武山銅礦資源儲量挖潛途徑探討

李明駿，駱 宇，艾昔文，趙佳雄

(江西銅業(yè)集團公司武山銅礦，江西 瑞昌 332204)

1 引言

武山銅礦是江西銅業(yè)股份有限公司下屬的主要礦山，年采選礦石量165萬t。該礦在“二次創(chuàng)業(yè)”大潮中提出:“再造武銅”的期望，屆時，武山銅礦年生產(chǎn)規(guī)模會達到330萬t以上。隨著生產(chǎn)規(guī)模的進一步增加，礦山將會面臨著“接替資源危機”，加強礦山地質(zhì)研究工作已刻不容緩。如何對現(xiàn)有礦山進行資源儲量挖潛是礦山地質(zhì)工作者值得思考和探討的問題[1]。

2 武山銅礦概況

武山銅礦地處江西省西北部，瑞昌市境內(nèi)。是上世紀60年代發(fā)現(xiàn)并評價的大型銅礦山。礦山采用斜坡道和豎井聯(lián)合開拓，采用機械化上向分層和下向分層充填采礦法。礦山經(jīng)過兩期挖潛技術(shù)改造，目前日處理礦石量達5000t。在區(qū)域上武山銅礦位于長江中下游鐵銅成礦帶—九瑞礦田中部，該礦由南、北兩個礦帶組成(圖1)，北礦帶為層控熱液疊加改造礦床，南礦帶屬于矽卡巖型礦床。全區(qū)共由127個礦體組成，其中主礦體8個，占全區(qū)總儲量的96%[2]。北礦帶礦體主要受泥盆系五通組(D3w)砂巖和石炭系黃龍階(C2h)巖性差異面和假整合面的層間構(gòu)造控制，礦體呈層狀、似層狀，產(chǎn)狀與地層基本吻合。南礦帶礦體主要賦存在巖體與圍巖接觸帶，呈環(huán)帶狀分布在巖體周圍;少部分礦體在武山巖體俘虜體內(nèi)，呈透鏡狀和扁豆狀產(chǎn)出[3]。

3 礦山資源利用現(xiàn)狀

武山銅礦是一座大型銅礦山，經(jīng)過近50年的開采，在近些年的礦床開發(fā)過程中，發(fā)現(xiàn)南、北礦帶分別出現(xiàn)了一定程度的品位和礦石量的負變。其中北礦帶主要是品位負變，幅度達12～23%;南礦帶主要是礦石量負變，幅度高達30～40%。這給礦山的生產(chǎn)帶來了較大的影響。由圖2可知，品位逐年下降。多年來礦山不斷加強管理創(chuàng)新和技術(shù)研究，強化“探邊、摸底、掃盲”工作，為企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

目前，礦山主采中段為－310m中段，很快會轉(zhuǎn)入－360m中段生產(chǎn)，保有資源儲量有限，進一步加強礦山地質(zhì)工作，通過多種途徑增加保有資源儲量已成為礦山的當務(wù)之急。

4 礦區(qū)資源儲量增長的有效途徑

九瑞地區(qū)成礦條件優(yōu)越，資源潛力大。筆者認為增加武山銅礦保有資源儲量主要有四條途徑:(1)通過加大深部找礦研究工作力度，保證礦山后備接替資源;(2)加強低品位礦石研究利用工作;(3)強化技術(shù)管理，做好日常技術(shù)指導(dǎo)和服務(wù)工作，降低采礦損失率和貧化率;(4)做好北礦帶西部銀礦資源的查定和南礦帶斑巖型鉬礦的探索研究工作。

4.1 加大深部找礦與地質(zhì)研究力度，保障礦山持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展

礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)與控礦格架清晰，具“多位一體”礦床組合特征，礦床銅品位較高，為中—富礦體，巖礦的物性特征明顯，探尋銅資源潛力大[4]。主要依據(jù)有:

(1)區(qū)域上，武山處于封山洞—城門山北西西向深張斷裂與北東東向褶斷帶的成礦有利部位[5]，結(jié)合地球化學異常，大致等距分布的城門山—武山—東雷灣(鄧家山)3個成巖成礦活動中心。

(2)中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)所在長江中下游地區(qū)開展野外蝕變—流體填圖和地面巖石波譜測量項目時[6]，地質(zhì)調(diào)查研究基于:巖石光譜吸收異常、有利的導(dǎo)流構(gòu)造、中酸性侵入體、有利層位、蝕變類型與強度、物化探異常等因素，共圈定了7個一級找礦有利區(qū)、5個二級找礦有利區(qū)和15個三級找礦有利區(qū)。其中武山銅礦區(qū)處于一級找礦有利區(qū)內(nèi)，說明該區(qū)找礦潛力較大。

(3)武山銅礦有少量－800m以下鉆孔仍未控制礦體的尖滅[7]，因此武山銅礦深部具一定的遠景。

(4)控制層狀硫化物礦體的聚礦界面向南東延深達－1000m左右，并與南礦帶接觸帶交合。表明控礦界面有一定的延伸。

圖3 武山銅礦區(qū)120線地質(zhì)剖面圖(據(jù)贛西北地質(zhì)大隊)

(5)在資料二次發(fā)掘中發(fā)現(xiàn):南礦帶礦體呈環(huán)狀往南東方向下插，己知接觸帶或礦體的長度在中部較長、上下部較短，在－600m長度仍達1600m，不失為有遠景的礦體。若從屬小巖株常呈花瓶形態(tài)產(chǎn)出，并與中深部的大巖體聯(lián)系起來考慮，推斷接觸帶長度往下部變短延伸到某個位置后，往下又有變長的可能性;下接觸帶的礦體厚度有相對較厚的特點。

(6)近年在武山外圍的地質(zhì)找礦研究工作中有多個－1000m以下鉆孔證實:除在預(yù)測的目標層－五通組和黃龍組地層界面附近見塊狀硫化物礦體外，在其它層位還見及多層其它類型的銅(金)鉬礦(化)體，如ZK1203孔在－1021m遇似層狀的塊狀含銅黃鐵礦富礦體(圖3)，厚度達4.1m，Cu品位1.65%。

4.2 加強低品位礦石研究利用工作

礦山現(xiàn)有工業(yè)指標外的低品位資源是礦山的一種潛在資源和財富。在市場經(jīng)濟條件下，礦床的工業(yè)指標隨市場波動和技術(shù)經(jīng)濟條件改變而動態(tài)變化。影響礦床工業(yè)指標和技術(shù)經(jīng)濟條件主要有三個方面:一是金屬價格，二是生產(chǎn)成本，三是當前采選技術(shù)水平。降低礦床工業(yè)指標的前提是金屬產(chǎn)品價格的上升、生產(chǎn)成本的降低和采選技術(shù)水平的發(fā)展，即技術(shù)經(jīng)濟條件的改變。使得原來開采不經(jīng)濟的資源變成了經(jīng)濟的資源[8]。

我國有色金屬價格已與國際接軌，在礦產(chǎn)資源開發(fā)方面行業(yè)標準(規(guī)范)只對工業(yè)指標提出參考。近年來由于銅價的高位運行給武山銅礦預(yù)留了潛在的財富;同時，近年國家一直積極的鼓勵礦山企業(yè)開采低品位礦產(chǎn)資源。

對于武山銅礦來說，在做好深邊、部找礦的過程中如何查定、評價及開發(fā)低品位礦石資源，是一個需要解決的新課題。近期，通過開展武山銅礦的低品位礦石資源分布規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)(圖4):

圖4 武山銅礦－360m中段地質(zhì)略圖

北礦帶1Cu礦體在石炭系中統(tǒng)黃龍階中白云質(zhì)灰?guī)r基本被充填、交代成礦，但局部地段礦化不均勻，是北礦帶低品位礦石的主要賦存空間;5Cu、7Cu礦體呈透鏡狀產(chǎn)于黃龍階與棲霞階之間的不整合面上及二疊系棲霞階燧石灰?guī)r與花崗閃長斑巖接觸帶及燧石灰?guī)r與炭質(zhì)灰?guī)r之間破碎帶中。主要受層間破碎帶控制。南礦帶低品位礦石分布為接觸帶的中帶及外帶之中，一類是在工業(yè)礦體的邊部礦體，與工業(yè)礦體相鄰，空間走向與傾向與工業(yè)礦體一致，規(guī)模厚度較小，形態(tài)及品位系數(shù)變化較大。另一類為巖體內(nèi)的捕虜體中的小礦體，但是礦體平面與垂向上規(guī)模不穩(wěn)定、形態(tài)變化大。通過礦山近些年對原有采礦方法的改進和優(yōu)化，對回收主礦體附近的低品位資源和部分表外礦已經(jīng)具備了回采這部分礦石資源的條件，在選礦技術(shù)方面低品位礦山資源礦石性質(zhì)與工業(yè)礦石基本相同，利用現(xiàn)有選礦流程即可，但是需要做好低品位礦石與工業(yè)礦石的配礦工作?？傊?，基于目前銅價以及礦山完備的開拓、采準工程條件，對回收主礦體附近的低品位資源的生產(chǎn)成本較低。實行邊界品位動態(tài)管理已經(jīng)成為了一種可能。

這部分低品位資源的開采將大大的延長礦山服務(wù)年限，具有著一定的經(jīng)濟效益和社會效益。同時建議礦山在深部找礦的過程中根據(jù)實際情況，做好低品位資源的查定與評價工作。

4.3 強化技術(shù)管理，做好生產(chǎn)指導(dǎo)和服務(wù)

在日常的生產(chǎn)過程中，強化技術(shù)管理，做好生產(chǎn)指導(dǎo)和服務(wù)能有效的降低采礦損失率和貧化率，降低采礦損失率和貧化率這本身就是對延長礦山服務(wù)年限的重要手段之一。日常的技術(shù)管理貫穿于整個礦床開發(fā)的全過程，是一個全面質(zhì)量管理問題。做好技術(shù)管理不僅僅體現(xiàn)礦山技術(shù)水平和管理能力的高低，更是直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益。

(1)強化地質(zhì)技術(shù)管理。

－260m中段的回采已經(jīng)接近尾聲，針對－310m中段開始礦石性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，隨著開采深度的增加，礦體分支、復(fù)合現(xiàn)象加劇，礦體內(nèi)部礦化不均，夾石增多，巖脈穿插等不利因素增多，這給地質(zhì)技術(shù)工作帶來了一定的難度。因此，降低損失率和貧化率，提高資源利用率，首先必須強化地質(zhì)技術(shù)管理。

①認真做好生產(chǎn)探礦設(shè)計和編錄等工作，在探礦工程設(shè)計過程中認真總結(jié)成礦規(guī)律，研究成礦機理，不斷修正成礦模式，根據(jù)上述成果認真仔細做好綜合地質(zhì)編錄，對邊(盲)礦體加強研究工作，準確圈定地質(zhì)界線。

②現(xiàn)采中段基本是以坑內(nèi)水平鉆孔作為勘探手段，地質(zhì)界線、品位難免出現(xiàn)誤差。多深入采場，科學取樣，注意礦體的變化情況，及時修正礦巖邊界，最大限度的減少損失與貧化。

③礦山采用的是上(下)分層充填采礦法，回采過程中難免出現(xiàn)充填料(砂)混入礦石的現(xiàn)象。應(yīng)要求各采礦單位嚴格按照設(shè)計工藝要求進行采礦和按施工順序回采，減少由于現(xiàn)場管理所帶來的二次貧化或損失。

④加強溜礦井管理，不允許礦石混入廢石中也不允許廢石混入礦石中，能有效降低二次貧化和采下?lián)p失。

⑤在現(xiàn)場工作基礎(chǔ)上，加強室內(nèi)研究工作，做好采場結(jié)束后的地質(zhì)體“二次圈定”工作，以指導(dǎo)下分層的開采。

(2)加強采礦技術(shù)管理。

隨著礦石性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，開采深度的增加，礦體分支、復(fù)合現(xiàn)象加劇等不利因素增多，不僅給地質(zhì)工作帶來了難度，同時也給采礦技術(shù)管理帶來了新的挑戰(zhàn)。降低采礦損失率和貧化率也是采礦技術(shù)今后的工作重點之一，努力提高采礦回收率是采礦工作的主要出發(fā)點。

①根據(jù)地質(zhì)界線和礦體邊界變化，采礦技術(shù)人員要及時的修改采礦設(shè)計，最大程度的防止廢石混入礦石中及邊部盲小礦體的損失。

②在靠近北礦帶部分礦體上盤和南礦帶巖體時，由于上盤破碎帶和巖體的穩(wěn)固性較差，容易發(fā)生冒頂和片幫，往往會造成一定程度的貧化和損失。因此，需要結(jié)合現(xiàn)場實際情況，提出切實可行的開采方案。

③在采場回采完畢之后，及時的進行充填，防止暴露面積過大而冒頂，避免不必要的損失和貧化。

4.4 做好北礦帶西部銀礦資源查定、評價和南礦帶斑巖型鉬礦的研究探索工作

在以往的生產(chǎn)和調(diào)查研究工程中發(fā)現(xiàn)北礦帶西部和南礦帶巖體內(nèi)部分別有銀、鉬礦的存在，但是對其規(guī)模和經(jīng)濟價值的研究程度較低。在今后應(yīng)該做好其查定和評價工作，對于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和延長礦山的服務(wù)年限起著相當積極的作用。

(1)北礦帶西部銀礦資源。

在礦區(qū)以西的白楊畈銀鋅礦區(qū)，其所開采的銀鋅等礦體屬北礦帶的西延區(qū)段。上世紀末贛西北地質(zhì)大隊曾對其為開展了礦區(qū)普查和詳查地質(zhì)工作。在工作中發(fā)現(xiàn)武山礦區(qū)內(nèi)29線－79線具有相當規(guī)模的銀(金、鉛鋅)礦體，銀(金、鉛鋅)礦資源主要賦存在黃龍階下段的白云巖中和部分泥盆系砂巖中[9]。當時僅僅對武山礦區(qū)范圍內(nèi)的淺部進行了調(diào)查和評價，未對深部做進一步調(diào)查。但值得說明的是，白楊畈銀鋅礦區(qū)在與武山銅礦相鄰地段已經(jīng)開采至－360m以下。因此，證明銀礦等資源在－360m以下有一定延深。建議對北礦帶西部銀礦資源做進一步的查定和評價。

(2)探索南礦帶斑巖體中鉬礦資源。

近期，在武山銅礦45－740線地質(zhì)鉆孔巖芯發(fā)現(xiàn)巖體內(nèi)部、沿巖石裂隙、石英脈壁中具有輝鉬礦(照片1)存在，主要以細脈狀、薄膜狀及部分浸染狀產(chǎn)出。

圖5 近期在礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的各種輝鉬礦化現(xiàn)象

因以往的地質(zhì)工作中沒有對武山巖體進行過系統(tǒng)的鉬礦調(diào)查和評價工作，在今后的工作中，如能發(fā)現(xiàn)巖體內(nèi)部具有鉬工業(yè)礦體，將是武山銅礦找礦的一重大突破，對九瑞地區(qū)找尋鉬礦床具一定的指導(dǎo)意義。同時，也對提高企業(yè)經(jīng)濟效益和延長礦山服務(wù)年限起著重要作用。

5 結(jié)論

(1)武山銅礦處于成礦有利位置，成礦條件優(yōu)越，找礦潛力巨大。因此，武山銅礦應(yīng)進一步加強中深部找礦力度，積極探索成礦機理，總結(jié)成礦規(guī)律，為礦山的可持續(xù)發(fā)展奠定根本性的基礎(chǔ)。

(2)當前的銅價處于高位運行，礦產(chǎn)資源的不可再生特性及采選技術(shù)水平的不斷發(fā)展，回收武山銅礦主礦體附近的低品位礦石資源已經(jīng)具備一定條件，礦山實行邊界品位動態(tài)管理也是今后礦業(yè)的發(fā)展方向。

(3)實踐證明，通過強化技術(shù)管理，從源頭貫徹落實國家提出的“資源節(jié)約型”、“環(huán)境友好型”現(xiàn)代化礦山，不僅能為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟效益，同時也能帶來良好的社會效益。

(4)做好礦區(qū)內(nèi)的其他礦產(chǎn)資源的探索給延長礦山服務(wù)年限，提高資源利用率有著重要意義。

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[4]江銅地勘公司.江西省瑞昌市武山銅礦接替資源勘查立項申請書[R].2011.

[5]李明駿等.江西武山銅礦找礦潛力剖析[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2010，(11):49－52.

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[9]贛西北地質(zhì)大隊.江西省瑞昌市武山銅礦區(qū)資源儲量核查報告[R].2010.