a洗矿机 的出矿量， b 人工收集 的大矿 7 f rom 量 ； c 汽车装运 中的损失 量， d 洗矿 尾矿 溢流损 失基l e开采中圈岩、废石混入量等五部分 矿量。 前两 部分矿 量可直 接按地 中衡 称量计 ， 后三部分矿量需经实际测定计算得之 测定 方法在此不 赘述。 3 ． 3 ． 4 采 出矿石 品位 C 在洗矿机振动筛 上或在运 矿 汽 车 上用 “ 攫取法”取样。 样品要有代表性 。 通过实践 证 明，若 在洗矿机 振动筛 上取样时，用直径 约2 0 c m取 样瓢每 隔1 5 ml n 取 一次样，样重约 I k g 。按 洗矿工班生 产矿量数所取得的样品 组台为一个样，即代表该采矿工班出矿量的 品位，若 在运矿汽车 上取 样者 ，取样方 法按 一 线三 点布 置，每车取样 重 约2 k g 为宜。根 据 各工班 出矿置 与其对应 的出矿品位，用加 权 平均求得 洗矿 机 出矿的平均 品位。其它部 分 矿亦 以此推理 求得 其 出矿 的平均 品位。最 后用 以上五 部分 的出矿量和其相 对应 的出矿 品位用加权 平均求 得 该采点 或该矿块 总的出 矿平均 品位 3 ． 3 ． 5 围 岩品位 C 2 从取 来作测定 “ 采 出矿品位 的样 品中 选 出围岩 来， 并记下数 字。然后 把选出 的围 岩 进行样品加 工处 理后送交 化验 ，化验结果 即作为围岩 品位 。 4 计算公式推导 依据贫 化、损失的概念， 能推 导出如下 的计算公式。 4 ． 1 贫化 率 产生贫 化的原因是高品位矿石的损失和 围岩的混入两大 因素 故贫 化率即包含 品 位降低率”又 包含 “ 围 岩 馄 入 率”两个意 思。由此可推导出贫化率的计算公式； a 品位降低率计算公式 中国锰业 94 1 9 9 维普资讯 P i 0 0 ％ I b 围岩混入率计算公式 D P i 0 0 ％ 2 l 以上1 式 习炳 称 “ 闯接法”， 2 式 称 直 接法”。根据贫 化率的定义，笔者认 为应 以 “ 品位 降低率 ”公 式计算较为正确 合 理。因为它 既包含高品位 矿损失 因素，亦 包 含有围岩 混 入 因 素，它是一个综合性的指 标 。水 力冲采法开采 ，地 测人员无 法进入工 作面实测，因此，都采用 “ 闯接法”来计算 贫化率。 在此，值得提出探讨的是，在有关参考 书上提到，用 间接法 计算贫化率对，当 围岩不含品位者，用 I 式计算，当囤岩含 有品位者，则用下面公式计算 P Ce -CI 1 。 。 ％ 3 笔 者认为 I 式从 理论推 导和概念上都 是合情理 的，而 3 式 是不妥当的。其理 由 是 ； 第一， 3 式实质 上是计算围岩混入率 的公式，可 以从下面 引证t 采 出总矿 量 含围岩 T QQ R A 采 出金属 量 TCl QCQ。 CRC 2 B 以上两式Q。 和R 是未知数，T，Q 、 C、 CI 、C 均为巳知数，故可将 A 式与 B 式联立t ，T QQ。 R t T c ． QcQ cRc 由 C 求 得Q QTR 把 E 代八 D 得t C D E TCl QC一 Q TR CRC QC一 QCTCRC RC QC QCTCRCRC3 TC RC RC ‘ TC 【 TC RC RC 2 ． TC ． 一 TC RC 一 RC T C l CR C 一 C R T } T 澄㈩ 由4 式可得 澄 ， 很 清楚地看 到 5 式 与 2 式 完全 是一样 的，可 以 肯 定 它 就 是 围 岩 混 入 率 的 计 算公式。由此得出 3 式不能与 1 式混为 一 谈，虽然当围岩品位等于零时，计算结果 数值是一样，但两者所表明的含义是不槽屙 的。 第二 ，客观上混入 的 围 岩 含不 含有品 位， 是对 贫化有一定影 嘀的。按贫 化率的定 义看，当混入的囤岩含有品位时，出矿品位 就应比不含品位时要高，即与地质品位槽比 降低得要少，贫化率亦小，这完全是符合情 理的。但恰好相反，当混 入 围 岩 含有品位 时，用P 代替P ，其结果反会使实际的贫化 率 增 大 ， 印 c ； ， 显 而 易 见 ， 公 式 3 是不妥当的，它违背了贫化率定义的客 观实际。只有公式 1 才是唯一正确反映出 以上的客观相互关 系。 ． 4 ． 2 ■署混入■ ● R ， T 臣 ． 4 ． 0 实际采 出净矿■ Q - R - T 1 一 爨 4 ． 4 矿 石摄 失■ Q - Q l 心 T i 一 潍 中国锰业 94 1 9 9 1 2 3 维普资讯 4 ,r i , 矿石擅失搴 K 字旦 1一 1 一 C- 一 C 1 - [ 1 一 苫 潍 ] l o o n 当围岩 不含品位肘 c ； O， 可用 简 化 公 式 。 K_ 1一 ● 。 0矿石 回收率 ‘ e 1 一 K T 告 川％ 当 圄岩不 含品位 c 0时，可 用下面简 化 公式； 器l x 1 5 结 论 I ． 1 堆积锰矿露天水力冲 采 法，运用 “ 品 位降 低率指标 来表示矿石 的贫化损失即用 阃按法计算，是符合贫化损失的概念和涵义 的。 通过试算 和生产实践证 明是适 用的。 ．2 通过公式推导证明， P 是 贫化率的计算 公式， P 是围岩混入率的计 算 公 式。当c 0时，其计算结果虽然PP ，但 两者的 概念是不一样的，不可混为一浚。 24 5 ． 3 用间接法计算贫化 损 失，每一个原始 数 据都 直接影 响其精度，所 以必须严格按 有 关要求去做，确定参数务必要准确，可靠， 具有代表性、这样才能保证计算结果的真实 性。 6 降低贫化损失的措施 根 据本矿水力开采 工艺 流程 的特 点 以及 上述计算 分析，提 出降 低贫 化损 失的措施如 下 t 6 ． 1 降 低贫 化的措施 a必须 坚持 贯彻执行先 剥后采 ， 剥 离先 行的开采方针，避免表土废石的混入I b 提高水枪工的冲采操作技术， 对高品 位的囊状矿体要提高回采率，减少高品位矿 的丢 失J C 流矿 沟尽 可能用铁 槽或术槽代替 ， 以 避 免流矿 淘沟底 、沟壁 的废石 混入。 8 ． 2 降慨损失的措施 a 提高水枪工的操作技术水平， 尽量做 到一次 冲采 干净，提 高 回采率，减 少遗 留矿 体J b 冲采 时放 矿要 均匀，避 兔 矿浆浓度 突然过大而增加尾矿溢流的损失I C 经 常检查运矿汽 车 后 门挡板是否关 得严 密或有空隙，堵塞汽 车 运 输 损失，同 时，注意在洗矿机矿仓装 车 时 不 要装得过 满，防止矿石从车上泄下而丢失I d 夜间作业要保证充足照明， 避免漏采 或采不 到底等现象 的发生。 中 国锰业 9 4 1 9 9 ] 遵 一 维普资讯