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浅谈露天矿损失贫化的控制

【摘要】矿石的损失与贫化是矿山开采中的两项主要技术经济指标，它们直

接影响矿山的生产成本和运行寿命。本文基于知不拉铜矿生产数据，分析了造成

矿石损失、贫化的主要原因，并给出了针对性的控制措施。

【关键字】露天矿；损失；贫化；控制

1、工程概述

知不拉铜矿位于西藏自治区墨竹工卡县，为山坡-凹陷露天矿，以山坡露天

开采为主，由于上部边坡岩石较破碎，下部矿岩都很坚硬，同时矿岩均需穿孔爆

破，故设计采用中深孔穿孔、多排微差爆破、然后进行铲装、运输的采剥方法。

设计为陡帮开采，台阶高12m，主要穿孔设备为310mm牙轮钻机，辅助穿孔设备

为140mm潜孔钻机；主要采剥设备为WK-12电铲，EX1900液压挖机；辅助采剥设

备为徐工900挖机；主要运输设备为TR100自卸车，辅助运输设备为TL50自卸

车。

矿区内共有四个铜矿体（八层铜矿)，编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，其中Ⅰ、

Ⅱ、Ⅳ号矿体为知不拉主矿体。矿体近东西向展布于矿区中部，呈不规则似层状，

赋存于中侏罗世叶巴组一岩性段（J2y1）安山质晶屑凝灰岩及矽卡岩带中。在南

段Ⅳ号矿体穿越安山质晶屑凝灰岩赋存于浅灰色流纹质岩屑凝灰熔岩内。近东西

向层间断层为矿体的储矿构造，矿体产状严格受近东西向层间断层破碎带控制。

矿体岩性为绿帘石榴矽卡岩、石榴石矽卡岩，围岩为浅灰色大理岩化灰岩、安山

质晶屑凝灰构造蚀变岩，矿体与两侧围岩界线为渐变关系。

2、贫化与损失的概念

矿山开采过程中，由于地质条件复杂、开采工艺限制、生产管理不完善等诸

多方面因素的影响，不可避免地造成矿石和金属的损失与贫化。

（1）贫化及贫化率：在采装、运输过程中，废石、围岩或非工业夹石等混

入矿石，导致矿石品位下降的现象，称为矿石的贫化。混入量与采出矿石总量之

比为贫化率。

（2）损失及损失率：在采装、运输过程中，丢掉和损失的矿石或金属，称

为矿石量和金属量损失，统称为矿产损失。矿石的损失和金属的损失与动用地段

内矿石量或金属量比值的百分数称为矿产损失率。损失贫化率的计算公式如下：

[1]

①贫化率

当围岩为废石时：

当围岩有品位时：

式中：r为采区贫化率；C为采区出矿品位；C为采区围岩品位；C为采区地

12

质品位。

②损失率

矿石损失率：

金属损失率：

式中：P为矿石损失率；T为采区出矿量；Q为采区地质矿量；P为金属损失

12

率；其余同前式。

3、造成损失贫化的原因

3.1、炮孔岩粉取样的限制

矿山生产期间，主要采用炮孔岩粉取样，140mm钻机孔的岩粉数量较少，往

往被风吹走、或被雨雪带走，310mm孔岩粉堆又太大，严格按照“十字拉沟刮面

取样法”进行取样，劳动强度大，实际操作过程中很难取样均匀，这些都会导致

化验结果不准确。

3.2、台阶开采工艺的限制

知不拉铜矿台阶高度12m，大部分情况下，12m的钻孔轨迹会同时经过废石

层与矿石层，得到的是废石与矿石的混合岩粉堆。通过岩粉取样获得的整个台阶

12m的混合样，只能得知整个台阶表现出来是否达到边界品位。那些同时经过废

石层与矿石层的钻孔，如果矿石品位高，或废石混入不多，最后化验品位高于边

界品位，采剥过程中就表现为混入废石导致贫化。圈矿的边界品位是0.2%，黄铜

矿根据化学式计算的铜品位高达34.78%，这意味着纯黄铜矿石被贫化173.9倍后

依然能达到边界品位，也就是说在12m的台阶中只要有7cm的黄铜矿夹层就能使

这个孔被认为有矿。实际生产过程中，取样化验结果显示有矿，实际开挖却有大

量废石的情况也是偶有发生的，就是受特高品位矿石夹层的影响。如果矿石品位

低，或废石过多，最后化验品位低于边界品位，采剥过程中就表现为矿石丢失导

致损失。台阶开采工艺在理论上就会产生损失与贫化，而知不拉矿体呈不规则似

层状、大脉状产出，具膨大狭缩现象，与块状赋存的矿体相比，增多了损失贫化

发生的频率，放大了台阶开采工艺的这一缺点。

3.3、爆破设计的影响