黃金礦低品位礦體精確圈定研究

馬 彥 華

(黑龍江科技大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150022)

黃金礦低品位礦體精確圈定研究

馬 彥 華

(黑龍江科技大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150022)

運(yùn)用三維建模軟件SURPAC建立了新城金礦礦床幾何三維模型，圈定了該金礦低品位礦體，并對(duì)其低品位礦體資源、級(jí)差品位和工業(yè)指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)估分析，以合理回收礦產(chǎn)資源，實(shí)現(xiàn)礦體開采效益最大化。

礦體，模型，儲(chǔ)量，資源，工業(yè)指標(biāo)

1 礦體三維建模與礦體精確圈定

1.1 礦體三維建模

礦體的數(shù)字描繪，即數(shù)字礦山的依據(jù)是礦體三維模型。在發(fā)達(dá)國家，為了加大企業(yè)利潤，降低礦產(chǎn)勘探和回采過程中的成本，實(shí)現(xiàn)礦山運(yùn)營中的高效管理和有效使用資源，美國、德國、英國等眾多礦山企業(yè)，如BHP跨國礦業(yè)公司、VOISEY鎳礦公司都已經(jīng)利用了大型礦業(yè)軟件成功創(chuàng)建了礦體三維模型。

在礦山建設(shè)和礦山運(yùn)營中闡述礦體地下形態(tài)結(jié)構(gòu)具有巨大作用。礦山建設(shè)工作的重要一環(huán)是建立礦山模型，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展中，采礦行業(yè)正在從傳統(tǒng)型、消耗型向科技型、自動(dòng)化方向、定量分析轉(zhuǎn)化。二維平面圖是由傳統(tǒng)方式所描繪的，用這種方法來描繪三維空間的礦體形態(tài)具有可觀性差，沒有立體感，使人誤會(huì)以及不容易向非技術(shù)人員展示的缺點(diǎn)。在人們面前以礦體三維模型的方式展現(xiàn)礦體的真實(shí)形態(tài)，對(duì)于礦山建設(shè)和從業(yè)者具有重大作用。

通過收集與新城金礦有關(guān)的原始基礎(chǔ)資料，利用三維建模軟件SURPAC建立新城金礦礦床幾何三維模型(見圖1)，目的是直觀三維地反映新城金礦井下礦體形態(tài)及開拓工程等系列信息，為采礦方案的研究設(shè)計(jì)以及礦山生產(chǎn)決策、安全管理建立信息化平臺(tái)。通過收集與新城金礦有關(guān)的原始基礎(chǔ)資料，利用三維建模軟件SURPAC建立新城金礦礦床幾何三維模型，目的是直觀三維地反映新城金礦井下礦體形態(tài)及開拓工程等系列信息，為采礦方案的研究設(shè)計(jì)以及礦山生產(chǎn)決策、安全管理建立信息化平臺(tái)。

新城金礦主礦體為Ⅰ號(hào)、Ⅴ號(hào)礦體，其中Ⅰ號(hào)礦體規(guī)模較大，礦體形態(tài)規(guī)整。傾角30°左右，平均水平厚度為8.7 m。Ⅴ號(hào)礦體規(guī)模相對(duì)較小，形態(tài)較為復(fù)雜，由多個(gè)小礦體群組成。傾角30°左右，平均水平厚度為3.62 m。新城金礦形成主斜井、主豎井—輔助斜坡道、主斜坡道盲豎井等多種開拓方式共存的局面。-380 m水平以上的礦體采用下盤混合豎井—輔助斜坡道聯(lián)合開拓，-380 m水平以下的礦體采用主斜坡道開拓，目前已開拓至-730 m中段。

1.2 礦體精確圈定與資源統(tǒng)計(jì)

礦體可視化建模是以物理勘探數(shù)據(jù)和回采數(shù)據(jù)等擬合礦體邊緣及特點(diǎn)的數(shù)據(jù)為依據(jù)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬礦體表面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和內(nèi)部特征，進(jìn)而分析礦體空間形態(tài)與結(jié)構(gòu)。本文通過SURPAC軟件對(duì)礦體進(jìn)行建模和三維可視化，通過整理收集礦區(qū)地質(zhì)資料、煤層剖面圖、斷面圖、勘探鉆孔資料建立了礦體三維數(shù)字模型，并且精確圈定礦體儲(chǔ)量，統(tǒng)計(jì)礦區(qū)資源。

因?yàn)槿S礦體內(nèi)部的品位分布不能在三維可視化軟件中展示出來，所以三維礦體內(nèi)部品位的真實(shí)分布與趨勢(shì)不能用現(xiàn)有資料數(shù)據(jù)分析出來。礦體內(nèi)部品位的計(jì)算方法是將礦體按照品位的大小區(qū)分開來，按照一定的級(jí)別進(jìn)行礦體內(nèi)部品位的分類，得到不同的品位的輪廓體，以達(dá)到展示三維礦體內(nèi)部品位分布的效果，與此同時(shí)依據(jù)礦體品位從大到小的次序分析礦體資源分布，為勘探和回采工作提供根據(jù)。在礦體模型的基礎(chǔ)上，對(duì)礦體金屬量、礦量、體積邊界品位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2 低品位資源動(dòng)態(tài)評(píng)估

低品位資源動(dòng)態(tài)評(píng)估充分利用新城金礦多年積累的地質(zhì)、生產(chǎn)經(jīng)營等各類綜合信息及技術(shù)指標(biāo)，采用先進(jìn)的、適合礦山特點(diǎn)的數(shù)據(jù)挖掘理論和方法，建立動(dòng)態(tài)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)模型，并以礦體三維模型為根據(jù)，創(chuàng)建礦體低品位的回采利用模型，以達(dá)到對(duì)低品位礦體的技術(shù)評(píng)估工作，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下礦山品位指標(biāo)的整體動(dòng)態(tài)優(yōu)化，增加礦山資源儲(chǔ)備；提高礦產(chǎn)資源開發(fā)利用技術(shù)含量，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、合理、綜合、高效地開發(fā)利用低品位黃金資源，增加了資源回采率和綜合使用水平，增長了礦山使用壽命，加大了企業(yè)利潤和社會(huì)福利。

2.1 低品位礦體資源

低品位礦體主要位于斷裂帶及充填體等軟破介質(zhì)下盤，對(duì)低品位礦體進(jìn)行三維建模，對(duì)礦體資源信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，有利于實(shí)現(xiàn)礦體開采動(dòng)態(tài)化管理。根據(jù)低品位資源賦存現(xiàn)狀，建立低品位礦體資源三維模型。根據(jù)當(dāng)前新城金礦開采技術(shù)條件及黃金市場(chǎng)行情，模型中礦體邊界品位控制在0.8 g/t。

礦體三維模型可以實(shí)現(xiàn)任意平面切割，得到礦體在不同標(biāo)高平面圖。結(jié)合前期開采礦體邊界，可以準(zhǔn)確、直觀看出低品位礦體品位分布特征以及低品位礦體與上盤軟破區(qū)域的空間關(guān)系。

2.2 級(jí)差品位指標(biāo)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)

依據(jù)價(jià)值原理，社會(huì)所必需的勞動(dòng)時(shí)間或者社會(huì)所必須的勞動(dòng)量決定了物品價(jià)值，這些產(chǎn)品處于不同的開采階段，所需要的勞動(dòng)量是不同的。總的來說，在生產(chǎn)過程中，勘探→開拓→準(zhǔn)備→回采→運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)過程所需勞動(dòng)遞增，這就出現(xiàn)了品位級(jí)差的原因。

黃金礦的方式是依據(jù)工業(yè)指標(biāo)來評(píng)價(jià)礦體開發(fā)利用程度。在開采前對(duì)礦體的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)屬于靜態(tài)的，只能展現(xiàn)礦體價(jià)值，不能顯示不同生產(chǎn)過程中礦體價(jià)值。這是不合適的用靜態(tài)參數(shù)來展示動(dòng)態(tài)礦山生產(chǎn)過程，它沒有體現(xiàn)出礦山動(dòng)態(tài)開采特點(diǎn)。市場(chǎng)行情與礦山生產(chǎn)各階段的經(jīng)濟(jì)條件持續(xù)改變，因此需要礦山改善生產(chǎn)階段的開發(fā)邊界，進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)工業(yè)品位。利用級(jí)差品位來明確礦體的利用效率，從而有助于礦山管理和成本控制，進(jìn)而增加礦山利潤。

黃金礦生產(chǎn)中必須的指標(biāo)是級(jí)差品位和工業(yè)指標(biāo)。大部分黃金礦在一樣的礦床下的不一樣的礦塊，具有不同的開采難度，以及最少所需的回采品位。我們應(yīng)該科學(xué)合理的使用級(jí)差品位和工業(yè)指標(biāo)，用于礦山回采，以此達(dá)到加大企業(yè)利潤、社會(huì)福利和最大限度利用資源的目的。

3 結(jié)語

1)通過三維建模技術(shù)實(shí)現(xiàn)了礦體精確圈定與礦體資源信息統(tǒng)計(jì)，Ⅰ號(hào)礦體、Ⅴ號(hào)礦體低品位資源儲(chǔ)量較大，總礦石量792.74萬t，金屬量12 706.82 kg。目前黃金市場(chǎng)行情較好，開采技術(shù)先進(jìn)，該部分礦體具有較好的開采價(jià)值。

2)Ⅰ號(hào)礦體-480中段以下及Ⅴ號(hào)礦體可采出低品位資源有358.4萬t，金屬量4 068 kg。這部分低品位資源基本能夠順采，采切工程量低，礦體連續(xù)性變好，更加適合規(guī)模化開采。這不僅能夠盡可能多的回收資源，延長礦山服務(wù)年限，同時(shí)可獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

3)在利用低品位資源的過程中，為確保達(dá)到盈虧平衡的最低目標(biāo)，在回采過程中應(yīng)遵循“高損低貧”的回采原則，嚴(yán)格控制邊界，確保貧化率指標(biāo)不高于設(shè)計(jì)指標(biāo)。

4)若技術(shù)、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件發(fā)生大的變化，礦山應(yīng)按級(jí)差品位的指標(biāo)評(píng)價(jià)理論對(duì)低品位資源實(shí)施動(dòng)態(tài)調(diào)整，保證資源回采效益最大化。

5)項(xiàng)目的研究與實(shí)施，對(duì)降低中段下降速度、提高礦產(chǎn)資源的利用率、延長礦山服務(wù)年限具有重要意義。但低品位資源的利用，會(huì)在一定程度上降低礦山的入選品位，影響企業(yè)金屬產(chǎn)量，增加黃金單位成本。

Research of precise positioning for low-grade ores of gold mines

Ma Yanhua

(HeilongjiangUniversityofScienceandTechnology,Harbin150022,China)

The paper adopts the three-dimension cross member software, SURPAC, to establish the three-dimension geometry model at ore deposits of newly-built gold ores, positions the gold mine as the low-grade ore, and evaluates the low-grade mine resources, low-grade and industrial indexes, so as to reasonably recycle mine resources and realize the maximization of the mine exploitation.

mine, model, reserve, resource, industrial index

1009-6825(2015)28-0068-02

2015-07-21

馬彥華(1990- )，男，在讀碩士

TD863

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