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摘 要: 本文阐述了引起XX铜矿矿石贫化的原因,目前贫化率计算和考核办法。并建立新的考核矿石贫化方法,运用经济杠杆原理来管理矿石贫化。
关键词: 矿石贫化 考核方法 经济杠杆 管理
1 前言
矿石贫化率是矿床开采的一项重要技术经济指标,它的好坏将直接影响到矿山企业的生产、成本和效益。贫化的管理,说到底就是如何更好地利用矿产资源的质量管理,是反映矿山企业管理水平的重要标志。因此,降低矿石贫化是挖掘企业潜力、提高矿山企业经济效益的重要途径,应引起矿山企业领导和工程技术人员的足够认识。
2矿床地质概况及采矿方法
2.1地质概况
某铜矿分南北两个矿带,北矿带位于花岗闪长斑岩体的北侧,矿化带长2700m,宽200m。有工业矿体七个,其中1Cu矿体规模最大,为主要开采对象。矿体倾向165°,倾角56°~64°,局部地段变陡为70°~83°,变缓为44°,矿体长1600m,平均厚度16.8m。采场下盘主要为含砾石英岩,矿岩界限明显,较平直,含砾石英岩虽然裂隙较发育。但比较稳固;矿体上盘围岩为强风化花岗闪长斑岩及铁质粘土,稳固性很差,遇水易坍塌,与矿体界限不规则。
南矿带位于矿区南部,是受岩体与围岩接触带及岩体内围岩残留体控制的一组矿体。其中8Cu、9Cu两个矿体规模最大,铜储量占南矿带的83.5%,为主采矿体。在剖面上8Cu矿头与9Cu矿尾成侧幕状。矿体呈带状或蛇曲状,分支、复合、膨大、缩小现象明显,形态极为复杂。在平面上呈环状,矿体展开长2150米,平均厚度分别为14.5米和18米,矿体向下延伸较大,控制到-800米标高,矿体仍未尖灭。矿石类型以含铜矽卡岩为主,其次有含铜大理岩、含铜花岗闪长斑岩。矿体围岩主要由花岗闪长斑岩和碳酸盐岩组成。
2.2采矿方法
某铜矿北带采用铲运机出矿的下向水平分层胶结充填采矿法进行回采,沿矿体走向划分盘区,盘区长100m,阶段高40m~50m,分段高10m~13m。如图一:
南带部分采场采用上向斜壁进路水砂充填采矿法,采场布置与北带类似。在分层中使用斜壁进路从两翼向中央或从上盘向下盘连续回采。进路壁面倾角为60°。宽度视采场顶板稳定性选取,一般3~5米。回采后用不含胶结料的江砂充填。如图二:
3 引起矿石贫化的原因
某铜矿的主矿体厚度一般在14.5米至18米,中间偶有夹石存在。无论是采用以上哪种采矿方法,都是先在矿体下盘沿矿体走向切采,然后从切采两头后退式向中间逐条回采。因而,在切采及回采矿体上下盘矿石时,就不可避免的有部分围岩混入矿石中,所以围岩的混入是形成矿石贫化的主要原因。要想降低矿石贫化率,就必须有效的控制切采断面及端部矿石回采的钻孔深度。
4目前贫化率计算和考核
4.1贫化率计算
设计贫化率(不可免贫化率)
式中:r.采场设计贫化率(%);R.采场设计废石量(t);Q.采场设计矿石量(t)
4.2考核贫化的方法
考核单个采场贫化,采用一次贫化率与设计贫化率相比较,高于设计贫化率,则认为贫化管理不佳,反之就好。考核整个车间(单位)的贫化,设计部门给车间(单位)一个贫化率指标,实际贫化率超过指标,认为贫化管理不好,对车间(单位)进行处罚;若实际贫化率低于指标,认为贫化管理的好,对车间不处罚或给予适当奖励。
4.3考核方法引起的弊病
设计贫化率千篇一律,每个采场均为7%,实际贫化率由验收部门地测人员共同完成,地质人员根据验收时取样化验的品位对矿体进行二次编录,圈定矿体、围岩界线;测量人员计算出采场采出的矿石量和围岩量,由此算出采场实际贫化率。由于验收人员与指标挂钩,为完成全矿贫化率指标,就不可避免人为地在设计时,故意使设计贫化率加大;在验收时,通过地质界线的变化,使计算出的贫化率比实际贫化率低,从而单位能完成预定的指标。从武山铜矿2004年至2010年计划贫化率、实际贫化率可见(表一)。
从表中可以看出,实际贫化率总是低于计划贫化率,且两种贫化率都比较稳定,而出矿铜品位却在逐年下降。从数字反映是这样的。但实际上由于近年来胶结充填采矿法的应用,采矿贫化率应该是更低的。这种考核矿石贫化方法的不科学性在于用实际贫化率的高低来说明贫化管理好与坏,而实际贫化率是可免贫化率和不可免贫化率总和[1]。它不能真实反映贫化管理水平,尤其是对矿体夹层较多的采场更为不合理。我们知道,贫化率大小除与矿体厚度、倾角有直接关系外,还与两矿体间夹层的厚薄有关,而由矿体夹层产生的贫化是不可避免的。因此,必须采用更合理的方法来考核贫化管理水平。
5 优化矿石贫化考核方法
要想合理考核矿石贫化管理水平的好坏,必须剔除不可免贫率(设计贫化),用可免贫化率考核矿石贫化管理水平更为科学合理。如图三,该矿矿体平均厚度为16.8米,倾角为65°,设计回采分条宽4.0米、高3.5米。回采分条矿体下盘顶角的矿石可通过打控制眼的办法把矿石回收干净。矿体中间厚度大于2米的夹石可分采分运,不会造成矿石贫化;混入矿石中的小于2米的夹石,造成矿石的不可免贫化,应剔除贫化管理考核。矿体上盘2所示部分是造成矿石可免贫化的主要因素,它取决于掌子面所回采矿石的高度H,表二计算出不同H值对应的可免贫化率。
1 下盘顶角矿石,2 上盘顶角围岩,3 上盘底脚矿石,4 矿体夹石
从表二可以看出,当掌子面矿石回采高度不小于2米时,可免贫化率都是较小的。
5.1 可免贫化率计算
式中:r1:采场可免贫化率(%)
Q1:采场实际采下矿石量(t)
Q2:采场允许采下矿石量(t)
5.2 考核方法
每月月度验收报表上计算出各采场的实际可免贫化率及车间(单位)总的可免贫化率,将计算出的数据与矿规定的可免贫化指标比较,若实际可免贫化率低于指标,认为贫化管理的好,对车间不处罚或给予适当奖励。 6 用经济杠杆原理来管理贫化
有了科学考核贫化的方法,必须有相适应的管理方法,根据该矿的实际情况,矿体上下盘围岩的有效控制是矿石贫化高低的关键,控制的好坏又主要取决于凿岩工技术水平和思想素质。由于武山铜矿凿岩工全部为派遣工,对贫化管理认识不足,对贫化管理意义不重视,造成凿岩工在技术上存在差距,在作业中对钻孔深度控制不严,造成贫化率升高,要想降低贫化,就应加强技术素质培训,用经济手段来降低贫化。
贫化率高与低,钻孔深度控制是关键,而钻孔深度又是决定矿量多少的一个关键,矿量多少又决定凿岩工的收入高低。因此,为能降低贫化,必须抓住钻孔深度这个关键因素,钻工为了控制少采围岩,就会影响采矿量,从而钻工收入就会降低。为了即能控制钻孔深度,又能调动钻工积极性,达到降低矿石贫化的目的,应采用如下工资形式:
凿岩工工资=计量工资+质量工资
计量工资以采矿难度系数和采矿量核算;质量工资以矿石可免贫化率核算,可免贫化率低于计划为正,反之为负。
7 经济分析
某铜矿全年采矿165万吨,如果总贫化率能降低1%,则全年少采废石16500吨,可节约成本如下:
选矿直接成本按28元/吨计算,则节约成本
28×16500=46.2万元
主井提升按4元/吨计算,则节约成本
4×16500=6.6万元
井下运矿成本按2元/吨计算,则节约成本
2×16500=3.3万元
合计共节约56.1万元,可见效益是十分可观的。
根据XX铜矿实际,可免贫化率控制在很1%以内是完全可能的,因为平时工程技术人员加强管理时,实际采幅控制是非常好的,但在无经济管理手段的情况下,可免贫化的控制很难坚持下去,如加强质量工资考核,采矿工人也能直观发现,采幅控制适中收入越高,反之就低。他们就会努力钻研凿岩技术,设法控制好采幅,以求收入的提高。这就变成由原来的强制控制采幅到想方设法控制采幅,这是质的飞跃,对降低矿石贫化有着积极的意义。
8 总结
考核可免贫化,可以使矿石贫化的管理得到全方位比较,对贫化管理有着积极的意义。用经济杠杆原理管理贫化,将工人工资与矿石可免贫化直接挂钩,使工人能自觉降低矿石贫化,这一质的飞跃对提高矿山经济效益是一种科学的管理措施。
参考文献:
[1].有色金属矿山生产技术规程:中国有色金属工业总公司,1990.6
作者简介:曹钰华:女,测量工程师,1966年10月出生,本科学历,历年主要从事工程测量和工程质量检验技术与管理等技术工作。
关键词: 矿石贫化 考核方法 经济杠杆 管理
1 前言
矿石贫化率是矿床开采的一项重要技术经济指标,它的好坏将直接影响到矿山企业的生产、成本和效益。贫化的管理,说到底就是如何更好地利用矿产资源的质量管理,是反映矿山企业管理水平的重要标志。因此,降低矿石贫化是挖掘企业潜力、提高矿山企业经济效益的重要途径,应引起矿山企业领导和工程技术人员的足够认识。
2矿床地质概况及采矿方法
2.1地质概况
某铜矿分南北两个矿带,北矿带位于花岗闪长斑岩体的北侧,矿化带长2700m,宽200m。有工业矿体七个,其中1Cu矿体规模最大,为主要开采对象。矿体倾向165°,倾角56°~64°,局部地段变陡为70°~83°,变缓为44°,矿体长1600m,平均厚度16.8m。采场下盘主要为含砾石英岩,矿岩界限明显,较平直,含砾石英岩虽然裂隙较发育。但比较稳固;矿体上盘围岩为强风化花岗闪长斑岩及铁质粘土,稳固性很差,遇水易坍塌,与矿体界限不规则。
南矿带位于矿区南部,是受岩体与围岩接触带及岩体内围岩残留体控制的一组矿体。其中8Cu、9Cu两个矿体规模最大,铜储量占南矿带的83.5%,为主采矿体。在剖面上8Cu矿头与9Cu矿尾成侧幕状。矿体呈带状或蛇曲状,分支、复合、膨大、缩小现象明显,形态极为复杂。在平面上呈环状,矿体展开长2150米,平均厚度分别为14.5米和18米,矿体向下延伸较大,控制到-800米标高,矿体仍未尖灭。矿石类型以含铜矽卡岩为主,其次有含铜大理岩、含铜花岗闪长斑岩。矿体围岩主要由花岗闪长斑岩和碳酸盐岩组成。
2.2采矿方法
某铜矿北带采用铲运机出矿的下向水平分层胶结充填采矿法进行回采,沿矿体走向划分盘区,盘区长100m,阶段高40m~50m,分段高10m~13m。如图一:
南带部分采场采用上向斜壁进路水砂充填采矿法,采场布置与北带类似。在分层中使用斜壁进路从两翼向中央或从上盘向下盘连续回采。进路壁面倾角为60°。宽度视采场顶板稳定性选取,一般3~5米。回采后用不含胶结料的江砂充填。如图二:
3 引起矿石贫化的原因
某铜矿的主矿体厚度一般在14.5米至18米,中间偶有夹石存在。无论是采用以上哪种采矿方法,都是先在矿体下盘沿矿体走向切采,然后从切采两头后退式向中间逐条回采。因而,在切采及回采矿体上下盘矿石时,就不可避免的有部分围岩混入矿石中,所以围岩的混入是形成矿石贫化的主要原因。要想降低矿石贫化率,就必须有效的控制切采断面及端部矿石回采的钻孔深度。
4目前贫化率计算和考核
4.1贫化率计算
设计贫化率(不可免贫化率)
式中:r.采场设计贫化率(%);R.采场设计废石量(t);Q.采场设计矿石量(t)
4.2考核贫化的方法
考核单个采场贫化,采用一次贫化率与设计贫化率相比较,高于设计贫化率,则认为贫化管理不佳,反之就好。考核整个车间(单位)的贫化,设计部门给车间(单位)一个贫化率指标,实际贫化率超过指标,认为贫化管理不好,对车间(单位)进行处罚;若实际贫化率低于指标,认为贫化管理的好,对车间不处罚或给予适当奖励。
4.3考核方法引起的弊病
设计贫化率千篇一律,每个采场均为7%,实际贫化率由验收部门地测人员共同完成,地质人员根据验收时取样化验的品位对矿体进行二次编录,圈定矿体、围岩界线;测量人员计算出采场采出的矿石量和围岩量,由此算出采场实际贫化率。由于验收人员与指标挂钩,为完成全矿贫化率指标,就不可避免人为地在设计时,故意使设计贫化率加大;在验收时,通过地质界线的变化,使计算出的贫化率比实际贫化率低,从而单位能完成预定的指标。从武山铜矿2004年至2010年计划贫化率、实际贫化率可见(表一)。
从表中可以看出,实际贫化率总是低于计划贫化率,且两种贫化率都比较稳定,而出矿铜品位却在逐年下降。从数字反映是这样的。但实际上由于近年来胶结充填采矿法的应用,采矿贫化率应该是更低的。这种考核矿石贫化方法的不科学性在于用实际贫化率的高低来说明贫化管理好与坏,而实际贫化率是可免贫化率和不可免贫化率总和[1]。它不能真实反映贫化管理水平,尤其是对矿体夹层较多的采场更为不合理。我们知道,贫化率大小除与矿体厚度、倾角有直接关系外,还与两矿体间夹层的厚薄有关,而由矿体夹层产生的贫化是不可避免的。因此,必须采用更合理的方法来考核贫化管理水平。
5 优化矿石贫化考核方法
要想合理考核矿石贫化管理水平的好坏,必须剔除不可免贫率(设计贫化),用可免贫化率考核矿石贫化管理水平更为科学合理。如图三,该矿矿体平均厚度为16.8米,倾角为65°,设计回采分条宽4.0米、高3.5米。回采分条矿体下盘顶角的矿石可通过打控制眼的办法把矿石回收干净。矿体中间厚度大于2米的夹石可分采分运,不会造成矿石贫化;混入矿石中的小于2米的夹石,造成矿石的不可免贫化,应剔除贫化管理考核。矿体上盘2所示部分是造成矿石可免贫化的主要因素,它取决于掌子面所回采矿石的高度H,表二计算出不同H值对应的可免贫化率。
1 下盘顶角矿石,2 上盘顶角围岩,3 上盘底脚矿石,4 矿体夹石
从表二可以看出,当掌子面矿石回采高度不小于2米时,可免贫化率都是较小的。
5.1 可免贫化率计算
式中:r1:采场可免贫化率(%)
Q1:采场实际采下矿石量(t)
Q2:采场允许采下矿石量(t)
5.2 考核方法
每月月度验收报表上计算出各采场的实际可免贫化率及车间(单位)总的可免贫化率,将计算出的数据与矿规定的可免贫化指标比较,若实际可免贫化率低于指标,认为贫化管理的好,对车间不处罚或给予适当奖励。 6 用经济杠杆原理来管理贫化
有了科学考核贫化的方法,必须有相适应的管理方法,根据该矿的实际情况,矿体上下盘围岩的有效控制是矿石贫化高低的关键,控制的好坏又主要取决于凿岩工技术水平和思想素质。由于武山铜矿凿岩工全部为派遣工,对贫化管理认识不足,对贫化管理意义不重视,造成凿岩工在技术上存在差距,在作业中对钻孔深度控制不严,造成贫化率升高,要想降低贫化,就应加强技术素质培训,用经济手段来降低贫化。
贫化率高与低,钻孔深度控制是关键,而钻孔深度又是决定矿量多少的一个关键,矿量多少又决定凿岩工的收入高低。因此,为能降低贫化,必须抓住钻孔深度这个关键因素,钻工为了控制少采围岩,就会影响采矿量,从而钻工收入就会降低。为了即能控制钻孔深度,又能调动钻工积极性,达到降低矿石贫化的目的,应采用如下工资形式:
凿岩工工资=计量工资+质量工资
计量工资以采矿难度系数和采矿量核算;质量工资以矿石可免贫化率核算,可免贫化率低于计划为正,反之为负。
7 经济分析
某铜矿全年采矿165万吨,如果总贫化率能降低1%,则全年少采废石16500吨,可节约成本如下:
选矿直接成本按28元/吨计算,则节约成本
28×16500=46.2万元
主井提升按4元/吨计算,则节约成本
4×16500=6.6万元
井下运矿成本按2元/吨计算,则节约成本
2×16500=3.3万元
合计共节约56.1万元,可见效益是十分可观的。
根据XX铜矿实际,可免贫化率控制在很1%以内是完全可能的,因为平时工程技术人员加强管理时,实际采幅控制是非常好的,但在无经济管理手段的情况下,可免贫化的控制很难坚持下去,如加强质量工资考核,采矿工人也能直观发现,采幅控制适中收入越高,反之就低。他们就会努力钻研凿岩技术,设法控制好采幅,以求收入的提高。这就变成由原来的强制控制采幅到想方设法控制采幅,这是质的飞跃,对降低矿石贫化有着积极的意义。
8 总结
考核可免贫化,可以使矿石贫化的管理得到全方位比较,对贫化管理有着积极的意义。用经济杠杆原理管理贫化,将工人工资与矿石可免贫化直接挂钩,使工人能自觉降低矿石贫化,这一质的飞跃对提高矿山经济效益是一种科学的管理措施。
参考文献:
[1].有色金属矿山生产技术规程:中国有色金属工业总公司,1990.6
作者简介:曹钰华:女,测量工程师,1966年10月出生,本科学历,历年主要从事工程测量和工程质量检验技术与管理等技术工作。