冬瓜山銅礦生產地質管理方案探討

摘要：礦山生產地質管理為生產提供準確可靠的地質資料，而且還能發現勘探遺漏的礦體，擴大開發的礦產儲量。基于礦山生產地質生產管理的重要性，本文以冬瓜山銅礦為工程背景，分析了該礦生產地質管理所面臨的主要難題，并對冬瓜山礦生產地質管理方案提出了建議。

關鍵詞：礦山生產地質管理方案

0 引言

礦山生產地質是為礦山生產服務的，其根據目的就是保證礦山生產（采掘和開拓能夠安全有效地進行）。但我們決不能簡單地將礦山生產地質理解為應付礦山生產，從礦山的持續開發方面來分析，礦山生產地質的職能至少應該包括兩個方面：第一，為礦山地質生產提供準確可靠的地質資料，包括三級礦量的管理；第二，發現以前勘探遺漏的礦體，擴大可開發的礦產儲量。這兩項職能不僅在目標上不一樣，在對工作者的要求方面也有極大的差異，前者要求規范、準確、細致，要按一定的程序進行，不能隨意想象發揮；后者要求也要求細致準確，但沒有特別規范去執行，即使去套用某些成功的經驗，也不一定達到預期的目標，工作者必須在寬廣扎實的工作基礎上富有創新精神。

1 礦山生產地質管理的重要性

從國內外的礦山企業來看，特別是那些在資源方面并不占獨特優勢的礦山，能一直將效益穩定維持在一個比較好的水平而不完全受市場的影響，無不是在礦山地質生產管理方面做得比較突出的礦山，如西部礦業的錫鐵山鉛鋅礦、湖南有色的黃沙坪鉛鋅礦等。礦山地質生產管理對礦山開發的重要性表現在如下3個方面：

1.1 包括礦產品位和儲量、礦體的形態和變化性、礦體和圍巖的穩固性和水文地質條件等地質數據的準確如否，對后續的采礦工藝和選礦工藝有著至關重要的影響。如果所提供的這些數據不準確，不僅會嚴重影響后續的采礦和選礦效率，更降低采礦回采率和選礦回收率，增加礦石的貧化率，大大提高礦產開發的成本。

1.2 礦山地質工作如不能及時地為礦山生產提供各種必要的地質數據，不僅會制約生產計劃的進行，導致生產成本的提高，更重要的是還會影響到生產安全，特別是對那些巖石穩固性差、水文地質條件復雜，甚到還有老采空區的礦山，礦山地質對安全負有非常重要的責任。

1.3 在礦山生產過程中，如果利用生產開拓系統的工程便利，充分發掘開拓過程中發現的新的地質信息，分析預測原勘查系統遺漏的礦體或深部潛在的新的靶區，適當增加探礦工程量，就有可能取得事半功倍的探礦效果，增加礦產儲量，延長礦山的服務年限。這樣獲得的可開發資源成本的數量會比新發現和勘探一個礦床要低得多。而且對于那些成礦特征復雜的礦床來說，這樣新增加的礦產儲量超過原地質勘查隊伍提交的儲量的可能性非常大。黃沙坪鉛鋅和錫鐵山鉛鋅礦在生產過程中新增加的儲量就遠遠超過了原地質隊提交的儲量。

2 冬瓜山銅礦生產地質管理所面臨的主要難題

2.1 準確控制礦體形態。地下采礦工程展開以后，發現主礦體頂板的實際形態比原來勘探所推斷的形態要復雜得多，礦體邊界不僅整體上不平整，局部也非常不平整，礦體與圍巖之間存在著非常不規則的相互穿插，某些原來在主礦體邊部所圈出的一些小礦體，實際上在其他位置是與主礦體相連接的，屬主礦體分出來的不規則支脈，而某些原來在主礦體邊圈出圍巖夾層，也同樣可能在其他部位與圍巖是相連接的，呈不規則的半島狀。對于礦體頂板的這種不規則形態，我們推測其主要原因是，賦礦空間并不簡單地褶皺-層滑變形形成的，與高壓流體對碳酸鹽巖的溶蝕密切相關。

2.2 準確估算待采塊斷的品位。開采過程發現，所采出礦石的平均品位普遍要比所開采塊段原估算的地質品位低，有些還低得比較多，如何降低二者之間差異是生產地質管理所面臨的另一難題。根據冬瓜山礦床的特點，我們認為，出現這種差異的原因可能有三個方面：第一，地質品位本身的準確性不存在問題，但對頂界的邊界控制有誤差，在采礦過程中導致大量的圍巖混入礦石，使得礦石貧化；第二，礦體有大塊的圍巖角礫，其尺寸又小于最小勘探工程間距，在礦體的分布又不均勻，這樣勘探工程揭露的數據就對整個礦體不具代表性；第三，礦體品位存在結構性變化規律，用簡單的樣長加權平均法算得的品位并不能代表真正的平均品位。

2.3 生產勘探與采礦生產相結合。單純從技術上要準確控制礦體的形態和塊斷的品位并不是難事，問題在于冬瓜山銅礦的采礦方法制約了生產勘探工程的布置。冬瓜山銅礦的采場布置方案已定，探礦坑道（施工鉆孔的坑道）的布置不能影響采場的布置。

2.4 水文地質的預測和監控。冬瓜山銅礦是目前我國開采深度最大的銅礦，其水文地質條件相對復雜。在這種大深度大規模采礦環境中，對水文地質的預測和監控工作是非常重要的。

2.5 探測周邊及更深部的隱伏礦體。冬瓜山銅礦的周邊及深部還存在巨大的找礦潛力，目前實際上I號主礦體還沒有完全控制住，不僅主礦體周邊還存在不少小礦體還被發現，更大的找礦潛力可能在更深部，特別是奧陶與志留之間以及奧陶與寒武之間，有可能還存在大規模的層狀礦體，按目前開采深度可以到1500米的限度，深部還存在500~800米的找礦空間。

3 冬瓜山礦生產地質管理的建議

針對冬瓜山銅礦生產地質工作的主要任務及難題，我們對其的生產地質管理提如下建議：

3.1 建立快速的地質管理機制。冬瓜山銅礦采用的是快速高效的大礦房采礦方法，地質編錄管理、地質探勘探管理、地質品位管理以及礦體的變化性管理都必須快速地跟上采礦生產的進程，否則不但會嚴重影響到采礦的進程，還會影響整個生產流程。建立快速地質管理機制，從人員配備、工作設備以及工作規劃等方面著手，保證滯留在工程揭露→地質編錄→取樣分析→儲量和品位計算→采礦設計過程中的時間盡可能地短。

3.2 以Datamine為平臺建立三維礦體及工程管理系統。冬瓜山銅礦不僅購買了Datamine軟件，而且實際原勘探數據也基本按其要求輸入了Datamine數據庫，具有很好的應用三軟件進行礦體和工程管理的條件，所以今后地質工作管理應該更好地發揮Datamine的作用，具體在如下幾個方面充分利用Datamine的功能：①建立3維礦體模型，以礦體的塊體(block)模型估算儲量，以Kriging插值算法估算每個單元塊體的品位，根據估算每個單元塊體品位的極限變程范圍內的樣品的數量來確定該體儲量的可靠程度（即儲量的級別），并以此判別塊體是否需要增加工程。②建立3維工程和采空區模型，并且保證其模型能隨工程進展和采空區的進展而及時更新，并以此模型為基礎進行新的工程設計。③建立3維地質構造模型，將地下工程揭露的各種地質要素（地層、構造及巖體）建立三維地質構造模型，并及時隨地下工程揭露的新地質現象而更新。這種3維地質構造模型是分析地質規律并推斷其動力原因的最有利工具。④建立3維靶區模型，在3維礦體模型和地質構造模型的基礎上集成其他找礦信息（物化探信息等），以此推斷潛在找礦靶區的3維空間形態及位置，這是進行深邊礦體預測的最有利工具。

3.3 進行構造地質專題研究。主礦體頂板的形態、與礦體相關的伏巖體（對礦體的形態和位品的空間變化有著最直接影響）的分布和空間形態等都直接受構造的控制。地下水文地質規律以及工程的穩固性等也都直接與構造有關，進行構造專題研究對解決上述問題具有十分重要的意義。本區從未進行過構造地質方面的專題研究，嚴重制約了對上述地質問題的解決，不僅影響礦體的開采，也影響更進一步的找礦。建議構造地質專題研究的內容應該包括如下4個方面：①構造系統的配套組合分析；②容礦構造與控巖構造之關系；③成礦構造形成演化的動力學模型；④成礦后構造的幾何特征及空間展布規律。

3.4 建立基于計算機網絡的地質資料的管理系統。這種地質資料管理系統不僅能提高地質管理的效率，也能保證礦山長期穩定安全生產。這個管理系統應該具有如下幾個方面的功能：①便于資料的及時更新；②便于資料的快速檢索；③與實物載體資料庫對接；④與Datamine的數據庫對接。

3.5 制定嚴格的地質工作規范。與其他的工程工作相比，礦山地質工作目前缺乏必要的能有效控制成果資料可靠性的儀器設備，特別是進行野外地質編錄最重要的巖性識別、構造特征描述及成因判別等成果的可靠性主要都取決于工作者的能力和工作態度，工作態度一方面與個人的習慣有關，另一方面也靠嚴格的工作規范來制約，這種規范應該包括：①規定細致的工作程序；②規定地質觀察的內容和地質記錄的格式；③規定地質資料的審核和歸檔；④規定各類地質人員的責任。

3.6 人員在崗培訓的制度化。地質工作是一項知識密集型的工作，工作人員需要不斷更新知識，才能在工作中取得創新成果，實行人員在崗培訓的制度化，是保證工作人員知識更新的最有利條件。

作者簡介：

胡正才，男，1964.3出生，安徽廬江人，銅陵有色金屬股份有限公司冬瓜山銅礦，采礦助理工程師，從事采礦技術、技術管理。