蔡興琪 董文明 譚期仁 喻 智 畢 林
(1.中廣核鈾業(yè)發(fā)展有限公司,北京 100029;2.長(zhǎng)沙迪邁數(shù)碼科技股份有限公司,湖南 長(zhǎng)沙 410083;3.中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410083)
爆破作業(yè)是露天礦山開(kāi)采的重要環(huán)節(jié),能直接影響采礦作業(yè)效率和質(zhì)量。高質(zhì)量的爆破設(shè)計(jì)可以有效指導(dǎo)采礦作業(yè),控制大塊率,減少?gòu)U石混入和礦石損失,從而減少礦石的貧化和損失,提高采礦生產(chǎn)質(zhì)量。爆破設(shè)計(jì)考慮的主要因素有地質(zhì)模型、爆區(qū)形狀、規(guī)模、地形特點(diǎn)、礦巖分布種類、臺(tái)階高度、地下水分布狀況等[1]。目前,大多數(shù)露天礦山都依據(jù)勘探時(shí)期建立的地質(zhì)資源模型指導(dǎo)礦山各類計(jì)劃和設(shè)計(jì),如計(jì)算礦山開(kāi)采境界內(nèi)的可采儲(chǔ)量,確定各期次內(nèi)工程位置的礦量,在確定的開(kāi)采境界內(nèi)劃分若干分區(qū),進(jìn)行分期分區(qū)開(kāi)采的工藝設(shè)計(jì)[2-3]。但是,地質(zhì)資源模型精度較低,會(huì)給實(shí)際生產(chǎn)帶來(lái)一定的資源風(fēng)險(xiǎn)[4],在使用其指導(dǎo)生產(chǎn)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)礦山的實(shí)際產(chǎn)量低于早年設(shè)計(jì)產(chǎn)能的70%[5]。紫金山露天金礦原采剝方法是由礦體下盤往上盤推進(jìn)的縱向采剝及由礦體北西端往南東端推進(jìn)的橫向采剝。實(shí)際開(kāi)采顯示,按照該設(shè)計(jì)進(jìn)行作業(yè)明顯存在采礦損失、貧化率大等問(wèn)題。為解決該問(wèn)題,通過(guò)對(duì)炮孔巖粉進(jìn)行取樣分析,按工業(yè)指標(biāo)進(jìn)行二次圈定礦體,并在爆破后的巖礦爆堆中,現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定二次圈定的礦巖界線并繪制了爆堆礦石分布草圖以指導(dǎo)出礦[6]。江西德興銅礦相關(guān)開(kāi)采實(shí)踐表明,即使勘探程度較高的A2級(jí)和B級(jí)儲(chǔ)量仍難于指導(dǎo)生產(chǎn),甚至后期將勘探網(wǎng)度加密為50 m×50 m,也難于控制礦體邊界。經(jīng)過(guò)探索,該礦利用生產(chǎn)炮孔巖粉取樣資料進(jìn)行了礦體邊界二次圈定,用以控制采礦鏟裝過(guò)程中的貧化和損失[7]。江西城門山銅礦也通過(guò)對(duì)爆破孔進(jìn)行巖粉取樣化驗(yàn),根據(jù)炮孔的品位信息并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)方式和推進(jìn)方向,對(duì)爆堆品位進(jìn)行分級(jí)、分塊,從而優(yōu)化了配礦方案,提升了經(jīng)濟(jì)效益[8]。早在20世紀(jì)80年代,美國(guó)梅斯基特金礦為提高儲(chǔ)量評(píng)價(jià)和礦山計(jì)劃能力,通過(guò)自研程序,對(duì)炮孔數(shù)據(jù)進(jìn)行克里格估值,實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)采選單元的平均品位進(jìn)行評(píng)估,以確定最佳的礦石、廢石邊界輪廓[9]。受限于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展水平,其自研程序相對(duì)落后。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,內(nèi)蒙古烏山銅鉬礦基于日常生產(chǎn)的實(shí)際情況,建立了地質(zhì)資源模型、品位控制模型和礦塊品位模型,為采剝計(jì)劃、采礦設(shè)計(jì)和配礦等業(yè)務(wù)提供了準(zhǔn)確的地質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并取得很好的實(shí)踐效果[10]。以此為基礎(chǔ),該礦還建立了自動(dòng)化配礦平臺(tái)以代替人工配礦,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、精細(xì)化配礦管理[11]。
隨著爆破技術(shù)的不斷成熟并廣泛應(yīng)用于露天礦山中,分離爆破技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了礦巖邊界顯著深凹溝槽分離、爆破礦石中部堆聚的良好效果,進(jìn)而使得礦石貧化率顯著降低[12]。因此,進(jìn)行露天開(kāi)采設(shè)計(jì)以及各期次各分區(qū)的爆破設(shè)計(jì)時(shí),所采用的模型精度尤為重要?,F(xiàn)階段,地質(zhì)資源模型的精度往往達(dá)不到實(shí)際生產(chǎn)控制的要求。為了更好地控制礦、廢石邊界,湖山鈾礦利用鈾的放射性特性,應(yīng)用放射性測(cè)井得到炮孔的鈾礦品位,并采用高密度的品位數(shù)據(jù),創(chuàng)建了單個(gè)爆區(qū)的品位控制模型。本研究依據(jù)高精度的品位控制模型開(kāi)展礦巖分離爆破試驗(yàn)及流程優(yōu)化研究,通過(guò)改變爆破裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)以及連線方式等手段[13-14],在爆區(qū)內(nèi)礦巖分界線處形成明顯的爆破溝,使廢石和礦石沿爆破溝兩翼分別移動(dòng)形成相互獨(dú)立的爆堆[15-16],以期降低采礦貧化和損失。
湖山鈾礦位于非洲納米比亞西部的納米布沙漠地區(qū),礦床產(chǎn)于非洲西南地盾內(nèi)的達(dá)馬拉造山帶中,地表被第四系松散沉積物覆蓋,第四系下覆地層主要有羅辛組(Rossing)、邱斯組(Chuos)和卡里比布組(Karibib),巖性以片巖、大理巖、石英巖和混雜沉積物為主,局部分布哈恩組(Khan)、奎斯布組(Kuiseb),巖性多為片麻巖和片巖。該礦主要礦化類型為白崗巖型鈾礦化,主要發(fā)育于羅辛組的白崗巖中,白崗巖呈白色—淡粉紅色,中粗粒結(jié)構(gòu),可見(jiàn)硅化和赤鐵礦化。圍巖主要為鈣質(zhì)硅酸鹽巖和以變質(zhì)砂巖、大理巖和片巖為主的淺變質(zhì)巖。
受新元古代晚期達(dá)馬拉造山事件及中新生代構(gòu)造—巖漿事件的影響[17-18],礦區(qū)呈現(xiàn)強(qiáng)烈的褶皺與斷裂活動(dòng),導(dǎo)致地質(zhì)構(gòu)造非常復(fù)雜,礦區(qū)巖漿活動(dòng)、成礦作用和鈾礦帶分布均受構(gòu)造控制。多期次的構(gòu)造活動(dòng)使得礦體多為中—薄狀,分支復(fù)合復(fù)雜,礦石相對(duì)比較分散[19-20]。
目前湖山鈾礦探明儲(chǔ)量15.6萬(wàn)t U3O8,采用露天開(kāi)采方式,設(shè)計(jì)年剝離量1.2 億t,其中礦石量1 500 萬(wàn)t,年產(chǎn)量6 500 t U3O8。與爆破相關(guān)的作業(yè)流程為:利用地質(zhì)資源模型設(shè)計(jì)采礦區(qū)塊和炮孔,完成鉆孔作業(yè)后,采用放射性測(cè)井裝置對(duì)每個(gè)炮孔進(jìn)行測(cè)井以獲取品位信息并建立品位控制模型,隨后人工劃定礦塊模型。在測(cè)井工作完成后到品位控制模型完成前,爆破工程師進(jìn)行裝藥、填塞、連線和起爆工作,最終依據(jù)礦塊模型進(jìn)行鏟裝和礦石運(yùn)輸作業(yè)。詳細(xì)流程如圖1所示。
圖1 湖山鈾礦采礦爆破作業(yè)流程Fig.1 Blasting operation process of the mining of Husab Uranium Mine
(1)地質(zhì)資源模型的精度難以支撐爆破設(shè)計(jì)?,F(xiàn)階段爆破設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是該爆區(qū)的地質(zhì)資源模型,受限于地質(zhì)資源模型的精度相對(duì)較低,其難以準(zhǔn)確反映復(fù)雜礦體的實(shí)際邊界,從而導(dǎo)致礦床實(shí)際的礦、廢石邊界往往與地質(zhì)資源模型所顯示的邊界存在較大差異,利用地質(zhì)資源模型進(jìn)行開(kāi)采設(shè)計(jì),難以從整體上獲得合適的爆破設(shè)計(jì)方案。
(2)爆破設(shè)計(jì)的工程目的性不強(qiáng)?,F(xiàn)階段湖山鈾礦的爆破作業(yè)中,爆破工程師制定的裝藥、連線設(shè)計(jì)只局限于破碎巖石,并沒(méi)有考慮其他工程目的(如礦、廢石分離爆破),且爆破時(shí)常達(dá)不到預(yù)期效果,導(dǎo)致采礦生產(chǎn)上的高貧化率和損失率。實(shí)際開(kāi)采時(shí)也只是簡(jiǎn)單按照礦塊模型的設(shè)計(jì)內(nèi)容,利用彩色膠帶物理區(qū)分各礦塊區(qū)域,導(dǎo)致在實(shí)際開(kāi)采時(shí)難以準(zhǔn)確控制開(kāi)采邊界,進(jìn)一步加大了貧化率和損失率。
(3)采礦爆破流程不合理。目前爆區(qū)的裝藥、連線設(shè)計(jì)以及爆破施工作業(yè)時(shí)間在測(cè)井之后并經(jīng)常在品位控制模型構(gòu)建完成之前,設(shè)計(jì)依據(jù)是該爆區(qū)的地質(zhì)資源模型。品位控制模型是根據(jù)一個(gè)爆區(qū)內(nèi)炮孔的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)而建立的最接近于實(shí)際品位分布的模型,能夠較準(zhǔn)確地反映礦、廢石分界線。若利用該模型進(jìn)行爆破設(shè)計(jì),并結(jié)合流程上的優(yōu)化,考慮在品位控制模型完成后開(kāi)展炮孔裝藥、連線設(shè)計(jì)工作,不僅可以解決模型精度不足而造成的礦、廢石邊界差異問(wèn)題,再結(jié)合合理的爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化,還可有效指導(dǎo)礦山開(kāi)采作業(yè),降低貧化和損失。
開(kāi)采品位控制問(wèn)題是采礦生產(chǎn)中采礦質(zhì)量和成本控制的關(guān)鍵一環(huán)。地質(zhì)資源模型作為比例尺相對(duì)較小的模型,對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中小范圍的單個(gè)爆區(qū)的品位指示相對(duì)粗放,難以滿足精確配礦的需求。尤其是在地質(zhì)構(gòu)造和礦體產(chǎn)狀相對(duì)復(fù)雜的礦床中,以此作為實(shí)際生產(chǎn)品位管控的依據(jù)效果更差。因此,需要建立針對(duì)單個(gè)爆區(qū)的品位控制模型。
將開(kāi)采臺(tái)階劃分成若干獨(dú)立的爆區(qū),在單個(gè)爆區(qū)完成穿孔作業(yè),并對(duì)每個(gè)炮孔進(jìn)行測(cè)井以獲取品位信息,據(jù)此對(duì)每個(gè)爆區(qū)進(jìn)行品位控制模型創(chuàng)建。本研究基于Datamine三維建模軟件構(gòu)建湖山鈾礦的品位控制模型,步驟詳細(xì)敘述如下。
(1)利用放射性測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)創(chuàng)建炮孔數(shù)據(jù)庫(kù)。首先將測(cè)井結(jié)果轉(zhuǎn)化成鈾當(dāng)量品位值,作為鈾元素品位估值的輸入數(shù)據(jù)。在進(jìn)行炮孔數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建時(shí),依據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)的格式要求,至少創(chuàng)建孔口數(shù)據(jù)表、測(cè)斜數(shù)據(jù)表和品位數(shù)據(jù)表;然后將以上3張表格在軟件中進(jìn)行合并,最終生成該爆區(qū)的炮孔數(shù)據(jù)庫(kù)。
(2)特高品位處理。某些鉆孔某一段測(cè)井品位高出一般品位很多倍時(shí)被稱為特高品位,是由于礦化的局部富集所致。特高品位的存在會(huì)使平均品位估值劇烈增高,對(duì)品位控制模型影響較大,故需按照《鈾礦地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T 0199—2015)或相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)特高品位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
(3)樣品等長(zhǎng)度組合。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的估值方法需要每個(gè)樣品代表的權(quán)重相等,所以樣品的長(zhǎng)度應(yīng)該保持一致。湖山鈾礦采用放射性測(cè)井?dāng)?shù)據(jù),鉆孔當(dāng)量品位值可達(dá)到0.25 m/個(gè),進(jìn)行品位估值前,一般將樣品等長(zhǎng)度組合為1 m/個(gè)。
(4)創(chuàng)建空值模型。品位控制模型的估值范圍是整個(gè)爆區(qū),故將整個(gè)爆區(qū)范圍作為塊模型范圍,并按照一定的單元塊尺寸,將爆區(qū)劃分為一定尺寸的單元塊組成的空值模型。湖山鈾礦采用的單元塊尺寸一般為3.125 m×3.125 m×1.500 m(長(zhǎng)×寬×高)。
(5)品位估值。品位估值是利用插值法將炮孔數(shù)據(jù)庫(kù)中的品位值填充至空值模型中的過(guò)程。最常用的方法為普通克里格法和最近距離冪次反比法[21]。湖山鈾礦開(kāi)采臺(tái)階高度為7.5 m,在估值結(jié)束后,需將模型在Z軸方向組合成7.5 m高度的品位控制模型。
(6)估算結(jié)果可靠性驗(yàn)證。為驗(yàn)證模型估值結(jié)果的可靠性,可以采用剖面視覺(jué)檢查、全局檢驗(yàn)、原始品位和估值品位數(shù)據(jù)對(duì)比、不同方法的估值結(jié)果對(duì)比等多種方式進(jìn)行。
以1B13D022爆區(qū)為例,按照上述建模流程創(chuàng)建該爆區(qū)的品位控制模型,結(jié)果如圖2(a)所示,同時(shí)將該爆區(qū)對(duì)應(yīng)的地質(zhì)資源模型提取出來(lái),如圖2(b)所示,兩者的礦石量、品位和金屬量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 1B13D022爆區(qū)模型數(shù)據(jù)Table 1 Data of the models of 1B13D022 blasting area
地質(zhì)資源模型的勘探鉆孔網(wǎng)度為(25 ~ 50) m×50 m,從空間展布上能反映整個(gè)礦體的基本形態(tài)、礦石分布特征等信息。但是受限于品位數(shù)據(jù)密度,對(duì)于礦體的局部特征,尤其是細(xì)化到單個(gè)爆區(qū),地質(zhì)資源模型的精度就存在一定的問(wèn)題。品位控制模型是基于(6 ~8) m×(6~8) m炮孔網(wǎng)度的品位數(shù)據(jù)創(chuàng)建,數(shù)據(jù)精度高,使品位控制模型能夠在單個(gè)爆區(qū)的范圍內(nèi)更為準(zhǔn)確地反映礦、廢石的分布,所刻畫的礦體展布特征也比地質(zhì)資源模型顯示的更接近礦體的實(shí)際形態(tài)。
以1B13D022爆區(qū)為例,地質(zhì)資源模型顯示該區(qū)以低品位礦石為主,集中分布在爆區(qū)北部和西南角。據(jù)此進(jìn)行采礦設(shè)計(jì),采礦區(qū)塊劃分和礦量統(tǒng)計(jì)結(jié)果分別見(jiàn)圖3和表2。
圖3 1B13D022爆區(qū)基于地質(zhì)資源模型劃分的礦塊模型Fig.3 Ore block division based on geological resource model of 1B13D022 blasting area
表2 1B13D022爆區(qū)基于地質(zhì)資源模型的采礦設(shè)計(jì)礦量Table 2 Mining designing ores quantity based on the geological resource model of 1B13D022 blasting area
但是品位控制模型卻顯示,北部的礦體并未如地質(zhì)資源模型所顯示的那么連續(xù),其中還是有一定量的廢石摻雜其中。而西部和西南部有中品位礦石分布,這也與地質(zhì)資源模型預(yù)測(cè)結(jié)果有一定的偏差。在實(shí)際開(kāi)采作業(yè)中,需要將礦石和廢石分別開(kāi)采,否則會(huì)造成較高的采礦損失和貧化。依據(jù)品位控制模型設(shè)計(jì)的礦塊模型和礦量分別如圖4和表3所示,若以此進(jìn)行采礦生產(chǎn),則可有效降低生產(chǎn)中的損失和貧化。
表3 1B13D022爆區(qū)基于品位控制模型的采礦設(shè)計(jì)礦量Table 3 Mining designing ores quantity based on geological resource model of 1B13D022 blasting area
圖4 1B13D022爆區(qū)基于品位控制模型劃分的礦塊模型Fig.4 Ore block division based on grade control model of 1B13D022 blasting area
湖山鈾礦礦體分布較為分散,爆區(qū)的礦、廢石混雜情況較為普遍,難以從低精度的地質(zhì)資源模型中獲得準(zhǔn)確的礦、廢石分界線。同時(shí),湖山鈾礦采礦臺(tái)階高7.5 m,炮孔孔徑主要為251 mm和165 mm兩種類型,設(shè)計(jì)爆區(qū)的基本原則為一次爆破量需滿足一周鏟裝作業(yè)量,即單個(gè)礦石爆區(qū)的破巖量需滿足40 萬(wàn)t的要求。在此情況下,爆破工程師在制定裝藥連線設(shè)計(jì)時(shí)也只能局限于破碎巖石的工程目的,無(wú)法針對(duì)性開(kāi)展以降低開(kāi)采貧化率和損失率為目的的相關(guān)工作,只能忽視爆破過(guò)程中巖石移動(dòng)對(duì)礦石貧化、損失的影響。品位控制模型相較于地質(zhì)資源模型可以提供更為清晰、準(zhǔn)確的爆區(qū)內(nèi)礦、廢石分界線,采礦工程師具備了通過(guò)合理設(shè)計(jì)炮孔連線方式、爆區(qū)起爆網(wǎng)路來(lái)控制爆破過(guò)程中巖石移動(dòng)方向的可能性[22],進(jìn)而實(shí)現(xiàn)礦廢分界線兩側(cè)巖塊的差異化拋擲和堆積,避免礦石巖塊與廢石巖塊的過(guò)度混雜。同時(shí),礦廢分界線兩側(cè)巖塊的差異化拋擲可以在爆區(qū)原礦廢分界線處形成明顯的爆堆形態(tài)差異,為采礦技術(shù)人員識(shí)別礦石和廢石提供了明顯的視覺(jué)基礎(chǔ)信息,實(shí)現(xiàn)有效控制礦石貧化損失的工程目的[23]。
基于本研究構(gòu)建的湖山鈾礦1B13D022爆區(qū)品位控制模型,在綜合考慮礦石品位和礦山經(jīng)濟(jì)效益的前提下,在爆區(qū)內(nèi)劃定了一條直線型的礦廢分界線(圖5)。礦廢分界線西側(cè)為劃定的礦石區(qū)域,東側(cè)為廢石區(qū)域??紤]到爆破過(guò)程中的巖石移動(dòng)方向與爆破網(wǎng)路等時(shí)線近乎垂直的特性[24-26],設(shè)計(jì)了1B13D022爆區(qū)起爆網(wǎng)路,如圖6所示。爆區(qū)起爆網(wǎng)路與起爆點(diǎn)間通過(guò)導(dǎo)爆索連接,爆區(qū)內(nèi)孔間導(dǎo)爆管雷管延期時(shí)間為42 ms,排間導(dǎo)爆管雷管延期時(shí)間為65 ms。在此設(shè)計(jì)下,爆區(qū)兩側(cè)炮孔先行起爆,其后朝礦巖分界線傳爆,礦巖分界線所在位置的炮孔最后起爆。由此,礦巖分界線兩側(cè)巖塊將朝著不同的方向拋擲,實(shí)現(xiàn)礦石巖塊和廢石巖塊的差異化堆積,減少相互混雜。除了起爆網(wǎng)路外,本次露天臺(tái)階爆破參數(shù)與湖山鈾礦常規(guī)爆破參數(shù)保持一致,即:炮孔直徑251 mm、排距6 m、孔距6.5 m、臺(tái)階高度7.5 m、超深1.5 m、堵塞長(zhǎng)度4 m。
圖5 設(shè)計(jì)礦廢分離界線位置Fig.5 Location the boundary between ores and waste rocks
圖6 礦巖分離爆破設(shè)計(jì)Fig.6 Design of the separation blasting of ores and waste rocks
爆破作業(yè)完成后,通過(guò)無(wú)人機(jī)高空拍攝了爆堆的整體形態(tài),如圖7(a)所示。在爆堆中設(shè)計(jì)的礦巖分界線附近可見(jiàn)一條明顯的深溝,其寬度和深度在爆區(qū)縱向上基本維持一致。為檢測(cè)爆堆中出現(xiàn)的深溝與設(shè)計(jì)的礦巖分界線的吻合性,對(duì)爆堆進(jìn)行了三維激光掃描,并與1B13D022爆區(qū)內(nèi)炮孔的三維地理坐標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比分析。如圖7(b)所示,以黃色圓圈表示的設(shè)計(jì)礦巖分界上的炮孔與爆區(qū)三維激光掃描結(jié)果中的深溝位置吻合良好,表明礦巖分界線兩側(cè)的巖塊有效實(shí)現(xiàn)了差異化拋擲和堆積。
圖7 爆區(qū)實(shí)況及三維掃描結(jié)果Fig.7 Aerial view and 3D laser scanning results of the blasting muck pile
此外,本研究采用手持式能譜測(cè)量?jī)x(RF232)對(duì)爆破前后進(jìn)行放射性測(cè)量。結(jié)果顯示:1B13D022爆區(qū)礦石在爆破前后均集中分布于設(shè)計(jì)的礦巖分界線西側(cè),表明采用基于品位控制模型的礦巖分離爆破設(shè)計(jì)開(kāi)展露天深孔臺(tái)階爆破不會(huì)對(duì)爆區(qū)內(nèi)礦石分布產(chǎn)生大幅度的影響,可有效地減少礦石巖塊與廢石巖塊的混雜,進(jìn)而達(dá)到降低礦石損失貧化的工程目的。
爆破作業(yè)完成后,采礦工程師制定了鏟裝計(jì)劃,依據(jù)實(shí)際采礦數(shù)據(jù)計(jì)算了1B13D022爆區(qū)的采礦貧化率。計(jì)算結(jié)果表明:該爆區(qū)實(shí)際采礦貧化率為7%,明顯低于礦山歷史平均采礦貧化率15%??梢?jiàn),采用由品位控制模型提供基礎(chǔ)信息的礦巖分離爆破技術(shù)能有效降低礦石貧化,對(duì)于提高資源回收利用率、保證礦山經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。
通過(guò)對(duì)爆區(qū)進(jìn)行品位控制模型創(chuàng)建并以此作為爆破設(shè)計(jì)依據(jù),可有效改善采礦貧化和損失,據(jù)此可對(duì)湖山鈾礦原爆破流程進(jìn)行優(yōu)化。爆破相關(guān)設(shè)計(jì)可在獲得該爆區(qū)的品位控制模型之后進(jìn)行,若礦石、廢石區(qū)域有較為明顯的邊界,可考慮將礦、廢石進(jìn)行分爆、分采。分離爆破后,在有明確物理界線的礦、廢石分區(qū)的基礎(chǔ)上,采礦技術(shù)人員可以快速對(duì)礦石進(jìn)行識(shí)別,在提高鏟裝效率的同時(shí),也能有效控制采礦貧化率和損失率。因此,為更好地控制采礦貧化和損失,提高采礦質(zhì)量,基于品位控制模型,進(jìn)行了相關(guān)爆破優(yōu)化設(shè)計(jì),優(yōu)化后的爆破流程如圖8所示。
圖8 湖山鈾礦優(yōu)化后的爆破流程Fig.8 Optimized blasting process in Husab Uranium Mine
通過(guò)對(duì)湖山鈾礦品位控制模型進(jìn)行分析,并基于該模型進(jìn)行了爆破設(shè)計(jì)及流程優(yōu)化研究。得到如下結(jié)論:
(1)品位控制模型較地質(zhì)資源模型更能反映礦、廢石的真實(shí)分布情況,可以為爆破設(shè)計(jì)提供更加翔實(shí)的礦、廢石分布信息,該模型提供的基礎(chǔ)信息可為爆破設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。
(2)基于品位控制模型進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)?shù)V石、廢石區(qū)域有較為明顯的邊界,可通過(guò)調(diào)整炮孔裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)、改變連線方式的手段,實(shí)現(xiàn)礦廢分離爆破,且不引起礦、廢石的混雜,有利于降低采礦貧化率和損失率。
(3)優(yōu)化后的爆破流程有助于提升湖山鈾礦采礦質(zhì)量和效率,對(duì)于類似礦山爆破作業(yè)也有一定的借鑒價(jià)值。