九瑞礦集區城門山銅礦7號礦體探采對比研究

傅 鵬，龔維強

（江西銅業股份有限公司城門山銅礦，江西 九江 332000）

城門山銅礦位于江西省九江市西南，是一座具有矽卡巖型、斑巖型、塊狀硫化物型“三位一體”的大型復雜礦床，礦體具有形態、厚度、品位等變化系數大的特點[1]。該礦已開采二十余年，積累了大量的地質勘探和生產勘探資料，通過對該礦探采對比研究，為深入了解該礦資源利用狀況，探討合理的勘探工程間距，指導后期采礦工作等有著重要意義。

1 礦床地質概況

1.1 礦區地質特征

礦區坐落于九瑞銅礦田東南端，長山—城門山背斜東端北翼近傾伏端處，礦區內出露地層自南至北、由老而新依次為志留系上統紗帽組（S3s）、泥盆系上統五通組（D3w）、石炭系上統黃龍組（C2h）、二疊系下統梁山組（P1l）、棲霞組（P1q）、茅口組（P1m）、上統龍潭組（P2l）、長興組（P2c）、三疊系下統大冶組（T1d）及第四系（Q）。區內構造格架由次級橫跨褶皺和北東東、北西及北北東三組斷裂構成。裂隙構造、接觸構造也很發育。礦區內巖漿活動強烈，巖漿巖主要為淺成—超淺成的燕山期中酸性巖體，巖性主要以花崗閃長斑巖、石英斑巖為主[2]。

1.2 礦體特征

7號礦體是礦區的主要銅礦體，分布于礦區南部1～12線，賦存在茅口組地層與巖體接觸帶中，礦體走向長560m，產狀較穩定，傾向354°，傾角11～62°，平均40°。該礦體平均厚28.56m。傾斜延伸106m～402m，平均286m。該礦體大部分已開采揭露，開采出來的礦石賦存巖性主要為含銅黃鐵礦、含銅矽卡巖。

2 探采對比內容及方法

根據城門山礦區銅礦詳細勘探地質報告，勘探期間主要以鉆探工程對礦體進行控制，工程間距采用

100×80m～200×160m。礦山生產期間對爆破孔巖粉取樣分析后，以銅工業品位標準進行二次礦體圈定，臺階高度為12m。

2.1 探采對比礦體的選擇

本次選擇7號銅礦體作為探采對比，礦體的地質特征、勘查類型、勘探控制程度、研究程度、礦石質量特征、水文工程環境地質特征等方面研究較為完善，-106m標高以上礦體露天開采結束，積累了比較系統、全面地質資料和技術經濟指標，因此選擇此礦體進行探采對比最為合適。

2.2 參數的選擇及其計算方法

本次對礦體形態、資源儲量進行對比，礦體形態對比參數包括面積誤差、面積重合率、形態歪曲誤差；礦體資源儲量對比參數包括品位誤差、礦石量誤差、金屬量誤差。在礦體資源儲量對比中，主要計算礦石量誤差、品位誤差、金屬量誤差，以開采儲量為基數，進行儲量的相對誤差率的計算，對7號礦體進行了礦塊的對比。

具體計算公式如下：

礦體面積誤差：Sδ=Sm－Se；Sr＝（Sm－Se）/Sm×100%。

式中，Sδ為礦體面積的絕對誤差，m2；Sr為礦體面積的相對誤差，%；Sm為開采圈定礦體計算的面積，m2；Se為勘探圈定礦體計算的面積，m2。

礦體面積重合率：Dr=S0/Sm×100%。

式中，Dr為礦體面積重合率，%；S0為開采與勘探圈定的礦體相重合部分計算的面積，m2；Sm為開采圈定礦體計算的面積，%。

礦體形態歪曲率：Wr=∑（Sn+Sp）/Sm×100%。

式中，Wr為礦體形態歪曲率，%；∑（Sn+Sp）為因生產勘探增加Sn或減小Sp面積的絕對值之和。

礦石量誤差率：Qr=（Qm-Qe）/Qm×100%。

式中，Qr為礦石量誤差率，%；Qm為生產勘探的礦石量，t；Qe為地質勘探計算的礦石量，t。

金屬量誤差率：Pr＝（Pm－Pe）/Pm×100%。

式中，Pr為金屬量誤差率，%；Pm為開采圈定礦體計算的金屬量，kg；Pe為勘探圈定礦體計算的金屬量，kg。

礦石品位誤差率：Cr＝（Cm－Ce）/Cm×100%。

式中，Cr為礦石品位誤差率，%；Cm為開采資料計算的礦石品位，%；Ce為勘探資料計算的礦石品位，%。

2.3 探采對比依據

依據有色冶金礦山地質允許誤差范圍標準，參數允許誤差范圍見表1。

表1 探采對比允許誤差范圍

3 探采對比分析

3.1 礦體形態對比

通過對城門山銅礦淺部 2m ~ -106 m臺階7號礦體面積重合率、形態歪曲率的對比，礦體的產狀、規模和形態均有不同程度的變化，各臺階的形態歪曲率普遍較高，見表2。

表2 門山銅礦7號礦體形態誤差對比

3.2 資源儲量對比

根據對比結果，7號礦體的資源儲量在生產勘探時基本為正變，銅金屬量變化總誤差率為47.74%、礦石平均品位誤差率為37.22%，均超出了合理范圍，說明地質勘探期間采用100m×80m的勘探網度對礦體的控制程度一般。

3.3 開采技術條件對比

（1）礦區水文地質條件仍為復雜。礦區大規模疏干條件下，因真空吸蝕作用，可能導致湖區及圍堤底部產生溶洞塌陷，圍堤發生不均勻沉降和開裂，從而導致湖水滲漏進入露天采場甚至淹沒采場工作面礦坑疏干塌陷范圍進一步擴大等問題。

（2）工程地質條件亦為復雜。開采逐步加深，深部疏干條件下邊坡內外高水頭差壓力條件導致部分邊坡滲水，影響邊坡穩定性，礦山擴幫延深露采境界及境界場內巖性組合與水文地質條件復雜，幫坡存在局部或具規模的不穩定性。因此擴幫延深施工中，幫坡的崩、塌、滑是主要的不良工程地質問題。

（3）礦山環境地質條件中等復雜。礦區自然地質災害不發育，礦山為露天開采，疏干排水，在灰巖分布區存在局部地面變形、開裂、巖溶地面塌陷問題，但礦區灰巖分布區粘性土層厚度較大，“自然封堵”能力較好，地質環境破壞不大，礦石和廢石化學成分基本穩定，區內無熱害。

4 合理工程間距探討

根據城門山銅礦7號礦體的探采對比結果，證實在地質勘探期間的勘查工程間距偏稀，對礦體的控制程度不足，因此，探討合理的勘探工程間距，對該礦床進一步開發具有重大指導意義。

4.1 加密法確定工程間距

在地質勘探基礎上對其進行兩次工程間距加密，其間距沿走向（m）×傾向（m）分別為：80m×60m和50m×40m。通過加密后對比，礦體面積重合率分別為71.54%、83.48%，礦石量總體誤差率為13.22%和10.59%，金屬量總體誤差率為40.17%和32.68%。結果表明，兩次加密后各參數基本在合理范圍內。

4.2 合理性分析

從兩次加密結果來看，勘查工程間距雖采用80m×60m已經能取得較好的控制效果，但是在礦石品位的控制方面依然有較大的誤差，這主要是受采區東南部次生富集帶礦石品位過高的影響，見圖1，因此在該局部區域采用50×40m的工程間距加以控制更為合適。

圖1 城門山銅礦次生富集帶礦石品位探采對比

5 結論

（1）城門山銅礦床地質勘探時期采用100×80m勘查工程間距不能很好的控制礦體，礦體形態、金屬量相對誤差超出了合理范圍，在滿足經濟性的條件下，勘探工程間距加密至80m×60m、局部區域以50m×40m控制能取得較好的效果。

（2）7號銅礦體-106m標高以上礦體開采工作基本結束，其探采對比分析結果對加強礦床成因、成礦規律等方面的研究，運用理論指導找礦，為區內尋找同類型的隱伏礦體，擴大資源儲量，延長礦山服務年限具有重要意義，同時為該礦床今后進一步的開發和同類礦床的勘探提供了借鑒。