司家营铁矿露天采场提高回收率的管理措施

　　司家营铁矿露天采场提高回收率的管理措施

　　    司家营铁矿位于河北省滦州市境内，距城区东南约4.2km，西侧紧邻平青乐公路(S252)，西距迁曹铁路4.6km，北距205国道约5.6km，矿区有简易公路与主干公路相通，交通便利。矿山分为两采场开采，一采场开采最低标高为-542m，二采场开采最低标高为-392m，在-367m水平以上两采场相互贯通，最终开采完成后，两采场将会形成一个南北长2900m，东西宽1500m的深凹露天采场。

　　    采用自上而下露天台阶开采方式，牙轮钻机穿凿深孔，炸药爆破崩落矿岩，开采台阶高度为12—15m，推至终了境界时，每2个台阶并段为24～30m，台阶坡面角为65°（第四系表土35°），采场平台宽度下盘为10—20m，北端帮为11—17m，上盘为12—13m，南端帮为10～15m，第四系表土为7m，运输平台宽度为29m。矿山浅部矿岩采用装载自卸汽车运输地表破碎站，再由胶带排至转载场；深部建立半移动破碎站-胶带系统，配合自卸汽车排至地表。氧化矿采用三段磨矿的阶段磨矿、粗细分级、重选-强磁-阴离子反浮、过滤选矿工艺流程；原生矿采用三段磨矿的阶段磨矿、阶段弱磁选别、过滤选矿工艺流程。因矿区地质构造较复杂，矿体分散，采场回收率亟需提升。

　　    1、矿石赋存情况

　　    1.1地层

　　    矿区出露地层主要以前震旦系一套变质程度较浅、岩性较简单的变粒岩类、片岩类和石英岩类等组成，混合岩化弱而普遍。该地层走向近南北，倾向西，倾角为40°—50°；震旦系大洪峪组石英砂岩和少量的含燧石条带白云岩及燧石岩走向北北东，倾向北西西，倾角为10°—25°，不整合覆盖于前震旦系变质岩系地层之上；第四系以亚砂土为主，次为坡、残积物；厚度一般为20―30m，最厚为70m，东薄西厚，北薄南厚。

　　    1.2矿体分布情况

　　    矿区内从东向西划分4条矿体，相互之间呈平行带状排列。各矿体走向近南北，倾向西，倾角为40°—50°，延长、延深、厚度及形态变化不等。

　　    I矿体长2150m，一般厚度为50-80m，最大厚度为120m，最小厚度为20m。矿体产状较稳定，一般倾角为40―50°，形态似层状或层状。

　　    Ⅱ矿体位于I矿体西150m左右，长900m，一般厚度为30-60m，最大厚度为80m。矿体绝大部分隐伏于第四系或长城系地层之下。

　　    Ⅲ矿体为矿区规模最大矿体，矿体长2800m，由数层矿组成，夹多层厚度不等夹石，沿走向分枝复合现象频现，形态复杂。矿体一般厚度为100-200m。

　　    Ⅳ矿体全部被第四系和长城系地层覆盖，位于Ⅲ矿体西150m左右，长1600m，一般厚度为20-40m，延深一般为300-500m，最大为800m，矿体倾角为35°-40°，形态似层状。

　　    1.3矿石类型及质量

　　    司家营铁矿属“鞍山式”沉积变质铁矿床，矿石类型主要为赤铁石英岩和磁铁石英岩两大类；浅部为赤铁矿石，深部为磁铁矿石；矿石全部为贫铁矿。

　　矿石的矿物成分比较简单，主要为磁铁矿、假象赤铁矿，其次为赤铁矿。脉石矿物主要为石英，其次为阳起石、透闪石及少量角闪石和辉石等。

　　区内铁矿石以细粒变晶结构为主，其次为纤维粒状变晶结构。矿石构造主要为铁矿物和石英组成黑白相间的条带状。矿石原生为磁铁矿，近地表氧化为赤铁矿和假象赤铁矿。矿石中化学成分以Fe和Si02为主，其它成分均极少。矿石中Si02含量平均为49.34%，S含量平均为0.097%，P含量平均为0.061%。

　　    1.4地质构造

　　    司家营铁矿位于华北地区燕山褶皱带之山海关隆起和开滦台凹的相接部位，新构造运动强烈，构造形迹主要以断层为主，受司马长复式向斜控制，矿体位于次一级褶皱构造司家营复式向斜东翼，新滦河复式背斜西翼。褶皱轴总体走向近南北向，轴面西倾，矿区地层表现为单斜构造。

　　    1.5水文地质

　　    矿区属滦河水系中下游与山前冲积平原交接地带，矿区内无河流经过，周边地表水系发育，主要河流有新滦河、滦河、溯河等，均属滦河水系。矿区含水层可分为第四系孔隙含水层，长城系裂隙-岩溶含水层，太古界变质岩裂隙含水层和构造裂隙带状含水层。

　　矿床充水因素有大气降水、第四系砂砾卵石层孔隙水（潜水）及长城系石英砂岩裂隙-岩溶水（承压水）。

　　    2、影响回收率的因素

　　    2.1断裂构造的影响

　　    经过历年的生产补勘、日常探槽、炮孔素描取样等工作，修改后矿体形态与原勘探生产前发生明显变化，各台阶脉岩分布范围和厚度大幅增加，极大地破坏了矿体的原生产状，由于脉岩产状不规则，增加了其周边矿石回采难度和夹岩剔除难度。矿体分支复合现象普遍存在，整体分布较分散，透镜状小规模矿体较多，且矿体倾角一般在35°―50°，矿体倾角较缓，增加了矿石回采难度。矿体复杂的赋存状况是影响采场回收率低的主要原因之一。

　　    2.2采剥失衡影响

　　    前期露天采场剥岩欠账，采剥失衡，造成后期出矿位置空间不足，为了满足生产的需要，陆续实施扩帮开采，但受采场剥离方向、掘沟方向、铲装推进方向等限制，严重影响矿石的回收率。造成这方面具体原因如下：

　　    (1)爆破作业不具备分穿分爆条件，增加了矿岩分离难度。

　　    (2)掘沟位置不能按正常顺序布置，在当前条件下只能在矿体上掘沟，上盘岩石不能剥离，回采时矿岩混合造成损失。

　　    (3)由于历史欠账，靠帮靠界量增大，受边坡控制爆破及削坡施工影响，矿岩不能分别回采，造成损失及贫化。

　　    2.3产量效益影响

　　    司家营铁矿入磨品位每降低1%，月精粉产量降低3.58万t，年精粉产量降低42.96万t，为了平衡矿品位、碎选设备能力、精粉产量及效益的关系，所以会适当加大损失，提高入磨品位。

　　    3、提高回收率的管理措施

　　    (1)加强制度建设，制定了《供配矿管理办法》和《技经指标对标管控体系》制度，将回收率纳入经济责任制考核制度，提高现场铲装司机的责任心，并且奖惩兑现到单台铲装设备的个人，加强矿岩挑选，起到了良好作用。

　　    (2)建立了“大配矿”理念，全工艺、全流程配矿，提高矿石利用率，优化、平衡各工序之间的关系，提高精粉产量。在采场出矿严峻的情况下，提高边帮矿回收率。对边帮混岩少、易挑选位置，加强挑选，尽最大努力回收；对不易挑选的部位，利用碎矿干式甩废流程将矿岩分离，最大限度回收边帮矿。

　　    (3)生产勘探方面，通过日常的炮孔岩粉素描、取样，地质界线测量，及时修正矿体界线。通过补充勘查等工作，精确控制矿体形态、矿岩赋存条件、矿石品位及矿石性质，为生产计划提供技术依据，以便合理实施生产。

　　    (4)采取日常定期与岗前不定期相结合的方式对铲装司机进行专业教育培训，提高管理人员、铲装司机的业务能力及责任心。主要培训矿岩辨识技术、相关管理制度。每季度定期对铲装司机进行培训一次，根据新上岗司机情况，对铲装司机岗前进行培训，铲装司机经过考核合格后，方可上岗作业。

　　    (5)加强现场巡视。现场人员每2h巡视一次供矿、排岩作业现场，指导、监督铲装作业，并填写巡查记录。巡视过程中发现不正常现象，现场及时处置，避免矿石损失。

　　    (6)建立司磅人员管理制度，利用过磅信息监督矿岩挑选情况。司磅人员发现供矿、排岩车辆磅单数据异常时，及时处置，并反馈给采矿作业区现场管理人员及地测作业区质监人员，按程序处理。每班至少抽查1次供矿及排岩车辆过磅单据，监督检查各环节执行情况，分析铲装挑选情况，及时调整供矿或排岩方案：

　　    (7)根据矿体的赋存条件合理安排铲装设备，提高回收率。电铲主要作业位置以稳定、厚大矿体为主，小设备以边帮、矿体较窄的为主。根据作业面矿岩赋存情况安排推进方向和作业方式，作业面为上岩下矿或上矿下岩的，利用小设备提前将上部岩石或矿石剥离；作业面矿岩走向一致的，采取矿岩分装的方式；作业面矿岩互层的，利用碎矿原生矿甩废流程进行矿岩分离。

　　    (9)利用车载GPS定位监控车辆运行轨迹，保证矿岩按指定位置卸载。

　　    (10)对胶带排岩进行技术改造，加装磁选装置，对品位低、夹岩多的矿石进行二次回收。

　　    4、采用措施后矿石回收情况

　　从2014年至今，随着采场布局调整，管理措施加强，采场矿石回收率由87%增加至95%以上，呈现逐年增加趋势，取得了非常好的效果。

　　    5、结论

　　    矿石资源是国家的宝贵财富，合理开采利用矿石资源，提高矿石回收率是一项长期的技术政策。提高矿石回收率涉及地、采、选、爆等各领域，针对采场空间不足、备矿少、配矿难的情况，只有在原有管理措施上，科学地、有针对性地学习新方法、新技术，吸取有经验矿山的管理办法，加强采场供配矿管理，才能有效提高采场回收率。司家营铁矿通过提高回收率的管理措施实践，取得很好的技术经济指标和社会经济效益，达到预期目的。

　　                     摘自《现代矿业》2022年5期