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1、第一节 矿石贫化、损失的概念及管理意义一、概念矿石贫化：是指在开采过程中，由于地质条件和采矿技术等方面的原因，使采下的矿石中混入废石(围岩、夹石与表外贫矿)，或部分有用组分溶解和散失而引起工业矿石品位降低的现象称矿石贫化，简称“贫化”。,第六章 矿石贫化与损失的计算与管理,贫化率：采下矿石的品位降低数与原矿体(或矿块)平均品位之百分比，称为品位降低率，称为矿石贫化率，简称“贫化率”。废石混入率：废石混入量与采下矿石(俗称“毛矿石”，即工业矿石与废石之和)量的百分比，称废石混入率，表示废石的混入程度。矿石损失：是指在开采生产过程中，由于种种原因(如地质条件复杂、采矿方法不当和放矿、运输问题等)造
2、成的工业矿石未被全部采下或采下矿石丢失的现象。,矿石损失率：采矿过程中损失的工业矿石量与该采场(或采区)内拥有矿石储量的百分比，称矿石损失率，表示工业矿石损失的程度。矿石回采率：采出的工业矿石量与该采场(或采区)原拥有矿石储量的百分比称矿石回采率，或矿石采矿回收率，又称矿石采收率。矿石回采率1-矿石损失率。,金属损失率：对于金属矿山，在采矿过程中所损失工业矿石中的金属量与该采场(或采区)内原拥有金属储量的百分比，称金属损失率；金属采收率：采出矿石中的金属总量与该采场原拥有金属储量的百分比，称金属采收率。由此可知，只有当混入废石不含有用组分，即废石品位为零时，金属采收率1-金属损失率；否则，金属
3、采收率l-金属损失率。,二、矿石贫化与损失管理的意义生产实践还明，由于矿石贫化会降低选矿回收率和精矿的产量，并加大选矿厂的矿石处理量，增加生产费用等；,由于矿石损失，使矿山有限的矿产资源不能充分有效地得到利用，使分摊到每吨矿石的基本建设费用相应增加，提高了生产费用，而且还会引起采准工作与回采工作的脱节。以及缩短矿山寿命(服务年限)等，所以经常研究检查矿石贫化与损失情况，提出降低损失与贫比的措施，是矿山地质部门的重要任务。,总之采矿贫化与损失管理的意义在于：(1)有助于矿石的合理开采，降低采、选、冶成本，提高生产效率；(2)有助于保护矿产资源，延长矿山服务年限；(3)为编制矿山生产计划，进行矿石
4、质量管理和矿山储量的平衡与管理等提供依据；(4)有助于了解各种采矿方法的优缺点，以便选择更加先进合理的采矿方法。,第二节 矿石贫化与损失的分类一、贫化的分类 按与采矿作业过程有关的贫化分类：第一次贫化：指凿岩爆破时，因矿岩界线不清等原因，而将围岩、夹石与矿石一并采下所造成的贫化。,第二次贫化：在放矿过程中，因两盘或顶板围岩不稳固，或因管理不善，致使围岩塌落混入矿石造成的贫化；或在二次破碎(因块度过大)及装运过程中，因围岩、废石或充填料混入，或高品位粉末状矿石丢失所引起的贫化，统称二次贫化。,根据贫化性质分为可避免的贫化与不可避免的贫化两类；不可避免的贫化：亦称设计贫化，指按开采设计或采掘计划规
5、定，必须在采矿时采出一部分围岩、夹石或表外贫矿所造成的贫化。,例如电耙道布置于矿体下盘的采矿方法，按规定要切割一部分围岩；开采过薄矿脉时，为保证采场足够的采幅，往往将部分围岩采下；深孔分段崩落法，由于爆破范围及深度大，不能实行分采，按设计必须将夹石和部分表外贫矿石与工业矿石一并采下所造成的贫化。,可避免的贫化：亦称施工贫化，是指在采矿作业过程中，由于组织与技术管理不善，技术措施不正确，作业不正规，或因矿体边界圈定不准确等，而将设计不应采下的围岩、废石、表外贫矿石与工业矿石一并采下、运出所造成的贫化。采场(或采区)的总贫化由不可避免的贫化与可避免的贫化一起构成，后者为主要管理对象。,二、损失的分
6、类 按与开采作业关系可分为开采损失与非开采损失两类：开采损失：是指在矿床开采过程中，与采矿方法、开采技术条件、施工技术管理、采矿作业技术水平有关的损失。,开采损失又可分为两种：未采下损失与采下损失未采下损失，即按开采设计规定须留下各种矿柱及护顶部分所造成的损失，亦称设计损失。施工损失：若按设计应回采的矿石，由于矿体形态复杂采矿技术条件问题、矿体界线不清，或因技术措施不当、组织管理不善等原因造成的未采下损失，称施工损失。采下损失：是指当矿石采下后，在放矿、装车、运输及充填过程中所发生的损失。,非开采损失：指与采矿方法、采矿技术管理工作无关的损失。例如，因断层破碎带破坏或强烈褶皱变形，致使矿石无法
7、全部采出；为防止坑道涌水而留下保安矿柱；为保护井筒、地面建筑、河流、水库、交通要道等留下的保安矿柱所造成的永久损失。,根据损失的性质也可分为不可避免的损失与可避免的损失。前者主要指按开采设计规定留在地下不能采出的损失，亦即设计损失；某些非开采损失亦属不可避免的损失。后者是指开采过程中，由于组织管理不善、技术措施不当等所造成的损失，亦即施工损失。可避免的损失是矿石损失管理的主要对象。,采场纵投影图a-顶柱；b-底柱；c-矿壁；d-房柱；e-保护破碎带而留下的矿柱,c,a,b,e,非开采损失,矿石损失与贫化的原因,一、矿石损失的原因,矿石损失,开采损失,非开采损失,采下损失,未采下损失,遗留在采场
8、充填料中的损失,遗留在采场内放不出来的损失,运输途中的损失,设计应当开采而未采下的损失,留下各种矿柱不能全部采出的损失,由于地质条件及水文地质条件而产生的损失,留永久矿柱造成的损失,在断层及褶皱带等地质构造内，由于矿床受到破坏，而不能全部采出的损失,由于矿体边线复杂，不能全部采出的损失,由于地下大量涌水，致使个别矿体或其一部分不能采出所造成的损失,为保护井筒、地面构筑物、铁路、河床及村庄等需留保安矿柱而不能回采的损失。,一、矿石损失的原因,矿石损失与贫化的原因,返回,一、矿石贫化的原因,第三节 矿石贫化与损失的计算 矿石贫化与损失的计算，应分期、分阶段、分设计与实际，分别按采矿单元进行。地下开
9、采时，要求按不同的采矿方法、矿体、矿房与矿柱等分别计算和统计。一般以矿块(采场)为基本单元，从其每一爆破分层计算起，继之进行采区、中段、坑口(井田)到全矿区的综合，最终得到全坑口或全矿区的总贫化和总损失。,露天开采时，应在每一爆破块段(或爆区)计算的基础上，按台阶到采场的步骤进行综合统计。无论地下开采，还是露天开采，采矿贫化与损失的计算方法总体上分为直接法与间接法两种。,一、直接法 直接法只适用于地测人员可以进入的采场，即在采场(矿房)内，直接测定采下或损失矿石量，采下混入的废石(围岩、夹石等)量及有关品位。并与原工业矿石储量及其品位进行比较计算，以求得相应贫化率与损失率的方法。,直接法的优点
10、：可按爆破分层计算，准确度较高；又能与采场生产管理相结合，易于直接查明发生贫化与损失的地点、数量及原因，及时采取纠正措施；而且计算简便，效率较高，故而得到广泛应用。,一般情况下，即当所开采矿体(或矿块)属与围岩界线清楚的致密块状矿石，围岩(与夹石)基本不含有用组分，且高品位矿石不发生(或少发生)丢失时，则可以用废石混入率代替贫化率(即品位降低率)。且前者也容易查明和计算。,一、直接法（一）贫化率与废石混入率的计算公式1.据贫化率的定义，其基本计算公式为：矿石贫化率（P）：C-工业矿石平均品位；C0-采下或放出矿石平均品位,第三节 矿石损失与贫化计算,废石混入率（）：Y-混入采下或放出矿石中的废
11、石量；Q0-采下或放出矿石量（采掘总量）,2.设计贫化率（Ps）与废石混入率（s）C-工业矿石平均品位Cs-设计采下矿石平均品位,设计废石混入率：Qs-采下或放出矿石量（采掘总量）qs-设计采下工业矿石量,薄矿脉：Ms-设计采幅，即设计采场平均宽度qs-脉幅，即矿脉平均宽度,3.一次贫化率（P1）与一次废石混入率（1）C-工业矿石平均品位Cc-实际采下矿石平均品位,一次废石混入率：Qc-实际采下矿石量；qc-实际采下工业矿石量,薄矿脉一次废石混入率（1）Mc-实际采幅；m-实际脉幅,4.可避免的贫化率（Pk）与废石混入率（k）,5.二次贫化率（P2）与废石混入率（2）Ct-实际出矿平均品位；Q
12、f-实际出矿量,6.采场总贫化率与废石混入率,（二）矿石损失率的计算公式1.按损失率的定义：q-损失矿石量；Q-工业矿石储量,2.设计矿石损失率qs-设计损失矿石量,3.未采下损失率qw-未采下损失矿石量,4.采下损失率qb-采下损失矿石量,5.采场总损失率,计算参数来源,二、间接法 当不能或不必在采场内直接测定矿石量、废石量及有关品位等参数，而可用间接方法求出采矿量、废石量及相应品位值，并与原工业矿石储量和品位进行比较计算，以求得贫化率、废石混入率及损失率的方法，称为间接法。,间接法计算的最大优点是可用于任何一种采矿方法，对于地下开采不能进入的采场(如深孔崩落法)是唯一的贫化与损失计算方法。
13、它能够反映采矿与放矿过程中总的损失与贫化以及设计采场(块段)范围内的矿石回收情况，而且计算结果与“实际较一致，所以常用。,间接法的缺点：是在矿块开采结束前，无法计算，效率较低；也无法区分一、二次贫化，或可避免与不可避免的贫化；还分不清是围岩混入造成的贫化，或由于地质品位无代表性(实际与勘探资料误差较大)所造成的假像(贫化或富化)等。,间接法使用的条件应是矿床(矿块)生产勘探程度高，采准后“二次”圈定所得资料(矿量、品位等)较准确；各采场(或块段)有单独的放矿系统，以保证出矿量与出矿品位资料齐全、准确、系统；同时，必须有专门人员制作管理台账，才能取得较可靠结果。,采掘与矿体关系示意图1-矿体；2
14、-采掘边界,二、间接法间接法的基本公式：据上图，可列出出矿量和采出金属量平衡方程式：T=Qxy（1）TCt=QCxCyCy（2）式中：T采场出矿量；Q应采工业矿石量，亦称原矿量；x损失矿石量；y采下围岩、废石量；Ct采场出矿平均品位；C采场工业矿石平均品位，亦称原矿品位；Cy混入围岩、废石的平均品位。,将公式（1）两边乘以品位C，得：TC=QCxCyC（3）将公式（2）及（3）联立，解出：（4）将公式（4）代入（2）式化简，两边除以QC得：,按损失率的定义，损失率的公式为：再据公式（4），两边除T化简：按贫化率的定义，贫化率的公式为：,当围岩、废石不含金属品位时，Cy=0，则采场损失率及贫化率
15、计算公式为：当T为设计出矿量，Ct为预计出矿品位时，所得损失率及贫化率为设计损失率和贫化率。当T为实际出矿量，Ct为实际出矿品位时，所计算的损失率和贫化率为实际损失率和贫化率。,计算参数来源举例P115,第四节 矿石贫化与损失的管理采矿过程中矿石贫化与损失的管理，包括作好贫化与损失的统计报表工作，寻求降低采矿贫化与损失的措施。一、矿石贫化与损失的统计报表 为衡量和检查矿山采掘(剥)生产的优劣，采矿方法与技术管理的好坏，确切掌握矿产资源的利用情况，要求定期按采场(块段)、矿体、中段或台阶、井区(或露天采场)计算和统计矿石的贫化与损失的有关参数，并分别建立相应的统计台账(如下表)；据此，按月、季、
16、年度填表(下表)呈报主管部门。,二、贫化与损失的影响因素和管理指标 1影响矿石贫化与损失的因素虽然影响采矿贫化与损失的因素很多，但总体上讲，可分为可以避免的偶然性因素和不可避免的必然性因素。可以避免的偶然性因素主要反映生产施工过程中的组织管理水平与采场工艺参数确定的正确性。不可避免的必然性因素主要决定于矿床(体)地质条件的复杂程度和选择的开采方式、方法与设计的正确性。,例如，影响矿石贫化率的主要因素有：矿体厚度越薄(尤其是小于最低采幅时)，其贫化率越高；含矿系数越小，其贫化率越高；矿体形态越复杂，其贫化率越高；矿体产状、矿石和围岩的稳固程度、断裂构造的发育程度、水文地质条件等开采地质因素越不利
17、，其贫化率越高；露天开采一般较地下开采，其贫化率低；机械化程度越高，其贫化率易高；地下开采效率较低的充填法其贫化率最低，留矿法与空场法次之，效率较高的崩落法其贫化率往往最高。有时采矿贫化与采矿损失具有某种反消长关系。,2矿石贫化与损失的管理指标虽然贫化与损失率指标是可变的，影响因素很多，但总的应遵循价值大于成本才有盈利的基本原则来确定合理的贫化与损失率指标。各矿山应根据其具体情况，探讨并论证适合于生产的合理损失与贫化管理指标。同时，有针对性地采取降低采矿贫化与损失的管理措施。,合理贫化率指标计算如下,三、降低采矿贫化与损失的措施 综合众多矿山的实践经验，总体上讲，降低采矿贫化与损失的主要措施有
18、：（1）把好地质资料关 因为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。其手段是加强生产勘探，提高勘探程度，准确控制矿体形态、产状及矿石质量等，提高储量可靠程度，取得生产必须的规范、准确的地质资料，这是降低采矿贫化与损失的首要措施。,（2）认真贯彻采掘生产技术政策 必须遵循合理的采掘顺序，若违反采掘顺序往往会造成较大规模的损失或贫化；探采并重，探矿超前；露天开采须定点采剥，按线推进，保证生产的正常衔接；坚持大小、贫富、厚薄、难易、远近矿体尽可能兼采的原则；生产计划需当前与长远相结合，防止片面追求产值、产量、利润指标而滥采乱挖、采富弃贫，造成资源浪费，缩短矿山寿命等短期行为。（3）选择合理的采矿方法（4）加强施工作业过程的质量管理，包括工程和矿石质量管理（5）加强采掘生产地质指导与地质技术管理工作，并做好合理贫化与损失指标的技术经济论证。（6）强化地测部门的监督管理职能（7）借助于经济手段考核管理生产和贫化与损失指标。（8）提高对采矿贫化与损失的思想认识。,作业,开采某铁矿床，已知条件如下：矿块工业储量，Q=84,000t；矿块工业储量品位，=60%；从该矿块采出的矿石量，T=80,000t；采出矿石品位，=57%；混入废石品位，=15%。试求：（1）废石混入率；（2）矿石回采率；（3）矿石贫化率；（4）金属回收率。,第四章 矿石的损失和贫化,
