九瑞礦集區(qū)城門(mén)山銅礦7號(hào)礦體探采對(duì)比研究

傅 鵬，龔維強(qiáng)

（江西銅業(yè)股份有限公司城門(mén)山銅礦，江西 九江 332000）

城門(mén)山銅礦位于江西省九江市西南，是一座具有矽卡巖型、斑巖型、塊狀硫化物型“三位一體”的大型復(fù)雜礦床，礦體具有形態(tài)、厚度、品位等變化系數(shù)大的特點(diǎn)[1]。該礦已開(kāi)采二十余年，積累了大量的地質(zhì)勘探和生產(chǎn)勘探資料，通過(guò)對(duì)該礦探采對(duì)比研究，為深入了解該礦資源利用狀況，探討合理的勘探工程間距，指導(dǎo)后期采礦工作等有著重要意義。

1 礦床地質(zhì)概況

1.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)坐落于九瑞銅礦田東南端，長(zhǎng)山—城門(mén)山背斜東端北翼近傾伏端處，礦區(qū)內(nèi)出露地層自南至北、由老而新依次為志留系上統(tǒng)紗帽組（S3s）、泥盆系上統(tǒng)五通組（D3w）、石炭系上統(tǒng)黃龍組（C2h）、二疊系下統(tǒng)梁山組（P1l）、棲霞組（P1q）、茅口組（P1m）、上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2l）、長(zhǎng)興組（P2c）、三疊系下統(tǒng)大冶組（T1d）及第四系（Q）。區(qū)內(nèi)構(gòu)造格架由次級(jí)橫跨褶皺和北東東、北西及北北東三組斷裂構(gòu)成。裂隙構(gòu)造、接觸構(gòu)造也很發(fā)育。礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，巖漿巖主要為淺成—超淺成的燕山期中酸性巖體，巖性主要以花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英斑巖為主[2]。

1.2 礦體特征

7號(hào)礦體是礦區(qū)的主要銅礦體，分布于礦區(qū)南部1～12線，賦存在茅口組地層與巖體接觸帶中，礦體走向長(zhǎng)560m，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，傾向354°，傾角11～62°，平均40°。該礦體平均厚28.56m。傾斜延伸106m～402m，平均286m。該礦體大部分已開(kāi)采揭露，開(kāi)采出來(lái)的礦石賦存巖性主要為含銅黃鐵礦、含銅矽卡巖。

2 探采對(duì)比內(nèi)容及方法

根據(jù)城門(mén)山礦區(qū)銅礦詳細(xì)勘探地質(zhì)報(bào)告，勘探期間主要以鉆探工程對(duì)礦體進(jìn)行控制，工程間距采用

100×80m～200×160m。礦山生產(chǎn)期間對(duì)爆破孔巖粉取樣分析后，以銅工業(yè)品位標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行二次礦體圈定，臺(tái)階高度為12m。

2.1 探采對(duì)比礦體的選擇

本次選擇7號(hào)銅礦體作為探采對(duì)比，礦體的地質(zhì)特征、勘查類(lèi)型、勘探控制程度、研究程度、礦石質(zhì)量特征、水文工程環(huán)境地質(zhì)特征等方面研究較為完善，-106m標(biāo)高以上礦體露天開(kāi)采結(jié)束，積累了比較系統(tǒng)、全面地質(zhì)資料和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，因此選擇此礦體進(jìn)行探采對(duì)比最為合適。

2.2 參數(shù)的選擇及其計(jì)算方法

本次對(duì)礦體形態(tài)、資源儲(chǔ)量進(jìn)行對(duì)比，礦體形態(tài)對(duì)比參數(shù)包括面積誤差、面積重合率、形態(tài)歪曲誤差；礦體資源儲(chǔ)量對(duì)比參數(shù)包括品位誤差、礦石量誤差、金屬量誤差。在礦體資源儲(chǔ)量對(duì)比中，主要計(jì)算礦石量誤差、品位誤差、金屬量誤差，以開(kāi)采儲(chǔ)量為基數(shù)，進(jìn)行儲(chǔ)量的相對(duì)誤差率的計(jì)算，對(duì)7號(hào)礦體進(jìn)行了礦塊的對(duì)比。

具體計(jì)算公式如下：

礦體面積誤差：Sδ=Sm－Se；Sr＝（Sm－Se）/Sm×100%。

式中，Sδ為礦體面積的絕對(duì)誤差，m2；Sr為礦體面積的相對(duì)誤差，%；Sm為開(kāi)采圈定礦體計(jì)算的面積，m2；Se為勘探圈定礦體計(jì)算的面積，m2。

礦體面積重合率：Dr=S0/Sm×100%。

式中，Dr為礦體面積重合率，%；S0為開(kāi)采與勘探圈定的礦體相重合部分計(jì)算的面積，m2；Sm為開(kāi)采圈定礦體計(jì)算的面積，%。

礦體形態(tài)歪曲率：Wr=∑（Sn+Sp）/Sm×100%。

式中，Wr為礦體形態(tài)歪曲率，%；∑（Sn+Sp）為因生產(chǎn)勘探增加Sn或減小Sp面積的絕對(duì)值之和。

礦石量誤差率：Qr=（Qm-Qe）/Qm×100%。

式中，Qr為礦石量誤差率，%；Qm為生產(chǎn)勘探的礦石量，t；Qe為地質(zhì)勘探計(jì)算的礦石量，t。

金屬量誤差率：Pr＝（Pm－Pe）/Pm×100%。

式中，Pr為金屬量誤差率，%；Pm為開(kāi)采圈定礦體計(jì)算的金屬量，kg；Pe為勘探圈定礦體計(jì)算的金屬量，kg。

礦石品位誤差率：Cr＝（Cm－Ce）/Cm×100%。

式中，Cr為礦石品位誤差率，%；Cm為開(kāi)采資料計(jì)算的礦石品位，%；Ce為勘探資料計(jì)算的礦石品位，%。

2.3 探采對(duì)比依據(jù)

依據(jù)有色冶金礦山地質(zhì)允許誤差范圍標(biāo)準(zhǔn)，參數(shù)允許誤差范圍見(jiàn)表1。

表1 探采對(duì)比允許誤差范圍

3 探采對(duì)比分析

3.1 礦體形態(tài)對(duì)比

通過(guò)對(duì)城門(mén)山銅礦淺部 2m ~ -106 m臺(tái)階7號(hào)礦體面積重合率、形態(tài)歪曲率的對(duì)比，礦體的產(chǎn)狀、規(guī)模和形態(tài)均有不同程度的變化，各臺(tái)階的形態(tài)歪曲率普遍較高，見(jiàn)表2。

表2 門(mén)山銅礦7號(hào)礦體形態(tài)誤差對(duì)比

3.2 資源儲(chǔ)量對(duì)比

根據(jù)對(duì)比結(jié)果，7號(hào)礦體的資源儲(chǔ)量在生產(chǎn)勘探時(shí)基本為正變，銅金屬量變化總誤差率為47.74%、礦石平均品位誤差率為37.22%，均超出了合理范圍，說(shuō)明地質(zhì)勘探期間采用100m×80m的勘探網(wǎng)度對(duì)礦體的控制程度一般。

3.3 開(kāi)采技術(shù)條件對(duì)比

（1）礦區(qū)水文地質(zhì)條件仍為復(fù)雜。礦區(qū)大規(guī)模疏干條件下，因真空吸蝕作用，可能導(dǎo)致湖區(qū)及圍堤底部產(chǎn)生溶洞塌陷，圍堤發(fā)生不均勻沉降和開(kāi)裂，從而導(dǎo)致湖水滲漏進(jìn)入露天采場(chǎng)甚至淹沒(méi)采場(chǎng)工作面礦坑疏干塌陷范圍進(jìn)一步擴(kuò)大等問(wèn)題。

（2）工程地質(zhì)條件亦為復(fù)雜。開(kāi)采逐步加深，深部疏干條件下邊坡內(nèi)外高水頭差壓力條件導(dǎo)致部分邊坡滲水，影響邊坡穩(wěn)定性，礦山擴(kuò)幫延深露采境界及境界場(chǎng)內(nèi)巖性組合與水文地質(zhì)條件復(fù)雜，幫坡存在局部或具規(guī)模的不穩(wěn)定性。因此擴(kuò)幫延深施工中，幫坡的崩、塌、滑是主要的不良工程地質(zhì)問(wèn)題。

（3）礦山環(huán)境地質(zhì)條件中等復(fù)雜。礦區(qū)自然地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，礦山為露天開(kāi)采，疏干排水，在灰?guī)r分布區(qū)存在局部地面變形、開(kāi)裂、巖溶地面塌陷問(wèn)題，但礦區(qū)灰?guī)r分布區(qū)粘性土層厚度較大，“自然封堵”能力較好，地質(zhì)環(huán)境破壞不大，礦石和廢石化學(xué)成分基本穩(wěn)定，區(qū)內(nèi)無(wú)熱害。

4 合理工程間距探討

根據(jù)城門(mén)山銅礦7號(hào)礦體的探采對(duì)比結(jié)果，證實(shí)在地質(zhì)勘探期間的勘查工程間距偏稀，對(duì)礦體的控制程度不足，因此，探討合理的勘探工程間距，對(duì)該礦床進(jìn)一步開(kāi)發(fā)具有重大指導(dǎo)意義。

4.1 加密法確定工程間距

在地質(zhì)勘探基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行兩次工程間距加密，其間距沿走向（m）×傾向（m）分別為：80m×60m和50m×40m。通過(guò)加密后對(duì)比，礦體面積重合率分別為71.54%、83.48%，礦石量總體誤差率為13.22%和10.59%，金屬量總體誤差率為40.17%和32.68%。結(jié)果表明，兩次加密后各參數(shù)基本在合理范圍內(nèi)。

4.2 合理性分析

從兩次加密結(jié)果來(lái)看，勘查工程間距雖采用80m×60m已經(jīng)能取得較好的控制效果，但是在礦石品位的控制方面依然有較大的誤差，這主要是受采區(qū)東南部次生富集帶礦石品位過(guò)高的影響，見(jiàn)圖1，因此在該局部區(qū)域采用50×40m的工程間距加以控制更為合適。

圖1 城門(mén)山銅礦次生富集帶礦石品位探采對(duì)比

5 結(jié)論

（1）城門(mén)山銅礦床地質(zhì)勘探時(shí)期采用100×80m勘查工程間距不能很好的控制礦體，礦體形態(tài)、金屬量相對(duì)誤差超出了合理范圍，在滿足經(jīng)濟(jì)性的條件下，勘探工程間距加密至80m×60m、局部區(qū)域以50m×40m控制能取得較好的效果。

（2）7號(hào)銅礦體-106m標(biāo)高以上礦體開(kāi)采工作基本結(jié)束，其探采對(duì)比分析結(jié)果對(duì)加強(qiáng)礦床成因、成礦規(guī)律等方面的研究，運(yùn)用理論指導(dǎo)找礦，為區(qū)內(nèi)尋找同類(lèi)型的隱伏礦體，擴(kuò)大資源儲(chǔ)量，延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限具有重要意義，同時(shí)為該礦床今后進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和同類(lèi)礦床的勘探提供了借鑒。