司家營鐵礦生產勘探方法淺析

張端　張陽　王月軍

【摘 要】根據司家營鐵礦礦體分支復合、膨脹收縮嚴重等現象，在以往勘探工作的基礎上，確定合理的生產勘探網度。通過對不同區(qū)域礦體形態(tài)變化的情況，在不影響正常生產的前提下，有針對性的選擇不同的勘探方式，合理布置生產勘探工程，實現了地質儲量升級。通過準確圈定礦體，有效的降低礦石損失貧化，實現資源最大限度利用。

【關鍵詞】司家營；生產勘探； 儲量升級

1.司家營概況

司家營鐵礦位于河北省唐山市灤縣城南10公里，是冀東礦脈的一部分，礦區(qū)鐵礦石產于前震旦系變粒巖中，屬鞍山式沉積變質鐵礦床。該礦設計規(guī)模為年采選礦石750萬噸，生產鐵精粉255萬噸，以N4勘探線為界分為南北兩部分，北部為露天開采，南部為井下開采。

2.礦區(qū)地質介紹

司家營鐵礦區(qū)內地層以前震旦系、震旦系和第四系為主。由第四系地層大面積覆蓋，基巖露頭除在礦區(qū)東部和尚山—鐵石山一帶有較連續(xù)的分布外，其它均為零星分布。區(qū)內前震旦系地層主要由一套變質程度較淺，粒度較細，巖性比較簡單的變粒巖類、片巖類和石英巖類組成。區(qū)內斷裂構造較發(fā)育，主要有北北東及北北西向和近東西向三組。北北東向和北北西向多為壓扭性逆斷層；而近東西向的多為張扭性橫斷層。

該礦區(qū)賦存礦體有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個礦體。

Ⅰ號礦體位于礦區(qū)東側，縱貫北、中、南三區(qū)，為全區(qū)規(guī)模最大、形態(tài)和產狀變化比較穩(wěn)定的一個礦體。礦體形態(tài)多呈層狀或似呈狀，夾石以黑云變粒巖和含磁鐵石英巖為主，夾石形態(tài)大多呈扁豆狀和似層狀，在剖面間難以對應，并常見分枝復合現象。

Ⅱ號礦體位于礦區(qū)南端，僅局部在地段見有零星露頭，絕大部分伏于第四系和震旦系地層之下。礦體規(guī)模較小，厚度、延深變化較大。

Ⅲ號礦體位于礦區(qū)中部及北部，該礦體僅在蘑菇山和池子山一帶見有零星露頭，大部分伏于第四系和震旦系地層之下，礦體由多層礦組成，夾有多層厚度不等的夾石。礦體沿走向具明顯膨縮和分枝復合現象，各層之間難以相互對應，一般厚度為100～200米，沿走向厚度變化顯著。

Ⅳ號礦體分布于礦區(qū)中部，礦體全部被第四系和震旦系地層覆蓋，夾石較少，主要為黑云變粒巖，夾石形態(tài)多為扁豆狀。

3.礦區(qū)以往勘探情況

1978年河北省地質局第十五地質隊提供的北區(qū)勘探報告，確定本礦床勘探網度為：B級：200*100米；C1級：200*200米；C2級：400*400米。勘探線的布置基本垂直于主礦層的走向，各勘探線之間相互平行。勘探線間距以200米為主，在局部地段加密到100米。在N18至N6線范圍內：缺失S5、N3、N5、N11、N13、N17勘探線，由于這些勘探工程的缺失，加之礦體分支復合、膨脹收縮現象較多，導致礦體控制不太準確。

3.1礦體形態(tài)變化較大

隨著礦山生產開采的不斷進行，針對礦體分支復合、膨脹收縮等現象，實施了一系列的日常生產勘探措施，通過對日常生產勘探數據與以往的勘探資料進行比對，發(fā)現礦體形態(tài)較之前的勘探資料變化明顯，最為明顯的是Ⅰ號礦體收縮趨勢較大，在-168米水平基本尖滅，Ⅱ號礦體沿走向方向厚度變化也比較復雜（見圖1），收縮膨脹比較明顯。圖1 司家營鐵礦Ⅱ號礦體形態(tài)對比

3.2地質儲量明顯減少

最初開拓巷道的布置均依據以往的勘探資料進行設計，由于礦體的實際形態(tài)與資料中的出入太大，不但導致主體礦體圈定不準確，而且給掘進工程造成很大的浪費，開拓礦量也明顯減少。Ⅱ號礦體分布于S3至N4線間，由于勘探網度太大，特別是S1與S2勘探線之間礦體形態(tài)變化復雜并且無工程控制，造成設計與實際儲量相差懸殊（見表1）。

4.司家營鐵礦生產勘探手段的選取

生產探礦是礦山生產過程中所進行的探礦工作，其目的是使礦山保有規(guī)定的三級礦量，準確控制礦體邊界及厚度的變化，進一步查明礦石質量的空間分布特征及其變化規(guī)律，查清主礦體上、下盤及邊部的小型礦體，查明對礦體有破壞作用的斷裂及巖脈及近期開采地段水文地質條件、工程地質條件和開采技術條件，為保證礦山正常持續(xù)生產和指導生產采準與回采切割工程的設計、施工而提供可靠的地質資料。

司家營鐵礦露天采場主要采用：探槽、爆破孔素描方式進行探礦，掌子面素描為輔；在某些不具備上述兩種探礦條件的地段布置生產探礦鉆孔；井下采場主要采用坑探的方式，即通過對各種生產坑道（豎井、運輸巷道、穿脈等）的素描及地質取樣來達到探明礦體的目的，在礦體的邊緣部位及礦體收縮變化較大的部位，采用坑內鉆來確定礦體的賦存情況（見表2）。

隨著回采工作的進行，在預留工作平臺區(qū)域之外及時跟進槽探工作，探槽平行于原勘探線走向布置，各探槽間距25m，礦體變化簡單的部位可適當可放寬至50米間距，設計探槽長度應超出礦體界限2至3米，采用揀塊法沿探槽中心線進行取樣，取樣間距2m。根據探槽素描及樣品化驗數據重新圈定礦體，并填寫儲量增減、品位變化臺帳。槽探工程具有預先探礦的意義，能夠準確的確定礦巖界限，在礦體分支較為復雜的區(qū)域應該采取槽探工程，但是由于槽探工程需要充足的區(qū)域，在不影響采礦生產的情況下才能采用，針對這種情況，一般只能采取掌子面素面和爆破孔取樣的探礦手段來探明礦巖界限（見圖2）。

圖2 礦體分支復雜區(qū)域

炮孔穿鑿完成后即進行爆區(qū)素描探礦工作，露天采場采用牙輪鉆機，取樣采用渣堆斷面法，沿礦體走向隔排取樣。每個含礦炮孔渣堆均需進行素描，渣堆斷面完整，能反映整個炮孔自上而下的礦巖比例情況。此種探礦方法是對槽探探礦的一個補充，利用炮孔素描圖及爆破孔樣品化驗數據，建立炮孔數據庫，實現礦體的二次圈定，該礦區(qū)采用放小炮的方式進行，此種方法爆區(qū)范圍小，工作效率高，及時探礦、及時回采。

掌子面素描探礦是自由節(jié)約的一種探礦方式，需隨著回采進度及時進行，是更新地形地質圖時非常有利的依據，對于露天采場掌子面上有礦體分布的情況，需布置取樣，對于產狀較陡的礦體，取樣布置方向應垂直礦體傾向方向，在掌子面底部布置取樣；對于產狀較緩的礦體，沿傾向方向在掌子面底部布置取樣點。對于井下采場，若爆堆掌子面的礦巖情況與實際地質情況不符時，需及時布置取樣，針對整個爆堆面取樣采用“網格法”，所選取的樣點必需具有代表性。對于多品級類型礦石組成的厚大礦體，一般采用水平投影的方式，對于緩傾斜礦體一般采用垂直剖面投影的方式。

隨著巷道掘進和探礦工程的進度及時進行坑道素描工作，通過均運用“壓頂法”對礦巖界線逐一進行素描，素描對象為兩壁一頂，以測量控制點為素描的起始點，測尺方向與巷道中心線方向一致，從而達到探明地質界線的目的，Ⅰ號礦體相鄰穿脈間距50米，每條穿脈都進行取樣；Ⅱ號礦體穿脈間距12.5m，對礦體情況簡單的區(qū)域，隔一條穿脈取樣。

隨著采掘面的推進及各種設備的配置，在合適的位置將會以鉆探工程作為輔助手段進行探礦，坑內鉆一般用在礦體形態(tài)變化較大的地下礦生產勘探中，一般探礦深度為一個中段即60米，通過準確掌握本分層變化較大部位在深部延伸情況，避免下一分層無用巷道的掘進，對于井下礦體沿走向方向變化較大的礦體，選區(qū)段進行鉆探工程，Ⅱ號礦S2至N2線之間按100*50的網度進行坑內鉆施工，Ⅰ號礦體S3～N2線間的網度按100×50米的網度進行坑內鉆施工。

5.結語

生產勘探是一個資金投入的進程，最小的投入最大的產出是礦山生產中最為理想的狀態(tài)，探采結合是一個最佳的途徑，為保證生產勘探資料及時服務于生產，儲量升級必須對生產保持一定的超前關系。利用日常生產勘探數據做好生產計劃，保證供配礦比例調整，做到資源最大限度的利用，把礦石貧化率降到最低，為儲量升級把好每一關。

參考文獻：

[1]河北省地質局第十五地質隊.河北省灤縣司家營鐵礦北區(qū)地質勘探總結報告.1978.

[2]肖安章.宜陽石灰石礦生產勘探網度的確定和勘探手段的選擇.《輕金屬礦山》.1999（1）：3～7.

[3]河北省地礦局第五地質大隊.河北省灤縣司家營鐵礦北區(qū)井下采場深部補勘報告.2010.