1、从铜官山铜矿开采实践谈贫化损失的管理途径朱成树（铜陵有色天马山黄金矿业有限公司 安徽 铜陵 244000）内容提要：矿产资源是不可再生的，贫化损失率不仅仅是衡量矿山采矿效果的一项重要指标，也是衡量矿山生产管理水平的一项重要指标；降低开采贫化损失率不仅是提高矿山企业经济效益的途径之一，同时也是延长矿山服务年限的根本保证。文章通过对铜官山铜矿床开采五十多年来的实践工作经验总结，对造成矿石贫化损失的诸多因素的归纳分析，论述了生产矿山降低贫化损失率的有效管理途径，其经验可被国内现行开发的矿山企业所借鉴。关键词：铜官山铜矿；开采实践；贫化损失；因素；途径Disscussing the managemen
2、t approach of loss and dilution of the mining practices in Tongguanshan copper depositZHU Chengshu(Tongling Nonferrous Metals Tianmashan Gold Mining Co., Ltd. Tongling, Anhui 244000)Abstract：Mineral resources are not regenerated. The dilution and loss rate is not only the important index to measure
3、the effect of product, but also an important index to measure the level of production and management of the mine. To decrease the dilution and loss rate of production is not only an approach to improve the mines economic benefits, but also the fundamental garantee to extend the mines service age. Th
4、is paper summarised the Tongguanshan copper deposit practical work experience of production for more than 50 years, concluded and analysed many factors which caused the lose and dilution. This paper discussed the effective management approaches to decrease the loss and dilution rate in mining produc
5、tion, and the experiences can be used as reference for current domestic developing mining enterprises.Key words: Tongguanshan copper deposit;Mining practices; Loss and dilution;factors;Approach1 铜宫山铜矿床开采简况 铜官山铜矿是新中国成立后国家最早开发的矿山，矿山自 1950 年元月开始基建， “一五”期末产铜量占全国产铜量的 3/41 ，2003 年末矿山全面关破 2 ，期间相继开发了松树山、老庙基
6、山、小铜官山、笔东、涝山、宝山等六个矿段。矿山累计探明铜矿石量 3573.6万吨，铜金属量 29.6 万吨；累计开采矿石量 2919.3 万吨，占探明储量的 81.7，铜金属量 25.7 万吨，占探明储量的 86.8%；累计供矿量 3250.5 万吨（其中含共生硫、铁及氧化矿石量 429.85 万吨 )，原矿铜量 26.05 万吨，主采元素铜总贫化率： 13.17%，总损失率：20.55%,1。矿山在开采、生产技术管理等方面的诸多经验不断被我国后续矿山的开发所借鉴，为我国社会主义经济建设作出了巨大贡献。1 来源于奋进 铜官山铜矿献给铜官山铜矿建矿 42 周年（1950-1992 ） 文献2 自
7、 1998 年开始铜矿床开采接近尾声，矿山开发的重点转向天马山硫金矿床2 贫化损失率的统计计算方法简述贫化损失率的计算根据不同的采场工艺和采矿方法的特点区别对待 2。采矿一次贫化损失率采用直接法：一 次贫化率 =采下 围 岩量采下 矿 岩 总 量 100%一 次金属损失率 =损失金属量地质金属量 100%对于浅孔留矿法等地测人量能够进入的采场，采场设计界内的采下废石量、损失金属量和岩矿总量按月度采场实测图件计算而得，对于空场法等地测人员无法进入的采场，其上述公式中的子母项的来源是根据采场最终地质资料，结合深孔（中深孔）爆破的实测排线图，采用储量计算公式分别求的。二次贫化损失率的计算采用间接法：
8、二次贫化率 =消耗存窿品位 实际 供 矿 品位消耗存窿品位 100%二次金属 损 失 率 =消耗存窿金属量 实际 供 矿 金属量消耗存窿金属量 100%总贫化损失率的计算采用直接法 ：总贫化率 =一次采下围岩量 +二次围岩 混入 量实际 供 矿 量 100%总 的金属 损 失 率 =一次损失金属量 +二次损失金属量一次损失金属量 +消耗存窿金属量 100% 根据铜陵有色金属集团控股公司统一规定采用的计算公式根据上述计算方法制定出统一的贫化损失率统计计算表格式下发到各生产工区技术组，要求工区地质技术人员以各采场采、供矿台账为基础逐月计算贫化损失率，矿地测科贫化损失率管理人员按季度统计汇总上报。3
9、 影响贫化损失率的因素分析铜官山铜矿床开采 50 多年的历史证明，影响贫化损失率指标的因素繁多，现根据矿山开采实践，将其归纳为三大因素，即地质因素、采矿因素、人为因素。分述如下：3.1 地质因素（1 ）地质资料的可靠度方面。铜官山铜矿的建矿之初也是新中国的成立之初，国家对矿业的开发缺乏经验，更无具体的规范要求，该矿山松树山矿段矿体之东部边界由于在地质勘探阶段就缺乏工程控制，矿山对基建勘探工作当时也不够重视，待开拓平巷施工过程中发现矿体边界不断向东延展，致使通风井多次改位，造成了工程和资金上的巨大浪费；其次表现在采场回采过程中，因一味强调节约成本，减少探矿费用，使得现场地质人员布置的采场生探工程
10、往往不能如期施工，给矿体的准确圈定工作带来困难。凡此种种，必然导致矿石贫化、开采损失过大。（2 ）开展水、工、环等专门性研究工作方面。铜官山铜矿床是著名的矽卡岩矿床，其围岩为灰岩（变质后为大理岩） ，含水性能良好。回顾和总结铜官山铜矿床的开采历史，因水、工、环及地压活动导致资源损失的事例不乏有之，现列举一二：松树山矿段因地下涌水，矿床开采长期排水疏干，致使解放西村及周边范围于 1990 年前后，发生了多期次的不同程度的地表陷落，该矿段-255 米中段也因此被迫不能按采掘技术计划进行开采而提前关闭，仅-255 米中段由此而丢失的矿石量 13.1 万吨，铜金属量 680 吨；1974 年该矿段-5
11、5 米中段-1#-4#线因地压活动而致使大面积的岩石错动，错动范围内地质储量达 15.0 万吨，铜金属量 1800 吨无法回采。又如水文地质条件较为复杂的宝山矿段，-170 米中段 7#9#采场爆破后，因涌水量太大，无法出矿，损失存窿矿量 2.7 万吨；-80 米和-130 米两中段因同样原因分别损失存窿矿量 2.5 万吨和 2.9 万吨；-80 米、-170 米中段 12 线以西因水大、矿岩破碎而无法回采；-210 米、-250 米中段 12 线以西无法进行开拓，致使资源大量损失；1972 年该矿段-80 米+11 米中段的矿柱也因地压活动，一次性损失原生硫化铜矿石 11.2 万吨，氧化铜矿
12、石 10.5 万吨；同时因保护友好招待所等地表建筑物，使得松树山斜井以东矿石储量 28.6 万吨，铜金属量 1602 吨，无法回采。（3 ）综合利用方面。铜官山铜矿在开采过程中，尤其是建矿初期，因当时的选矿技术问题，大量的氧化矿资源未能达到回收利用。另外，由于社会因素，突出表现在采铜“单打一”的年代，致使大量的伴生矿产资源、共生硫铁资源均未能给予综合回收。此外，贫化损失率计算方法的合理性，取样质量和数量及样品布置是否合理，也影响到贫化损失率统计数据的准确性和真实性。3.2 采矿因素（1 ）回采顺序方面。回采顺序的合理性不仅直接影响到矿产资源的开发利用程度，而且还危及到矿山安全。如小铜官山矿段-
13、55 米 27#矿柱，由于回采不及时，拖延时间长，在该采场组织爆破前运药过程中，矿柱发生了错动，险些造成重大恶性事故；又如“文革”期间至“文革”后期的一段时间，由于受各种社会因素对企业的影响， “四个兼采”的原则被人们抛之脑后，导致大量的资源丢失（见表 1） 。表 1 铜官山铜矿 19681997 年贫化损失率统计表Table 1 The Tongguanshan statistic chart of loss and dilution from 1968 to 1997年 份 68 年 69 年 70 年 71 年 72 年 73 年 74 年 75 年 76 年 77 年贫化率 17.1
14、17.7 18.6 28.9 25.3 19.9 26.2 18.1 23.6 25.4损失率 26.0 33.4 38.2 32.3 48.6 24.2 17.5 12.4 15.9 25.7年 份 78 年 79 年 80 年 81 年 82 年 83 年 84 年 85 年 86 年 87 年贫化率 22.3 13.6 13.7 16.5 17.9 13.2 16.9 12.7 15.0 10.4损失率 25.4 22.9 22.4 19.2 20.5 16.5 15.5 17.7 16.2 14.9年 份 88 年 89 年 90 年 91 年 92 年 93 年 94 年 95 年
15、96 年 97 年贫化率 12.8 9.05 1.45 11.7 8.22 9.49 6.10 10.2 4.78 2.97损失率 16.7 18.1 17.8 14.0 14.7 11.6 6.25 16.1 6.19 9.40（2 ）采矿方法的选择。众所周知，贫化损失率因采矿工艺和采矿方法而异。根据矿体的赋存条件和不同时期的技术水平，矿山自 1950 年建矿以来采用过多种采矿工艺和采矿方法，现统计如下（见表 2）：表 2 铜官山铜矿 19501997 年坑下各种采矿方法产生的贫化损失率统计表Table 2 The Tongguanshan statistic chart of loss a
16、nd dilution from mining under pits in various way from 1950 to 1997采 矿 方 法 使 用 中 段 使 用 年 份 贫化率 损失率笔山+35m-215m浅孔留矿法 老庙+35m-215m 19571985 2.7 10.1宝山+11m-80m水平分段干式 老庙、小铜官山+65m-95m 19521963 4.2 1.4充填法 松树山、笔山局部竖分条崩落法 松树山+5m-95m 19631978 22.8 19.7有底柱分段 老庙-25m-215m 19701989 15.0 19.09崩落法 涝山、宝山局部笔东-171m 一下分
17、段空场法 老庙-255m-370m 19861997 10.8 16.3松树山-135m-215m阶段崩落法 老庙、小铜官山 19671980 24.0 32.6（回采充填法矿柱） 等矿段矿柱阶段崩落法 笔山+35m-131m（回采留矿法矿柱）小铜官山、涝山上部 19611986 18.5 24.2宝山-171m 以上此外，深孔爆破抵抗线、孔底距等爆破参数的选用合理与否也直接影响到爆破质量，抵抗线、孔底距偏大，导致大块产出率增大，增加了放矿时二次破碎工作量和出矿难度，容易造成采场不能放空出净引起损失；崩落法采矿在实施覆盖岩下放矿时必须严格按照放矿顺序实行均衡放矿 2，以防“包饺子”现象发生而造
18、成贫化损失率过大。3.3 人为因素影响贫化损失率的人为因素，主要表现在：（1 ）施工质量方面。有底部结构的空场法、浅孔留矿法等采场，其质量问题集中表现在斗穿施工和扩斗工作不到位。采场实施爆破出矿时，在出矿漏斗与漏斗之间或桃型柱脊及采场两侧必然形成三角矿堆，使矿石残留采场无法出净；同时，炸药质量和装药装不到位，重者使得大爆破失败，轻者表现为采场拉岔、悬顶或留壁，造成矿石损失。（2 ）其他方面。个别采矿工区的员工为了完成供矿任务，人为地将易耙运的废石当作矿石运入翻矿笼；选矿厂为了确保完成选矿回收率指标，人为地降低原矿入选品位等等。凡此种种，都不同程度地影响到贫化损失率指标的完成以及统计计算的准确度
19、。4 降低矿石贫化损失率的有效管理途径及建议4.1 降低矿石贫化损失率的有效管理途径（1 ） 、把好地质资料关，是降低采矿贫化与损失的首要途径。准确的地质资料是采矿方法选择、开采设计与采矿工艺合理确定的唯一依据，矿山应遵循“由已知到未知、由表及里、由浅入深、由稀到密”的勘探工程的布置与施工的原则 3。对新建、扩建的矿山，基建勘探工作显得尤为重要，以防止地质勘探阶段地质资料的不全面性而导致基建工程的布局不合理，造成资源大量丢失，给矿山带来经济损失；对生产矿山要加强生产勘探，提高勘探程度，尤其是对矿体形态复杂部位，又不能实行探采结合的采场，必须坚持“探采并重，探矿超前”的原则，以便准确控制矿体形态
20、、产状及矿石质量等实际分布，以免因矿体的变化而造成采切工程的浪费和矿石的丢失。（2 ） 、选择合理的采矿方法和回采顺序，是研究合理贫化与损失管理指标的先决条件，也是完成贫化损失率指标优劣的根本保证。坚持“大小、贫富、厚薄、难易”兼采的原则 2，针对矿体的规模、空间赋存产状及围岩性质等选择合理的采矿工艺、采矿方法及回采顺序，对不同产状、形态及规模的矿体在选用采矿工艺时应区别对待，千万不可死搬硬套，以免一次设计贫化损失率过大。铜官山铜矿天马山硫金矿床在 1988 年开发的初期，针对其 矿体产状缓（倾角一般在 1020）、矿体薄（平均厚度为 410 米）的特点，经过认真分析研究，并选择适当地点（采场
21、）进行试验，淘汰了该矿山几十年一贯使用的有底部结构的阶段空场法和浅孔留矿法，设计出下向分层嗣后充填空场法，此采矿方法不仅大大地降低了采掘比，而且一次贫化率、一次损失率也达到有效控制。开展水、工、环以及矿体有益组分含量的属性等方面的专门性研究，也是影响矿山选择合理的采矿方法和回采顺序的依据之一。针对矿床特点，采取应对办法，可以有效地提高矿床回采率。如对高硫矿体实行强掘、强采、强出的“三强”开采 5，控制爆破矿量不宜过多，组织高硫采场的分次爆破等有效措施，就能避免矿石氧化烧结而造成的资源损失。铜官山铜矿松树山矿段矿体含硫高，号称“火区” ，矿山对此实行了“三强”开采，共采出矿石 286.3 万吨，
22、占该矿段总采出资源量近 1/2，减少了资源的浪费。（3 ） 、切实抓好矿产资源的综合利用工作。矿产资源能否达到充分合理的综合开发利用，不仅关系到矿山企业的经济效益，还直接与贫化损失率指标的优劣相关联。上世纪八十年代初，铜官山铜矿针对早期各种因素（技术因素和社会因素等等）造成损失的残矿，在确保安全的前提下，共回收矿石 352.3 万吨，并对尾砂实施再选，不但增加了经济效益，而且还延长了矿山的服务年限，其成绩显著，1986 年被授予 “全国综合利用先进矿山”称号。（4 ） 、矿山应建立地测结构，强化地测部门的服务、监督、管理职能。严格执行设计施工验收制度，加强施工质量管理，确保工程施工质量，做好采
23、掘生产地质指导和地质技术管理工作，对采、供矿实施全方位的监督，定期分析产生贫化损失率的具体原因，及时研究并提出降低贫化损失率的措施。（5 ） 、在加强全员质量意识教育的同时，健全各项管理制度，加大考核力度。认真持久地开展“全员” 、 “全过程” 、 “全面”质量管理活动，是降低采矿贫化与损失、保证矿石质量的根本措施；健全各项管理制度，加大考核力度，奖罚分明，是降低采矿贫化与损失、保证矿石质量的有力保证。4.2 建议（1 ） 、对于水、工、环地质条件复杂的矿山，应配有专职的技术人员加强其研究工作，这样有利于指导矿床的合理开发，减少或避免因此而引起的工程浪费和矿石损失。（2 ） 、对于多金属矿床的
24、开发，矿山应在做好按月、季、年度统计计算贫化损失率工作的同时，自行分别建立分矿段、分矿体、分矿种的贫化损失率统计台账，以便将来闭中段、闭矿体、闭矿段直至矿山闭坑时使用这些宝贵的原始数据资料。参考文献：1 章代 胜，朱成 树，黄宝玉，等.铜官山铜矿床闭坑地质报告（R）.铜陵：铜陵有色铜官山铜矿， 1999.1 .2 中国有色金属工业总公司有色金属矿山生产技术规程编委会.有色金属矿山生产技术规程（S）.1990.6.3 中华 人民共和国 国家质量监督检验检疫总局. GB/T 13908-2002 固体矿产地质勘查规范总则（S）.北京：地质出版社， 2002.8.4 杨言辰，叶青松，王建新，等.矿山地质学（第二版）（M）北京：地质出版社，2009.8.作者简介：朱成树（1963 ） ，男，地质工程师，常年从事矿山地质技术管理工作。
