鐵礦床技術經濟評價

范廣海 王宇池 盧曉輝 郭凱

摘 要：弓長嶺鐵礦獨木采區(qū)是鞍鋼重要的鐵礦石原料生產基地之一，隨著進一步的地質勘探和國際鐵礦石價格的大幅度變動，需要對弓長嶺鐵礦獨木采區(qū)的技術經濟進行進一步的評價。根據儲量計算結果，截至2016年6月，獨木采區(qū)仍保有礦量2.4億t，設計境界內儲量8.9千萬t，境界外儲量15.3千萬t。按目前鐵礦81.85元/t，平均品位31.5%計算，獨木礦區(qū)鐵礦經濟價值仍在72.8億元。其經濟價值仍相當可觀。

關鍵詞：鐵礦床 技術經濟評價 弓長嶺獨木采區(qū)

中圖分類號：TD861 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）06（b）-0047-03

弓長嶺鐵礦獨木采區(qū)是鞍鋼重要的鐵礦石原料生產基地之一，該礦從20世紀50年代后期投產至今已有近半個世紀的開采歷史，隨著進一步的地質勘探，礦體賦存狀態(tài)與儲量發(fā)生較大變化，特別是獨木采區(qū)在2015年在礦區(qū)北部進行了擴界開采，改變了礦區(qū)鐵礦資源的整體布局。另外，自2015年以來，國際鐵礦石價格的大幅度變動，造成了國內大部分的鐵礦山虧損，因此，需要對鐵礦床的技術經濟進行進一步的評價，增加弓長嶺鐵礦獨木采區(qū)的市場競爭力，增加礦山的服務年限。

1 研究區(qū)概況

獨木采區(qū)于1958年開始露天開采至今，已長達50多年。截止到2009年末，累計采出鐵礦石7846.9646萬t。

獨木采區(qū)位于弓長嶺二礦區(qū)向東延伸部分。礦區(qū)地層與一礦區(qū)基本相同，含鐵層數和層位也與一礦區(qū)一致，地層從下往上為：底部混全巖、黑云變粒巖、下鐵礦層、角閃巖層、上含鐵帶和上部混合巖層。

區(qū)域內地質構造復雜，褶皺和斷裂構造均甚發(fā)育。鞍山群、遼河群構造層中的褶皺形態(tài)由西向東組成一個“～”型之復背斜，北部被寒嶺大斷裂切割。主要的褶皺有弓長嶺背斜、三道嶺-下馬塘背斜。主要的斷裂有寒嶺斷裂、偏嶺斷裂、湯河沿—南芬斷裂、三道嶺-陳家?guī)X子斷裂及東黃泥崗斷裂。出露的太古代的花崗巖主要有弓長嶺片麻狀花崗巖體。

礦石類型以陽起磁鐵石英巖、磁鐵石英巖為主，含有少量假象赤鐵石英巖。礦體內常有角閃巖、綠泥石英片巖、云母石英片巖等夾層，局部有混合巖貫入。

2 儲量計算

2.1 經濟技術指標

由于弓長嶺鐵礦獨木采區(qū)已開采多年，除深部未開采外，其他區(qū)段都已開采，本次儲量計算資料截至2016年6月，勘探線仍沿用原勘探線，選用垂直礦體走向的平行剖面線。故本次儲量計算按規(guī)范仍采用垂直斷面法。

本文所采用的礦床技術經濟指標如下。

（1）TFe邊界品位≥20%。

（2）礦塊TFe平均品位≥28%。

（3）礦塊表外礦平均品位：20%≤TFe≤26%（國家標準）。

（4）礦塊表外礦平均品位：26%≤TFe≤28%（礦山標準）。

（5）可采厚度：2m。

（6）夾石剔除厚度：2m。

（7）礦石的平均體重：3.35t/m3。

根據指定的工業(yè)技術指標，對礦體進行圈定，并計算圈定的礦產儲量。

2.2 儲量計算方法

該礦床為緩傾斜構造的層狀礦體，傾角15°～55°層位和礦體形態(tài)較為穩(wěn)定，品位變化均勻，勘探工作采用垂直礦體走向的平行剖面法，勘探工程都布設在勘探線上，故本次儲量計算與以往一樣，采用了垂直斷面法。塊段體積計算采用各種立體幾何公式來計算礦體體積。

其公式如下：

錐形公式：

V=1/3×S×L （1）

楔形公式：

V=1/2×S×L （2）

梯形公式：

V=1/2×（S1+S2）×L

（S1-S2）/S1<40% （3）

截錐公式：

（S1-S2）/S1≥40% （4）

資源量計算公式：

Q=V×d （5）

以上公式中：Q為礦量（t），V為塊段體積（m?），S、S1、S2為斷面面積（m?），L為塊段長（m），d為礦石體重（t/m?）。

上述各體積計算公式的應用原則是：當礦體為單剖面控制時，如果另一端作點尖滅，則外推為錐形采用公式（1）計算體積；如果另一端作線形尖滅，則外推為楔形，采用公式（2）；當礦體有兩個剖面控制時，大小面積之差與大面積之比小于40%，則采用梯形公式（3），否則采用截錐公式（4）。公式選擇編程自動實現。

品位計算按礦山提供的數據，建立了鉆孔數據庫，樣品品位計算全部采用樣長加權平均計算方法。

連續(xù)礦體樣品用試樣長度加權，其公式為：

（6）

式中：Cn為單樣品平均品位，Ci為每個采樣段試樣品位（%），Li為每個采樣試樣的長度（m），塊段的品位采用前述的克里格法插值加權計算。

礦石的體重值取3.35t/m?。礦體面積、體積由程序按坐標位置自動計算生成。儲量計算采用塊段法，所以相鄰剖面間的同一礦體為一個塊段，相鄰剖面間的距離即為塊段長度。儲量計算地段劃分由西向東，從Y-I～YVIII剖面依次劃出9個塊段，各塊段長度均為100m。

2.3 儲量計算結果

截至2016年6月，經過計算，獨木采區(qū)仍保有礦量2.4億t，設計境界內儲量8.9千萬t，境界外儲量15.3千萬t。

3 礦床技術經濟評價

礦床技術經濟評價就是根據礦床勘查工作和開發(fā)利用的成果評定礦床未來開發(fā)利用的經濟價值，礦床技術經濟評價的主要目的是預估礦床未來開發(fā)利用的經濟價值和經濟社會效益，為勘查項目的取舍和是否繼續(xù)進行工作，以及礦山進一步開發(fā)投資決策提供科學依據。本文主要進行的是礦山經濟評價，目的是使礦山企業(yè)獲得最大的效益。從礦山企業(yè)的角度出發(fā)，在現行礦產品價格或市場價格一定的基礎上，對礦床未來開發(fā)利用的經濟效益進行評價，即對礦山進行盈利性分析。礦山經濟評價主要從礦床盈虧平衡地質品位和礦山獲得利潤兩方面考慮。

3.1 礦床盈虧地質品位計算

礦產工業(yè)指標是當前技術經濟條件下，礦業(yè)部門對礦產質量和開采條件要求的標準，與礦床的地質經濟參數、采選冶技術水平、國家對資源的需求程度及經濟政策等因素有著復雜的制約關系。也就是說隨著采、選、冶技術水平的變化，工業(yè)指標也是可變的。對于金屬礦床，品位指標尤為重要。因此，選擇最佳品位指標是礦產經濟評價的重要問題。確定品位指標的方法有多種，這里采用價格法。價格法是根據從礦石中提取單位最終產品（精礦或金屬）的生產成本不超過該產品銷售價格的原則來確定工業(yè)品位的方法。在前述工業(yè)指標下，經過部分斷塊統(tǒng)計分析，礦山的礦產儲量與最低工業(yè)品位的關系如圖1所示。

經過對200多個鉆孔的地質品位和礦體厚度的統(tǒng)計分析，平均品位31.5%，如圖2所示，主要在20～40之間，特富品位礦體較少。從區(qū)域分布的統(tǒng)計看（見圖3），富礦主要集中在采區(qū)中間近東西方向，條帶狀分布。從礦體厚度的區(qū)域統(tǒng)計上看（見圖4），厚大礦體也集中在中間近東西方向的條帶上。與富礦分布基本一致，說明品位與厚度正相關。

根據弓長嶺露天鐵礦開采的經濟技術指標（見表1），按最終產品為精礦計算，弓長嶺礦山的盈虧平衡地質品位為27.83%，而弓長嶺礦山確定的最低工業(yè)指標為28%，根據目前鐵礦市場行情，可以適當降低可采鐵礦的品位，以避免資源的浪費及提高礦山企業(yè)的收入。

3.2 礦床經濟價值初步分析

按前述工業(yè)指標圈定的礦體，獲得高級別儲量2.4億t，其中目前設計境界內近0.9億t，境界外1.6億t，按目前鐵礦石81.85元/t，獨木礦區(qū)鐵礦經濟價值仍在72.8億元。其經濟價值仍相當可觀。

4 結語

根據儲量計算結果，截至2016年6月，獨木采區(qū)仍保有礦量2.4億t，設計境界內儲量8.9千萬t，境界外儲量15.3千萬噸。按目前鐵礦81.85元/t，平均品位31.5%計算，獨木礦區(qū)鐵礦經濟價值仍在72.8億元。其經濟價值仍相當可觀。

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