周文初
(江西銅業(yè)集團武山銅礦,江西 瑞昌 332204)
隨著國家工業(yè)化的不斷進步,多數(shù)老礦山資源枯竭,傳統(tǒng)的采礦方式已經(jīng)不能滿足新時期礦產(chǎn)開發(fā)的需要,對于低品位礦的綜合開發(fā)利用,已經(jīng)是迫在眉睫,因此如何合理的綜合開發(fā)低品位礦已經(jīng)成為了該礦發(fā)展的關鍵。
該礦從1966 年開始設計、基建,到2008 年先后進行了一期工程(北礦帶),二期工程(南礦帶續(xù)建),三期工程正在基建準備,北礦帶采選技術(shù)改造及改進等工程建設。礦山總體設計采用豎井開拓,目前南、北礦帶各建有主井、副井、通風井等,北礦帶建有選礦廠和兩礦共用的輔助生產(chǎn)及公用設施;南礦帶采礦續(xù)建和北礦帶采選技術(shù)改造于1987 年開始,1993 年底部分投產(chǎn),1995 年全面建成。2005~2008 年選礦工藝改造,現(xiàn)選礦廠規(guī)模達到處理原礦5000t/d。該礦區(qū)屬大型銅、硫礦床,伴生有益組份有金、銀、硒、碲、鎵、鉬、鉛、鋅、鉈等。銅金屬量137 萬噸,硫量1226 萬噸,由南、北兩個礦帶124 個礦體組成,其中主礦體有8 個,占全區(qū)資源儲量的96%,全區(qū)銅平均品位為1.17%。礦區(qū)由南、北礦帶組成,南礦帶位于北礦帶上盤,兩礦帶相距400m,礦區(qū)探明主要工業(yè)礦體控制標高-400m,為急傾斜中厚層礦體。開采設計時把南北兩礦帶聯(lián)系起來,統(tǒng)一布置開拓系統(tǒng)。在-80m 標高以下各中段設置南北運輸大巷,實行南礦北運,共用一個主井提升礦石供給選廠。一條主斜坡道在-70m 標高設置無軌通道,供無軌設備通行,而通風、排水、輔助、提升各自形成獨立系統(tǒng)。
低品位礦石是指在一定技術(shù)經(jīng)濟指標下,開采未能達到盈利的礦石。對于該礦而言,低品位銅礦石是銅品味介于0.2%~0.3%的礦石,北礦帶低品位礦石主要受泥盆系五通組(D3w)砂巖和石炭系黃龍階(C2h)巖性差異面和假整合面的層間構(gòu)造控制,呈層狀、似層狀,產(chǎn)狀與地層基本吻合。南礦帶低品位礦石主要賦存在巖體與圍巖接觸帶,呈環(huán)帶狀分布在巖體周圍;少部分在該礦巖體俘虜體內(nèi),呈透鏡狀和扁豆狀產(chǎn)出。
以市場為導向,近年來銅價一直穩(wěn)定在高位,如今全球經(jīng)濟下行,以現(xiàn)有的開采技術(shù)對低品位礦石進行開采,從經(jīng)濟層面是有很大的必要性。就資源而言,在資源逐漸減少,而需求不斷增加的時代,對低于工業(yè)品位的低品位礦石開采顯得越來越重要,加之現(xiàn)有的選礦技術(shù)完全能夠?qū)Φ推肺坏V石的進行處理。如果對其進行合理的開發(fā),這將是該礦未來發(fā)展的一筆巨大財富。
隨著開采深度逐漸增大,開采難度及資源儲量日漸減少,礦石品位有下降的趨勢,低品位礦石及貧礦逐漸增多,然而低品位礦石中含有的伴生礦利用價值甚至超過銅礦石。國內(nèi)外多數(shù)礦業(yè)公司也已經(jīng)開始重視起對邊界礦體及一些品位較低的礦體的開采工作。逐步從原來的粗放型采礦作業(yè)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N科學的采礦作業(yè)模式。
該礦由124 個礦體組成,其中8 個主礦體,占全區(qū)資源儲量的96%,全區(qū)銅平均品位為1.17%。其中石炭系黃龍組是最主要的賦礦層位,礦山北部出露有志留系中統(tǒng)羅惹坪組至泥盆系上統(tǒng)五通組地層,呈北東東走向,南南東傾斜,傾角60°,常見褐鐵礦、黃鐵礦及銅的金屬硫化物礦化,主要呈細脈狀產(chǎn)于砂巖中;局部銅已達工業(yè)品位及可采厚度。礦山南部出露有志留系上統(tǒng)紗帽組至三疊系下統(tǒng)嘉陵江組地層,呈北東東走向,南南東傾斜,傾角60°,礦體主要賦存于五通組石英砂巖與黃龍組碳酸鹽巖間層間破碎帶、黃龍組碳酸鹽巖地層中。礦石類型主要為含銅黃鐵礦,次為含銅白云巖與含銅大理巖。少量含銅斑巖與含銅角礫巖。礦體傾斜延伸至負1200m 標高以下。
圖1 礦區(qū)地質(zhì)平面圖
根據(jù)贛西北地質(zhì)隊2017 年對該礦-1200m 以上深部勘查報告,該礦山累計利用低品位銅礦石量1892.5 千噸,金屬量6793 噸,平均品位0.36%。
科學的安排生產(chǎn)探礦的設計和編錄工作,在生產(chǎn)探礦的過程中認真總結(jié)其中的成礦規(guī)律,對邊盲地帶的礦體進行專項研究,研究其成礦的模式,做到設計最優(yōu)化。
深入采場進行采樣,通過對采樣標本進行化驗,對已圈定的礦體進行二次圈定,優(yōu)化采礦設計,對邊緣礦體,低品位礦體進行統(tǒng)籌開發(fā),從而做到利益最大化。
落實現(xiàn)場施工管理工作,嚴格按照采礦設計圖進行施工,對采場內(nèi)發(fā)現(xiàn)的巖層變化情況及時上報,做到應采盡采,盡量避免因為施工不規(guī)范而產(chǎn)生的貧化和損失。
對低品位礦石的綜合利用,至關重要的是要提高選礦的處理能力,有針對性的對低品位礦石處理進行攻關,做到產(chǎn)出最優(yōu)。
每個礦山的資源量都是有一定限度,從可持續(xù)發(fā)展的來考慮,把握已有的資源進行合理的開采,對提高企業(yè)收益是有很大的幫助的。
以現(xiàn)有的采礦及選礦技術(shù),對低品位及邊界礦體進行開采,從經(jīng)濟層面是有利可圖的。從礦山長遠發(fā)展來看,低品位礦石的利用是大勢所趨,對于礦山的發(fā)展具有一定的戰(zhàn)略意義。
開采低品位礦石一定程度的提高了貧化率,加大了廢石混入量,增加了選礦的壓力,提高了成本。因低品位礦體遠離主礦體,隨著巷道深入對采礦安全也增加了一定的風險。
(1)當前該礦正處于三期發(fā)展的大好時機,抓住機遇,更加合理的開采,充分利用資源,在已探明的深部資源基礎上,做好邊界礦體的開發(fā)利用,積極響應國家從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益,從而延長礦山的服務年限。
(2)當前銅價處在高位,加上礦產(chǎn)資源的不可再生性及采選技術(shù)的日漸成熟,開采該礦主礦體附近的低品位礦石資源已然是大勢所趨。
(3)尋找經(jīng)濟效益余礦山服務年限的科學結(jié)合點,適度均衡的對低品位礦山進行開發(fā),處理好經(jīng)濟效益與礦山發(fā)展之間的關系,盡可能的延長發(fā)礦山服務年限。
(4)后期該礦應當建立礦石邊界品位的動態(tài)管理系統(tǒng),將對該礦三期及未來的采掘管理有著至關重要的作用。