小口徑坑內(nèi)鉆在大水金礦實(shí)際探礦工作中的應(yīng)用效果分析

張兆佳，潘中奎，羅應(yīng)晗

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730050）

1 概述

甘肅瑪曲大水金礦床是原甘肅地質(zhì)三隊(duì)于1990年發(fā)現(xiàn)的超大型金礦，該金礦床規(guī)模大、品位高，且礦石成分簡單、易于采選?，斍笏鸬V自開采以來，年產(chǎn)黃金在1.5t以上，總儲(chǔ)量逾百噸。礦山向深部開采，品位急劇下降，找礦效果日益欠佳，再加上中淺部區(qū)域（3490m以上）探礦空間變小、可開采利用資源量不足等問題日益突出，如何在現(xiàn)有技術(shù)下開展工作尋求新礦體已成為礦山燃眉之急。

1.1 大水金礦礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于秦嶺造山帶西段南帶忠格扎拉—大水金成礦亞帶上，屬于西秦嶺南亞帶。礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，成礦條件優(yōu)越。區(qū)域內(nèi)出露地層有泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系以及第四系，其主要礦石巖性為土黃色-淺灰色泥質(zhì)灰?guī)r、淺灰色-灰白色中厚層狀灰?guī)r、淺紅褐色花崗閃長巖、灰黑色黑云母閃長玢巖、淺紅褐色-灰白色中細(xì)礫礫巖等，且區(qū)域內(nèi)各類巖石受地質(zhì)作用影響，不同程度存在硅化、赤褐鐵礦化蝕變特征，巖石硬度變化大，賦礦條件較好。

1.2 大水金礦鉆探施工情況

大水金礦自1990年發(fā)現(xiàn)，開發(fā)至今已二十余年，開采方式已由早期的露天開采轉(zhuǎn)為地下施工，開采深度為350m，控制礦體深度達(dá)到了440m。2006年～2009年，大水金礦鉆探的施工主要以地表鉆（孔徑為75mm）為主，基本完成了對礦區(qū)范圍內(nèi)的有利成礦部位的有效控制；2010年～2015年，大水金礦鉆探工程的施工以坑內(nèi)鉆（孔徑為60mm）為主，通過對以往鉆孔和坑道內(nèi)的礦化線索的加密控制，基本完成了對礦區(qū)內(nèi)主礦體的有效控制，控制間距為40m×40m，局部區(qū)域達(dá)到了20m×20m；自2016年以來，為實(shí)現(xiàn)大水金礦中淺部區(qū)域（3490m以上）的“無縫化”勘探，大水金礦引進(jìn)了更為便捷的小口徑坑內(nèi)鉆（孔徑為47mm）進(jìn)行施工，且經(jīng)過三年的小口徑坑內(nèi)鉆的施工，大水金礦在老巷道、老采區(qū)及周邊區(qū)域的再度評價(jià)工作中取得了良好的探礦效果，小口徑坑內(nèi)鉆的施工也越來越受到礦山的青睞。

2 小口徑坑內(nèi)鉆在大水金礦中的應(yīng)用

2.1 小口徑坑內(nèi)鉆在大水金礦生產(chǎn)中選擇的必要性

隨著選冶技術(shù)的提高，礦山需要對老巷道中存在的低品位礦石進(jìn)行開發(fā)利用，而老巷道因年代久遠(yuǎn)，初期巷道的規(guī)格和條件不適合使用硐探和常規(guī)鉆探進(jìn)行施工，如何對該部分低品位礦石形態(tài)特征進(jìn)行控制從而指導(dǎo)采礦生產(chǎn)已成為當(dāng)前探礦工作者需要首要解決的問題。小口徑坑內(nèi)鉆因機(jī)動(dòng)靈活、不需要挑頂?shù)葍?yōu)點(diǎn)在老巷道探礦中可廣泛使用。

（1）由于大水金礦生產(chǎn)能力較大，每年硐探掘進(jìn)量達(dá)10000m左右，采出礦石量20萬噸左右，采礦設(shè)備大型化、自動(dòng)化和非軌道運(yùn)輸?shù)拇嬖?，這就要求地質(zhì)生產(chǎn)勘探必須改變模式、加快節(jié)奏，以更加靈活機(jī)動(dòng)的方式為坑探工程是否進(jìn)行施工提供及時(shí)的數(shù)據(jù)和依據(jù)。

（2）隨著礦山開采程度的增加，部分區(qū)域施工坑探工程、常規(guī)鉆探工程加密控制礦體較困難，如何更合理的布置工程對礦體的三維空間形態(tài)進(jìn)行控制，并且探明礦體的賦存情況，已勢在必行。

（3）小口徑坑內(nèi)鉆的施工對礦山在實(shí)際生產(chǎn)中后續(xù)的開拓開采工程的施工提供了真實(shí)有效的依據(jù)，進(jìn)而避免了一些巷道工程的浪費(fèi)，在對礦體后續(xù)開采利用中有很好的指導(dǎo)意義，是直接有效的找礦采礦手段。

2.2 小口徑坑內(nèi)鉆在大水金礦中的應(yīng)用形式

小口徑坑內(nèi)鉆一般運(yùn)用在大水金礦3490m中段以上，采用平鉆和豎鉆兩種方式對礦體的產(chǎn)狀及空間變化進(jìn)行控制，其施工深度在150m左右，孔徑一般為Φ47mm，巖心直徑為Φ36mm。

（1）小口徑坑內(nèi)鉆由于機(jī)動(dòng)靈活、不需要挑頂?shù)葍?yōu)點(diǎn)，在老巷道探礦中可廣泛使用。如圖1，在3685m中段78線老巷道中計(jì)劃對Au111礦體形態(tài)控制，但巷道中施工條件較差，不適合進(jìn)行硐探和常規(guī)坑內(nèi)鉆探工作。通過施工ZKX781、ZKX782、ZKX783等小口徑坑內(nèi)鉆，可對Au111礦體沿走向方向進(jìn)行有效控制，控制間距為40m。

圖1 大水金礦3685m中段圖

（2）小口徑坑內(nèi)鉆的施工對老采區(qū)及周邊區(qū)域的礦體和礦化線索在走向和傾向上的形態(tài)特征的進(jìn)一步控制及后續(xù)開采利用有很好的指導(dǎo)意義，是直接有效的找礦采礦手段。例如，大水金礦在對82線Au7礦體進(jìn)行開采時(shí)，通過ZKX827的施工，可以很好的把握該礦體的延深情況，進(jìn)而為后續(xù)的開采工作提供依據(jù)。

（3）在實(shí)際生產(chǎn)中利用小口徑坑內(nèi)鉆代替部分坑探工程進(jìn)行施工，可以更快的對一些由于探采矛盾而無法按時(shí)施工的坑探工程進(jìn)行施工，進(jìn)而對相應(yīng)探礦空間以及地質(zhì)信息進(jìn)行追索控制，以達(dá)到更高效服務(wù)礦山的目的。例如，大水金礦實(shí)際生產(chǎn)中，在3570m中段施工ZKX87A1、ZKX87A2就是屬于這類勘探工程。

3 小口徑坑內(nèi)鉆在大水金礦的施工中的應(yīng)用效果評價(jià)

3.1 地質(zhì)效果評價(jià)

3.1.1 探礦效果評價(jià)

針對在大水金礦勘查中一些施工難度大、施工米數(shù)較短（50m～100m）的工程，大水金礦在2016年引進(jìn)了不需要挑鉆窩的坑內(nèi)小鉆進(jìn)行施工，具體如下（表1）。

從表1中的數(shù)據(jù)中，我們可以看出，從2016年～2018年，大水金礦在實(shí)際探礦中對小口徑坑內(nèi)鉆的引用呈增長的趨勢，并且，施工的小口徑坑內(nèi)鉆的見礦率在45%以上，這對礦山的探礦增儲(chǔ)工作有很重要的意義。

表1 2016年～2018年度小口徑坑內(nèi)鉆施工情況

3.1.2 采礦效果評價(jià)

小口徑坑內(nèi)鉆的施工不僅僅為大水金礦的探礦增儲(chǔ)提供可一種可靠的技術(shù)手段，同時(shí)在指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)采礦工作中也具有很重要的作用。如圖2，在對99線Au141號礦體進(jìn)行采礦工作時(shí)，我們通過施工小口徑坑內(nèi)鉆ZKX991，可以提前準(zhǔn)確的掌握Au141號礦體的在走向和傾向上的變化情況，進(jìn)而為后續(xù)天井工程的方位及長度的施工提供了很好的依據(jù)，以此指導(dǎo)整個(gè)采礦工作的進(jìn)行。同時(shí)，該鉆孔的施工能夠從一定程度上避免在采礦過程中因確定礦體變化特征而進(jìn)行的輔助工程的浪費(fèi)。

圖2 99線剖面圖

3.2 時(shí)間效果評價(jià)

大水金礦礦山勘查在實(shí)際施工中，一般坑探工程規(guī)格為2.2m＊2.0m（高×寬）和2.4m＊2.2m，如果應(yīng)用傳統(tǒng)鉆機(jī)進(jìn)行施工，必須在鉆孔施工位置進(jìn)行挑頂工作，但一般巷道內(nèi)的挑頂工作往往需要1星期甚至更長時(shí)間等待，并且，一些老巷道施工硐探工程比較困難，同時(shí)也不具備挑頂條件，因此，通過常規(guī)探礦手段開展相應(yīng)的勘查工作就變的困難重重，而小口徑坑內(nèi)鉆由于其體型小的特點(diǎn)，完全不需要進(jìn)行挑頂，就可以進(jìn)行施工。并且，在實(shí)際勘查過程中，對于一些礦化線索和低品位礦體的補(bǔ)充評價(jià)工作的實(shí)施難度較大，而小口徑坑內(nèi)鉆由于體型小，重量輕（兩個(gè)人就可以搬運(yùn)），在施工時(shí)間和施工進(jìn)度上都優(yōu)于傳統(tǒng)鉆機(jī)和坑探工程，能夠很好地滿足在實(shí)際生產(chǎn)中的需要。例如，施工長度為100m的工程，通過坑探工程進(jìn)行施工需要20天～30天時(shí)間，而利用常規(guī)坑內(nèi)鉆進(jìn)行施工也需要8天～12天時(shí)間（如果在老巷道中進(jìn)行施工則需要15天左右），二者的施工時(shí)間相對較長，但是，如果應(yīng)用小口徑坑內(nèi)鉆進(jìn)行施工，只需要4天～7天就可以完成，施工時(shí)間僅為常規(guī)手段的一半。

3.3 經(jīng)濟(jì)效果評價(jià)

在實(shí)際施工中，相比較于常規(guī)的工程，小口徑坑內(nèi)鉆施工單價(jià)、施工耗材等都相對較低，再加上其施工效率高、周期短，故其整體施工成本相對較低。例如，同時(shí)施工長度為100m的工程，在不考慮施工耗材的情況下，如果通過坑探工程進(jìn)行施工（施工單價(jià)為2500元/米），施工100m共需要25萬元，而利用常規(guī)鉆探進(jìn)行施工（施工單價(jià)為800元/米），施工100m也需要8萬元（不考慮因挑頂而產(chǎn)生的費(fèi)用），二者整體的施工成本較高，但是，如果我們應(yīng)用小口徑坑內(nèi)鉆進(jìn)行施工（施工單價(jià)為400元/米），施工100m所需要的成本僅為4萬元，而且不需要進(jìn)行挑頂工作，一次其施工總成本僅為常規(guī)施工手段的一半不到，這將為礦山企業(yè)在后續(xù)勘探生產(chǎn)中節(jié)約很大一部分成本，更加有利于礦山企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

實(shí)踐證明，小口徑坑內(nèi)鉆在實(shí)際施工中，其施工質(zhì)量、施工效果在實(shí)際施工中均可以滿足礦山生產(chǎn)的基本要求，并且，小口徑坑內(nèi)鉆的應(yīng)用極大地緩和了探采矛盾，縮短了探礦時(shí)間，增加了探礦速度，而且其污染程度相對較低，并且在施工環(huán)境中適當(dāng)降低了炮煙、粉塵對人體的傷害，而且激動(dòng)靈活，易于操作。針對這些特點(diǎn)，小口徑坑內(nèi)鉆在礦山的實(shí)際生產(chǎn)中地位越來越突出，對礦山實(shí)際生產(chǎn)有很好的指導(dǎo)作用。

4 結(jié)語

經(jīng)過近3年的實(shí)踐，小口徑坑內(nèi)鉆由于其體型小、重量輕、機(jī)動(dòng)靈活、施工效率高、成本低等特點(diǎn)，在大水金礦礦山的探礦、開采利用中成效越來越受到礦山企業(yè)的認(rèn)可。根據(jù)小口徑坑內(nèi)鉆在大水金礦實(shí)際應(yīng)用中的情況，我們可以發(fā)現(xiàn)：①坑內(nèi)小鉆易施工，節(jié)約成本，節(jié)省時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)快速勘查的目的；②靈活機(jī)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多孔”，多方位鉆進(jìn)；③用坑內(nèi)小鉆代替坑探施工，極大的緩解了探采矛盾，因此，在今后的工作中，更好的利用小口徑坑內(nèi)鉆，發(fā)揮其機(jī)動(dòng)靈活、施工周期短、成本低的優(yōu)勢，坑鉆結(jié)合，以鉆代坑，必將為礦山的發(fā)展提供更好的經(jīng)濟(jì)效益和地質(zhì)效果。