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【摘 要】目前,我国因经济发展的需求对矿藏开采加速,在加速开采矿山地质探矿过程中出现了诸多的问题。本文着重分析了勘探网度、工程施工方案和探采结合等三个问题在地质探矿阶段的应用,并针对这几个问题做了相应的探讨。
【关键词】地质探矿;勘探网度;探矿工程;施工方案;探采结合
随着经济建设的快速发展,市场对矿产资源的需求量日益增加。但是,在进行矿山地质探矿工程的同时,探矿方法等各种问题日益突出。如何保证工程的合理、有效投入和预期目标的顺利实现,笔者总结多年地质探矿工作经验,对勘探网度、工程施工方案和探采结合等进行分析,指出在实际工作中应重视的问题。
1 勘探网度
在探矿中,由于矿区的地质环境多样性,对探矿的方法特性以及适用范围了解过少,以至於滥用、误用探矿方法。在矿山其地勘阶段确定了矿床勘探类型后,每一储量级别的勘探工程网度也随之确定下来,经过基建勘探过程的运用和验证后,一般沿用于整个生产勘探过程,很少有变动。勘探工程网度是根据矿体规模形态产状、矿化特征、矿石类型、岩矿破碎程度、采矿技术和方法等多方面条件来确定的, 地探区与矿床内部地质条件的差别,要求在地探工作中对工程网度进行必要的调整,以达到储量成果的精度要求。一般矿区勘探类型和工程间距,按主矿体(层)的特征确定。但不同地段有明显差异时,可分别归入合适的类型,采用不同的工程间距;或虽构造复杂程度和稳定程度基本属同一类型,但因构造错断或剥蚀破坏,形成与主矿体分离的较小矿体时,应根据具体情况,适当的加密工程。对于地探区工程网度的确定:应全面分析地探区成矿地质条件和地质特征,分清影响工程网度的主次因素,初步确定应用网度,然后将地探区与已知区整体联接,绘制合理网度趋势图并加以调整,最终确定地探区的基本工程网度。下以一金矿为例,该金矿矿床属于变质岩区含金石英脉矿床,矿体产状平缓, 倾角一般4b~15b,波状起伏,厚度基本稳定,形态主要为不规则的似层状、扁豆状和透镜体,工业矿体较连续,规模大,矿石类型以含金石英脉为主,含金蚀变岩次之。按照第勘探类型,地堪单位提供C级储量网度为(30~40)m@80m,矿山生探网度为40m@40m。在矿床内部该网度能够满足生产需要,边缘地段基本满足。随着地质工作不断开展,初期认为40m@40m工程网度能够控制矿体,但经过开采验证,矿石量和金属量负变误差率均超过25%,生产计划变动频繁,迫使矿山重新认识该问题,进行调整。
(1)确定影响工程网度的主要因素。通过采矿作业验证,认为地探圈定的级别储量矿体负变较大的主要原因是:矿脉不稳定,其形态以透镜状或扁豆状为主,且变化较大。矿化不均,矿体时断时续。矿石类型发生变化,以含金蚀变岩为主。
(2)对出现的问题认真分析。在已知区针对一定成矿地质条件, 进行含金石英脉和含金蚀变岩矿体的形态、矿化程度及工程网度的研究,审定矿块圈定与开采负变原因和程度,并将各类型矿体的变化划分等级,探讨其变化的规律性。
(3)对已知区与地探区成矿地质条件相比较。根据矿床及矿区分析认定,二者是一致的,在此基础上,着重对同类型矿体进行比较, 尤其对含金构造、矿脉的稳定性、蚀变程度、矿化程度及部位进行对比,充分认识不同地段同类矿体的特征。
(4)工程验证,确定合理工程网度。在地探区部分有利部位施工探矿工程,对其中含金脉体进行不同网度的圈定,以先期局部开采为试点, 验证网度的合理性。经过两个中段近8个矿块的实验结果,最终确定了该矿床C级储量地探工程网度为(25~30)m@(35~40)m。
2 工程施工方案
确定工程施工方案后,要重视指导性工程的作用。指导性工程是指在地质探矿区域内,总体探矿设计中,超前施工的经预测能够取得最佳地质效果的探矿巷道。一般靠近已知矿体或地质资料较全面的地段,其作用是利用该类工程进行先期区域控制,在一定范围内指导后续工程的合理施工,达到有矿地段能够用工程合理控制,无矿地段避免工程大量投入的目的,同时能够加快探矿速度。地质探矿工作是一个认识、实践、再认识的过程。经过长期工作,矿山基本掌握了本矿床的地质规律和成矿特征,对周边地段具有一定的预测能力,但地探区内的矿体地质特征与已知矿体差别仍然是很大的,如矿化不均,无矿地段分布不规则等。地质探矿工程本身是一风险性投入,如何用合理的工程投入达到预期目的,加快探矿速度,是地质研究的一个重要课题。一般来说,工程可能出现以下三种情况:探矿工程位于矿体上部, 形成压矿现象,不能有效地圈定矿体。同时,探采不能结合,开采困难,特别是岩矿破碎地段,补充工程困难。探矿工程位于矿体下部, 并与矿体有较大距离。结果是穿脉过长,投入工程量大,加密工程有困难。探矿工程沿矿体底板或位于矿体下部,且距矿体底板距离较小。该工程既能体现探采结合,容易开采利用,又能体现控制矿体的工程投入合理。在实际工作中,前两种工程布置现象可能会经常出现,这就需要合理安排工程施工方案。笔者经过总结多年矿山地质探矿工作实践认为:应用指导性工程,是解决工程风险和合理布置的较好办法之一, 以图1为例,简要介绍指导性工程的应用步骤。
(1)确定指导性工程的种类和数量。图1中A1- A5为设计施工的中段平巷工程;A3的施工能最长距离地沿矿脉走向施工,能较合理地控制矿脉的倾斜沿伸,相对来说效果应该是最好的,因此确定A3为指导性工程。
图1 探矿工程施工平面示意图
(2)安排指导性工程的合理施工。指导性工程要保证基本能够全方位控制矿脉,如果A3实线部分是整体开拓工程的一部分,则虚线为一条探矿岔巷,如果A3是探矿工程,则虚线为A3修改后的施工方案,根据矿脉的产状变化,A3逐步调整。
(3)指导后续工程合理跟进。当A3施工至一定位置,查明区段矿脉的走向延长后,根据工程网度:①设计施工中段平巷;②修改后探矿巷道;③倾斜沿脉工程;④含金石英脉体及产状;⑤变质围岩依次施工倾斜沿脉工程a1、a2、a3 和b1、b 2、b3,根据a和b追索的矿脉情况,后续施工A2、A4。鉴定地探区矿脉的稳定程度,应该待a3或b3施工完毕后,方可施工A2和A4,是因为a1-a3或b1-b3能够基本控制一定范围内矿脉延伸的空间位置,以便A2和A4提前做好施工修改工作。
(4)按照走向沿脉工程(倾斜沿脉工程)走向沿脉工程的顺序,依次施工A3-a、b-A2、A4-c、d-A1、A5。
(5)当An或an、bn无法控制矿脉时,可暂停,待其他工程控制矿脉后, 补充施工;当An认为矿脉尖灭或无矿时,施工至最多两个网度距离即停,等其他工程验证后决定。