坑內(nèi)鉆探在云南白姑礦段脈外巷道的實踐

張立松

(云南文山斗南錳業(yè)股份有限公司，云南硯山 663101)

十中段位于云南白姑礦段1 435 m水平斗南弧形向斜東南翼，該中段總計完成1 487 m的開拓任務(wù)(目前，東平巷迎頭均未到設(shè)計位置)，主要為脈外開拓巷道，為確保工區(qū)的正常生產(chǎn)，實現(xiàn)礦山可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，根據(jù)公司歷年來的生產(chǎn)需要和做好采場接替工作，為給采場單體設(shè)計提供準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，以及更好地完成好開拓采準(zhǔn)等工程，必須有充足的開拓，備采，采準(zhǔn)等三級礦量，針對如何提高這些工程質(zhì)量，減少工程浪費，充分利用礦山地質(zhì)手段，采用坑內(nèi)鉆探以鉆代坑的方法，通過近兩年來在白姑礦段脈外巷道的坑內(nèi)鉆探實踐，取得了較好的效果，節(jié)約了生產(chǎn)探礦成本。

1 中段地質(zhì)概況

中段內(nèi)主要有V 8、V 9兩層礦體，主要呈層狀和似層狀賦存于 T2f25中上部(即中三疊統(tǒng)法郎組中上部)礦層頂、底板由一套呈灰色的粉砂巖一泥巖組成，該中段礦體主要呈東西走向分布，其中V 8礦體規(guī)模最大，V 9礦層僅少數(shù)地段可采，V 8礦體從9線到25線都有分部，中段內(nèi)斷層襲隙較發(fā)育，巷道內(nèi)所揭露的斷層當(dāng)中 F3斷層為最大的斷層，該斷層將V 8、V 9兩層礦體橫切為東西兩段，是對礦層錯動及破壞性較大的斷層。白姑礦段的勘探是對V 8礦體的，勘探類型為Ⅱ類，在 F3斷層以東勘探網(wǎng)度為100 m×100 m，以西網(wǎng)度為150 m～150 m，由于該中段的礦體受斷層影響，使礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、品位等無論在走向，傾向上變化都比較大，存在類似的問題，在掘進(jìn)開拓過程中，有多處地方與地質(zhì)資料不符。如在資料上沒有的大斷層，但是在施工過程中卻揭露了。如不進(jìn)行坑內(nèi)探礦，從而提高地質(zhì)資料的準(zhǔn)確度，為采礦單體設(shè)計提供更為詳細(xì)準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，必將使開拓采準(zhǔn)工程帶來盲目性，造成大量工程的浪費，增加礦山開拓和采礦成本，嚴(yán)重影響礦山效益。

2 采取的措施

針對白姑礦段的實際情況，由于白姑礦段勘探網(wǎng)度密度(東西兩邊密度)不統(tǒng)一，加之與實際開拓所揭露的地質(zhì)資料有一定差別，為確保礦山正常，生產(chǎn)實現(xiàn)礦山可持續(xù)發(fā)展，提高脈外探礦工程質(zhì)量，減少探礦工程浪費，在系統(tǒng)研究已有的地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，分析研究勘探網(wǎng)度和以往探礦手段后，在白姑礦段十中段進(jìn)行坑內(nèi)鉆探施工，力圖減少探礦成本。

2.1 做好井下鉆探開工前設(shè)計

根據(jù)地質(zhì)報告資料和上中段實際揭露的地質(zhì)資料，以及十中段開拓所揭露的資料，于2009年2月對十中段做出脈外巷道坑內(nèi)鉆探設(shè)計，本次坑內(nèi)鉆探設(shè)計基本原則是：鉆孔主要布置在兩條勘探線中間，遇復(fù)雜地段有較大斷層和裂隙較發(fā)育處進(jìn)行鉆孔加密，主要設(shè)計為水平孔和上向孔，并提供每個鉆孔的設(shè)計坐標(biāo)、方位、傾角及工程量，所布置鉆孔的傾角，方位角根據(jù)巖層產(chǎn)狀而定，整個中段總計鉆孔25個[1-2]。

2.2 坑內(nèi)鉆探施工過程與巖心資料的收集和整理

根據(jù)總體設(shè)計，于2009年7月10日開始對十中段進(jìn)行探礦，由東向西方向進(jìn)行施工，在開工之前將設(shè)計好的鉆孔位置標(biāo)注在現(xiàn)場，并且由地質(zhì)專業(yè)人員對探隊人員作詳細(xì)技術(shù)交底，在開工時地質(zhì)專業(yè)人員對每個鉆孔的傾角，方位進(jìn)行復(fù)核，確認(rèn)后才開鉆，在鉆探施工過程中施工人員按每個鉆孔設(shè)計方位和傾角進(jìn)行施工。地質(zhì)專業(yè)人員對鉆探獲得的巖芯樣本，嚴(yán)格按鉆孔編錄規(guī)范及時進(jìn)行編錄、取樣，并對編錄的資料、取樣結(jié)果進(jìn)行分析，以便及時修改資料，補(bǔ)充完善原探礦設(shè)計，探礦結(jié)束的鉆孔，及時整理資料并繪出鉆孔的平面和剖面圖。

2.3 坑內(nèi)鉆探技術(shù)的應(yīng)用成果

2.3.1 坑內(nèi)鉆探技術(shù)的應(yīng)用

運用坑內(nèi)鉆探技術(shù)，尋找盲礦體和對附近區(qū)域進(jìn)行控制與評價，能取得較好的效果。對有希望的目標(biāo)，可先用鉆探進(jìn)行探測；若見礦效果理想，再根據(jù)礦體分布情況，進(jìn)行采礦設(shè)計，這樣可減少無用坑道的掘進(jìn)量[3]。

在礦山生產(chǎn)探礦中用鉆探代替坑探，可以探明礦體主要部位和局部復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造特征，對于礦體分部不集中，規(guī)模較小、變化較大的礦體，可使用以鉆探代替坑探的方法進(jìn)行探礦，可以取代大量的巷道，并且取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。鉆探代替坑探的優(yōu)點：

1)施工速度快，可節(jié)省時間、減少大量的人力、物力和才力；

2)為礦山地壓、探、防水等安全工作起到指導(dǎo)性作用；

3)改善現(xiàn)場勞動條件，并可避免炮煙、粉塵對人體的侵害；

4)便于控制復(fù)雜形態(tài)的礦體。因為在坑道內(nèi)鉆機(jī)(非立軸式)能鉆任意方位，0(°)～360(°)之間的鉆孔，因此具有更多的靈活性，對于控制空間形態(tài)分布無規(guī)律的礦體比坑探更適宜、更方便。

2.3.2 坑內(nèi)鉆探在脈外巷道中的應(yīng)用效果

經(jīng)過在十中段探礦，基本上探明該中段的地質(zhì)概況、構(gòu)造規(guī)律、礦體規(guī)模、形態(tài)產(chǎn)狀、空間位置以及礦體厚度和品位變化規(guī)律等，完成鉆探工程量總計275 m，共探明地質(zhì)儲量454 302.866 t，其中V 8礦體儲量為313 956.162 t，V 9礦體儲量為140 346.704 t，探明的V 8、V 9礦體品級達(dá)到Ⅲ級的有324 401.34 t，占總儲量的71.4%；品級達(dá)到Ⅱ級的有59 613.142 t，占總儲量的13.12%；品級達(dá)到Ⅵ級的有57 486.974 t，占總儲量的12.65%；品級達(dá)到Ⅴ級的有12 801.41 t，占總儲量的2.82%；通過此次實施坑內(nèi)鉆探獲得了可靠的地質(zhì)資料，為指導(dǎo)礦山生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

2.4 坑內(nèi)鉆探技術(shù)展望

尋求坑內(nèi)鉆探技術(shù)的提高是探礦技術(shù)突破的關(guān)鍵，二工區(qū)本著精干高效，規(guī)范管理的原則，1個多月以來，探礦隊緊緊圍繞工區(qū)采場接替工作的需要，工區(qū)探礦隊業(yè)務(wù)水平得不斷提高和增強(qiáng)，為工區(qū)十中段以及以下深部探礦提供了有力保障。

本次在十中段采用地質(zhì)取芯鉆探技術(shù)的成功實施，解決了探礦過程中出現(xiàn)的許多技術(shù)上的問題。深部脈外坑內(nèi)鉆探技術(shù)是一項技術(shù)性較強(qiáng)和具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛應(yīng)用前景的工作，必須加強(qiáng)對施工人員的操作技能的培訓(xùn)，不斷總結(jié)經(jīng)驗，為以后深部探礦工作順利開展打下堅實基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

隨著白姑礦段采礦逐步推進(jìn)，受采空區(qū)和個舊灰?guī)r巖溶水會對采礦的影響，通過利用礦山地質(zhì)手段，在白姑礦段脈外巷道內(nèi)實施坑內(nèi)鉆探進(jìn)行探、防水工作十分重要，由于白姑礦段從13、11、9#堪探線之間距離相隔太遠(yuǎn)，很難對深部礦體起到控制作用，根據(jù)地質(zhì)報告資料看，未對白姑礦段V 8、V 7礦體深部可采邊界完全圈出，目前從各種探礦成本和生產(chǎn)條件看，在脈外巷道內(nèi)實施坑內(nèi)鉆探，以鉆代坑，即節(jié)約坑探工程量，又摸清了礦體的賦存狀態(tài)和空間位置，同時進(jìn)一步探明深部各礦層的真實可采邊界，為井巷開拓，采準(zhǔn)等工程的設(shè)計與施工提供了準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，最大程度減少各種井巷工程施工風(fēng)險與難度，提高工程質(zhì)量和工程利用率，避免了風(fēng)險。

[1]王繼春，畢成華，張力行，等.云南省硯山縣斗南錳礦嘎科、白姑礦段詳細(xì)堪探地質(zhì)報告[R].1979.

[2]位永得.冶金礦山地質(zhì)技術(shù)管理手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.

[3]陳國山，張愛軍.礦山地質(zhì)技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2009.