某露天礦山經(jīng)濟(jì)合理的勘探方法及生產(chǎn)勘探網(wǎng)度選擇研究

楊 濤 張 龍 張登敏

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南文山 663700）

1.勘探方法概述

勘探方法是在地質(zhì)勘探階段，為查明礦床賦存的地質(zhì)條件，了解礦產(chǎn)的質(zhì)和量，以及評(píng)定其工業(yè)利用價(jià)值所采取的各種研究方法、技術(shù)措施和工作途徑的總稱。對(duì)于未開展相關(guān)地質(zhì)工作的礦產(chǎn)資源，按照礦產(chǎn)勘查工作要求，應(yīng)當(dāng)結(jié)合遵循循序漸進(jìn)原則，逐漸縮小礦產(chǎn)勘查范圍，不斷提高研究程度，以期減少投資風(fēng)險(xiǎn)、提高勘查工作效果[1]。在此過程中選擇不同的勘探方法，即用不同的勘探手段來獲取資源信息，各勘探階段及選用勘探手段關(guān)系如表1 所示。

表1 多金屬大型礦山勘探階段及勘探手段關(guān)系

2.勘探方法選擇研究

礦山露天開發(fā)利用已多年，現(xiàn)階段的工作手段多是為了探明生產(chǎn)開拓范圍內(nèi)礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、賦存條件、礦石質(zhì)量，進(jìn)行儲(chǔ)量升級(jí)，以確保礦山采掘平衡、持續(xù)生產(chǎn)。礦山礦體外形不規(guī)則，沿走向和傾斜均有膨脹收縮、分枝復(fù)合等現(xiàn)象，其形態(tài)有似層狀、凸鏡狀、扁豆?fàn)睢⒛覡睢l帶狀，局部呈脈狀。面對(duì)礦山復(fù)雜的地質(zhì)情況，以往均是采用地質(zhì)填圖、山地工程（探槽、淺井）、鉆探工程等手段方法來控制礦體。通過研究優(yōu)化各手段適用情況，總結(jié)出了一套適用礦山生產(chǎn)過程中的綜合勘探應(yīng)用方法[2]。簡單來說使用綜合地質(zhì)勘探方法后，地質(zhì)數(shù)據(jù)相對(duì)以往更加準(zhǔn)確，且具有良好的經(jīng)濟(jì)性及實(shí)用性。通過多方法的綜合使用使得地質(zhì)資源量信息更加可靠，其成果對(duì)比情況如表2 所示。

表2 2020—2021年礦山主礦體探采對(duì)比表

3.礦體工程控制程度研究

生產(chǎn)勘探是研究區(qū)域內(nèi)礦體的個(gè)性，礦體特征、礦體規(guī)模、礦體形態(tài)、厚度及其變化、品位及其變化等，不研究清楚這些個(gè)性問題，生產(chǎn)勘探網(wǎng)度就算確定，把它規(guī)范固定顯然不符合礦產(chǎn)勘查高度個(gè)性化的理念。本次研究的礦山以鋅、錫、銅多金屬元素為主，在礦段上呈現(xiàn)鋅錫為主共生銅的分帶和銅為主、部分共生鋅錫這兩種大致分帶。勘查類型據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算10 個(gè)主要礦體的5 個(gè)地質(zhì)因素類型系數(shù)之和礦區(qū)10 個(gè)主要礦體類型系數(shù)之和為2.3 ～2.7。確定礦區(qū)勘查類型為Ⅰ-Ⅱ類型，詳見表3。

表3 礦山鋅錫礦體勘查類型確定表

礦山保有鋅錫礦體197 個(gè)，根據(jù)礦體工程控制情況，劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類礦體，各類礦體工程控制網(wǎng)度及是否達(dá)到勘探如表4 所示。從表4 來看，曼家寨鋅錫礦體形態(tài)復(fù)雜程度從簡單變?yōu)橹械龋ㄏ禂?shù)0.4）、構(gòu)造對(duì)礦體影響從無影響變?yōu)橛绊懼械龋ㄏ禂?shù)0.2），礦體規(guī)模、礦體厚度變化穩(wěn)定程度、主金屬鋅品位分布均勻程度不變，最終5 個(gè)地質(zhì)因素系數(shù)和為2 ～2.6，勘查類型應(yīng)為Ⅱ類中等（勘探時(shí)期定為Ⅱ類偏簡單）。Ⅰ類型礦體勘探程度基本滿足生產(chǎn)要求，可針對(duì)礦體變化較大區(qū)域，及生產(chǎn)要求，適當(dāng)加密工程；Ⅱ類型礦體是提升儲(chǔ)量級(jí)別的重點(diǎn)（僅局部達(dá)到勘探）；同時(shí)加密工程控制Ⅱ類型礦體的同時(shí)兼顧控制Ⅲ類型礦體。

表4 礦山鋅錫礦體工程控制程度表

4.勘探網(wǎng)度選擇研究

4.1 稀空法

在2021 年完成的生產(chǎn)勘探工作基礎(chǔ)上，根據(jù)所獲得的最新圈定礦體、計(jì)算平均品位或礦產(chǎn)儲(chǔ)量，然后按相同間距將勘探工程密度或采樣間距依次放稀到1/2，再分別圈定礦體，計(jì)算平均品位或礦產(chǎn)儲(chǔ)量[3]。對(duì)比不同間距所確定的礦體界線、平均品位或礦產(chǎn)儲(chǔ)量及它們之間的誤差大小，從中選定誤差不超過礦山設(shè)計(jì)要求的合理勘探網(wǎng)度或采樣間距。詳細(xì)對(duì)比如表5 所示。利用分析對(duì)比數(shù)據(jù)可初步得出結(jié)論，首先選取的代表性礦體，抽稀后塊段礦石量及主采鋅金屬量差異都很大，表明僅抽稀一半沒有礦體獲取不到較現(xiàn)階段可靠的資源量（誤差大于10%），勘探網(wǎng)度最少也需達(dá)到40×40；但在此過程中也發(fā)現(xiàn)就單一礦體在不同的塊段基礎(chǔ)上其特征、形態(tài)、厚度及其變化、品位等都會(huì)對(duì)網(wǎng)度產(chǎn)生影響，即單一礦體也必須考慮不同空間的特異性，顯然網(wǎng)度這個(gè)概念應(yīng)結(jié)合地質(zhì)工程成果，不斷認(rèn)識(shí)及方法改進(jìn)，不是簡單的套改定論。

表5 2021年生產(chǎn)探礦工程抽稀資源量對(duì)比表

4.2 探采對(duì)比

礦山在開采及生產(chǎn)勘探過程中，揭露對(duì)比賦存規(guī)律、礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀及礦化信息情況，研究相關(guān)信息情況初步提取適用本礦山的生產(chǎn)勘探網(wǎng)度數(shù)據(jù)[4]。對(duì)比以往報(bào)告，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)域發(fā)育大量次級(jí)裂狀構(gòu)造及次級(jí)褶皺，規(guī)模不大，但對(duì)礦體局部有錯(cuò)動(dòng)，但斷距不大，一般不大于15m，勘探鉆孔中部分巖芯的微現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造對(duì)礦體有一定的破壞，特別是高角度正斷層的破礦作用尤為明顯，礦區(qū)某臺(tái)階次級(jí)斷裂構(gòu)造分布如圖1 所示。

圖1 礦區(qū)某臺(tái)階次級(jí)斷裂構(gòu)造分布示意圖

對(duì)比礦體特征，大范圍空間產(chǎn)狀沒有太大變化。礦體走向近南北，傾向西，傾角18°～46°，并由自北而南側(cè)伏之趨勢(shì)。礦體產(chǎn)狀隨地層同步褶曲，沿走向和傾向均具波狀起伏。僅局部發(fā)生不規(guī)則的膨縮現(xiàn)象，主體原因礦體形態(tài)較為復(fù)雜、礦化不均勻，原勘查期工程控制程度較偏稀所致。以往勘查雖然對(duì)礦區(qū)內(nèi)主要礦體均達(dá)到了較高的控制程度，但綜合近幾年的采礦兩率指標(biāo)來看，特別是貧化及損失率上，均與原可行性研究報(bào)告及初步設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)貧化、損失率有較大變化，特別是貧化增高、損失變小這一現(xiàn)象。究其原因主要在于：礦區(qū)內(nèi)礦體總體規(guī)模雖然達(dá)到了大-超大型礦床，但區(qū)內(nèi)單個(gè)礦體從有用組分均勻程度、厚度變化程度及構(gòu)造影響程度來看，均屬于較為復(fù)雜的類型[5]。綜上對(duì)比情況，根據(jù)主礦體（主礦種鋅）規(guī)模、形態(tài)、構(gòu)造影響程度、厚度變化程度、主金屬品位變化均勻程度等五個(gè)地質(zhì)因素給出確定了勘查網(wǎng)度參數(shù)，如表6 所示。

5.結(jié)語

綜合性地質(zhì)勘探方法，即通過測(cè)繪、地表山地工程、鉆探及多種物探手段進(jìn)行綜合使用，結(jié)合地質(zhì)點(diǎn)、地質(zhì)控制線、地質(zhì)原有及修改剖面實(shí)現(xiàn)地質(zhì)體的全面勘探。首先對(duì)開采區(qū)域內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及斷層規(guī)律進(jìn)行簡單探測(cè)，獲取地質(zhì)礦體變化、礦物分布情況以及含水量數(shù)據(jù)資料，提交了詳實(shí)的資料；其次利用探槽、淺井獲取的即將開采的礦體品位、質(zhì)量變化情況，全面掌握生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)情況，最后利用地表勘探，準(zhǔn)確控制礦體，使得地質(zhì)資料更為精準(zhǔn)。通過利用稀空法及探采對(duì)比法對(duì)以往工程的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，是研究勘探網(wǎng)度較為合理的方法，通過結(jié)合礦山的實(shí)際情況分析，并提出了適合本礦山的一套適用勘探網(wǎng)度，為礦山后續(xù)生產(chǎn)勘探設(shè)計(jì)提供了一定理論支撐。