王乐（1994—），男，工程师，033601山西省吕梁市兴县奥家湾
乡。
铝土矿资源开发新模式
王
乐
池伟龙
卫
协
贾进龙
杨滋郁（山西华兴铝业有限公司）
摘要兴县孙家沟村为深度贫困村，境内沟壑纵横，民采老窿较多，存在滑坡安全隐患，压覆矿产资源较
多且矿体整体覆盖层浅，矿石品位高。为了消除村庄安全隐患，提升资源回收效率，山西华兴铝业有限公司依托孙家沟村的特有条件和资源优势，结合山西省《关于“一县一策”集中攻坚深度贫困县的意见》文件精神，以安全治理为主要目标，以企业回收矿石资源为主产业方向，以复垦造田为扶贫方向，探索出了一条新的铝土矿资源开发新模式，社会及经济效益显著。
关键词铝土矿新模式资源回收复垦造田扶贫DOI ：10.3969/j.issn.1674-6082.2021.03.035
New Model of Bauxite Resource Development
WANG Le CHI Weilong WEI Xie JIA Jinlong YANG Ziyu
（Shanxi Huaxing Aluminum Co.,Ltd.）
Abstract Sunjiagou Village in Xingxian County is a povertystricken village with criss-crossing ra⁃vines,many old mines and hidden dangers of landslide.There are many overlying mineral resources and the overall overburden layer of the orebody is shallow and the ore grade is high.In order to eliminate safety hid⁃den trouble in village,improve resource recovery efficiency,Shanxi Huaxing Aluminum Industry Co.,lying on the bamboo slips ditch village conditions and unique resource advantages,combined with the "one county,one policy"crucial depth the opinions of the pov
erty-stricken counties "file spirit in Shanxi Province,taken safety management as the main target,recycling mineral resources as industry direction,land reclamation as poverty alleviation direction,which explored a new bauxite resources to develop new pattern.The social and economic benefit is remarkable.
Keywords bauxite ，new model ，resource recovery ，reclamation ，poverty alleviation 总第623期2021年3月第3期
现
代矿业
MODERN MINING
Serial No.623March .2021
兴县孙家沟村为深度贫困村，境内沟壑纵横，可耕地面积严重不足。同时，孙家沟村地下赋存有丰富的铝土矿资源，整村位于山西华兴铝业有限公司奥家湾矿界范围内，由于在上世纪存在严重的私挖乱采现象，民采老窿多，造成村庄两边存在4处大型的山体滑坡区域，给当地村民生命财产安全造成严重影响。
2018年5月，山西省委、省政府印发了《关于“一县一策”集中攻坚深度贫困县的意见》，文件明确要求驻地企业要与地方政府建立扶贫合作机制，保证履行精准扶贫社会责任。为此，依托孙家沟村特有条件和资源优势，以“消除安全隐患，政府复垦造地，企业回收资源”为目标，山西华兴铝业有限公司探索
出了一条经济高效、环境友好、利国利民的铝土矿资源开发新模式［1-2］。
1
项目设计
1.1
项目滑坡地质情况
孙家沟村存在A、B、C、D 共4处滑坡地质灾害区
域。老窿口采空塌陷、黄土湿陷、地形高差大、坡度陡，雨季降水量大是滑坡形成的内在因素；采矿活动形成的采空区诱发的边坡失稳，是形成滑坡的外在因素。根据调查及勘查结果表明，4处滑坡均为沿基岩顶面滑动的土质滑坡，滑坡整体平面形态呈顶窄下宽的扇形，均属深层大型黄土滑坡。治理区域地貌见图1，滑坡区域地质参数见表1。1.2
老窿地质情况
全区存在老窿35个，位置大多分布在沟谷两侧，一般深50～350m，一般高1.3～1.8m，宽1.1～2m，
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现代矿业2021年3月第3期
总第623期局部有坍塌现象，其破坏范围主要集中在矿石质量好，厚度稳定的矿层中部，矿层上部和下部较贫的矿体仍保留在原地，对矿体的连续性和完整性造成破坏，同时也对地表、山体稳定性带来影响［3］。
根据当地水文地质资料，由于矿坑之上冒落导水裂隙带在浅埋部位可达地表或第四系松散层，雨季孙家沟最高洪水位可达2～3m，其支沟洪水位0.5～1m，老窿口位置较低的洪水可直接灌入。同时，
孙
家沟区域部分老窿已通过地下直达井工开采系统，存在很大的地表水淹井事故隐患。老窿及地表裂隙照片见图
2。
1.3资源回收设计
项目实施时，将对孙家沟村进行整体搬迁，并对
沟内的采矿老窿进行治理，治理面积约3.3万m 2，开挖土石方量约2525万m 3，在孙家沟村原址及周边形成3个大的土地整理区。土地整理I 区位于孙家沟村，形成复垦面积约420021m 2；土地整理II 区位于I 区东侧的支沟内，形成复垦面积约200010m 2；土地整理III 区位于I 区北侧的冲沟沟头，形成复垦面积约166670m 2；合计复垦土地786701m 2。项目设计方案见图3，设计参数见表2、表3。
2
项目实施
2.1
施工顺序布置
项目开采主要工艺包括剥离、清顶、钻爆、采矿、
清底、内部运输、配矿、破碎、二次配矿、外部运输等，
其中排土作业为施工成本最大产生项，约占总成本支出的60%～70%。为此，排土作业尽量按照内排的方式减少排土运输距离，节约排土运输成本，从而节约总成本［4］。项目计划按照A →B →C →D 的施工顺序进行作业，A 区（850万m 3）首先外排，B 区（450万m 3）内排A 区，C 区（800万m 3）内排B 区，多余土方外排，D 区（425万m 3）内排C 区的总体排土作业顺序。项目双代号网络进度计划图共包含6条关键线路，总工期为18个月。项目双代号网络进度计划见图4
。
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王乐池伟龙等：铝土矿资源开发新模式2021年3月第3
期
2.2采矿工作
A区采矿过程中揭露矿体顶板后发现民采老窿破坏较广，民采老窿破坏率约为40%，整体破坏情况较严重，进一步验证了设计阶段所述的大面积老窿（图5）引起的山体失稳状态，造成的山体滑坡安全隐
患。
该区域铝土矿赋存于石炭系中统本溪组一段中下部，奥陶系中统峰峰组侵蚀面之上，至上而下为顶板→铝土矿→夹石（部分存在）→铝土矿→底板，平均厚度1.79m，平均倾角10°，属于缓倾斜薄矿体。
《铝土矿床一般工业指标》要求露天开采氧化铝含量边界品位大于等于40%，铝硅比含量边界品位大
于等于2.6。氧化铝含量和铝硅比含量为氧化铝企业最重要的两项矿石质量指标，其中以铝硅比含量指标对氧化铝企业生产成本影响最大。据不完全统计，铝土矿铝硅比值每降低0.1，氧化铝生产总成本升高14元/t。顶、底板清理的情况直接影响矿石开采质量，从而影响氧化铝生产总成本。因此，控制围岩混入率和矿石贫化率为采矿工艺控制的重中之重［5-6］。
兴县区域铝土矿矿层顶板多数呈灰白、红褐色或粉红色，质软，层状，少数岩石呈暗黄或黄色，呈土状、松散或粗糙状。底板呈粉红色或灰白色，层状少数呈红褐色和黄色，红棕色或黄棕色。经大量取样分析化验，顶底板、夹石、铝土矿中氧化铝和二氧化硅含量结果见表4。
根据顶、底板不同混入厚度和贫化率计算公式，计算得出采出矿石质量品位和贫化率关系公式
A/S贫化率=(地质品位-采出品位)×(1+围岩品位)
(地质品位-围岩品位)×(1+采出品位).顶、底板混入后采出矿石质量指标及贫化率参数见表5。
由表5可知，顶、底板的混入对矿石贫化影响极大，因此在采矿过程中，要严格控制顶、底板混入，按照精益化采矿模式，采用以小型挖掘机配合后八轮自卸车进行采矿作业。
2.3复垦工作
A区剥离完成后外排复垦形成的土地整理II区包含3个大平台，共计203343.5m2平整到位的土地已经形成；土地整理III区包含4个大平台，共计164008.2m2平整到位的土地已经形成，具备向政府交地的条件。随着首采区A区剥离工作的完成，外排工作基本结束，B区、C区、D区逐步转入以内排为主的排土作业，排土作业成本逐步降低。复垦土地照片见图6。
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总第623
期3结语
（1）通过对村庄周边4处大型滑坡区域进行治
理，能够消除当地多年存在的“头顶滑坡”安全隐患，保证地方群众的生命和财产安全。
（2）通过土地整理方式，能够对老窿和地表裂隙进行治理，防止河沟雨水倒灌井下，确保奥家湾一号
矿的正常安全生产活动。
（3）复垦千亩良田，极大的解决了当地土地贫瘠的现状，有利于农业生产的机械化作业和适度的规模经营。
（4）该项目不仅回收了矿体的边角资源，提升了资源回收利用效率和矿井服务年限，同时为企业带来了较大的经济效益。项目预计回收铝土矿资源97.5万t，按照正常采出品位铝硅比5.0，Al 2O 3品位60%的市场价格450元/t 计算，可创造经济效益4.39亿元，社会与经济效益显著。
参
考
文
献
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（收稿日期2021-02-05
）
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