坑內(nèi)鉆在明山金礦資源驗(yàn)證工作中的應(yīng)用

肖 紅 唐一昂

（中國(guó)黃金集團(tuán)地質(zhì)有限公司）

坑內(nèi)鉆探作為一種節(jié)約、高效的工作手段，在礦山的生產(chǎn)探礦、基建、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)得到有廣泛應(yīng)用，包括但不限于礦山的生產(chǎn)勘探，提升資源儲(chǔ)量級(jí)別［1］，鉆進(jìn)排水孔、吊罐孔［2］，代替部分穿脈探礦，以及加密礦體并建立礦塊模型［3］。廣西明山金礦是一座大型的卡林型金礦，為了驗(yàn)證礦區(qū)礦體連接的合理性，為礦山基建提供有力支撐，礦區(qū)開展了加密、驗(yàn)證工作，其中一項(xiàng)主要的工作是利用坑內(nèi)鉆加密、驗(yàn)證典型礦塊。在本次工作中，本研究團(tuán)隊(duì)充分體會(huì)到坑內(nèi)鉆在加密、驗(yàn)證工作中的便捷與高效，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了該方法存在的一些問(wèn)題，故對(duì)其進(jìn)行總結(jié)，為相關(guān)研究者提供借鑒。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)位于廣西凌云縣羅樓鎮(zhèn)名山村與鳳山縣江洲鄉(xiāng)那林村交界處。區(qū)內(nèi)出露的地層主要有中二疊統(tǒng)茅口組（P2m），巖性為淺灰—灰色微晶厚層灰?guī)r；中三疊統(tǒng)百逢組（T2b），巖性主要為細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖等，礦體均位于中三疊統(tǒng)百逢組（T2b）中。礦區(qū)位于明山—牛峒梁—相圩向斜的北東翼，地層總體傾向SW，礦區(qū)主要發(fā)育NWW向、NE向和近SN向3組斷裂，其中以F2、F6、F8等斷裂為主的NWW向斷裂為控礦斷裂，斷層帶內(nèi)巖石破碎，巖性多為斷層泥、斷層角礫巖等，構(gòu)造破碎帶在28#線以西較窄，在28#～40#線逐漸變寬，且破碎程度加劇。在礦區(qū)東部有燕山期侵入的石英斑巖，與金成礦關(guān)系不大［4］。礦區(qū)圍巖蝕變有硅化、毒砂化、黃鐵礦化、雄（雌）黃礦化、碳酸鹽化、絹云母化，其中硅化、黃鐵礦化和雄（雌）黃礦化與金成礦的關(guān)系較為密切。

礦區(qū)共圈定了32條金礦體，其中2#金礦體為主礦體，金資源量占全區(qū)資源總量的93.51%。該礦體分布在礦區(qū)35#～64#線，在地表斷續(xù)出露，長(zhǎng)約1 900 m，深部控制礦體長(zhǎng)2 300 m，礦體斜深82～730 m。地表見礦最高標(biāo)高890 m，鉆孔見礦最低標(biāo)高332 m。礦體主要賦存在F2斷層構(gòu)造破碎帶及其頂?shù)装宓墓杌?、黃（褐）鐵礦化砂巖或泥巖中。礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，局部出現(xiàn)天窗。礦體產(chǎn)狀總體與F2斷裂產(chǎn)狀一致。

2 坑內(nèi)鉆驗(yàn)證情況

2.1 礦床勘查類型及工程間距

以往勘查成果顯示，礦體走向2 300 m，斜深730 m，礦體形態(tài)呈似層狀或大透鏡狀，連續(xù)性較好，礦體形態(tài)簡(jiǎn)單；礦體基本無(wú)斷層錯(cuò)動(dòng)或巖脈穿插；礦體真厚度為0.84～18.10 m，平均3.86 m，厚度變異系數(shù)為98.12%，屬厚度較穩(wěn)定型；單工程平均品位為0.84～6.56 g/t，平均品位3.15 g/t，品位變化系數(shù)為66.04%，有用組分變化程度屬均勻型。故本研究將礦區(qū)2#主礦體的勘查類型確定為I類型［5］，基本勘查工程間距取下限值，以100 m×80 m（走向×傾向）基本工程間距探求控制資源量，基本工程間距放大1倍探求推斷資源量，基本工程間距縮小1/2探求探明資源量。

2.2 驗(yàn)證方式

2.2.1 驗(yàn)證思路

目前，礦區(qū)具備施工條件的坑道是620 m中段，本次坑內(nèi)鉆加密驗(yàn)證工作全部在該中段開展。28#線以西至16#線已形成50 m×40m（走向×段高）間距的穿脈工程，為進(jìn)一步驗(yàn)證礦體的連續(xù)性，選擇部分典型礦塊，利用坑內(nèi)鉆按照25 m×8m（走向×段高）間距進(jìn)行加密，坑內(nèi)鉆加密分布情況見圖1。礦區(qū)28#線以東未形成系統(tǒng)的穿脈工程，部分穿脈工程缺少化驗(yàn)數(shù)據(jù)或未穿過(guò)預(yù)見的礦體，故按照50 m走向間距布設(shè)水平鉆進(jìn)行加密。

2.2.2 驗(yàn)證設(shè)備

各礦山在施工坑內(nèi)鉆時(shí)，因巷道的規(guī)模不同，采用的設(shè)備也不盡相同。例如貴州爛泥溝金礦，因其坑道斷面規(guī)格為5 m×5 m，且具備施工鉆機(jī)硐室的條件，施工鉆孔多為下斜孔或上斜傾角小于30°的鉆孔，深度為200～300 m，其采用的設(shè)備便與地表鉆相同。在多數(shù)礦山，因坑道斷面規(guī)格有限，則多采用易搬遷，對(duì)鉆機(jī)硐室要求不高，能夠360°施工的設(shè)備，主要采用設(shè)備有KY150、KY200、KY300等鉆機(jī)［5-9］。

考慮到坑道位于礦體下盤，鉆孔只能從礦體下盤往上施工，且礦區(qū)現(xiàn)有坑道斷面不大，又不具備爆破施工新鉆機(jī)硐室的條件，故只能選擇能夠水平或上向施工，占地面積不大的鉆機(jī)，最終確認(rèn)鉆機(jī)設(shè)備型號(hào)為KY400。該設(shè)備具有占地小，搬家方便，效率高，采取率尚可等優(yōu)勢(shì)，3 m×3 m（鉆機(jī)高×立軸寬）的空間便能滿足該施工要求。

2.2.3 施工過(guò)程管理

為保障工程的施工質(zhì)量，施工過(guò)程中，地質(zhì)人員和測(cè)量人員按照以下工作要求對(duì)坑內(nèi)鉆進(jìn)行管理。

（1）在施工隊(duì)伍開展工作前，地質(zhì)人員需對(duì)其進(jìn)行技術(shù)交底，告知各項(xiàng)技術(shù)要求。

（2）對(duì)于每一個(gè)坑內(nèi)鉆工程，地質(zhì)人員應(yīng)制作相應(yīng)的鉆孔預(yù)想柱狀圖，并告知破碎帶和礦體的預(yù)計(jì)位置，提醒施工人員在相應(yīng)位置注意鉆進(jìn)速度，保障采取率。

（3）地質(zhì)、測(cè)量以及機(jī)臺(tái)人員同時(shí)到施工現(xiàn)場(chǎng)，基于已有穿脈，利用皮尺量取相對(duì)長(zhǎng)度，確認(rèn)坑內(nèi)鉆開孔位置。如開孔位置坑道規(guī)模過(guò)小，可酌情對(duì)開孔位置進(jìn)行移動(dòng)，移動(dòng)范圍一般在偏移勘查線5 m范圍以內(nèi)。如在可移動(dòng)范圍內(nèi)沒有可施工的場(chǎng)地，則采用沖擊鉆加鑿或擴(kuò)寬巷道。

（4）確認(rèn)開孔位置后，利用紅色噴漆進(jìn)行標(biāo)注，并利用羅盤和細(xì)線，確認(rèn)鉆機(jī)施工方位，在開孔位置對(duì)側(cè)坑道壁上進(jìn)行標(biāo)注。在利用羅盤確認(rèn)鉆機(jī)施工方位時(shí)，應(yīng)注意排除坑道中的鐵器（礦車、軌道等）影響。

（5）機(jī)臺(tái)人員按照上述的要求擺放好鉆機(jī)后，地質(zhì)人員至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行開孔確認(rèn)工作，確認(rèn)無(wú)誤后即可開孔。

（6）地質(zhì)人員需及時(shí)跟蹤坑內(nèi)鉆施工進(jìn)度，及時(shí)檢查班報(bào)記錄情況，并開展巖心編錄，在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后應(yīng)及時(shí)判斷是否達(dá)到設(shè)計(jì)目的，并下達(dá)鉆孔終孔通知或孔深變更通知，加深的鉆孔在達(dá)到設(shè)計(jì)目的后方可終孔。

（7）鉆機(jī)搬離后，測(cè)量人員利用全站儀對(duì)孔口坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)測(cè)，保障鉆探數(shù)據(jù)的可靠性。

2.3 工程質(zhì)量及其影響因素

本次共施工坑內(nèi)鉆18個(gè)，鉆孔均為水平孔或上斜孔，孔深最小26.90 m，最大77.50 m，由于孔深較小，且均為水平孔或上斜鉆孔，故主要依據(jù)工程巖（礦）心采取率評(píng)價(jià)工程質(zhì)量。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)：28#線以西施工的15個(gè)鉆孔巖心采取率均大于90%，礦心采取率均大于85%，質(zhì)量良好；28#線以東的鉆孔巖（礦）心采取率小于80%，達(dá)不到規(guī)范要求。通過(guò)對(duì)鉆孔施工參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)整理，本研究認(rèn)為影響本次坑內(nèi)鉆工程質(zhì)量的因素主要為：

（1）鉆遇巖層破碎程度。28#線以西構(gòu)造破碎帶普遍較窄，且?guī)?nèi)的巖性為斷層泥、構(gòu)造碎裂巖和構(gòu)造角礫巖，帶內(nèi)巖石破碎程度相對(duì)較弱；28#線以東構(gòu)造破碎帶普遍較寬，帶內(nèi)巖石巖性主要為斷層泥，巖石破碎程度較強(qiáng)。這是導(dǎo)致28#線以東的鉆孔巖（礦）心采取率普遍偏低的主要原因。而鉆遇巖性破碎時(shí)，也迫使鉆探操作人員在取心時(shí)采用“少打多提”的方式，大大降低了鉆進(jìn)效率。此外，鉆遇巖性可能會(huì)導(dǎo)致鉆孔偏斜，進(jìn)而影響資料的真實(shí)性［10］。

（2）施工的角度。從宏觀上看，28#線以西的鉆孔施工角度為0°～83°，采取率普遍較高，而28#線以東的鉆孔施工傾角均不大于30°，采取率相對(duì)較低，表現(xiàn)出施工角度小對(duì)采取率有一定影響的特點(diǎn)。經(jīng)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析28#線西側(cè)鉆孔采取率與施工傾角的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在該區(qū)域施工的傾角為0°～30°的鉆孔巖心采取率為90.43%～93.40%，當(dāng)傾角調(diào)整至30°～60°時(shí)，采取率為91.00%～95.05%，傾角調(diào)整至60°～90°時(shí)，采取率為90.79%～95.50%?？梢?，當(dāng)傾角小于30°時(shí)，鉆孔巖（礦）心采取率受到的影響較大，當(dāng)傾角大于30°后，工程傾角對(duì)采取率的影響不再明顯。

2.4 驗(yàn)證效果

2.4.1 28#線以西區(qū)域驗(yàn)證效果

28#線以西用于驗(yàn)證典型礦塊的坑內(nèi)鉆工程質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)范要求，達(dá)到設(shè)計(jì)目的，其驗(yàn)證效果如圖2所示。

對(duì)各剖面驗(yàn)證情況進(jìn)行如下分析：

（1）剖面1。坑內(nèi)鉆加密前，礦體受2層坑探工程CM06和CM12控制，礦體厚度總體穩(wěn)定；坑內(nèi)鉆加密后，礦體形態(tài)變化不大，局部礦體厚度增加。坑內(nèi)鉆加密前，剖面加權(quán)平均金品位為3.65 g/t，加密后降低至2.68 g/t。加密前后礦體形態(tài)基本不變，品位有明顯降低。

（2）剖面2?？觾?nèi)鉆加密前，礦體受2層坑探工程CM05和CM09控制，礦體在CM09處有收縮的趨勢(shì)；坑內(nèi)鉆加密后，在CM09至620 m中段間，礦體厚度急劇膨脹?？觾?nèi)鉆加密前，剖面加權(quán)平均金品位為4.13 g/t，加密后降低至3.47 g/t。加密前后礦體形態(tài)變化較大，品位明顯較低。

（3）剖面3?？觾?nèi)鉆加密前，礦體受3層坑探工程CM04、CM08和CM11控制，在CM08處礦體有產(chǎn)狀變陡、厚度減薄之趨勢(shì)，往深部礦體厚度變化不大；坑內(nèi)鉆加密后，礦體厚度在KZ10繼續(xù)減薄，至CM11逐漸增厚?？觾?nèi)鉆加密前，剖面加權(quán)平均金品位為2.34 g/t，加密后品位為2.50 g/t。加密前后礦體形態(tài)稍有變化，品位稍有升高。

（4）剖面4。坑內(nèi)鉆加密前，礦體受2層坑探工程CM03和CM07控制，在CM07處礦體有厚度減薄之趨勢(shì)；坑內(nèi)鉆加密后，礦體厚度總體穩(wěn)定，在KZ06繼續(xù)減薄，但在KZ07便立即恢復(fù)?？觾?nèi)鉆加密前，剖面加權(quán)平均金品位為2.44 g/t，加密后降低至1.91 g/t。加密前后礦體形態(tài)稍有變化，品位明顯較低。

（5）剖面5?？觾?nèi)鉆加密前，礦體受2層坑探工程CM02和CM10控制，礦體厚度總體穩(wěn)定；坑內(nèi)鉆加密后，礦體出現(xiàn)蜿蜒曲折的特征。坑內(nèi)鉆加密前，剖面加權(quán)平均金品位為3.12 g/t，加密后降低至2.58 g/t。加密前后礦體形態(tài)變化較大，品位明顯較低。

各剖面礦體品位、形態(tài)變化統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。由表1可知：通過(guò)坑內(nèi)鉆加密，礦體形態(tài)在局部有較大變化，但總體連續(xù)性較好。利用坑內(nèi)鉆加密，更好地控制住了礦體形態(tài)，能有效指導(dǎo)礦山生產(chǎn)工作，控制損失貧化率。礦體品位除了在剖面3中有小幅提升，其他剖面均有不同程度的下降，其原因是坑內(nèi)鉆揭露到的礦體厚度雖然增大，但大多數(shù)樣品品位偏低，從而導(dǎo)致了剖面品位下降。另外，相較于刻槽樣品或地表鉆巖心樣品，坑內(nèi)鉆樣品的采取率總體偏低，可能導(dǎo)致礦心有損失，進(jìn)而引起樣品品位降低，這也是許多礦山在利用坑內(nèi)鉆開展探礦工作時(shí)不可回避的問(wèn)題［11］。

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2.4.2 28#線以東區(qū)域驗(yàn)證效果

28#線以東的坑內(nèi)鉆由于巖（礦）心采取率未達(dá)到規(guī)范要求，在報(bào)告編制時(shí)無(wú)法使用。但這些鉆孔均揭露了不同程度的礦化或低品位樣品，對(duì)判斷礦（化）體的連續(xù)性有一定的指示意義（圖3）。

30#線施工了穿脈工程CM30，但僅有1件樣品達(dá)到邊界品位，其真厚度小于可采厚度，無(wú)法圈連礦體，坑內(nèi)鉆KZ18的驗(yàn)證結(jié)果顯示，該工程揭露到3層礦化帶，在原穿脈礦化樣品附近，見到3個(gè)樣品，金品位分別為0.25，0.87，0.29 g/t，與穿脈揭露的低品位樣品位置基本一致。

原32#線無(wú)穿脈工程控制礦體，本次施工的KZ19控制了3層礦化體，礦化體位置與利用圖切確定的2#礦體位置基本吻合，金品位分別為0.15，0.21，0.20 g/t。

36#線施工的KZ20工程見到了一層較厚的礦化帶，礦化樣品品位為0.37～1.14 g/t，與之對(duì)應(yīng)的是CM34控制了一段低品位礦體，單工程平均品位為1.28 g/t。在間隔不足30 m的范圍內(nèi)，礦體品位從低品位變成了礦化。

綜上分析，28#線以東區(qū)域的坑內(nèi)鉆工程基本確定了礦（化）體的空間位置，該位置與利用地表鉆和穿脈工程控制的礦體位置一致。但由于工程巖（礦）心采取率未達(dá)到規(guī)范要求，這些工程無(wú)法參與礦體圈連和資源量估算。綜合來(lái)看，礦體既可能是受后期構(gòu)造的破壞作用，在坑內(nèi)鉆控制位置發(fā)生了尖滅，也可能是因?yàn)楣こ滩扇÷蔬^(guò)低導(dǎo)致的漏礦，兩種因素均有一定影響，28#線東部仍應(yīng)利用穿脈工程來(lái)控制礦體。

3 方法優(yōu)點(diǎn)與不足

通過(guò)本次加密驗(yàn)證工作，利用坑內(nèi)鉆開展驗(yàn)證工作突出了以下優(yōu)勢(shì)：①工作效率高，在完整或較完整的地層中，坑內(nèi)鉆每天能鉆進(jìn)20 m左右，而坑探只能掘進(jìn)3～4 m，利用坑內(nèi)鉆更能實(shí)現(xiàn)快速驗(yàn)證、評(píng)價(jià)的效果；②較坑探和地表鉆探更加節(jié)約，坑內(nèi)鉆相較于地表鉆，能夠節(jié)省大量的鉆探進(jìn)尺，相較于坑探，單價(jià)降低1 000～2 000元，同時(shí)沒有廢渣產(chǎn)生，不會(huì)占用提升系統(tǒng)；③安全，施工坑內(nèi)鉆無(wú)需爆破，沒有炮煙，大大降低了安全隱患。

但是其不足也較為明顯：①在遇到大段的構(gòu)造破碎帶時(shí)，無(wú)法保證巖（礦）心采取率；②沒有相應(yīng)的測(cè)斜手段，缺少鉆孔彎曲度數(shù)據(jù)。

總體而言，利用坑內(nèi)鉆探礦是一項(xiàng)優(yōu)缺點(diǎn)明顯的探礦手段，實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)礦區(qū)具體情況，綜合考慮該方法的可行性。

4 結(jié)論

（1）本研究利用KY400鉆機(jī)對(duì)礦區(qū)典型礦塊進(jìn)行加密，加密驗(yàn)證工程的巖（礦）心采取率與鉆遇巖性、施工傾角有關(guān)。

（2）本次驗(yàn)證工作在28#線以西取得了良好的效果，驗(yàn)證結(jié)果顯示，礦體的連續(xù)性較好，但驗(yàn)證后的品位有所下降，可能與坑內(nèi)鉆采取率偏低有關(guān)。28#線以東驗(yàn)證效果不佳，主要是受巖石破碎，鉆孔巖（礦）心采取率無(wú)法保證以及礦體品位分布不均等因素影響。

（3）坑內(nèi)鉆探礦具有高效、節(jié)約、安全等優(yōu)勢(shì)，其缺點(diǎn)是遇到大段破碎帶時(shí)無(wú)法保證巖（礦）心采取率，鉆孔彎曲度沒有保障，實(shí)際工作應(yīng)根據(jù)礦區(qū)實(shí)際情況確定該方法的可行性。