劉 李 侯彥君 陳禮明 宋偉韜

（1.中國水利水電第十工程局有限公司；2.中國水利水電第三工程局有限公司第二分局）

緬甸萊比塘特大型露天銅礦項(xiàng)目是亞洲在建最大的陰極銅生產(chǎn)項(xiàng)目，主要采用礦用自卸汽車運(yùn)輸，破碎后接皮帶輸送機(jī)運(yùn)到堆浸場通過布料機(jī)筑堆。但是，礦山有部分高黏土礦石因地下水及降雨等原因易堵塞破碎機(jī)，或粘結(jié)在皮帶上，不適宜采用破碎站接皮帶運(yùn)輸機(jī)的方式運(yùn)輸，需自卸汽車直接運(yùn)輸至堆浸場筑堆。

對(duì)于自卸汽車直接筑堆的礦石，其要求的粒度包絡(luò)線不能完全覆蓋礦石的爆破粒度包絡(luò)線，且在生產(chǎn)工藝流程中缺少坑口破碎站二次破碎環(huán)節(jié)，有10%～15%塊度超過500 mm 的礦石需要進(jìn)行破碎錘解小，否則將難以滿足自卸汽車直接筑堆的粒度要求，影響浸出效率。

為了解決自卸汽車直接筑堆施工中的礦石塊度控制難題，項(xiàng)目在采運(yùn)筑堆生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出了堆浸場汽車筑堆施工質(zhì)量難點(diǎn)控制法，對(duì)控制礦塊超徑、提高銅金屬浸出率取得了良好效果。

1 工程概況

1.1 堆浸場施工技術(shù)條件

緬甸蒙育瓦萊比塘銅礦為斑巖銅礦經(jīng)風(fēng)化淋濾和次生富集作用形成的高硫化型銅礦床，礦石穿孔爆破后采用堆浸場筑堆、硫酸溶液噴淋或滴淋浸出硫酸銅溶液，再電積萃取獲得陰極銅成品的濕法煉銅工藝，部分礦石為高黏土礦（黏土含量＞15%），透水性差，遇水易粘結(jié)，不適宜采用皮帶機(jī)運(yùn)輸［1］。因此，礦山規(guī)劃了專門用于堆浸高黏土礦的3#堆浸場，采用汽車直接運(yùn)輸入場筑堆［2］。

3#堆浸場占地面積為2.7 km2，劃分為37 個(gè)單元；因征地問題，目前實(shí)際使用面積為1.7 km2，可筑堆的單元為29 個(gè)，每個(gè)單元長度為500～1 000 m、寬100 m，每層筑堆高度為6 m，礦石邊坡角度為37°，相鄰2層間保留4.5 m 的安全距離，當(dāng)完成最終堆高84 m（即14層）時(shí)，堆浸場最終邊坡角度為26°。

由于堆浸場礦石筑堆面積大、劃分施工單元多且筑堆礦石塊度、筑堆段高、平整度及邊線要求較高等特點(diǎn)，導(dǎo)致堆浸場汽車筑堆施工質(zhì)量控制管理難度較大，一直制約著生產(chǎn)的順利進(jìn)行［3］。其中，對(duì)礦塊超徑的控制是堆浸場汽車筑堆施工質(zhì)量控制的難點(diǎn)，對(duì)礦石的銅浸出率影響較大。

1.2 堆浸場施工物料特征

萊比塘銅礦設(shè)計(jì)要求礦石大于1.2 m 的比例＜5%，以滿足鏟裝工序。而對(duì)自卸汽車直接筑堆的礦石 粒 度 要 求 為 0～500 mm≥90%，500～1 000 mm＜10%，粒徑超過1 000 mm 的礦石嚴(yán)禁上堆。粒徑≥500 mm 的礦石原則上不允許進(jìn)入堆浸場，須在采場內(nèi)用破碎錘解小破碎后，才允許采裝運(yùn)輸進(jìn)入堆浸場；對(duì)于已混裝運(yùn)輸至堆浸場的粒徑500～1 000 mm的大塊礦石，應(yīng)在礦堆頂部臨時(shí)堆存，在該單元筑堆完成前用破碎錘處理至300 mm 以下后再入堆，并不得影響后續(xù)布管作業(yè)。

因此，對(duì)于自卸汽車直接筑堆的礦石，其要求的粒度包絡(luò)線不能完全覆蓋礦山的礦石爆破粒度包絡(luò)線，且在生產(chǎn)工藝流程中缺少坑口破碎站二次破碎環(huán)節(jié)，有10%～15%的超過500 mm塊度的礦石需要進(jìn)行破碎錘解小，否則將難以滿足自卸汽車直接筑堆的塊度要求，會(huì)導(dǎo)致堆浸場銅金屬浸出率降低的問題。

1.3 堆浸場采裝工作分析

萊比塘銅礦項(xiàng)目的礦石爆區(qū)穿孔爆破作業(yè)爆破孔間排距設(shè)計(jì)為8 m×6 m，臺(tái)階高度為15 m，配置的鏟裝設(shè)備為斗容12 m3的PC2000 液壓挖掘機(jī)，載重91 t 的TR100 自卸汽車運(yùn)輸，采礦設(shè)備均體型巨大，特別是挖掘機(jī)的鏟斗尺寸達(dá)到了3 m×2.5 m×2 m（長×寬×深），因此，采礦生產(chǎn)中對(duì)塊度超過500 mm的礦石剔除控制難度非常大。

綜上所述，萊比塘銅礦為特大型露天銅礦項(xiàng)目，其生產(chǎn)工藝均是按照大規(guī)模生產(chǎn)來設(shè)計(jì)的，高黏土礦石汽車直接筑堆施工反占一小部分，無法為其制定單獨(dú)的爆破工藝流程來適應(yīng)對(duì)礦石塊度的質(zhì)量控制要求，只有在后續(xù)的采、裝、運(yùn)、筑各環(huán)節(jié)中加強(qiáng)控制，降低筑堆礦石超徑率，提高施工質(zhì)量［4］。

2 汽車筑堆超徑礦塊管理要點(diǎn)

2.1 汽車筑堆質(zhì)量控制施工工藝流程

萊比塘露天銅礦3#堆浸場自卸汽車直接筑堆施工主要包括礦石圈定、礦石物料辨識(shí)分類、礦石鏟裝、自卸汽車運(yùn)輸及堆浸場筑堆等工作，在施工過程中貫穿了對(duì)塊度≥500 mm超徑礦塊的辨識(shí)、剔除和解小處理措施，是施工質(zhì)量控制的難點(diǎn)。萊比塘銅礦堆浸場汽車筑堆施工全流程質(zhì)量控制工藝流程具體見圖1。

2.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）圈礦施工。進(jìn)行爆區(qū)礦石圈定作業(yè)時(shí)，地質(zhì)工程師根據(jù)現(xiàn)場炮孔巖粉樣品取樣試驗(yàn)結(jié)果，確定爆堆礦石的邊界并繪制出圈礦圖，測量工程師根據(jù)圈礦圖標(biāo)識(shí)的礦石爆堆拐點(diǎn)坐標(biāo)，采用GPS 測量儀器進(jìn)行現(xiàn)場放樣，在爆堆上放點(diǎn)拉線并使用圈礦膠帶對(duì)礦石爆堆邊界進(jìn)行標(biāo)定以確定物料類型［5］。

（2）高低黏土礦石分類標(biāo)識(shí)。對(duì)高、中低黏土礦石爆堆采用不同顏色的標(biāo)識(shí)旗進(jìn)行標(biāo)識(shí)，采用藍(lán)色旗表示高黏土礦石（黏土含量＞15%）；紅色旗表示中低黏土礦石（黏土含量≤15%）。

（3）鏟裝前的爆堆超徑礦塊檢查。爆區(qū)爆破后，質(zhì)量管理員及時(shí)對(duì)完成圈礦的礦石爆堆進(jìn)行目視檢查，在爆堆下部及坡腳發(fā)現(xiàn)有超徑礦塊時(shí)，立即通知生產(chǎn)作業(yè)部門調(diào)度破碎錘進(jìn)行解小處理，對(duì)爆堆中、上部發(fā)現(xiàn)超徑礦塊破碎錘不能直接破碎的，及時(shí)向生產(chǎn)作業(yè)部門現(xiàn)場管理人員進(jìn)行交底，在鏟裝施工過程中，使用鏟裝設(shè)備將超徑礦塊集中堆放到鏟裝施工點(diǎn)附近，并安排破碎錘進(jìn)行破碎解小，然后再鏟裝。

（4）鏟裝施工中的超徑礦塊剔除。質(zhì)量管理員對(duì)所有進(jìn)行采礦作業(yè)的挖掘機(jī)操作手進(jìn)行培訓(xùn)，根據(jù)挖掘機(jī)鏟斗的尺寸特點(diǎn)，以挖掘機(jī)斗齒的齒間距等為參照尺寸進(jìn)行超徑礦塊的識(shí)別。挖掘機(jī)操作手在鏟裝施工中，發(fā)現(xiàn)超徑礦塊時(shí)，將超徑礦塊集中堆放到鏟裝施工點(diǎn)附近不影響采裝施工的空地，現(xiàn)場質(zhì)量管理員及時(shí)安排破碎錘進(jìn)行破碎解小，然后再將其進(jìn)行裝車。

（5）堆浸場筑堆單元入口指揮手檢查及超徑礦塊處理。在堆浸場筑堆單元入口處配置指揮手，對(duì)入場自卸汽車運(yùn)載的礦石物料塊度進(jìn)行目視識(shí)別，當(dāng)存在超徑礦塊，指揮手指揮汽車到筑堆單元頂部指定區(qū)域，卸料于單元頂部平臺(tái)，并采用破碎錘將超徑礦塊解小后再用推土機(jī)推料入堆。

（6）堆浸場入堆卸料點(diǎn)超徑礦塊處理。通過堆浸場筑堆單元入口檢查的自卸汽車直接倒入堆卸料點(diǎn)進(jìn)行卸料后，如卸料點(diǎn)指揮手發(fā)現(xiàn)有超徑礦塊的，立即暫停該卸料點(diǎn)筑堆并臨時(shí)變換后續(xù)車輛入堆卸料點(diǎn)，同時(shí)立即報(bào)告堆浸場管理人員，安排指揮破碎錘下到該卸料點(diǎn)坡下，將已經(jīng)滾下卸料點(diǎn)坡面的超徑礦塊進(jìn)行破碎解小，處理完成后再恢復(fù)該卸料點(diǎn)的卸料筑堆施工。

3 施工質(zhì)量提升措施

3.1 人才隊(duì)伍建設(shè)

（1）配置圈礦和物料判別人才隊(duì)伍。以項(xiàng)目技術(shù)部門地質(zhì)工程師、測量工程師為主建立礦石物料圈定和判別工作組，以炮孔巖粉細(xì)度和取樣試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，在每個(gè)爆區(qū)爆破后，及時(shí)對(duì)爆堆物料進(jìn)行圈定和對(duì)礦石物料進(jìn)行高低黏土判別，確定需要采用自卸汽車直接筑堆的爆堆。

（2）挖掘機(jī)操作手礦石塊度辨識(shí)培訓(xùn)。對(duì)所有進(jìn)行采礦作業(yè)的挖掘機(jī)操作手進(jìn)行培訓(xùn)，講解如何從挖掘機(jī)駕駛室的角度快速分辨出超徑礦塊，教會(huì)他們根據(jù)挖掘機(jī)鏟斗的尺寸特點(diǎn)以挖掘機(jī)斗齒的齒間距等為參照尺寸進(jìn)行超徑礦塊的快速識(shí)別。

（3）配置堆浸場指揮手并進(jìn)行礦石塊度辨識(shí)培訓(xùn)。在堆浸場筑堆單元入口配置指揮手，對(duì)入場自卸汽車運(yùn)載的礦石物料塊度進(jìn)行目視識(shí)別培訓(xùn)，車斗內(nèi)可見礦石塊度有明顯大于其它較小粒度礦石的即可視為超徑礦塊。對(duì)筑堆單元內(nèi)入堆卸料點(diǎn)指揮倒車卸料的指揮手進(jìn)行礦石塊度識(shí)別培訓(xùn)，卸料時(shí)超徑礦塊的塊度大于其它物料因而勢能較大，會(huì)在自由滾落過程中從細(xì)料中分離出來順自然堆積坡面快速滾到坡下聚集。

3.2 質(zhì)量控制節(jié)點(diǎn)建立

（1）堆浸場筑堆單元準(zhǔn)備。堆浸場汽車筑堆施工前，測量工程師按照設(shè)計(jì)邊界線進(jìn)行筑堆單元放樣，并對(duì)施工管理及操作人員進(jìn)行交底和簽字確認(rèn)。

（2）礦石爆堆采裝前處理。每臺(tái)挖掘機(jī)鏟裝施工前，質(zhì)量管理人員應(yīng)對(duì)爆堆物料、超徑礦塊進(jìn)行目視檢查，并向生產(chǎn)作業(yè)部門進(jìn)行交底和指導(dǎo)，生產(chǎn)作業(yè)部門根據(jù)爆區(qū)情況配置專人進(jìn)行指揮，防止物料裝載錯(cuò)誤。

（3）礦石采裝時(shí)挖掘機(jī)操作手識(shí)別剔除。挖機(jī)操作手在鏟裝施工中以鏟斗齒間距為參照標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)超徑礦塊時(shí)，使用鏟裝設(shè)備將超徑礦塊集中堆放到鏟裝施工點(diǎn)附近便于解小處理。

（4）礦石入場前人工目視檢查和超徑處理。在堆浸場筑堆單元入口配置指揮手，對(duì)入場自卸汽車料斗內(nèi)的礦石物料塊度進(jìn)行目視檢查，指揮手應(yīng)位于自卸汽車左前方的道路安全擋坎頂部的較高位置，既便于觀察料斗內(nèi)情況，又便于指揮自卸汽車司機(jī)。

（5）礦石入堆后指揮手目視檢查和超徑處理。筑堆單元卸料點(diǎn)指揮倒車卸料的指揮手在自卸汽車卸料后，必須對(duì)物料進(jìn)行超徑礦塊檢查，發(fā)現(xiàn)超徑礦塊時(shí)，及時(shí)暫停該卸料點(diǎn)繼續(xù)卸料。

4 結(jié) 語

緬甸萊比塘露天銅礦實(shí)施該管理方案后，3#堆浸場汽車直接堆筑施工質(zhì)量驗(yàn)收合格率顯著提高，堆浸場入堆超徑礦塊總量被控制到了約1%以下，顯著提高了堆浸場銅金屬量的浸出率，為礦山項(xiàng)目取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。