引言
在采矿工程领域，矿石损失与贫化计算占据着举足轻重的地位，是衡量采矿作业成效的关键要素。矿石损失，意味着在开采进程中矿石数量的减少；而矿石贫化，则是指开采时因围岩、废石混入或高品位矿石流失等因素，导致矿石质量下降。准确计算矿石损失与贫化，对采矿企业而言意义非凡。一方面，能助力企业精准评估资源利用效率，实现对矿产资源的合理开发与高效利用，避免资源的无端浪费，毕竟矿产资源属于不可再生资源，高效利用至关重要。另一方面，这一计算结果有助于企业把控采出矿石的质量，降低废石混入，提高矿石品位，从而提升选矿回收率，减少后续采、选、冶环节的成本支出，增强企业的经济效益。从更宏观的层面来看，科学合理的矿石损失与贫化计算，对于保障国家矿产资源的可持续供应、推动矿业的健康稳定发展，也具有不可忽视的作用。
基本公式详解
矿石量平衡式
矿石量平衡式为T = Q - Q₀ + R。其中，T代表采出矿石量，它是我们在采矿作业结束后实际得到的矿石数量，这个数量对于后续的选矿、冶炼等流程至关重要，直接关系到最终产品的产量 。Q指的是矿体（矿块）工业储量，这是在开采前经过地质勘探等一系列工作确定的，是我们所拥有的潜在可开采矿石资源总量 。Q₀表示开采中损失的工业储量，在实际开采过程中，由于各种原因，如开采技术的限制、矿体的复杂地质条件等，会导致一部分矿石无法被开采出来，这部分损失的矿石量就是Q₀ 。R则是采出矿石中的废石量，在开采矿石的过程中，不可避免地会混入一些废石，这些废石的量就是R。
以某矿块开采为例，该矿块的工业储量Q为 1000 吨 。在开采过程中，由于矿体的断层较多，开采技术难以完全覆盖所有矿石，导致损失的工业储量Q₀为 50 吨 。同时，由于开采时的岩石破碎情况，采出矿石中混入了废石，废石量R为 80 吨 。根据矿石量平衡式T = Q - Q₀ + R，可以计算出采出矿石量T为1000 - 50 + 80 = 1030吨。通过这个公式，我们能够清晰地了解在该矿块开采过程中，矿石量的具体变化情况，为后续的生产安排和资源评估提供了重要依据。
金属量平衡式
金属量平衡式为Ta' = (Q - Q₀)α + Ra'' 。这里的T依然是采出矿石量；a'表示采出矿石（含废石）品位，它反映了实际采出的矿石中金属的含量水平，这个品位会受到废石混入等因素的影响 。Q和Q₀与矿石量平衡式中的含义一致，分别是矿体（矿块）工业储量和开采中损失的工业储量 。α是工业储量矿石品位，它代表了在理想状态下，矿体中金属的含量，是衡量矿石质量的重要指标 。R同样是采出矿石中的废石量 。a''为混入废石品位，一般情况下，废石中也可能含有少量的金属，a''就是用来表示这部分金属的含量。
例如，某矿山开采的矿体工业储量Q为 800 吨，工业储量矿石品位α为 5% 。在开采过程中损失的工业储量Q₀为 30 吨，采出矿石中的废石量R为 60 吨，混入废石品位a''为 0.5%，采出矿石（含废石）品位a'为 4% 。根据金属量平衡式Ta' = (Q - Q₀)α + Ra''，可以计算采出矿石中的金属量。首先计算等式左边，采出矿石量T通过矿石量平衡式计算（假设已得出T为 830 吨），则Ta' = 830×4% = 33.2吨 。再计算等式右边，(Q - Q₀)α + Ra'' = (800 - 30)×5% + 60×0.5% = 770×5% + 60×0.5% = 38.5 + 0.3 = 38.8吨 。通过这个计算过程可以发现，等式两边的结果存在一定差异，这可能是由于在实际计算过程中的测量误差或者其他未考虑到的因素导致的。但总体来说，金属量平衡式为我们准确计算采出矿石中的金属量提供了方法，通过对比等式两边的结果，还可以帮助我们检查计算的准确性和发现生产过程中可能存在的问题，进而评估采矿效益，为企业的生产决策提供有力支持。
矿石损失率计算
直接法计算
其原理在于，通过直接测量开采过程中损失的矿石量（即Q₀），再与原有的矿体工业储量Q进行对比，从而得出损失率 。这种方法的计算步骤相对较为直观 。首先，在采矿过程中，当地测人员能够进入采场进行工作时，通过地质编录和测量等手段，准确确定采场的地质储量Q 。例如，通过对矿体的详细勘探，绘制出矿体的三维模型，明确矿体的边界和范围，进而计算出地质储量Q 。然后，在开采结束后，再次通过实地测量和编录，确定开采过程中损失的工业储量Q₀ 。比如，对于一些采用浅孔留矿法的矿山，在采场回采结束后，可以直接测量采场内残留的矿石量，这些残留的矿石量就是损失的工业储量Q₀ 。
以某采用浅孔留矿法的矿山为例，该矿山的一个矿块，经过详细的地质勘探和测量，确定其工业储量Q为 5000 吨 。在开采过程中，由于矿体的局部破碎和开采技术的限制，部分矿石未能被完全采出，经过地测人员在采场的实地测量和统计，确定损失的工业储量Q₀为 250 吨 。
间接法计算
间接法计算损失率，是在无法直接进入采场获取损失矿石量的情况下采用的一种方法。
这种方法的原理是基于矿石量平衡式和金属量平衡式，通过已知的采出矿石量、品位等数据，反推矿石损失率。在实际应用中，当采用阶段和分段崩落法等采矿方法时，地测人员难以进入采场进行工作，此时直接测量损失矿石量变得极为困难，就需要运用间接法。例如，对于采用阶段崩落法的矿山，矿石在崩落过程中会与大量的废石混合，采场内部情况复杂，地测人员无法直接进入采场测量损失的矿石量。在这种情况下，首先需要通过采、出矿取样和计量等方法，准确获取采出矿石量T、采出矿石（含废石）品位α'等数据 。然后，结合已知的矿体（矿块）工业储量Q、工业储量矿石品位α以及通过估算或其他方式确定的混入废石品位a''和采出矿石中的废石量R 。
对比直接法和间接法，直接法的优点是计算简单直观，能够直接反映采场的实际损失情况，并且可以按分层计算，准确度较高。同时，能与采场生产管理相结合，易于直接查明发生损失的地点、数量及原因，及时采取纠正措施。但其缺点是适用范围有限，只有当地测人员能够进入采场进行工作时才能使用。而间接法的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是唯一的计算方法。它能反映采矿与放矿过程中总的损失，以及设计采场（块段）范围内矿石回收情况，而且计算结果与实际较一致。不过，其缺点是在矿块开采结束前无法计算，效率较低。
在某采用分段崩落法的复杂矿山中，由于采场结构复杂，地测人员难以进入采场直接测量损失矿石量，所以采用间接法计算损失率。该矿山的一个采场，已知矿体（矿块）工业储量Q为 8000 吨，工业储量矿石品位α为 6% 。在开采过程中，通过采、出矿取样和计量，确定采出矿石量T为 7500 吨，采出矿石（含废石）品位α'为 5% ，采出矿石中的废石量R为 400 吨，混入废石品位a''为 0.8% 。由于无法直接确定损失的工业储量Q₀，
经过计算，得出该采场的矿石损失率约为 8% 。通过对该矿山多个采场采用间接法计算损失率的实践可以看出，在复杂开采条件下，间接法能够有效地计算出矿石损失率，为矿山的生产管理提供重要依据 。同时，通过对不同采场损失率的对比分析，可以发现矿石损失率与矿体的地质条件、采矿工艺参数等因素密切相关 。例如，在矿体断层较多、岩石破碎的区域，矿石损失率相对较高 。因此，矿山可以根据间接法计算出的损失率，针对性地优化采矿工艺，如调整崩矿参数、改进放矿方式等，以降低矿石损失率 。
废石混入率与矿石贫化率
废石混入率
废石混入率是指混入采出矿石中的废石量与采出矿石量的比值，通常用百分数（%）来表示 ，它直观地反映了在回采过程中废石混入的程度 。
在实际采矿作业中，废石混入的情况较为常见。例如，在某露天铁矿开采中，采用的是大型机械开采方式。在开采过程中，由于矿体与围岩的界限在局部区域并不十分清晰，加上爆破参数设置不够精准，导致部分围岩在爆破时与矿石一同被采下。经过统计，该次开采的采出矿石量T为 5000 吨，其中混入的废石量R为 300 吨 。
废石混入率对采矿成本和矿石质量有着显著的影响。从采矿成本方面来看，废石混入增加了矿石的开采量和运输量。因为需要将更多的废石与矿石一同开采和运输，这就导致了开采设备的能耗增加，如挖掘机、装载机等设备需要消耗更多的燃油；运输车辆的使用频率和行驶里程也会增加，从而使运输成本上升。同时，在后续的选矿环节，由于废石的存在，需要对更多的物料进行处理，这增加了选矿设备的磨损和能源消耗，如破碎机、磨矿机等设备的磨损加剧，电力消耗增加。从矿石质量角度而言，废石混入降低了矿石的品位。矿石品位的降低会影响选矿的回收率，导致精矿产量减少。例如，对于一些金属矿石，如果废石混入过多，会使矿石中的金属含量相对降低，在选矿过程中，就难以提取出足够的金属，从而降低了精矿的质量和产量。这不仅会影响企业的经济效益，还可能影响企业的市场竞争力，因为低质量的精矿在市场上的价格往往较低。
矿石贫化率
矿石贫化率指的是工业品位与采出品位之差与原矿品位的百分比，它反映的是回采过程中矿石品位降低的程度，所以矿石贫化率也可被称为矿石品位降低率。
小结
矿石损失与贫化计算在采矿工程中占据着核心地位。通过对矿石量平衡式T = Q - Q₀ + R和金属量平衡式Ta' = (Q - Q₀)α + Ra''的深入剖析，我们明晰了采矿过程中矿石量与金属量的动态变化 。
当混入废石不含品位时，二者数值相等；当废石含有品位时，矿石贫化率小于废石混入率 。准确掌握这些计算方法，有助于采矿企业提高资源利用效率，降低生产成本，增强市场竞争力 。
