馬坑鐵礦采空區(qū)摸底與地質(zhì)儲量核查研究

梁錢輝

（福建馬坑礦業(yè)股份有限公司，福建 龍巖 364021）

1 引言

馬坑鐵礦是國內(nèi)著名的特大型磁鐵礦床之一，名列“華東第一大單體鐵礦”。上世紀(jì)90年代，馬坑鐵礦于太保林 +500m以上正式開始投產(chǎn)，歷經(jīng)2004年馬坑鐵礦項目的一期工程投產(chǎn)、2005年的一期延伸工程至 2012年500萬t/a開采計劃的全面展開，馬坑鐵礦已經(jīng)歷了20余年的開采。常年的開采，在給礦山帶來了大量的采空區(qū)的同時，也留下大量未開采的礦塊、采空區(qū)殘留礦石、生產(chǎn)礦柱、保安礦柱以及未摸清的礦體未回收。

本文擬通過對馬坑鐵礦+200m以上采空區(qū)進(jìn)行調(diào)查，并通過與地質(zhì)儲量進(jìn)行對比分析，以獲得采空區(qū)與地質(zhì)儲量之間的關(guān)系，為合理的開發(fā)利用礦產(chǎn)資源，提高礦產(chǎn)資源利用率提供更可靠的依據(jù)。

由于馬坑鐵礦東區(qū)主礦體+200～300m之間仍處于回采階段和西區(qū)+200m以上無礦石回采，這兩個區(qū)域不在本次調(diào)查研究的范圍。

2 調(diào)查研究方法

2.1 資料收集與整理

基礎(chǔ)資料的收集和整理是開展采空區(qū)調(diào)查與地質(zhì)儲量核查之間關(guān)系的前提，因此收集資料要在條件允許的情況下盡可能做到詳細(xì)。

本次資料收集包括①地質(zhì)報告、附圖及附表；②地質(zhì)平面圖；③采空區(qū)分布現(xiàn)狀圖；④歷年出礦量統(tǒng)計表；⑤二次圈定的儲量計算表；⑥相關(guān)的參考文獻(xiàn)［1］。

資料的整理，遵循“內(nèi)容真實、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確”的原則。對于地質(zhì)圖件和儲量數(shù)據(jù)已馬坑鐵礦地質(zhì)負(fù)責(zé)人提供的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，采空區(qū)分布現(xiàn)狀圖已測量負(fù)責(zé)人提供的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

2.2 實地調(diào)查

調(diào)查工作以小組的形式開展，主要是核實采空區(qū)是否與圖件項目、礦體目前的開展情況、剩余的礦體情況并根據(jù)剩余礦體的賦存情況制定采樣計劃。

采空區(qū)調(diào)查。以測量負(fù)責(zé)人提供的采空區(qū)分布現(xiàn)狀圖為基礎(chǔ)，對采空區(qū)進(jìn)行實地探勘，并借助全站儀、三維激光掃描儀等一起對空區(qū)進(jìn)行測量，掌握采空區(qū)的實際數(shù)據(jù)［2］。

剩余儲量調(diào)查。以地質(zhì)負(fù)責(zé)人提供的最新地質(zhì)平面圖為基礎(chǔ)，對馬坑鐵礦+200m以上進(jìn)行全面核查，并根據(jù)核查結(jié)果計算剩余儲量。

采樣計劃。在剩余儲量核實的基礎(chǔ)上，對仍未回采且可以進(jìn)入?yún)^(qū)域的礦體進(jìn)行取樣，采樣方法為隨機(jī)打點取樣。通過取樣獲得更加準(zhǔn)確的剩余礦體品位數(shù)據(jù)，作為儲量計算的依據(jù)。

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 空區(qū)體積計算

除了馬坑鐵礦+420m以上因7.9塌陷事故導(dǎo)致無法進(jìn)入空區(qū)完成實際測量以外，+200m以上共計核實采空區(qū)172個，總體積為375.2萬m3，見表1。

表1 馬坑鐵礦+200m以上空區(qū)統(tǒng)計表

3.2 剩余儲量計算

剩余儲量計算主要針對礦柱、礦房殘留礦體、未回采礦體和推斷礦體四種類別，利用平型斷面法等方面進(jìn)行計算［3］。

利用采樣得到的品位數(shù)據(jù)，結(jié)合地質(zhì)工作人員日常的巷道、巖芯采樣數(shù)據(jù)，并根據(jù)地質(zhì)報告中的體重計算方法確定礦石體重，以計算相應(yīng)的剩余儲量。通過計算，最近計算出馬坑鐵礦+200m以上剩余儲量見表2。

表2 馬坑鐵礦+200m以上剩余儲量

3.3 儲量、出礦量對比分析

根據(jù)馬坑鐵礦地質(zhì)負(fù)責(zé)人提供的經(jīng)過二次圈定后重新計算的+200m以上地質(zhì)儲量、歷年出礦量統(tǒng)計數(shù)據(jù)（圖1），通過地質(zhì)儲量和采出礦量計算出理論剩余儲量，并結(jié)合本次儲量核實的成果，將理論剩余儲量與本次核實的剩余儲量進(jìn)行對比（表3）［4］。

圖1 各高度段地質(zhì)儲量與歷年采出量統(tǒng)計圖

從表3可以看出，馬坑鐵礦+200m以上地質(zhì)儲量為2739.37萬t，實際出礦量為1498.3萬t，回采率為54.7%，整體回采率較低。

表3 馬坑鐵礦+200m以上儲量、出礦量及剩余儲量對比 萬t

理論剩余儲量為1241.07萬t，本次核實1082.95萬t，理論比實際核實值多158.12萬t，核實的剩余儲量與理論值偏差12.7%，屬于較為合理的誤差范圍。

3.4 空區(qū)與出礦量對比分析

空區(qū)理論出礦量。通過采空區(qū)體積，結(jié)合相應(yīng)品位計算出的礦石體重，可推算出采空區(qū)理論的出礦量見表4。

表4 馬坑鐵礦+200m以上采空區(qū)理論出礦量

空區(qū)實際出礦量。根據(jù)馬坑鐵礦地質(zhì)負(fù)責(zé)人提供的歷年出礦量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并扣除附產(chǎn)礦量和未進(jìn)行統(tǒng)計的空區(qū)所在區(qū)域的出礦量，最終獲得實際出礦量見表5。

表5 馬坑鐵礦+200m以上采空區(qū)實際出礦量 萬t

對比分析。馬坑鐵礦+200m以上總采空區(qū)體積375.20萬m3，空區(qū)計算出礦量1398.26萬t，空區(qū)實際出礦量1345.21萬t，實際值比計算值少53.05萬t，偏差率為-3.94%，整體偏差較小。

4 結(jié)論

對于任何一家礦山而言，受到不同時期的采礦工藝和管理水平的限制，往往存在大量資源未能得到充分開發(fā)的情況。因此，積極開展剩余資源量復(fù)核，確保資源能得到充分利用，是一件刻不容緩的大事［5］。通過對馬坑鐵礦+200m以上采空區(qū)和剩余地質(zhì)儲量的調(diào)查與分析，最終得出以下結(jié)論：

（1）通過對馬坑鐵礦+200m以上的復(fù)核，摸清了采空區(qū)和剩余儲量的分布情況，為馬坑鐵礦未來資源的充分利用提供基礎(chǔ)［6］。

（2）通過采空區(qū)調(diào)查與分析，反推理論采出礦石量，并與實際出礦量進(jìn)行對比，驗證了該方法的可行性。

（3）通過地質(zhì)儲量、采出礦石量進(jìn)一步驗證了核實剩余地質(zhì)儲量的準(zhǔn)確性。