江 兵
(大冶有色金屬有限責(zé)任公司銅山口銅礦,湖北 大冶 435122)
銅山口銅礦于2010年9月啟動(dòng)深部開采項(xiàng)目,目前基建已完成-100m、-160m兩個(gè)中段的開拓工程,由于-100m上部暫作為井下開采的頂柱,因此,僅形成了-160m中段的開拓礦量,同時(shí),還完成了-160m中段-142m、-127m、-112m三個(gè)分層部分采準(zhǔn)工程。為了準(zhǔn)確掌握井下礦石的選冶性質(zhì),指導(dǎo)選礦生產(chǎn),根據(jù)公司技術(shù)創(chuàng)新部要求,組織本次取樣工作,提供選礦試驗(yàn)所需樣品。
為確保本次所取礦石樣品具有井下礦石代表性,滿足選礦工藝研究要求,結(jié)合銅山口銅礦銅礦床特征,對(duì)礦樣做出如下要求:
①根據(jù)選礦試驗(yàn)要求,取樣樣品總量1 500kg。其中:礦石樣樣重1 200kg,圍巖樣重300kg。
②單個(gè)樣品塊度<50mm。
③礦石類型根據(jù)《銅山口銅礦2008年度地質(zhì)儲(chǔ)量結(jié)算報(bào)告》結(jié)合-160米中段揭露礦石類型比例進(jìn)行采樣。
本次采樣設(shè)計(jì)是采集并配置一個(gè)以-160米中段礦石樣品為主的擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)驗(yàn)證樣。主要根據(jù)-160米中段重新確定的地質(zhì)礦量262.8萬(wàn)噸、品位0.73%,結(jié)合《湖北省大冶市銅山口礦區(qū)銅鉬礦資源儲(chǔ)量結(jié)算報(bào)告(截止至2008年12月底)》,銅山口銅礦礦區(qū)綜合礦石品位0.82%確定取樣品位。本次取樣設(shè)計(jì)綜合品位0.68%,浮動(dòng)±0.02%[1]。
1.3.1 采場(chǎng)取樣方法及技術(shù)要求
采用爆堆網(wǎng)格揀礦法,在采下的礦石堆上,按一定的網(wǎng)格在結(jié)點(diǎn)上揀去重量或規(guī)格大致相等的礦石碎塊(礦粉),合并作為一個(gè)或幾個(gè)樣品[2]。網(wǎng)格揀礦法采集樣品的原始重量與礦石的均勻程度和取樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)有關(guān),按下式計(jì)算確定:
式中,Q為采集樣品的原始重量,kg;q為每點(diǎn)所取樣品的重量,kg;n為取樣點(diǎn)個(gè)數(shù)。
表1 取樣點(diǎn)個(gè)數(shù)與樣品重量表
爆堆取樣點(diǎn)布置:0.5m線距,0.2m點(diǎn)距。每點(diǎn)采集樣品重量不得低于表1的規(guī)定。保證樣品的可靠性與代表性。單樣按取樣點(diǎn)分別包裝,并按設(shè)計(jì)要求分別編號(hào)[3]。
1.3.2 采切巷道及圍巖取樣方法及技術(shù)要求
根據(jù)刻槽法取樣方法及要求,采用連續(xù)打塊方式進(jìn)行取樣。斷面規(guī)格為近似三角形,寬4cm,深2cm。巷道采樣原則:有多條穿脈控制礦體的采場(chǎng),主要在穿脈取樣;沒(méi)有穿脈的采場(chǎng),在沿脈取樣;控制礦體的穿脈較少,同時(shí)有沿脈控制礦體的采場(chǎng),沿脈和穿脈同時(shí)取樣[4]。技術(shù)要求如下:
①在采用連續(xù)打塊法取樣前,對(duì)巖壁必須進(jìn)行清理處理;
②連續(xù)采集,塊度應(yīng)均勻,不大于4cm×2cm×3cm;
③劃分樣段時(shí),應(yīng)區(qū)分礦石類型,分類取樣,分類裝袋;
④取樣時(shí),應(yīng)防止試樣外的礦石、廢石混入。采下樣品的原始重量必須為理論重量的±10%之間。
⑤各采場(chǎng)礦石樣完成后,在礦體兩側(cè)按比例采取廢石樣品。
1.3.3 采樣實(shí)施
①按規(guī)定采樣方法及技術(shù)要求采取礦樣,同時(shí)填寫采樣記錄。
②對(duì)每個(gè)采集到的樣品初步稱重,并按設(shè)計(jì)要求編號(hào),為下一步配樣計(jì)算提供依據(jù)。
③每個(gè)破碎后的樣品嚴(yán)格混勻三遍,取樣化驗(yàn)Cu。
④編制樣品編號(hào)及品位、重量清單。
⑤采用二層編織袋或麻袋包裝,每袋重量40~50kg,并貼上標(biāo)簽。
考慮到實(shí)際供礦過(guò)程中的貧化,本設(shè)計(jì)中相應(yīng)的在礦體頂、底中采取了一定的圍巖量,圍巖采樣點(diǎn)位置及采樣比重配比,圍巖樣重300kg,平均品位0.2%考慮配置。
本次采樣的代表性因基建實(shí)際情況和銅山口銅礦井下生產(chǎn)的局限性,在礦區(qū)礦量、取樣范圍、礦石類型方面存在如下關(guān)聯(lián):
1.4.1 試樣與生產(chǎn)計(jì)劃的關(guān)聯(lián)
根據(jù)恩菲公司《大冶有色金屬股份有限公司銅山口銅礦深部開采工程—初步設(shè)計(jì)書》,井下-58m至-500m共設(shè)計(jì)10個(gè)中段,設(shè)計(jì)開采礦量總計(jì)5605.6萬(wàn)噸,Cu0.70%,金屬量393256噸。其中-160m中段可采礦量262.8萬(wàn)噸,Cu0.73%,金屬量19184噸(根據(jù)采切工程修正)。銅山口銅礦井下采礦作業(yè)首采地段安排在-160m中段,年計(jì)劃采礦66萬(wàn)噸,中段可服務(wù)3~4年。
因此,從初步設(shè)計(jì)與生產(chǎn)計(jì)劃看,本次采取試樣與-160m中段礦量關(guān)聯(lián)性大,與其他中段礦量關(guān)聯(lián)性相對(duì)較小。
1.4.2 試樣與取樣范圍的關(guān)聯(lián)
-160m中段礦體分布范圍:北沿自22~23線至32線;南沿自7線西段至16線西段。本次采樣的取樣主要控制在銅山口銅礦地質(zhì)勘探線23~24線至29線北段的北沿采場(chǎng)、10線至13線西段的南沿采場(chǎng)范圍內(nèi)。其礦量為29.977萬(wàn)噸,Cu0.704%,金屬量2110噸;從取樣分布范圍看,試樣基本能反映-160m中段范圍內(nèi)礦石的性質(zhì),試樣代表性較高。
1.4.3 試樣與礦石類型的關(guān)聯(lián)
按礦石氧化率和選礦工藝劃分,有硫化礦、混合礦、氧化礦,各占總礦量的89.21%、1.92%、8.79%,氧化礦主要分布在Ⅳ、Ⅴ、Ⅲ號(hào)礦體上部,0米標(biāo)高以上,主要吸附于黏土和鐵錳礦物中,屬結(jié)合銅。混合礦緊臨其下,因近地表,氧化礦和混合礦與本次采樣無(wú)關(guān)聯(lián)性。-160m中段井下礦石為硫化礦,按脈石礦物、硫化礦又有含銅矽卡巖,含銅火成巖和含銅碳酸鹽巖,各占礦石量的46.25%、19.35%、34.4%,三種主要類型礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物嵌布、選礦工藝及可選性指標(biāo)基本一致。
從取樣分布范圍和礦石類型來(lái)看,采樣具有較好的代表性,在-160m中段采樣進(jìn)行選礦試驗(yàn),可以指導(dǎo)近年的選礦作業(yè)。
綜上所述,本地質(zhì)采樣方案嚴(yán)格按礦石類型及比重進(jìn)行設(shè)計(jì),同時(shí)圍巖樣品取自礦體頂、底板,也具有代表性,對(duì)綜合品位提出了明確的要求,因此符合本次深部礦體礦石選礦試驗(yàn)要求。
[1]湖北省大冶市銅山口銅礦區(qū)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量結(jié)算地質(zhì)報(bào)告[N],2006.
[2]趙鎖軍.礦山選礦項(xiàng)目環(huán)評(píng)中地質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查工作[J].北方環(huán)境,2011(12):98-99.
[3]陳俊.選礦技術(shù)管理探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012(15):16-19.
[4]馬鈺.取樣在選礦生產(chǎn)中的重要作用[J].中國(guó)科技縱橫,2015(12):28-31.