勐糯鉛鋅礦區(qū)斷裂三角礦體的探采方法研究

楊世成，呂品翰，王家仁

(1.云南永昌鉛鋅股份有限公司，云南保山 678307；2.昆明理工大學(xué)，云南 昆明 650032)

勐糯鉛鋅礦位于云南省保山市龍陵縣勐糯鎮(zhèn)，規(guī)模上屬于大型鉛鋅礦。由于勐糯鉛鋅礦為沿斷裂展布的熱液型礦床，礦體受斷層構(gòu)造控制明顯，礦山開采至今已有六十多年的歷史，開采過程中，經(jīng)常出現(xiàn)按原來的方向和方法布置采礦上山，當(dāng)掘進到斷層附近時，因斷層附近巖石較破碎，探礦上山掘進和支護難度很大，根本無法繼續(xù)掘進探礦上山，更無法設(shè)置采礦上山和布置采場。因此就會在這些部位留下一部分無法開采的礦體，又因為這些礦體在空間上形似三角形，因此也稱它們?yōu)槿堑V體。該礦山開采至今，遺留下了眾多的三角礦體，造成了資源上的極大浪費。這一問題長期沒有得到解決。

1 礦區(qū)大地構(gòu)造位置

在“中國大地構(gòu)造單元劃分”中[1]，滇西勐糯鉛鋅礦地處一級大地構(gòu)造單元西藏—三江褶皺系的二級大地構(gòu)造單元保山微陸塊的西部，接近保山微陸塊和騰沖微陸塊連接部位的東部，同時也處于怒江—龍陵—瑞麗深大斷裂變質(zhì)帶內(nèi)。在“中國主要成礦區(qū)帶”劃分中[2]，勐糯鉛鋅礦區(qū)位于Ⅰ 級成礦帶東特提斯成礦域之下的二級成礦帶喀喇昆侖—三江成礦省之下的三級成礦帶保山-鎮(zhèn)康Pb、Zn、Ag及稀有金屬成礦帶之下的保山—施甸銅鉛鋅銀成礦亞帶之楊梅田—勐糯銅鉛鋅銀多金屬礦田(圖1)

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

2.2 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造

勐糯鉛鋅礦位于姚關(guān)-酒坊復(fù)式向斜的次一級褶皺構(gòu)造勐糯向斜的東翼。該向斜受區(qū)域上擠壓作用形成，地層總體傾向西，傾角30°～55°，局部有地層倒轉(zhuǎn)巖層產(chǎn)狀變化大。

斷裂構(gòu)造分為三種類型：一是近南北向的導(dǎo)礦斷裂(F10、F1)，此類斷裂為地層深部含礦熱液運移的通道，為區(qū)域上怒江深大斷裂東支的次級和伴生斷裂；二是層間破碎帶和破劈理，該類斷裂產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀大體一致，受勐糯向斜東西向的擠壓作用形成，是礦區(qū)主要的容礦斷裂；三是近東西向的破礦斷裂(F2、F3、F4、F5、F6、F7等)，該類斷裂與近南北向斷裂在走向上近乎垂直，在礦體形成后期對礦體有強烈的錯斷作用，錯斷距離最長可達到幾百米遠(yuǎn)[3]，因此勐糯鉛鋅礦礦體受明顯的斷裂構(gòu)造控制。

圖1 勐糯鉛鋅礦礦區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)勐糯鉛鋅礦儲量核實報(2016)修編)

3 礦體特征

勐糯鉛鋅礦區(qū)礦化帶總長約9000m，目前已圈定的礦體有45個，歸并為三個礦體群。其中Ⅲ號是主要礦體群，礦體在產(chǎn)出形態(tài)上呈透鏡狀、似層狀、順層產(chǎn)出的特征，同時礦體厚度變化大，但平均品位高，產(chǎn)狀與圍巖基本一致；在空間形態(tài)上呈多層見礦、殲滅再現(xiàn)等特征(圖2)。礦體的總體特征為礦體多、厚度薄、品位高、完整性差。礦石中達到工業(yè)開采品位的是方鉛礦和閃鋅礦，未達到工也開采品位的是黃鐵礦、白鉛礦、砷鉛礦、鉛鐵礬等十多種金屬礦物[4-5]。

圖1 礦床剖面示意圖(據(jù)勐糯鉛鋅礦儲量核實報告(2016)修繪)

4 三角礦體的形成

勐糯礦區(qū)目前實用的采礦方法為：豎井、斜井聯(lián)合開拓，在垂直距離上每隔50m沿礦體底板設(shè)置一中段采掘平巷。每條中段平巷中，在水平距離上每隔50m沿礦體并垂直與中段平巷的方向掘進探礦上山，揭露礦體的完整賦存狀態(tài)。在礦山技術(shù)人員了解礦體的情況后，將原有的探礦上山拓寬、修直，改造為采礦上山。之后在兩相鄰的采礦上山之間布置采場，開采相鄰兩中段間的礦體。但由于礦體受近東西向破礦斷裂的影響，礦體的完整性較差，許多礦體被該類斷層錯斷，礦體在空間位置上偏移幾米到幾百米不等的距離。在出現(xiàn)該類斷層的位置，沿中段平巷礦體消失，需沿斷層錯動方向探測、掘進，直到礦體重新出現(xiàn)，再繼續(xù)沿礦體布置中段平巷、探采礦上山和采場。

但在斷層附近，按原來的方向和方法布置采礦上山時，當(dāng)掘進到斷層附近時，因斷層附近巖石較破碎，探礦上山掘進和支護難度很大，根本無法繼續(xù)掘進探礦上山，更無法設(shè)置采礦上山和布置采場。因此就會在這些位置留下一部分無法開采的礦體，有因為這些礦體在空間上形似三角形，因此也稱它們?yōu)槿堑V體(圖3)。

圖3 三角礦體分布圖

A.三角礦體水平投影分布圖；B.三角礦體垂直投影分布圖

5 三角礦體的探采結(jié)合新方法研究

近幾年，公司投入了大量的人力物體資源，同時與昆明理工大學(xué)展開合作，經(jīng)過雙方的努力，在礦區(qū)的找礦探礦及采礦方面取得重大突破，三角礦體的探采結(jié)合新方法經(jīng)過持續(xù)多次的研究和實踐，得以成功在礦山生產(chǎn)中運用。

礦山原來的探礦上山、采礦上山和采場無法在近東西向破礦斷裂及附近布置，主要是因為該類斷裂附近巖層較破碎，探礦上山無法穿過該類斷裂，采礦上山和采場更無法布置在該類斷裂附近。因此只要避開該類斷裂，將原有穿過該類斷裂的垂直探礦上山掘進方法為與斷裂平行且距斷裂一定距離的傾斜探礦上山掘進方法，之后再改造掘進上山為采礦上山，并布置采場。這樣就能完全避開斷裂破碎帶，開采三角礦體了。

改變后的探礦上山與破礦類斷層間的距離怎么設(shè)置。這個距離越短，巖層就越破碎，探礦上山和之后改造后的采礦上山的安全性就越差，三角礦體的礦石開采率就越高；這個距離越長，巖層就越穩(wěn)定，探礦上山和之后改造后的采礦上山的安全性就越高，三角礦體的開采率就越低。同時所有的破礦斷層的性質(zhì)和周圍巖層的穩(wěn)定性都有一定的差異，要找到這個滿足礦區(qū)絕大部分三角礦體開采合適距離，十分困難。近幾年，公司投入了大量的人力物體資源，同時與昆明理工大學(xué)展開合作，經(jīng)過雙方的努力，在礦區(qū)的找礦探礦及采礦方面取得重大突破，三角礦體的探采結(jié)合方法經(jīng)過持續(xù)多次的研究和實踐，終于得到完善。具體實施過程如下：

在破礦類斷裂附近，布置探礦上山時，將原來的探礦上山垂直布置方法改變?yōu)榕c此類斷裂平行的傾斜布置方法，同時在探礦上山與斷裂間保持5m的安全距離，待探察了解礦體賦存情況后，將探礦上山改造為采礦上山，并在相鄰兩采礦上山之間布置采場開采礦石(圖4)。目前，該方法已在礦山生產(chǎn)中成功運用，取得很好的實際效果。

圖4 三角礦體新探采方法布置圖

A.三角礦體新探采方法水平投影布置圖；B.三角礦體新探采方法垂直投影布置圖

6 取得經(jīng)濟效益及社會效益

勐糯礦區(qū)因具有礦體多、厚度薄、品位高、完整性差的特點，所以整個礦區(qū)范圍內(nèi)存在眾多的三角礦體，目前已探明的三角礦體的礦石資源量有32000噸。按照國際鉛鋅價格和礦山年開采量，運用新方法對三角礦體進行開采，每年可為礦山創(chuàng)造效益2000萬元，對礦山的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。同時也為其它同類型的礦山的三角礦體的探采礦工作提供參考和指導(dǎo)。