JK590履帶式潛孔鉆在雞南鐵礦生產(chǎn)勘探中的應(yīng)用

趙東明，王筆梁

吉林天池礦業(yè)股份有限公司，吉林 和龍 133500

0 引言

雞南鐵礦位于吉林省延邊朝鮮族自治州和龍市，行政區(qū)劃隸屬和龍市西城鎮(zhèn)。礦區(qū)共圈出工業(yè)礦體48條，Ⅸ-2礦體為礦區(qū)規(guī)模最大的礦體，礦體為層狀。礦體走向近東西，傾向近南，傾角25°?？刂蒲娱L1477m，傾斜延深831m，最大厚度17.77m，最小厚度1.00m，平均厚度5.25m。平均品位29.89%。

經(jīng)礦山實(shí)際生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，礦體走向近東西，傾向南，傾角25°～35°。礦體呈似層狀，局部有分叉、合并現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，斷層多，脈巖多沿?cái)嗔逊植迹┣械V體，造成礦體被切割零散，斷距大，夾層多，形態(tài)復(fù)雜，原100 m×100 m勘探網(wǎng)度控制程度偏低，為提高礦體的控制程度和研究程度，降低開采Ⅸ-2號(hào)礦體的風(fēng)險(xiǎn)。因此，需要在原工程基礎(chǔ)上做進(jìn)一步勘探工作。

1 生產(chǎn)勘探手段、方法的選擇

雞南鐵礦區(qū)的勘查工作，經(jīng)常采用的方法是坑探、鉆探、槽探和淺井探等幾種手段[2]，本次生產(chǎn)勘探范圍從26勘探線至36勘探線之間。由于礦體埋藏深度在0～50 m左右，且腐殖土及坡積層較厚等實(shí)際情況。本次采用鉆探手段進(jìn)行探礦。

鉆探設(shè)備的選擇

方案一：巖心鉆機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是能夠采取巖心，孔深滿足設(shè)計(jì)要求，探礦成果準(zhǔn)確可靠；缺點(diǎn)是設(shè)備安裝時(shí)間長，移動(dòng)不方便，設(shè)備維護(hù)及人工成本高，鉆進(jìn)速度慢。計(jì)劃400 m鉆孔需要1個(gè)多月時(shí)間，影響公司生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)度。

方案二：JK590履帶式潛孔鉆，鉆孔直徑Φ90～Φ165 mm、鉆孔深度50m、走行速度3 km/h、適應(yīng)巖石硬度f=6～20。優(yōu)點(diǎn)是機(jī)動(dòng)靈活，工作效率高，成本低，平均進(jìn)尺約10m/h，預(yù)計(jì)探礦時(shí)間為一周，費(fèi)用參照本礦山結(jié)算標(biāo)準(zhǔn)27.74元/m計(jì)算，預(yù)計(jì)總探礦費(fèi)用為1.1萬元。缺點(diǎn)是無法采取巖心，只能通過巖粉編錄，且鉆孔深度不足。

通過對(duì)比，盡管巖心鉆機(jī)技術(shù)更成熟，但是兼顧成本及效率以及本次生產(chǎn)勘探目的和礦體特征，因此，以JK590履帶式潛孔鉆為首選。進(jìn)行生產(chǎn)勘探，指導(dǎo)礦山?jīng)Q策。

圖1 雞南鐵礦床西礦段地形地質(zhì)圖Fig.1 The topographic geologic map of the west ore domain of Jinan iron ore

2 JK590履帶式潛孔鉆探礦的應(yīng)用

潛孔鉆探礦實(shí)質(zhì)就是利用潛孔鉆機(jī)替代常規(guī)勘查手段，通過對(duì)鉆孔巖粉編錄，對(duì)礦體進(jìn)行二次圈定。以達(dá)到提高礦體控制程度。

2.1 工作部署

（1）部署原則。在原有勘探基礎(chǔ)上，布置勘探工程?？碧焦こ滩扇摽足@。力爭在最短時(shí)間內(nèi)完成相應(yīng)勘探工作。遵循由已知到未知，重點(diǎn)勘探區(qū)段是在28線至32線間。

（2）生產(chǎn)勘探網(wǎng)度確定。本次生產(chǎn)勘探在原勘探網(wǎng)度基礎(chǔ)上加密。沿礦體走向與傾斜方向由原報(bào)告的100 m×100 m間距加密至50 m×50 m間距。探求探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（111b）。

（3）編錄化驗(yàn)。鉆孔施工過程中，對(duì)巖粉進(jìn)行巖性描述，分層取樣化驗(yàn)分析。

（4）儲(chǔ)量核實(shí)。根據(jù)生產(chǎn)勘探成果，重新圈定地質(zhì)剖面圖、地質(zhì)平面圖和資源儲(chǔ)量估算水平投影圖。依據(jù)新提交圖件，重新核實(shí)資源儲(chǔ)量。

（5）工程量。按生產(chǎn)勘探設(shè)計(jì)施工，地測技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際探礦情況做調(diào)整，具體工程量按實(shí)際驗(yàn)收確定。

2.2 技術(shù)要求

（1）生產(chǎn)勘探網(wǎng)度確定。在原100 m×100 m勘探間距基礎(chǔ)上，按50 m×50 m布置鉆孔，以達(dá)到全面控制礦體的目的。

（2）設(shè)計(jì)鉆孔孔位依據(jù)原報(bào)告槽探和鉆孔位置加密確定孔位。測點(diǎn)數(shù)據(jù)使用RTK放點(diǎn)，并噴漆標(biāo)識(shí)。鉆孔施工完后重新測量已施工的鉆孔的方位、傾角、孔深，巖粉等。并隨時(shí)根據(jù)鉆孔實(shí)際揭露情況，及時(shí)作出后續(xù)孔的調(diào)整，力求達(dá)到最佳的地質(zhì)效果。

（3）巖粉編錄。對(duì)揭露到的重要地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行簡單描述，鉆孔編錄工作，隨鉆孔施工的進(jìn)展及時(shí)進(jìn)行，編錄地點(diǎn)必須在鉆探施工現(xiàn)場。施工及編錄時(shí)間必須保證白天。

表1 巖粉地質(zhì)編錄Table1 Record of dive drilling rock powder

圖2 巖粉波狀層理Fig.2 Wavy bedding of rock powder

圖3 潛孔鉆機(jī)野外施工現(xiàn)場Fig.3 Field construction site of DTH drilling

表2 JK590履帶式潛孔鉆孔與巖心鉆孔相鄰工程品位對(duì)比Table 2 Grade comparison between DTH drill and adjacent core drill

（4）巖粉取樣化驗(yàn)：布樣時(shí)樣長一般每米一個(gè)，礦層變化小時(shí)可全段連續(xù)取樣，考慮到鉆桿的長度為3米，一般樣長最大不超過3米。取樣時(shí)鉆孔周圍按四點(diǎn)法，四周等量取巖粉，并記錄樣長。每取一個(gè)樣品，重新清理巖粉后方可繼續(xù)施工。當(dāng)日樣品，當(dāng)日送至質(zhì)檢中心，并于次日施工前反饋樣品化驗(yàn)單，指導(dǎo)探礦。

（5）驗(yàn)收：在施工過程中和施工完畢后，地測技術(shù)人員嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收，只有完全達(dá)到了設(shè)計(jì)所需的地質(zhì)目的，才認(rèn)定合格，同時(shí)對(duì)驗(yàn)收合格的工程及時(shí)整理成圖，為以后做采礦設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備。

3 潛孔鉆勘探成果

雞南鐵礦區(qū)的勘查工作，采用潛孔鉆探礦，工程量390米，共施工鉆孔12個(gè)，其中10個(gè)鉆孔見礦，鉆孔累計(jì)見礦厚度為77米，按平行斷面法計(jì)算26勘探線至36勘探線鐵礦石儲(chǔ)量為35萬噸。較原提交的50萬噸，負(fù)變30%。鉆孔見礦平均品位TFe：26.17%，MFe：16.95%。采樣化驗(yàn)分析樣品75個(gè)。鉆探費(fèi)用為1.08萬元。

4 潛孔鉆勘探的問題及分析

（一）、地質(zhì)品位偏低。最近一次報(bào)告提交地質(zhì)品位29.89%，本次勘探地質(zhì)品位26.17%。全鐵品位減少3.72%。由于無法采取巖心，依靠風(fēng)壓獲取巖粉，一定程度上造成礦巖界線誤差。采取樣品時(shí)，也會(huì)造成礦粉損失和巖粉混入的情況。因此潛孔鉆化驗(yàn)品位略低于實(shí)際地質(zhì)品位。

（二）、鉆孔深度不足。礦山生產(chǎn)過程中，潛孔鉆主要作用為爆區(qū)穿孔爆破，穿孔深度在10～20米。其生產(chǎn)勘探深度一般不超過50米。

（三）、鉆孔孔位布置受地下水制約。鉆孔見水時(shí)，形成水孔。獲取巖粉難度極大，礦巖界線分辨不清。只能就近避開地下水，重新開孔。

5 結(jié)語

通過對(duì)比分析及本次生產(chǎn)勘探實(shí)踐證明。潛孔鉆可做為小于50米孔深的礦山生產(chǎn)勘探和儲(chǔ)量核實(shí)的重要手段。尤其是對(duì)于開采中的露天礦及外圍埋藏較淺的礦體，可充分發(fā)揮潛孔鉆機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、方便快捷且使用成本低等探礦優(yōu)勢。值得在周邊同類礦山推廣。[R],吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局603隊(duì)，2013,1

[1]胡春廷,等.吉林省和龍市雞南鐵礦床資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告

[2]田志恒.潛孔鉆在南泥湖鉬礦生產(chǎn)勘探中的應(yīng)用[J],現(xiàn)代礦業(yè),2013,4