石灰石矿山均化开采技术

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1、石灰石矿山均化开采技术作者：鹿存新  中联巨龙水泥有限公司   来源：   更新日期：2005-10-17   1  矿山地质与生产概况1.1矿山地质概况    中联巨龙水泥公司石灰石矿山位于徐州市北郊，属中寒武纪张夏组，矿体走向近于东西，走向长度1428m，倾向南，倾角12～20度，矿体宽度约680m，平均厚度242m，探明工业储量8631万t，剥离量1070万t，平均剥采比为0.124：1，剥离物主要为高镁石灰石。    该矿山由五个自然矿层组成，自下而上编号分别为1～5号，各矿层矿石质量情况见表1。    由表1可知，l号、2号和3号矿层CaO含

2、量较高， MgO含量较低，CaC03标准偏差较低，说明这三个矿层矿石质量较好，波动较小，为I级品矿石；2号和4号矿层CaO含量较低，MgO含量高，CaC03标准偏差也较高，说明这两个矿层矿石质量较差，质量波动大，为高镁Ⅱ级品矿石。1.2矿山生产概况    根据矿山设计方案，该矿山最低开采标高30m，最高开采标高150m。分8个台段开采，台段高度15m，现在正开采105m和90m两个台段，分三个采区，其中105m台段两个采区。90m台段一个采区，配有4m3挖掘机3台，20t矿用自卸汽车18台，年开采规模160万t，破碎后由皮带送入厂内。    由于矿山质

3、量比较复杂，进厂矿石质量一直不够稳定，剥离量也较大，矿山生产比较困难，给水泥生产也带来了一定难度。2001-2003年矿山生产情况见表2。    由表2可知，2001-2003年进厂矿石质量波动较大，剥离量多，使生产成本明显提高。为了保证进厂矿石质量的基本稳定，最大限度地减少剥离量，充分利用矿山资源，降低生产成本，该矿山很有必要采用均化开采方法。2  年度均化配矿计划编制方法2.1矿化数字模型的建立为了全面了解矿山的质量分布情况，并为年度均化配矿计划的编制提供基础数据，我们采用改进的克里格法建立了矿化数学模型，将矿山各台段离散化为15×15×15m的矿

4、块，通过调用矿山地质数据库的地质数据，由微机计算出各矿块的质量指标： CaO、MgO和CaC03标准偏差，并将这些数据存入台段分层文件。台段分层文件形成后，我们用绘图机绘制了台段质量分布图，通过台段质量分布图，全面地反映各台段：CaO、MgO和CaCO，标准偏差的分布情况。2.2年度均化配矿计划的编制    水泥生产要求进厂矿石质量稳定，不能出现大的质量波动，否则将影响窑的热工制度和水泥质量，因此。年度均化配矿计算模型以每年采出矿石质量均衡为目标，其数学模型为：    结束条件    C1K1+C2K2+C3K3≥49％    MlKl+M2Kz+M3

5、K3≤2.8％    S1KI+S2K2+S3K3≤3％    KI+K2+K3=l    Ki≥0.2    目标函数    FI=

6、CIKI+C2Kz+C3K3-49

7、=min    F2=

8、M1K1+M2K2+M3K3-2.8

9、=min    F3=

10、S1K1+S2K2+S3K3-2.6

11、=min式中  K1、K2、K3分别为三个采区的配矿比例；    Cl、C2、C3分别为三个采区的CaO品位值；    M1、M2、M3分别为三个采区的MgO含量；    S1、S2、S3分别为三个采区的CaC03标准偏差。    利用上述均化配矿模型。结合矿化

12、数学模型计算形成的台段分别文件中矿块品位指标，用微机可很快计算出三个采区的年度配矿比例K1、K2、K3和三个采区的质量指标，则三个采区的年度配矿量分别为：    Q1=K1Q Q2=K2Q Q3=K3Q式中  Q1、Q2、Q3分别为三个采区的年度配矿量；Q为计划年开采量。2.3年度均化配矿计划编制结果    我们用上述方法对该矿山进行了年度均化配矿计划编制，2004-2008年年度均化配矿计划编制结果见表3。由表3可知，采用均化配矿方法之后，各年度矿山开采品位均衡，质量波动控制在CaC03，标准偏差均控制在<±3％的范围之内，废石剥离量也明显减少，为保

13、证进厂矿石质量稳定和充分利用资源奠定了基础。3    生产均化配矿计划编制3.1  生产均化配矿计划编制的基础数据    生产配矿计划是直接用于指导矿山生产的短期性生产计划，对于矿山资源利用，保证进厂矿山质量的均衡具有决定性作用。但是，由于矿山地质勘探网度较稀，采用估值方法计算所得的矿块品位仍然与实际有一定出入。为了保证生产配矿计划的准确性，在编制生产配矿计划时我们以生产勘探数据为依据。生产勘探以炮孔岩为主，质量变化大的矿层每个孔取一个样品，质量变化小的矿层每两个孔收取一个样，通过化学分析，可得各样品的CaO、MgO的品位值。我们将生产勘探数据存人生产

14、地质数据库，以备生产配矿时调用，生产地质数据库的内容有：台段编号、采区编号、炮孔号、炮孔坐标位