一种复杂地质条件下矿石分层开采贫化损失控制方法

摘要

本发明公开了一种复杂地质条件下矿石分层开采贫化损失控制方法，包括：一、覆盖层剥离；二、矿体顶板清理；三、待开采矿体顶板开采；四、取样化验；五、物料矿石分级及圈定；六、界线精细分割及分堆；七、分装及分运；八、按照步骤三至步骤七所述的方法，对待开采矿体顶板进行下一次开采，直至待开采矿体开采完毕。本发明方法步骤简单、设计合理，根据取样品级对采出物料矿石进行分区，并精细分割、分装及分运，实现各个工序把控，减少了各个生产环节中的矿石损失浪费，同时降低了废石、表土的混入率，达到了降低矿石贫化损失率目的，提高了矿石出矿率，保证了出矿品位的稳定。

说明书

技术领域

本发明属于采矿技术领域，具体涉及一种复杂地质条件下矿石分层开采贫化损失控制方法。

背景技术

几内亚地区红土沉积型铝土矿赋存于近地表的铝铁风化壳(铁帽、铁红土)中，矿体形态、产状随地形起伏而变，矿体一般厚3m～20m不等，延伸较广，规模普遍较大且直接出露地表，易适合大规模机械化露天开采，区内普遍采用露天采矿机开采+装载机直接铲装+自卸车运输的采矿方法。但在实际开采施工过程中发现部分铝土矿矿体内部矿石品位复变严重、夹石分布极不规律。若采用常规采矿方法，极易使不同品位矿石混杂且无法分离，造成矿石贫化损失过大，进而无法保证出矿品位及出矿量，造成了资源的极大浪费，缩短了矿山的服务年限，降低了矿山的经济价值。因此如何降低此类矿山矿石损失率和贫化率，提高矿石出矿率和出矿品位是铝土矿开采过程中急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种复杂地质条件下矿石分层开采贫化损失控制方法，其方法步骤简单、设计合理，根据取样品级对采出物料矿石进行分区，并精细分割、分装及分运，实现各个工序把控，减少了各个生产环节中的矿石损失浪费，同时降低了废石、表土的混入率，达到了降低矿石贫化损失率目的，提高了矿石出矿率，保证了出矿品位的稳定，进而延长了矿山服务年限、提升了矿山经济价值。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种复杂地质条件下矿石分层开采贫化损失控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、覆盖层剥离:

采用露天采矿机对待开采矿体上部的覆盖层进行剥离，得到剥离后的待开采矿体顶板；

步骤二、矿体顶板清理：

采用平地机对剥离后的待开采矿体顶板上的表土及废石进行清理，得到清理后的待开采矿体顶板；

步骤三、待开采矿体顶板开采：

采用露天采矿机按照设定开采层厚对清理后的待开采矿体顶板进行条带式开采，得到采后工作面；

步骤四、取样化验:

地质人员对采后工作面进行网格划分及角点取样，得到各个矿石样的品级；其中，矿石样的品级包括高品位矿石、中品位矿石、低品位矿石和废石；

步骤五、物料矿石分级及圈定：

步骤501、圈矿人员根据各个矿石样的品级对采后工作面的物料矿石进行分区，并在采后工作面现场利用圈矿绳对不同品级物料矿石界线进行圈定，得到不同品级物料矿石区；

步骤502、在不同品级物料矿石区采用不同颜色彩旗进行标记；

步骤六、界线精细分割及分堆：

反铲操作手根据采后工作面的圈矿绳辨识不同品级物料矿石界线，并利用反铲挖掘机沿圈矿绳对不同品级物料矿石接触边界进行精细分割，使得不同品级物料矿石相互分离，避免不同品级矿石混染，并对精细分割后的不同品级物料矿石进行分别集堆，形成矿石料堆；其中，矿石料堆采用不同颜色彩旗进行标记；

步骤七、分装及分运：

装车人员根据采后工作面的矿石料堆上标记的彩旗颜色对物料矿石品级进行识别，并对不同品级区域的矿石料堆分别装车和运输；

步骤八、按照步骤三至步骤七所述的方法，进行下一次开采，直至待开采矿体开采完毕。

上述的一种复杂地质条件下矿石分层开采贫化损失控制方法，其特征在于：步骤一中采用露天采矿机对待开采矿体上部的覆盖层进行剥离，具体过程如下：

步骤101、从待开采矿体地表实地钻孔勘探，获取钻孔柱状图；

步骤102、根据钻孔柱状图得到覆盖层和矿体界线，进而得到待开采矿体上部覆盖层厚度h；

步骤102、获取露天采矿机切削深度的最大值lmax；

步骤103、当h小于lmax时，采用露天采矿机按照切削深度h对待开采矿体上部的覆盖层进行剥离；

当h大于lmax时，采用露天采矿机按照切削深度lmax依次对待开采矿体上部的覆盖层进行

上述的一种复杂地质条件下矿石分层开采贫化损失控制方法，其特征在于：步骤四中地质人员对采后工作面进行网格划分及角点取样，得到各个矿石样的品级，具体过程如下：

步骤401、地质人员对采后工作面进行网格划分，得到多个网格；其中，每个网格的边长为10m～50m；

步骤402、在多个网格的角点取样，并标记第i个角点的第i个矿石样；

步骤403、对第i个矿石样进行实验室化验，获取第i个矿石样中三氧化二铝的百分含量α

步骤404、判断α

判断40％＜α

35％＜α

α

步骤405、多次重复步骤402至步骤404，完成第N个角点的第N个矿石样的取样、化验和判断；其中，i和N均为正整数，且1≤i≤N。

上述的一种复杂地质条件下矿石分层开采贫化损失控制方法，其特征在于：步骤五中在采后工作面现场利用圈矿绳对不同品级物料矿石界线进行圈定，具体过程如下：

步骤5011、根据各个矿石样的品级，获取相邻两个不同品级的矿石样的位置；

步骤5011、将相邻两个不同品级的矿石样的位置连线的中点作为边界点；

步骤5012、将圈矿绳沿各个边界点圈定，得到不同品级物料矿石区；其中，不同品级物料矿石区包括高品位区、中品位区、低品位区和废石区。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明方法步骤简单，设计合理，解决目前降低矿山矿石损失率和贫化率，提高矿石出矿率和出矿品位的问题。

2、本发明各个开采作业层进行网格划分及角点取样，得到各个矿石样的品级，从而便于圈矿人员根据各个矿石样的品级对采出物料矿石进行分区。

3、本发明在对采出物料矿石进行分区时，将相邻两个不同品级样品位置之间的中点作为界限并用圈矿绳进行圈定，便于反铲操作手对圈矿绳精细分割。

4、本发明通过不同颜色彩旗对不同品级物料矿石进行标记，便于装车人员直观识别，减少分装及分运错误率。

5、本发明最大程度保证覆盖层清除干净，同时降低覆盖层剥离过程中导致的矿体顶部矿石损失。

6、本发明对剥离后的矿体顶板上遗留的表土及废石进行清理，防止混入下部矿石层，降低了矿石贫化率。

综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理，根据取样品级对采出物料矿石进行分区，并精细分割、分装及分运，实现各个工序把控，减少了各个生产环节中的矿石损失浪费，同时降低了废石、表土的混入率，达到了降低矿石贫化损失率目的，提高了矿石出矿率，保证了出矿品位的稳定，进而延长了矿山服务年限、提升了矿山经济价值。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的方法流程框图。

图2为本发明采后工作面矿石取样示意图。

图3为根据取样化验结果对物料分级及圈定示意图。

图4不同品级物料界线分割后的分堆示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明复杂地质条件下矿石分层开采贫化损失控制方法，包括以下步骤：

步骤一、覆盖层剥离:

采用露天采矿机对待开采矿体上部的覆盖层进行剥离，得到剥离后的待开采矿体顶板；

步骤二、矿体顶板清理：

采用平地机对剥离后的待开采矿体顶板上的表土及废石进行清理，得到清理后的待开采矿体顶板；

步骤三、待开采矿体顶板开采：

采用露天采矿机按照设定开采层厚对清理后的待开采矿体顶板进行条带式开采，得到采后工作面；

步骤四、取样化验:

地质人员对采后工作面进行网格划分及角点取样，得到各个矿石样的品级；其中，矿石样的品级包括高品位矿石、中品位矿石、低品位矿石和废石；

步骤五、物料矿石分级及圈定：

步骤501、圈矿人员根据各个矿石样的品级对采后工作面的物料矿石进行分区，并在采后工作面现场利用圈矿绳对不同品级物料矿石界线进行圈定，得到不同品级物料矿石区；

步骤502、在不同品级物料矿石区采用不同颜色彩旗进行标记；

步骤六、界线精细分割及分堆：

反铲操作手根据采后工作面的圈矿绳辨识不同品级物料矿石界线，并利用反铲挖掘机沿圈矿绳对不同品级物料矿石接触边界进行精细分割，使得不同品级物料矿石相互分离，避免不同品级矿石混染，并对精细分割后的不同品级物料矿石进行分别集堆，形成矿石料堆；其中，矿石料堆采用不同颜色彩旗进行标记；

步骤七、分装及分运：

装车人员根据采后工作面的矿石料堆上标记的彩旗颜色对物料矿石品级进行识别，并对不同品级区域的矿石料堆分别装车和运输；

步骤八、按照步骤三至步骤七所述的方法，进行下一次开采，直至待开采矿体开采完毕。

本实施例中，步骤一中采用露天采矿机对待开采矿体上部的覆盖层进行剥离，具体过程如下：

步骤101、从待开采矿体地表实地钻孔勘探，获取钻孔柱状图；

步骤102、根据钻孔柱状图得到覆盖层和矿体界线，进而得到待开采矿体上部覆盖层厚度h；

步骤102、获取露天采矿机切削深度的最大值lmax；

步骤103、当h小于lmax时，采用露天采矿机按照切削深度h对待开采矿体上部的覆盖层进行剥离；

当h大于lmax时，采用露天采矿机按照切削深度lmax依次对待开采矿体上部的覆盖层进行

本实施例中，步骤四中地质人员对采后工作面进行网格划分及角点取样，得到各个矿石样的品级，具体过程如下：

步骤401、地质人员对采后工作面进行网格划分，得到多个网格；其中，每个网格的边长为10m～50m；

步骤402、在多个网格的角点取样，并标记第i个角点的第i个矿石样；

步骤403、对第i个矿石样进行实验室化验，获取第i个矿石样中三氧化二铝的百分含量α

步骤404、判断α

判断40％＜α

35％＜α

α

步骤405、多次重复步骤402至步骤404，完成第N个角点的第N个矿石样的取样、化验和判断；其中，i和N均为正整数，且1≤i≤N。

本实施例中，步骤五中在采后工作面现场利用圈矿绳对不同品级物料矿石界线进行圈定，具体过程如下：

步骤5011、根据各个矿石样的品级，获取相邻两个不同品级的矿石样的位置；

步骤5011、将相邻两个不同品级的矿石样的位置连线的中点作为边界点；

步骤5012、将圈矿绳沿各个边界点圈定，得到不同品级物料矿石区；其中，不同品级物料矿石区包括高品位区、中品位区、低品位区和废石区。

本实施例中，实际使用时，露天采矿机切削深度的最大值lmax为50cm。

本实施例中，需要说明的是，待开采矿体的顶板是指待开采矿体的最上表面。

本实施例中，实际使用时，设定开采层厚为50cm。

本实施例中，实际使用时，反铲挖掘机为小型反铲挖掘机。

本实施例中，还可以根据覆盖层厚度灵活调整露天采矿机切削深度，最大程度保证覆盖层清除干净，同时降低覆盖层剥离过程中导致的矿体顶部矿石损失。

本实施例中，采用露天采矿机对待开采矿体上部的覆盖层进行剥离之后需要采用装载机和自卸车对覆盖层进行装运。

本实施例中，利用平地机对剥离后的矿体顶板上遗留的表土及废石进行清理，防止混入下部矿石层，降低了矿石贫化率。

本实施例中，每个网格的边长根据矿体的品级变化程度可在10m～50m之间调节。

本实施例中，实际使用时，在距离不同品级物料矿石界线2米的区域内采用反铲挖掘机拨离物料矿石远离界线；其中，按照高品位区、中品位区、低品位区和废石区先后顺序依次对接触边界进行分割，降低贫化损失。

如图3所示，本实施例中，图上显示的界线为高低品级区域界线、中低品级区域界线，实际使用时，还包括其他界线。

综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理，根据取样品级对采出物料矿石进行分区，并精细分割、分装及分运，实现各个工序把控，减少了各个生产环节中的矿石损失浪费，同时降低了废石、表土的混入率，达到了降低矿石贫化损失率目的，提高了矿石出矿率，保证了出矿品位的稳定，进而延长了矿山服务年限、提升了矿山经济价值。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。