魚兒山V6脈坑鉆聯(lián)合探礦技術(shù)研究

尹大改， 董玉寧， 孫際茂， 尹華鋒， 鄒定堯， 彭紀(jì)成

(湖南辰州礦業(yè)有限責(zé)任公司，湖南 沅陵 419607)

0　引言

針對魚兒山坑口V1脈保有儲量不足的現(xiàn)狀，根據(jù)湖南省沅陵縣沃溪礦區(qū)危礦項目ZK9103孔在魚兒山-660 m標(biāo)高揭露新的底部V6蝕變層位(見圖1)，研究認(rèn)為有必要開展魚兒山V1脈底部的盲礦探礦。

2013年底，利用現(xiàn)有魚兒山坑道已下延到-200 m標(biāo)高的有利條件，施工坑內(nèi)立鉆ZK8701孔在-535～-564 m標(biāo)高發(fā)現(xiàn)V6盲礦脈，見工業(yè)礦體厚度1.91 m，品位Au5.38 g/t。

在上述新發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，地質(zhì)探礦人員認(rèn)真考察現(xiàn)場，分析成礦特征和施工有利條件，開展針對V6盲礦脈的坑鉆聯(lián)合探礦工作。

1　V6脈地表和坑內(nèi)鉆探工作

1.1　鉆探工程施工條件分析

為初步查明V6盲脈的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、空間分布、礦化特征及其厚度、品位變化特征，了解V6盲脈的礦化富集規(guī)律，預(yù)測深部資源儲量，為礦山延續(xù)生產(chǎn)提供地質(zhì)依據(jù)，探礦人員充分收集魚兒山坑口的地形地質(zhì)圖和井上井下坑道對照圖，依據(jù)地質(zhì)人員提出的勘查設(shè)計進(jìn)行了施工方案的優(yōu)化。

(1)地表標(biāo)高約200 m，而礦體預(yù)計賦存在-600 m標(biāo)高位置，如從地表施工存在進(jìn)尺多、施工難度大的不利因素。

(2)V6盲脈位于現(xiàn)有魚兒山V1脈施工坑道底板，可考慮從V1沿脈坑道內(nèi)施工(坑內(nèi))立鉆控制V6脈。

圖1ZK9103、ZK8701孔揭露底部V6層位圖

(3)充分利用魚兒山V1脈已下延至-200 m中段的有利條件，選擇施工坑內(nèi)立鉆可有效減少鉆探工作量，并減少深孔偏斜有可能控制不到礦體的風(fēng)險。

1.2　鉆探工程布置

地質(zhì)人員自東往西設(shè)計73、75、79、83、87、91勘探線共13個鉆孔(見圖2)。

經(jīng)過探礦人員對魚兒山V1脈現(xiàn)有坑道的調(diào)查，ZK7304、ZK7504、ZK7904、ZK8304、ZK8704、ZK8706不能利用V1脈坑道施工，仍按原設(shè)計在地表施工鉆孔。

ZK8301、ZK9104、ZK9502利用V1脈-200 m中段沿脈；ZK8302、ZK8702利用V1脈-100 m中段沿脈；ZK8303、ZK8703利用V1脈-25 m中段沿脈巷道，分別在勘探線上掘進(jìn)長×寬×高為4 m×4 m×5 m的坑內(nèi)立鉆鉆窩。

通過將7個地表立鉆改為坑內(nèi)施工，節(jié)約了鉆探進(jìn)尺約2400 m，極大地節(jié)省了探礦成本，并可有效地避免孔斜對鉆探質(zhì)量和見礦效果的影響。

1.3　鉆探工程設(shè)備與安全保障

(地表)立鉆位于陡峭山谷或山脊中，采用簡易索道將解體后的鉆機(jī)和配件、材料運(yùn)送至機(jī)坪，如圖3所示。

坑內(nèi)鉆窩采用拉桿布網(wǎng)護(hù)頂護(hù)壁，保證了施工的安全，見圖4；分別在坑道5～10 m范圍開挖2個1.5 m×1.5 m的泥漿沉淀池，確?？拥啦皇苣酀{污染。

圖2　V6脈地表和坑內(nèi)立鉆工程布置平面圖

圖3　簡易索道輸送鉆機(jī)與配件材料至山頂

圖4　坑內(nèi)鉆窩頂邦拉桿布網(wǎng)

2　鉆探實施工作量與獲礦成果

2.1　完成鉆探實物工作量

2014年2月，辰州地勘隊完成了以底部V6脈為主攻方向、兼顧對V2脈、V5脈進(jìn)行評價的《湖南省沅陵縣沃溪礦區(qū)魚兒山礦段底部盲脈勘查設(shè)計書》,通過辰州地探中心和地質(zhì)學(xué)組審核，由井巷公司實施鉆探(坑內(nèi)立鉆、地表立鉆)施工。

2014年主要工作量及投入：截止到2014年底，項目共竣工鉆孔13個/4817 m。具體見表1。

從2013年、2014年正常竣工的12個鉆孔來看：鉆孔均見到V6(部分孔見到V2、V5)脈的蝕變層位，其中3個鉆孔見V6脈金工業(yè)礦體(ZK8701、ZK8301、ZK8302孔)，ZK8701、ZK8302孔見鎢礦(化)體，ZK8703孔見到V2脈金工業(yè)礦化；鉆孔見蝕變層位率為100%，見礦率為31%。

2.2　鉆探成果

除ZK8703孔因涌水在孔深129.75 m非正常終孔，未達(dá)到設(shè)計深度而未揭露V6脈外，其余12個竣工鉆孔均揭露到V6脈(部分見V2、V5脈)蝕變帶，其中ZK8701、ZK8301、ZK8302孔見V6脈工業(yè)礦體，計算這3個鉆孔見礦平均厚度2.26 m，平均Au品位4.65 g/t；初步估算333+334類金金屬量1549 kg，預(yù)測遠(yuǎn)景金金屬量965 kg。具體見圖5。

表1　魚兒山礦段V6脈勘查鉆孔情況

圖5　鉆探工程揭露魚兒山底部V6脈資源成果圖

2.3　鉆探揭示V6脈富集規(guī)律

(1)V6脈工業(yè)礦體呈板柱狀展布，目前控制傾向長度(ZK8302-ZK8701斜長230 m)大于走向長度(ZK8301-ZK8701平面長56 m)，走向與傾向比約為1∶4。

(2)自淺到深礦體有一定的向NNW側(cè)伏的規(guī)律，與魚兒山向斜褶曲軸向傾伏方向基本一致。

(3)礦柱軸部基本位于C剖面線位置，V6礦柱西邊界基本被ZK9103、ZK9104、ZK8303控制，東邊界未定。

(4)根據(jù)ZK7904、ZK7504孔特別是ZK7304孔近脈圍巖中發(fā)育較厚的綠泥石化板巖分析：礦柱往-400 m標(biāo)高以上已經(jīng)尖滅消失，礦體自-430～-560 m標(biāo)高及以下呈盲脈富集，下一步探礦空間應(yīng)在深部-560 m標(biāo)高以深的深部找礦。

3　坑探設(shè)計探明V6脈可開發(fā)資源量

3.1　開拓工程布置

根據(jù)上述鉆探工程控制的魚兒山底部V6脈工業(yè)礦體賦存平面位置與標(biāo)高范圍，充分利用魚兒山坑口現(xiàn)有開拓系統(tǒng)2號主井已下延至-225、2號探礦地井已下延至-400 m標(biāo)高的有利條件，布置反斜井+順層底板斜井聯(lián)合開拓探礦方案，分別從-200、-400 m中段同時施工坑探工程對V6礦體進(jìn)行工程開拓與坑探驗證。

該開拓方案由反斜井+底板穿脈大巷+順層底板斜井組成。開拓平、剖面圖見圖6、圖7。

圖6　反斜井+底板穿脈大巷+順層底板斜井開拓平面圖

圖7　反斜井+底板穿脈大巷+順層底板斜井開拓剖面圖

(1)反斜井布置在礦區(qū)西側(cè)西部風(fēng)井與2號主井之間。先從-200 m中段開門掘進(jìn)穿脈至設(shè)計井口坐標(biāo)點位置，以及掘進(jìn)機(jī)房繞道等，再掘進(jìn)一期反向斜井，設(shè)計斜井坡度-30°，設(shè)計長度450 m，落底標(biāo)高-425 m，方位角154°，設(shè)-200 m 井口平車場、 -400 m井底平車場；井底車場與斜井通過吊橋連接。斜井規(guī)格2.6 m×2.4 m(凈)，提升設(shè)備為1.6 m的單筒卷揚(yáng)提升3個0.7 m3的礦車，軌距為600 mm，斜井中每隔50 m設(shè)計一個躲避硐室，為減少礦車周轉(zhuǎn)數(shù)量的投入，及緩沖提升的不均衡性，增加井底車場溜井一對30 m。

(2)利用2號探礦地井現(xiàn)已施工至-400 m標(biāo)高的有利條件，施工V6脈底板穿脈大巷600 m至底板順層斜井設(shè)計卷揚(yáng)機(jī)房位置。

(3)待V6脈底板穿脈大巷平面位置到達(dá)設(shè)計卷揚(yáng)機(jī)房時，再施工底板順層斜井。

斜井布置在V6礦體下盤位置20 m處，設(shè)計井口標(biāo)高-400 m，斜井坡度-30°，設(shè)計長度400 m，落底標(biāo)高-600 m，方位角350°，設(shè)-400 、-425、-450、-475、-500、-525、-550 、-575、-600 m 等9個中段，中段高度25 m。-400 m井口車場及井底-600 m井底車場為平車場，直接與斜井相連，其他中段均采用吊橋與斜井連接。斜井規(guī)格2.6 m×2.4 m(凈)，提升設(shè)備為1.6 m的單筒卷揚(yáng)提升3個0.7 m3的礦車，軌距為600 mm。

(4)兩斜井于-400 m中段通過聯(lián)絡(luò)道連接。反斜井于-200 m中段與2號主井、2號探礦地井連接。在施工期間，當(dāng)2號主井未服務(wù)至-200 m中段前，礦巖通過-200 m中段轉(zhuǎn)運(yùn)至2號探礦地井提升；當(dāng)2號主井服務(wù)至-200 m中段時，深部礦巖轉(zhuǎn)運(yùn)輸?shù)?號主井溜礦系統(tǒng)，由2號主井提升至地表。

3.2　坑探驗證與效果

3.2.1坑探方法與手段

坑探采用穿脈平巷+沿脈平巷+天井的工程手段對V6脈工業(yè)礦體進(jìn)行走向和傾向的控制驗證。如圖8所示。

(1)當(dāng)反斜井(3號地井)施工至-375 m中段時，開挖車場穿脈控制-375 m中段V6脈，拉開-375 m V6沿脈。

(2)利用底板穿脈大巷(-400 m V6穿脈)揭露V6脈，控制礦體厚度；再施工-400mV6沿脈，東西拉開控制礦體在-400 m中段的走向延伸約100 m至兩翼尖滅。

圖8　穿脈平巷+沿脈平巷+天井探明V6脈資源

(3)-400～-600 m底板斜井(4號地井)施工至-425 m標(biāo)高時，開挖-425 m車場穿脈控制-425 m中段V6脈，再往西拉開-425 m V6沿脈。

(4)上、下中段之間每60 m間距，通過施工沿脈天井探明礦體在傾向上的厚度品位變化情況。

(5)下續(xù)-450、-475、-500、-525、-550 、-575、-600 m 等中段均通過-400～-600 m底板斜井(4號地井)，每隔25 m段高開挖中段車場穿脈控制該中段V6脈，再東西拉開本中段V6沿脈平巷進(jìn)行礦體走向控制。

3.2.2坑探效果分析

因為坑探對礦體的控制是立體全方位的，所以坑探驗證總體效果要比原鉆探獲礦效果更好，比鉆探估算資源量要更直觀、儲量范圍也相應(yīng)增加。如圖9所示。

(1)原ZK8303孔因涌水未揭露至V6脈，坑探效果面積擴(kuò)大到了ZK8303孔平面位置。

(2)-375 m中段控制礦體走向約10 m，-400中段控制礦體走向約50 m，-425 m中段控制礦體走向約180 m，故坑探控制礦體走向均大大超過鉆探對礦體走向的預(yù)估。

(3)ZK8302孔控制的厚大礦體還未經(jīng)坑探控制，有望擴(kuò)大資源量。

(4)ZK8302、ZK8301、ZK8701鉆孔結(jié)合-375、-400、-425 m中段坑探成果，綜合估算333資源量已達(dá)1713 kg,且可靠程度相當(dāng)高。

(5)下續(xù)經(jīng)過坑探進(jìn)一步驗證，推測V6脈可望探明資源量5000kg以上，大大高于鉆探推測的2514 kg資源量。相當(dāng)于探明新增了一個中型金礦的資源規(guī)模。

圖9　鉆探、坑探聯(lián)合控制V6脈資源儲量效果圖

4　后續(xù)擴(kuò)展探礦設(shè)想

4.1　擴(kuò)展依據(jù)

經(jīng)綜合研究，發(fā)現(xiàn)沃溪礦區(qū)的仙鵝抱蛋穹窿復(fù)式背斜主構(gòu)造的北東肩部，賦存有大風(fēng)埡、馬兒橋、紅巖溪、魚兒山、粟家溪、十六棚公、上沃溪等7個次級褶皺(一個大的手掌狀穹窿、七個手指狀次級向斜)，形成“手狀構(gòu)造”(見圖10)。

V6、V5、V2蝕變帶賦存在這7個背向斜軸部，斷續(xù)在地表出露，V1脈在-200 m標(biāo)高逐漸尖滅后，-400 m標(biāo)高深部以下的V6、V5、V2等新的底部層間斷層開始富集成礦。

因此，①～⑦這7個次級向斜褶皺的賦存，預(yù)示了具有良好的深部底部層位找礦空間。

4.2　擴(kuò)展分析與設(shè)想

在深入研究現(xiàn)有地質(zhì)成果基礎(chǔ)上，預(yù)測魚兒山至十六棚公礦段V6脈及蝕變帶在-500 m標(biāo)高以下重新出露，編繪4′線、0線、11線、49線、73線、79線、145線、149線勘探剖面進(jìn)行探礦工程布置。

(1)鑒于魚兒山向斜(圖10中的②背向斜)V6脈已取得探礦突破，為擴(kuò)大資源找礦前景，優(yōu)先選取沃溪礦區(qū)的礦化富集中心十六棚公背向斜(圖10中的⑤背向斜)的11線、0線、4′線-400～-600 m標(biāo)高作為擴(kuò)大V6脈探礦成果的最可能新突破口。

1—地表蝕變帶；2—趨勢等值線；3—斷層；4—背、向斜軸及編號；5—剩余等值線；6—實、推測礦體分布范圍；7—本次預(yù)測深部礦體分布范圍；8—設(shè)計工作區(qū)

圖10V1脈頂板構(gòu)造面5次趨勢分析與礦體復(fù)合圖

(2)選取緊臨魚兒山向斜的紅巖溪背向斜(圖10中的①背向斜)145線、149線-400～-600 m標(biāo)高作為擴(kuò)大V6脈探礦成果的第二個新突破口。

(3)上述兩處取得探礦突破后，再選取粟家溪向斜(圖10中的③、④背向斜)49線、73線、79線作為魚兒山V6脈探礦第三個切入點，論證十六棚公背向斜和魚兒山向斜之間礦體賦存的可能性。

勘查實施過程中，每完工一個鉆孔，要進(jìn)行認(rèn)真二次分析，調(diào)整設(shè)計，重新預(yù)計下一孔的最佳見礦平面與剖面位置，及時整理原始資料，取樣分析，進(jìn)行系統(tǒng)細(xì)致的找礦綜合研究，指導(dǎo)下一步勘查工作。

5　結(jié)論

(1)沃溪礦區(qū)危礦項目ZK9103、ZK7304孔揭露到魚兒山V1脈底部V6蝕變層位，為緩解魚兒山資源開采危機(jī)，開展了V6盲脈勘查(鉆探與坑探)工作。

(2)充分利用現(xiàn)有開拓探礦系統(tǒng)已下延至-200、-400 m中段的有利條件，應(yīng)用地表立鉆和坑內(nèi)立鉆相結(jié)合的探礦手段控制了V6脈主要工業(yè)礦體的推測資源量、賦存平面位置與標(biāo)高。

(3)結(jié)合現(xiàn)有坑探工程現(xiàn)狀，布置坑內(nèi)反斜井+底板穿脈大巷+順層底板斜井進(jìn)行深部開拓與沿脈坑探工程探明和擴(kuò)大了可開發(fā)資源儲量。

(4)預(yù)期將探明一個中等規(guī)模的金礦床，延長了魚兒山礦山服務(wù)年限，達(dá)到了很好的探礦效果。

(5)下步擬在十六棚公、紅巖溪、粟家溪礦段4′線、0線、11線、49線、73線、79線、145線、149線布置勘探工程，進(jìn)一步擴(kuò)大底部V6盲脈的資源找礦前景。