淺析桂西鋁土礦探采結合的方法及意義

吳學謙，韋乾昭

（廣西華銀鋁業有限公司，廣西 百色 533700）

我國對露天鋁土礦的開采，多使用探采分離的方法進行開采活動。但由于使用探采分離的方法雖然能夠完成對露天鋁土礦的開采，但開采成本較高，限制了鋁土礦的進一步發展[1]，為此提出探采結合的方法進行露天鋁土礦開采。本文通過論述探采結合的開采原理，針對桂西堆積型鋁土礦的特點，建立露天開采鋁土礦探采結合機制，通過對洗礦數據的實時反饋，判斷貧礦區與富礦區，根據取樣分析數據劃定具體開采區域，利用回采工作面調整計算公式，判斷β參量變化過程，進行合理調整，確定回采面偏離角度以及偏離深度。

1 露天開采鋁土礦探采結合機制

1958年8月由北京地質學院實習隊在廣西桂西地區發現“桂西鋁土礦”，通過1959年1月廣西地質局桂西隊、1974年7月廣西有色地質勘探公司270隊、1984年廣西有色地質勘探公司270隊以及2012年廣西地礦局274地質隊等多部門的勘查勘探[2]，形成以平果縣為代表，延伸至田東、田陽、德保、靖西、那坡一線的桂西鋁土礦礦產產業集群。根據桂西堆積型鋁土礦的特點，提出露天開采鋁土礦探采結合法，其主要途徑是經過地質詳查后不再進行生產探礦，直接進行回采，回采時通過洗礦數據實時反饋，結合取樣分析數據及時調整回采工作面。從而在保證出礦質量的同時，大量降低勞動工時，節省生產探礦費用。

2 洗礦數據反饋與取樣分析數據

首先根據地質詳查報告進行第一層的開采，并確立起主要開采方向，第一層開采出礦石結果可繪制不同點的洗礦數據，根據洗礦數據反饋，其越為礦藏中心部位礦藏更加豐富，對洗礦反饋最佳明顯區域進行取樣分析，得出取樣分析圖譜。例如獲得如表1所示的圖譜信息。

表1 取樣分析圖譜信息

根據取樣分析圖譜信息表可以確定，因按照位置2進行向下開采，并向位置3保持一定的弧度面，其弧度面的角度根據回采工作面的調整計算得出。

3 回采工作面的調整

根據洗礦數據反饋以及取樣分析數據，得出礦藏演變方向以及礦藏富集區，通過對礦藏演變方向以及礦藏富集區的判斷，確定回采工作面的調整角度與前進距離。設洗礦數據反饋為△μ、取樣分析數據為△δ、礦藏演變方向為v。礦藏富集區為S那么得出：

根據礦場富集區進行確定回采面偏離角度α以及偏離深度l，得出回采工作面調整計算公式如下：

式中β代表開采數據變化參量，其物理意義是在不同的設備環境下，取不同的響應系數，進行回采面偏離角度以及偏離深度的計算。

①當α=0～1/4π時，富礦區在當前區域的小銳角范圍內，相關變化參量不大，β=0.0122k，k代表礦場環境、機器設備等條件系數。②當α=1/4π～1/2π時，富礦區在當前區域的大銳角區域內，需要相關設備具有較大的位移，相關變化參量較大，β=（0.0432+α）k。③當α>1/2π時，富礦區在當前區域的鈍角區域內，富礦區出現大量的偏移，此時需要相關設備調整更大的位移，相關變化參量較大，β=αk。

經過地質詳查后不再進行生產探礦，直接回采時通過洗礦數據實時反饋，結合取樣分析數據及時調整回采工作面，實現對露天鋁土礦的開采。

4 實驗論證分析

為保證本文提出的礦探采結合方法的有效性，進行實驗論證，實驗論證采用相同地區的，具有相同礦層的桂西堆積型鋁土礦進行采礦論證實驗。為保證實驗的嚴謹性，采用傳統采礦方法，即每開采一層后進行生產探礦，再開采一層再進行生產探礦，作為實驗論證對比，對出礦質量以及出礦成本進行統計。其實驗論證結果曲線如圖1所示。

圖1 實驗論證結果曲線

圖1中a圖代表兩種方法的出礦質量曲線，b圖代表兩種方法的每平出礦成本。其中出礦質量采用QFR（quality factor）代表，其QFR越則證明出礦質量越高。則根據上圖分析可以得出，本文提出的探采結合法與傳統的探采分離法的出礦質量幾乎相等，在某些環境下本文提出的探采結合法稍稍占有優勢，但優勢并不明顯。

5 結語

本文對露天開采鋁土礦探采結合的方法及意義進行分析，依托露天開采鋁土礦探采結合機制，根據洗礦數據反饋與取樣分析數據，對回采工作面的調整，實現本文設計。實驗論證表明，本文設計的方法具備極高的有效性。

[1]李海英,任鳳玉,周勝利,等．海南鐵礦露天轉地下三維探采結合方法[J]．金屬礦山,2016,V45(8)：24-27．

[2]陳敏,辛利民．大型露天鋁土礦山內排土場安全作業參數研究[J]．礦業研究與開發,2017,11(7)：9-12．