礦體“二次圈定”及其對(duì)采礦工藝的影響

公佩暖，趙 華，杜祥擴(kuò)

(1.中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司， 北京 100012；2.哈密紅石礦業(yè)有限公司， 新疆 哈密市 839000)

礦體“二次圈定”可深入到采準(zhǔn)工程中，研究各種工程揭露的地質(zhì)現(xiàn)象，通過編錄、刻槽、取芯(粉)等方法，進(jìn)一步明晰礦體邊界，為采礦方法選擇和采場(chǎng)布置設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)[1]。礦體二次圈定是地質(zhì)和采礦工作的紐帶，在紅石礦區(qū)該項(xiàng)工作已被納入到相關(guān)科室的內(nèi)業(yè)考評(píng)當(dāng)中，此外，有些礦山企業(yè)在三級(jí)礦量標(biāo)準(zhǔn)中也明確規(guī)定礦體“二次圈定”工作是礦量升級(jí)為備采礦量的前提[1-2]。礦體“二次圈定”后的回采地質(zhì)資料，精確了采場(chǎng)礦體形態(tài)，可以從實(shí)際出發(fā)適時(shí)的調(diào)整采礦工藝，對(duì)降低兩率有著重要的作用[3]。

1 礦體“二次圈定”工作在紅石礦區(qū)的應(yīng)用

1.1 紅石礦區(qū)礦體“二次圈定”

紅石礦區(qū)開展礦體“二次圈定”工作的主要工程有沿脈、穿脈、出礦巷、隨采井等，具體工程視采場(chǎng)情況略有變化，有時(shí)可在主副電耙巷道中補(bǔ)加中深孔取巖芯或巖粉，以控制上下盤礦體的厚度，沿走向布置的采場(chǎng)還可借助中部切割井等工程輔助圈定。

隨著地質(zhì)技術(shù)的發(fā)展，礦山在部分采場(chǎng)內(nèi)使用了元素快速分析儀(尼通XL2-500)配合二次圈定，提高了編錄的速度和準(zhǔn)確性，通過測(cè)定特征X射線的能量，就可以得知礦石含有哪種元素，特征X射線的強(qiáng)弱可確定該元素的含量[4]，初步建立找礦標(biāo)志[5]。

二次圈定時(shí)盡量利用已有采準(zhǔn)工程，新設(shè)計(jì)工程時(shí)應(yīng)盡量提高探采結(jié)合率，降低純探礦成本，網(wǎng)度上考慮礦山現(xiàn)有工程的密度、機(jī)械設(shè)備水平和推斷構(gòu)造等情況，生產(chǎn)實(shí)踐中，采準(zhǔn)沿脈中頂板刻樣間隔5 m，每隔一個(gè)出礦穿脈進(jìn)行刻槽和素描，拉底巷道全長(zhǎng)編錄，元素快速分析儀測(cè)點(diǎn)在沿脈按照5～10 m間距布置，在穿脈按照2～3 m布置。需要補(bǔ)加鉆孔時(shí)，鉆孔間距以30 m為宜，傾向上借助天井和聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)行二次圈定。

1.2 61#礦脈西采場(chǎng)礦體“二次圈定”實(shí)踐與效果

新設(shè)計(jì)的61#礦脈西采場(chǎng)位于+428 m中段23.5線到25.5線之間，設(shè)計(jì)標(biāo)高+428～+450 m水平，+450 m中段的61#礦脈采場(chǎng)已結(jié)束回采工作，+428 m中段61#礦脈東采場(chǎng)整體采至中部探礦巷道的+439 m水平，均使用傳統(tǒng)的淺孔留礦法采礦。通過+450 m中段采場(chǎng)、+439 m水平探巷和現(xiàn)有東采場(chǎng)采礦情況得知，礦脈位于斷層F1上下盤破碎帶中，斷層傾向239°～250°，傾角42°～48°，一次圈定西采場(chǎng)礦體厚度為1～2.5 m，長(zhǎng)度60 m，傾角40°～48°，圈定儲(chǔ)量8100 t(見圖1)。

根據(jù)采準(zhǔn)地質(zhì)資料，仍考慮使用淺孔留礦法，即布設(shè)脈內(nèi)沿脈追礦(圖中61沿脈)，兼作出礦巷用，間隔6 m向礦體下盤布設(shè)斗穿，使用單側(cè)漏斗伸入礦體受礦。

如圖2，61沿脈拉開至15 m時(shí)，及時(shí)進(jìn)行編錄，發(fā)現(xiàn)礦體被斷層F2向上盤錯(cuò)動(dòng)，但掌子面呈黃鐵黃銅浸染狀分布，礦化強(qiáng)烈，取樣分析后決定繼續(xù)使用沿脈追礦，沿脈施工55 m時(shí)掌子面無礦，停止掘進(jìn)。此后在沿脈中見礦較好的位置(距巷道口32 m處)布設(shè)對(duì)穿，以控制礦體上下盤。對(duì)穿揭露表明，礦體在斷層下盤中沒有延伸，3條脈狀礦體位于斷層上盤巖體中，頂板見礦厚度由東向西分別為15 cm，50 cm，20 cm，三條脈狀礦相距較近，各脈之間銅鐵礦化明顯。分析上述二次圈定工作得知，61沿脈所追礦體為細(xì)脈和礦化帶，并非主脈，斷層F2已經(jīng)將原礦體整體向上盤錯(cuò)動(dòng)達(dá)3.5 m，為探明該礦體在傾向和走向上的延伸情況，首先在對(duì)穿的上盤穿脈中布設(shè)探礦天井(圖2中2501天井)追礦，其次在61沿脈中每隔6 m布設(shè)上盤探礦短穿探礦，天井工程與礦體二次圈定后的剖面見圖3。

圖1 礦體一次圈定平面圖

圖2 礦體二次圈定平面圖

圖3 礦體二次圈定剖面

經(jīng)過二次圈定工作，得知礦體主要受構(gòu)造控制，斷層F2對(duì)原礦體向上盤錯(cuò)動(dòng)，新圈定礦體與61沿脈所追細(xì)脈相距0～5 m，兩端相距近中間相距遠(yuǎn)。新圈礦體厚度1～3 m，長(zhǎng)度42 m，傾角35°～45°，共圈定礦量7200 t，與一次圈定相比，+428 m水平的面積歪曲率達(dá)82%，說明底部礦體形態(tài)與一次圈定差異較大。+439 m水平以上只有切割天井為二次圈定工程，揭露礦體呈變薄趨勢(shì)，與一次圈定礦體重合率為74%，說明上部礦體變化比下部小。

2 采礦工藝的選擇

根據(jù)二次圈定礦體，若繼續(xù)使用淺孔留礦法采礦，如圖4所示，原方案漏斗將大部分布設(shè)在廢石中，且丟失大量礦量，即使在對(duì)稱的方向布置漏斗，雖然靠近了新圈定礦體，并且利用了探礦時(shí)布置的各個(gè)短穿，但斷層F1上盤較為破碎，漏斗間連通形成的新拉底空間和斗穿內(nèi)巖石都容易冒落，存在安全隱患。

圖4 原采礦方案底部布置

在428 m至439 m水平之間，礦體傾角平均僅有38°，需人工平場(chǎng)輔助出礦，斷層F1上盤破碎帶寬3～4 m，綜合考慮后改為使用平底柱留礦全面法采礦，即采場(chǎng)沿走向布置，長(zhǎng)40 m，寬2 m，在各探礦短穿中貫通新沿脈為拉底巷，直接挑頂上采，各探礦短穿為出礦穿， 61沿脈作出礦巷之用，2501天井隨采隨撤，兼作通風(fēng)和安全出口之用。采場(chǎng)整體采高5 m時(shí)，開始留礦墊采，墊采前采幅可向上盤擴(kuò)至破碎帶邊緣以保證頂板穩(wěn)定，墊采后甩掉上盤礦化，在頂板破碎時(shí)，適當(dāng)留不規(guī)則礦柱。

這種采礦方法丟礦少，提高了回采率，但是采場(chǎng)越過原探礦沿脈(出礦巷)時(shí)，應(yīng)留多個(gè)礦柱，保證出礦巷頂板安全，采場(chǎng)縱投影(見圖5)。

3 結(jié) 論

礦體二次圈定工作的開展精確劃出了61#脈西

采場(chǎng)礦體界線，礦量由8100 t更改為7200 t。結(jié)合新圈定的礦體，將淺孔留礦法改為平底柱留礦全面法，目前該采場(chǎng)完成采礦工作，采礦工藝的改變使采場(chǎng)提高了采礦效率。通過探采對(duì)比分析，計(jì)算采場(chǎng)貧化率為12%，較周邊采場(chǎng)降低了一半。實(shí)踐證明，地質(zhì)和采礦部門需要加強(qiáng)溝通，合理布設(shè)探采結(jié)合工程，適時(shí)改變采礦工藝，為降本增效創(chuàng)造條件。

圖5 61#脈西采場(chǎng)縱投影圖

參考文獻(xiàn)：

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