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        萊比塘銅礦特高品位的識(shí)別與處理方法研究

        2021-11-16 11:19:12健,平,華,
        四川水力發(fā)電 2021年5期
        關(guān)鍵詞:爆區(qū)高品位極值

        李 健, 任 太 平, 黃 曉 華, 趙 天 雷

        (中國水利水電第十工程局有限公司,四川 都江堰 611830)

        1 概 述

        蒙育瓦萊比塘(Letpadaung)銅礦系特大型露天銅礦,位于緬甸聯(lián)邦共和國西北部實(shí)皆省(Sagaing)南部,簡(jiǎn)稱L礦。L 礦位于兩山包及中間溝谷之下,為隱伏礦床,整體呈一個(gè)頂面平整的金元寶型,走向NW,走向長約2 200 m,寬約1 400 m,產(chǎn)狀基本水平。礦體平均厚度約143 m,平均品位為0.37%。L礦Cu邊際品位為0.1%。

        目前,該項(xiàng)目已進(jìn)入生產(chǎn)采剝期,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,爆區(qū)圈定的礦體平均品位對(duì)采礦生產(chǎn)和選礦工作起到了重要的指導(dǎo)作用,是控制礦石貧化率和損失率的重要依據(jù)。在計(jì)算平均品位時(shí),常出現(xiàn)特異的極值品位。這種極值品位若處理不當(dāng),常常會(huì)影響到爆區(qū)平均品位的計(jì)算結(jié)果,因此,對(duì)爆區(qū)特高品位處理方法進(jìn)行研究很有必要。對(duì)特高品位的識(shí)別與處理方法研究進(jìn)行了闡述。

        2 爆區(qū)極值品位的識(shí)別與處理

        “由于礦石組分的不均勻性和取樣方法、取樣手段及取樣主體的偶然性,在樣品采集過程中偶爾會(huì)出現(xiàn)個(gè)別樣品的品位值比全部樣品的算術(shù)平均值高得多的品位,稱之為特高品位”[1]。但是,忽視這些特高品位的樣品是不恰當(dāng)?shù)?。雖然其在全部樣品值中只占少部分,但它對(duì)爆區(qū)平均品位值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果影響較大。倘若將特高品位不經(jīng)處理即直接用于爆區(qū)平均品位的計(jì)算,尤其在樣品數(shù)較少時(shí),將會(huì)導(dǎo)致高估金屬量,進(jìn)而為后續(xù)浸出率的計(jì)算帶來較大的誤差。因此,有必要對(duì)極值品位的樣品處理進(jìn)行系統(tǒng)的研究。

        特高品位的處理方法主要有剔除法和替代法。但為了不損失信息量,不能簡(jiǎn)單地使用剔除法將特高品位直接剔除,采用更多的方法是用固定的上限值代替特高品位值。

        2.1 目前采用的識(shí)別與處理方法

        “處理特高品位值常用的方法主要有傳統(tǒng)方法、經(jīng)典數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)法等。傳統(tǒng)方法主要為經(jīng)驗(yàn)類比法,其根據(jù)礦床類型與礦石品位變化特點(diǎn),將品位值高于爆區(qū)品位算術(shù)平均值5~12倍的值定為特高品位,當(dāng)爆區(qū)內(nèi)品位變化系數(shù)大時(shí)取上限值;當(dāng)爆區(qū)內(nèi)品位變化系數(shù)小時(shí)取下限值。經(jīng)典數(shù)理統(tǒng)計(jì)法主要依據(jù)樣品均值、3倍標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)以及分布密度函數(shù)曲線上拐點(diǎn)值識(shí)別和處理特高品位值。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)法主要包括估計(jì)鄰域法和影響系數(shù)法”[2]。

        目前萊比塘銅礦項(xiàng)目采用傳統(tǒng)方法確定特高品位下限值,用經(jīng)驗(yàn)法取高于整個(gè)萊比塘平均品位(0.4%)的10倍(4%)為特高品位的下限值。處理特高品位的方法是用確定的特高品位(4%)下限值代替特高品位。

        傳統(tǒng)方法主要是根據(jù)人為的經(jīng)驗(yàn)識(shí)別和處理特高品位,其結(jié)果因人而異,這種方法相對(duì)簡(jiǎn)單,在萊比塘項(xiàng)目的運(yùn)用也一直被業(yè)主所認(rèn)可。由于有幾條大的構(gòu)造帶穿過萊比塘礦體,礦體品位受構(gòu)造和蝕變影響比較明顯,因此,爆區(qū)在不同區(qū)域品位變化比較明顯?!霸诘推肺槐瑓^(qū)運(yùn)用傳統(tǒng)方法相對(duì)比較實(shí)用,但是在高品位爆區(qū)簡(jiǎn)單使用這種方法所取得的計(jì)算結(jié)果就有待研究”[3]。在萊比塘礦目前開采境界內(nèi)的L15 m、L30 m臺(tái)階北部以及L15 m到L30 m南部已經(jīng)出現(xiàn)部分爆區(qū)硅化特別明顯的情況,其黏土含量很低。銅品位特別高的爆區(qū),如L30-1110爆區(qū),在該爆區(qū)采用傳統(tǒng)方法處理特高品位,發(fā)現(xiàn)有12個(gè)特高品位,用4%代替后得到的平均品位值為1.39%,其計(jì)算結(jié)果明顯偏低。

        2.2 采用影響系數(shù)法處理特高品位

        最終采用GL代替特高品位值”[4]。

        利用影響系數(shù)法處理L30-1110爆區(qū)數(shù)據(jù),將影響系數(shù)k設(shè)為5%時(shí),得出爆區(qū)的平均品位為1.55%,且未發(fā)現(xiàn)特高品位。由此可以看出:該爆區(qū)整體品位偏高且沒有影響整個(gè)爆區(qū)平均品位5%以上的單孔品位;如果仍采用傳統(tǒng)特高品位處理方法會(huì)造成整個(gè)爆區(qū)的平均品位值比理論品位值偏低,因此,使用傳統(tǒng)方法處理極值品位不完全適合于所有爆區(qū)平均品位值的計(jì)算,而影響系數(shù)法可以比較科學(xué)的處理爆區(qū)極值品位,從而得到更接近爆區(qū)理論品位值的平均品位值。

        影響系數(shù)法不適合數(shù)據(jù)量很多的情況。因?yàn)橛绊懴禂?shù)法需要經(jīng)過多次掃描才能識(shí)別與處理特高品位。根據(jù)影響系數(shù)法的原理,影響系數(shù)法在使用前需要確定影響系數(shù)k值,而不同的k值得到的結(jié)果亦會(huì)不同。為了更加科學(xué)的對(duì)k值進(jìn)行選取,需做專門的研究。

        2.3 影響系數(shù)法k值的選取

        對(duì)于使用影響系數(shù)法進(jìn)行特高品位的識(shí)別和處理,影響系數(shù)k值如何選取一直是業(yè)內(nèi)爭(zhēng)論的話題。為了解決k值的選取,本次研究以萊比塘銅礦20個(gè)爆區(qū)的數(shù)據(jù)作研究樣本進(jìn)行研究?;谟绊懴禂?shù)法,對(duì)不同爆區(qū)代入k值進(jìn)行試算求取爆區(qū)平均品位值,其中k值的取值范圍為0.01~0.14,將不同的k值在各個(gè)爆區(qū)對(duì)爆區(qū)平均品位的影響繪制成以k值為橫坐標(biāo)、平均品位為縱坐標(biāo)的平均品位曲線圖(圖1)。

        圖1 平均品位曲線圖

        對(duì)比分析圖1中各個(gè)爆區(qū)不同k值對(duì)爆區(qū)平均品位的影響曲線后可以看出:

        (1)當(dāng)0.01≤k<0.06時(shí),絕大部分爆區(qū)的品位曲線變化較快,平均品位變化較大。說明k值取在該范圍時(shí),爆區(qū)的大部分炮孔品位值被當(dāng)作了特高品位處理,使爆區(qū)平均品位大大降低,這一點(diǎn)明顯不符合特高品位的處理規(guī)則。因此,對(duì)于爆區(qū)特高品位的處理,k值不能小于0.06。

        (2)當(dāng)0.06≤k≤0.1時(shí),大部分爆區(qū)品位曲線趨于平緩,平均品位變化不大,僅有少部分爆區(qū)品位曲線仍有上升,平均品位有變化。說明k值取在該范圍時(shí),大部分爆區(qū)沒有特異值,不需要做特高品位處理,僅有少量爆區(qū)存在特異值,需要做特高品位處理。這種情況符合處理特高品位的規(guī)則。上述現(xiàn)象在k=0.06時(shí)表現(xiàn)的尤為明顯,且礦石品位偏差為2.1%,可以認(rèn)為k=0.06比較適合萊比塘銅礦的實(shí)際情況。

        (3)當(dāng)k>0.1時(shí),僅有極少部分爆區(qū)品位曲線有小幅度波動(dòng),平均品位基本無變化。說明除極少量爆區(qū)的炮孔需要做特高品位處理外,基本爆區(qū)不存在有特高品位的炮孔,這顯然不符合實(shí)際情況。例如:在L-15-3076爆區(qū)中,當(dāng)k>0.1時(shí),該爆區(qū)無特高品位值,故不需要做特高品位處理;當(dāng)k≤0.1時(shí),該爆區(qū)需做特高品位處理。但是,該爆區(qū)單孔品位出現(xiàn)的7.13%明顯屬于特高品位值,需要進(jìn)行處理。因此,當(dāng)k>0.1時(shí),可能會(huì)造成對(duì)部分爆區(qū)特高品位值的漏處理,從而給平均品位的計(jì)算帶來較大誤差。

        2.4 3σ準(zhǔn)則方法驗(yàn)證k=0.06的可取性

        為了驗(yàn)證k=0.06的實(shí)用性,本次研究通過3σ準(zhǔn)則方法加以驗(yàn)證。“3σ準(zhǔn)則方法是一種特高品位處理的方法,它是以爆區(qū)平均值加上三倍均方差為特高品位下限值,大于該值的定為特高品位,然后用最大正常值替代特高品位”[5]。通過計(jì)算求得的20個(gè)爆區(qū)平均品位和偏差見表1。

        表1 不同方法處理后各爆區(qū)平均品位和偏差表

        在對(duì)比了3σ準(zhǔn)則方法處理特高品位和影響系數(shù)法處理特高品位后的平均品位,發(fā)現(xiàn)在平均品位較高的爆區(qū),兩種方法處理后的平均品位絕對(duì)偏差較大:平均品位較低的爆區(qū),兩種方法處理后的平均品位絕對(duì)偏差較小。但通過對(duì)相對(duì)偏差的計(jì)算可以看出,兩種方法得到的平均品位值相對(duì)偏差不大,基本都控制在5%以內(nèi),只有L-45-3017相對(duì)偏差為6.52%。通過分析L-45-3017的原始數(shù)據(jù)得知,該爆區(qū)特高品位比普通品位高出約10倍,采用3σ準(zhǔn)則和影響系數(shù)法的代替值后其有所差別。影響系數(shù)法的代替值為0.67,3σ準(zhǔn)則的代替值為1.22,二者相差約50%。

        將表1中通過兩種不同方法處理特高品位后的平均品位值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形顯示(圖2)。使用影響系數(shù)法,選取k=0.06時(shí),各個(gè)爆區(qū)進(jìn)行特高品位處理后的曲線與使用3σ準(zhǔn)則方法處理特高品位后的曲線基本吻合,從而驗(yàn)證了影響系數(shù)法在萊比塘銅礦特高品位處理中的可行性與科學(xué)性。通過影響系數(shù)法處理特高品位后得出的平均品位更接近爆區(qū)平均品位真值。故選取k=0.06比較符合萊比塘礦山的實(shí)際情況。

        圖2 不同方法處理特高品位后的平均品位對(duì)比圖

        3 結(jié) 語

        通過研究,得到了以下結(jié)論:

        (1)在礦體品位受構(gòu)造和蝕變影響比較明顯的區(qū)域,采用傳統(tǒng)方法確定的特高品位值,其計(jì)算結(jié)果明顯偏低。

        (2)當(dāng)k<0.06時(shí),大部分炮孔的品位將被識(shí)別為特高品位并進(jìn)行處理,從而違背了特高品位的特點(diǎn),故k值不能小于0.06。當(dāng)k>0.1時(shí),將會(huì)出現(xiàn)爆區(qū)特高品位值的漏處理,從而給平均品位的計(jì)算帶來較大誤差。當(dāng)0.06≤k≤0.1時(shí),大部分爆區(qū)顯示無特異值,不需要做特高品位處理,僅有少量爆區(qū)存在特異值需要做特高品位處理,這一點(diǎn)符合處理特高品位的規(guī)則。

        (3)通過3σ準(zhǔn)則方法加以驗(yàn)證,影響系數(shù)法可以比較科學(xué)地處理爆區(qū)極值品位,從而得到最接近爆區(qū)理論品位值的平均品位值??梢哉J(rèn)為:取k值為0.06,比較符合萊比塘礦山目前的情況。

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