劉瑞年 武葆源
摘要:目前,馬坑鐵礦已經成為我國最大的單體井下磁鐵礦,近年來通過對馬坑鐵礦礦段進行生產勘探,對礦體的認識越來越深。文章從某馬坑鐵礦生產勘探現狀出發,分析了影響馬坑鐵礦生產勘探網度的主要因素,并介紹了生產中的探采結合及生產勘探效果,從而為同類研究提供參考。
關鍵詞:馬坑鐵礦;礦段;生產勘探;礦山開采;礦產資源 文獻標識碼:A
中圖分類號:P612 文章編號:1009-2374(2015)14-0169-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.084
生產勘探是礦山開采的重要環節,對礦產資源的合理利用有十分重要的作用,在某馬坑鐵礦中,經過地質勘測,可以將該馬坑鐵礦分為中礦段和西礦段兩部分,其中首采是中礦段,中礦段內磁鐵礦體的走向是從北東傾向北西,生產勘探網度分為B、C、D三級,其中B級網度為100m×100m、C級網度為200m×100m、D級網度為200m×200m。
1 馬坑鐵礦生產勘探的現狀
該馬坑鐵礦的生產勘探可以分為三個階段:一是根據地質資料進行生產,利用穿脈巷道進行礦體勘探,同時進行礦體開采,該階段的生產是憑借著經驗進行的,礦產資源難以得到高效的利用,并且安全風險比較大;二是以坑道為主,通過少量鉆探工程進行輔助,從而實現礦體的探采,坑道設置在工程地質比較穩定的石炭系林地組砂巖地層中,在分段巷道垂直礦體走向處設置穿脈巷道,在生產勘探前期當作探礦巷道,在生產勘探后期當作采準巷道;三是當主巷道完成后,根據儲量升級的需求,用大量鉆探工程,配合少量穿脈坑道進行礦體探采結合。
2 影響馬坑鐵礦生產勘探網度的主要因素
在進行馬坑鐵礦生產勘探時,影響生產勘探網度的因素比較多,下文從礦體形態、斷層、輝綠巖脈、矽卡巖、采礦方法等方面進行分析。
2.1 礦體形態
在該馬坑鐵礦中,通過詳細的勘測,發現礦體走向和原勘探線斜交,間距為135m,礦體形態有大的變化??睖y發現礦體儲量的誤差在-48.1%,頂板平均位移為-6.5m、底板平均位移為-11.5m,剖面面積重合率為27.3%。礦體形態的改變,對馬坑鐵礦生產勘探網度產生極大的影響。
2.2 斷層、輝綠巖脈、矽卡巖
通過對該馬坑鐵礦進行二次圈定,發現影響礦體斷層位置、厚度、主礦體的因素和原來的地質勘測結果有很大的誤差。在礦段中有一條水平厚度為17~34m的輝綠巖脈,在原來的地質勘測結果中,認為該輝綠巖脈是順層侵入,不會對主磁鐵礦體產生影響,但在二次圈定后,發現該輝綠巖脈是切層侵入,并且對主磁鐵礦體產生切割影響。在該輝綠巖脈的旁側,發育著一條水平厚度為10~19m的石榴石矽卡巖,對礦體有貧化作用,使得一部分主礦體逐漸貧化,變成不可采的礦化體。受斷層、矽卡巖、輝綠巖脈等因素的影響,使得馬坑鐵礦的正常勘探網度無法得到有效地控制。
2.3 采礦方法
在對該馬坑鐵礦進行開采時,采用全面留礦法,生產勘探線按照垂直礦體走向的方向布置,同地質勘探線的夾角為42°~46°。全面留礦法的適應能力比較強,在開采過程中,只需要對礦體頂板界限和底板界限進行控制,用坑內鉆水平孔、施工上向孔能滿足生產勘探網度需求。
3 生產中的探采結合
生產勘探貫穿于礦體開采的各個環節,同時在不同的階段有不同的側重點,低于開拓階段的探采結合需要將生產探礦和開拓工程有效地結合在一起,從而科學的確定生產探礦的具體要求,確定探采結合布置;對于采準階段的探采結合,主要有行人溜礦井和聯絡道,在進行馬坑鐵礦生產時,首先要根據地質平面圖,初步確定采礦方法、采準方案、探采結合方案,然后掘進出符合探礦間距和生產要求的溜礦井、通風井、人行井,并配合部分純生產探礦工程對礦段內部的礦石質量、構造、品位變化情況等進行分析,利用沿脈巷道進行探礦,同時在生產過程中,沿脈巷道還能起到運輸礦石的作用,當探采結合工程結束后,要及時對地質材料進行整理,并對其進行復核;對于回采階段的探采結合,由于在之前的開拓探采結合和采準探采結合,礦體的形態、質量基本掌握,但對于礦體形態變換比較復雜的邊緣礦體,為確保能掌握準確的礦體變化情況,需要通過回采探采結合,對探礦工程進行延長或者增加,并進行最后一次生產探礦,從而再次圈定礦體邊界,為回采工作提供指導。
4 生產勘探效果
4.1 生產勘探效果
通過生產勘探,圈定了該馬坑鐵礦的礦體,并核實了礦量,該馬坑鐵礦的礦體儲量從D級到A級生產勘探的萬噸探礦比為6.8m/萬t。原來的B級儲量生產勘探網度為100m×100m,但受礦體、沿脈、斷層等因素的影響,儲量減少了48.1%,使得B級儲量下降到C級,這說明生產勘探網度不能對礦體走向、礦體傾向的改變造成影響,這無疑增大了探采的工作量。通過對馬坑鐵礦中礦段的生產勘探,探明了比較重要的巷道頂板溶洞以及斷層,因此,對采切設計進行了適當的調整,這極大地避免了工程浪費,節省了馬坑鐵礦的開采時間和開采成本。生產勘探結果顯示,按礦體平均厚度為20m,5個水平段11條剖面進行計算,用坑內鉆代替坑道,可以減少1200m的巷道,同時還可以減少通風、出渣、運輸等成本,具有良好的經濟效益。
4.2 生產勘探的優化
當馬坑鐵礦礦體的產狀變化比較大時,礦體走向逐漸與勘探線方向不垂直,為準確地揭露礦體,并對礦體進行良好地控制,要盡量保證生產勘探工程和采掘系統一致。為獲得良好的經濟效益,要加快坑內鉆的發展,用坑內鉆逐步代替坑道,生產勘探線是根據礦塊的切割情況進行劃分的,根據礦體在平面和剖面中厚、傾斜、緩傾斜情況,將生產勘探線設置成格架系統,并保持勘探線的間距為50m??觾茹@是生產勘探的重要手段,具有成本低、方便靈活等特點,坑內鉆的推廣不僅在探放水方面有良好的效果,在探礦、礦體二次圈定等方面同樣有良好的效果。
在該馬坑鐵礦中,通過對比分析,并對影響生產勘探網度的因素進行分析,利用坑鉆配合、探采結合,并采用50m×30m的生產勘探網度對B級儲量進行控制,不僅能滿足儲量升級需求,還能有效地減少巷道工程量和坑道,降低開采成本,能獲得良好的經濟效益。
5 結語
通過對某馬坑鐵礦的礦段生產勘探現狀及影響馬坑鐵礦生產勘探的因素進行分析,采用以鉆為主、坑鉆結合、設置50m×30m的生產勘探網度,并保持生產勘探工程與采切工程一致的方式,合理地進行探采結合,能有效地提高該馬坑鐵礦礦床勘探度,提高生產勘探資料的質量,同時在生產過程中還能降低生產成本,減少礦量升級周期,具有良好的經濟效益。
參考文獻
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作者簡介:劉瑞年(1987-),男,河北承德人,供職于華北地質勘查局五一四地質大隊,研究方向:礦產資源勘查。
(責任編輯:王 波)