吳延平

（國家電投集團(tuán)貴州遵義產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司，貴州 務(wù)川 564305）

國家電投集團(tuán)貴州遵義產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司瓦廠坪鋁土礦采用綜采工藝開采，由于該礦地質(zhì)條件較為復(fù)雜，且鋁土礦在礦石質(zhì)量方面的要求較嚴(yán)格，提出了對(duì)不同質(zhì)量礦石進(jìn)行分采、分運(yùn)、分裝、分儲(chǔ)的“四分”法生產(chǎn)工藝，使采出礦石盡可能保持原始特性并降低礦石貧化率，從而有效提高資源的利用程度。

1 “四分”法生產(chǎn)工藝介紹

通過對(duì)地質(zhì)資料、鉆孔資料的認(rèn)真分析認(rèn)為，瓦廠坪礦礦石質(zhì)量變化區(qū)間較廣、幅度較大，其礦體厚度變化也較大，由于采煤（礦）機(jī)滾筒直徑固定、采高范圍相對(duì)不大，在開采過程中礦體厚度變化較大、超出采礦（煤）機(jī)采高范圍時(shí)，造成采出礦石質(zhì)量不穩(wěn)定；尤其是在礦體厚度變薄時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致圍巖混入增大，造成部分礦石質(zhì)量急劇下降，同時(shí)該部分礦石與品位較高礦石無序混合后，影響整個(gè)采出礦石質(zhì)量。

采用“四分”法生產(chǎn)工藝后，通過充分利用數(shù)字化技術(shù)的適時(shí)品位檢測(cè)、信號(hào)傳輸、信息共享等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)分采、分運(yùn)、分裝、分儲(chǔ)等功能，避免不同品位礦石混合而導(dǎo)致的礦石質(zhì)量大幅下降。

礦石分采、分運(yùn)、分裝、分儲(chǔ)示意圖

1.1 分采

在回采前對(duì)工作面礦石進(jìn)行采樣化驗(yàn)，按照化驗(yàn)結(jié)果將工作面擬采礦體劃分為若干個(gè)區(qū)段；然后根據(jù)各區(qū)段的質(zhì)量、長(zhǎng)度、厚度等數(shù)據(jù)調(diào)整采礦機(jī)等設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，制定當(dāng)期工作面開采方案；在回采時(shí)對(duì)不同區(qū)段礦石進(jìn)行分采，實(shí)現(xiàn)采出礦石按照質(zhì)量品位的不同分別進(jìn)入運(yùn)輸系統(tǒng)。同時(shí)在開采過程中利用快速光譜檢測(cè)手段適時(shí)檢測(cè)工作面礦石品位變化情況，偏差較大時(shí)需及時(shí)與地面生產(chǎn)調(diào)度室進(jìn)行匯報(bào)，并及時(shí)調(diào)整開采方案。

1.2 分運(yùn)

在運(yùn)輸系統(tǒng)利用專門技術(shù)對(duì)不同品位礦石適時(shí)所在位置進(jìn)行質(zhì)量跟蹤定位，確保不同品位礦石在運(yùn)輸系統(tǒng)中不進(jìn)行混合。同時(shí)在地面礦倉預(yù)先設(shè)定不同品位區(qū)間，根據(jù)工作面礦石采樣化驗(yàn)結(jié)果，相應(yīng)品位礦石經(jīng)運(yùn)輸系統(tǒng)分運(yùn)至對(duì)應(yīng)品位的倉內(nèi)。

1.3 分裝

地面調(diào)度指揮系統(tǒng)緊密結(jié)合當(dāng)天工作面礦石品位劃分及產(chǎn)量預(yù)測(cè)，準(zhǔn)確掌握當(dāng)前礦倉內(nèi)各種品位礦石情況；然后根據(jù)調(diào)度指令，分別在地面礦倉將指定品位、重量的礦石及時(shí)運(yùn)至氧化鋁場(chǎng)地分儲(chǔ)地點(diǎn)。

1.4 分儲(chǔ)

在氧化鋁原礦堆場(chǎng)按照礦石不同品位分設(shè)4～8個(gè)儲(chǔ)運(yùn)點(diǎn)進(jìn)行存儲(chǔ)，氧化鋁廠根據(jù)其當(dāng)前生產(chǎn)情況，在各儲(chǔ)運(yùn)點(diǎn)按照配礦數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果（品位及相應(yīng)重量）配礦及均化后進(jìn)入工藝流程。

根據(jù)“四分”法生產(chǎn)工藝的技術(shù)分析，礦石質(zhì)量管理的核心在于數(shù)字化控制技術(shù)。只要“四分”法的各個(gè)階段嚴(yán)格按照設(shè)定的程序進(jìn)行生產(chǎn)，即可實(shí)現(xiàn)礦石資源的最大化回采及利用，也可保證氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)的正常性與連續(xù)性，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)調(diào)生產(chǎn)和效益最大化。

2 “四分”法生產(chǎn)工藝應(yīng)用的核心

分采是“四分”法生產(chǎn)工藝的核心，通過工作面對(duì)不同質(zhì)量礦石的分采，保證采出礦石貧富分開，同時(shí)充分利用分運(yùn)、分裝技術(shù)送至氧化鋁原礦堆場(chǎng)分儲(chǔ)，使不同質(zhì)量品位礦石得以充分合理利用。

2.1 準(zhǔn)確掌握工作面礦石品位

要做到工作面不同品位礦石的分采，必須要做好工作面礦石的采樣化驗(yàn)、分析，準(zhǔn)確掌握工作面礦石品位分布情況，并依此制定可行的工作面開采方案。

首先是采集回采工作面的斜長(zhǎng)、礦體厚度、礦石類型及其組合（1～5）變化、礦石品位及分布變化、產(chǎn)狀等基本參數(shù)，利用礦山三維軟件繪制動(dòng)態(tài)三維采礦地質(zhì)立體模型，相關(guān)數(shù)據(jù)錄入礦山生產(chǎn)指揮系統(tǒng)。

然后在當(dāng)前工作面中按礦石品位明顯變化情況劃分為若干區(qū)段，利用刻槽取樣、鉆屑取樣等方式進(jìn)行取樣化驗(yàn)，按所采樣品的化驗(yàn)結(jié)果加權(quán)平均值作為該段的初始礦石品位。若工作面礦石質(zhì)量較為均勻或無明顯變化，則按20米間距均勻布置采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣。工作面采集的樣品必須立即包裝并貼上明確標(biāo)識(shí)，工作面各質(zhì)量區(qū)間的樣品采集完畢后，立即派專人乘坐交通工具送交地面化驗(yàn)室進(jìn)行處理，該結(jié)果作為工作面回采各區(qū)段的初始平均品位。

2.2 合理制定開采方案

每天由技術(shù)人員將當(dāng)天準(zhǔn)備回采的礦石品位分區(qū)、分段、分層及組合等技術(shù)參數(shù)，利用礦山三維軟件繪制動(dòng)態(tài)三維采礦地質(zhì)立體模型，相關(guān)數(shù)據(jù)錄入礦山生產(chǎn)指揮系統(tǒng)。由礦總工程師及質(zhì)量管理人員制定當(dāng)天的工作面分段采高、分層截割分界點(diǎn)及設(shè)備運(yùn)行參數(shù)調(diào)整等詳細(xì)的工作面回采方案，并通過礦山生產(chǎn)指揮系統(tǒng)將指令傳達(dá)到工作面當(dāng)班生產(chǎn)負(fù)責(zé)人，嚴(yán)格按此方案進(jìn)行生產(chǎn)。

首先根據(jù)“綜合采樣法”確定的工作面傾斜長(zhǎng)度上各塊段的礦石平均初始品位差別，劃定不同的開采區(qū)間，開采區(qū)間的個(gè)數(shù)就是礦石品種個(gè)數(shù)。（附圖4：工作面采樣平面圖）

其次根據(jù)刻槽采樣化驗(yàn)、分析結(jié)果確定開采區(qū)間內(nèi)采高，在同一開采區(qū)間內(nèi)，組合各分層的品位有差別，因此要以綜合品位能達(dá)到開采品位下限為標(biāo)準(zhǔn)來確定采高，并在工作面上對(duì)采高范圍進(jìn)行明顯標(biāo)識(shí)。

然后結(jié)合采煤（礦）機(jī)采高范圍，確定進(jìn)刀方式、截割方式、回采順序、推溜方式等。

最后在工作面推采過程中，每一刀截割后，及時(shí)利用快速光譜檢測(cè)儀對(duì)工作面進(jìn)行檢測(cè)，修正后對(duì)照刻槽采樣結(jié)果確定下一刀的截割方案。若偏差范圍不大，則繼續(xù)正常截割生產(chǎn)；若偏差較大，需立即停止截割并匯報(bào)調(diào)度指揮中心，獲取技術(shù)指令后進(jìn)行合理調(diào)整。

3 結(jié)語

綜合機(jī)械化開采工藝在國內(nèi)有色金屬礦山尚無成功應(yīng)用先例，對(duì)其在質(zhì)量控制方面亦無成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，通過“四分”法的應(yīng)用可以有效區(qū)分高低品位礦石，通過配礦均化后實(shí)現(xiàn)貧富兼采、綜合利用，使資源得以充分合理利用。