湖南七寶山銅-多金屬礦床工業(yè)指標(biāo)的探討

＊黃 堅

（湖南博隆礦業(yè)開發(fā)有限公司 湖南 410307）

引言

礦床工業(yè)指標(biāo)按其內(nèi)容可分為礦石質(zhì)量指標(biāo)和開采技術(shù)條件指標(biāo)兩個部分[1]，由一系列的數(shù)據(jù)和要求構(gòu)成。工業(yè)指標(biāo)是衡量礦體是否具有開采利用價值的綜合性標(biāo)準(zhǔn)。進入到生產(chǎn)階段的礦山，當(dāng)?shù)V床外部條件（生產(chǎn)成本、產(chǎn)品售價）和生產(chǎn)技術(shù)水平（如采、選生產(chǎn)工藝技術(shù)）變化較大時，應(yīng)調(diào)整礦床工業(yè)指標(biāo)，保證礦山獲得最佳的經(jīng)濟效益和社會效益[2]。以往我國由于未重視礦床勘探和開發(fā)的經(jīng)濟效益，很少進行礦床工業(yè)指標(biāo)的深入研究。有不少礦床的工業(yè)指標(biāo)是解放初期制定的，所以大多已不符合各礦山的生產(chǎn)與經(jīng)營管理的實際情況。目前有學(xué)者認為應(yīng)充分利用大量實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，運用系統(tǒng)工程的方法，分析、建立礦山經(jīng)營參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，進行礦山經(jīng)營參數(shù)整體動態(tài)優(yōu)化[3-4]?，F(xiàn)階段，軟科學(xué)迅速發(fā)展，礦山經(jīng)營參數(shù)調(diào)整正在向先進的地、采、選工藝技術(shù)與先進的經(jīng)營管理軟科學(xué)密切相結(jié)合方向發(fā)展[5]。保證礦山經(jīng)營參數(shù)實現(xiàn)真正優(yōu)化的手段必然是軟、硬技術(shù)的巧妙結(jié)合，即先進的地、采、選工藝技術(shù)與先進的經(jīng)營管理軟科學(xué)密切相結(jié)合。

七寶山銅多金屬礦床位于湖南省瀏陽市，是湖南省內(nèi)最重要的銅礦床[6]。該礦床具有獨特的地質(zhì)特征，以多金屬共生和復(fù)雜的礦石結(jié)構(gòu)為特點。本文通過對比不同時期七寶山銅多金屬礦床的工業(yè)指標(biāo)，闡述各階段的礦床工業(yè)指標(biāo)動態(tài)調(diào)整過程。

1.礦床地質(zhì)特征及開采技術(shù)條件

瀏陽七寶山礦床為中型銅-多金屬礦床，位于華南的欽杭成礦帶。七寶山礦區(qū)位于瀏陽市城區(qū)63°方位，直距約33km，屬瀏陽市永和鎮(zhèn)管轄。礦山至永和鎮(zhèn)約8km，交通方便。礦區(qū)開采歷史悠久，根據(jù)瀏陽縣志記載，早在明朝即有土法開采。七寶山礦床于1958年發(fā)現(xiàn)，湖南省地質(zhì)局402隊于1968年至1971年進行了綜合勘探并提交《湖南省瀏陽七寶山銅-多金屬礦區(qū)最終勘探報告》。

(1)礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露石英斑巖，沉積地層出露面積相對較小，環(huán)布于石英斑巖出露（圖1），從老至新出露的地層依次有冷家溪群第二巖組第一段、第二段，震旦系下統(tǒng)蓮沱組下段、上段和石炭系下統(tǒng)大塘階，石炭系中上統(tǒng)壺天群、第四系。構(gòu)造位置處于永和-橫山向斜的東端，礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型，礦區(qū)為不對稱倒轉(zhuǎn)向斜構(gòu)造，西部開闊，東部狹窄，軸向近東西，軸面傾向南，北翼傾角30°左右，南翼傾角60°左右。礦區(qū)斷裂構(gòu)造較復(fù)雜，主要斷裂為橫（山）—古（港）斷裂（F1）和礦窩里—老虎口（F2）斷裂。

圖1 湖南瀏陽七寶山地質(zhì)圖[6]

七寶山銅-多金屬礦床根據(jù)礦體的空間分布劃分為老虎口、雞公灣、大七寶山、江家灣、小七寶山五個地段（圖1）。礦床成因有兩類：裂隙充填交代型中-低溫?zé)嵋汉~黃鐵礦床和接觸交代型矽卡巖高-中溫?zé)嵋恒~鐵礦床。共有大小礦體208個，礦區(qū)內(nèi)礦體含銅黃鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、鉛鋅礦和金銀礦體。其中含銅黃鐵礦52個，磁鐵礦14個，含半氧化磁鐵礦、褐鐵礦16個，鉛鋅礦19個，金銀礦體3個。主礦體4個（即Ⅰ-1、Ⅷ-20、Ⅷ-30、Ⅲ-3礦體），其余均為小礦體。

Ⅰ-1礦體為礦山范圍內(nèi)最大礦體，分布于老虎口礦段西部，走向近東西，向南傾斜，向西傾覆，傾角6°～60°。走向長1100m，斜長最小205m，最大758m，平均506.5m，礦體厚度最小0.32m，最大187.89m，平均21.98m。礦體厚度變化特點是：產(chǎn)狀平緩處厚度大，產(chǎn)狀陡處厚度小，近巖體處厚度大，反之厚度小。沿傾向中深部厚度大，淺部和深部則變薄或尖滅。整個礦體以散粒狀含銅黃鐵礦及密集浸染狀含銅黃鐵礦為主。礦石品位：Cu 0.25%～1.5%，硫最高品位51.41%，最低14.1%，一般20%～29%；含鉛0.12%～1.36%，鋅含量0.2%～6.24%。

Ⅷ-20礦體為含銅黃鐵礦體，鉆孔揭穿厚度7.54～121.40m，平均43.45m，礦體斜長145～475m，平均296.6m，礦體厚度變化是兩端厚，中間薄，呈扁豆?fàn)睢５V石品位：S 26%～34%，平均28.63%，Cu 0.46%～0.82%，平均0.66%。礦體分布最高標(biāo)高為+172m，最低標(biāo)高-65m。

Ⅷ-30礦體為含銅黃鐵礦及磁鐵礦體，鉆孔揭穿厚度1.10～38.02m，平均19.82m，礦體斜長16～180m，平均119m。礦體厚度中間大，兩端小，呈透鏡狀體產(chǎn)出。礦石品位：含銅黃鐵礦含S 18%～24%，平均21.26%，Cu 0.35%～0.65%，平均0.52%；含Zn平均3.14%；磁鐵礦含Cu 0.23%～0.62%，平均0.33%，TFe 23.42%～37.15%，平均27.56%。礦體分布最高標(biāo)高為+158m，最低標(biāo)高-45m。

Ⅲ-3礦體為接觸交代矽卡巖型礦體。分布于雞公灣礦段，走向南東115°，傾向南西，傾角45°～60°，最陡達80°。礦體走向長350m，鉆孔揭穿礦體厚度為1.85～90.25m，平均38.58m，斜長148～645m，平均354m。礦體形態(tài)以藕狀或透鏡狀，局部灰?guī)r殘體頂端凹凸不平，礦體形態(tài)復(fù)雜。礦體為含銅黃鐵礦和磁鐵礦。含銅黃鐵礦含Cu 0.032%～1.95%，平均0.53%，硫9.35%～37.65%，平均21.26%，含Zn平均1.75%；磁鐵礦中含Cu平均0.49%，TFe 39.34%。礦體分布最高標(biāo)高為+66m，最低標(biāo)高-50m。

(2)開采技術(shù)條件

礦山開采技術(shù)條件綜合類型屬Ⅱ類4型。礦山巖溶裂隙含水層是礦坑充水主要來源，遇暴雨時地表水將滲入礦坑，形成充水威脅。老虎口礦段水文地質(zhì)條件屬中等偏復(fù)雜類型，其他礦段屬中等類型。含銅硫鐵礦為礦區(qū)主要礦石類型，礦體直接頂板為石英斑巖、灰?guī)r。石英斑巖多被風(fēng)化，灰?guī)r巖溶發(fā)育，頂板巖石穩(wěn)定性較差。礦山工程地質(zhì)復(fù)雜程度屬中等類型。礦山為地下開采，隨著地下開采的延續(xù)，井下疏干范圍擴大，可能誘發(fā)塌陷。礦山環(huán)境地質(zhì)復(fù)雜程度屬中等類型。

2.工業(yè)指標(biāo)確定

礦床工業(yè)指標(biāo)是指在現(xiàn)行的技術(shù)經(jīng)濟條件下，工業(yè)部門對礦石原料質(zhì)量和礦床開采條件所提出的要求，即衡量礦體是否具有開采利用價值的綜合性標(biāo)準(zhǔn)[1]。這是圈定礦體和計算資源儲量所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，也是評價礦床工業(yè)價值、確定可采范圍的重要依據(jù)[1]。

(1)以往工業(yè)指標(biāo)

礦區(qū)工業(yè)指標(biāo)曾在1969—1970年下達兩次：第一次是湖南省冶金工業(yè)公司[（69）生便字第013號]文對本礦區(qū)老虎口地段下達工業(yè)指標(biāo)。第二次是長沙有色冶金設(shè)計院、湖南冶金工業(yè)局委托湖南省地質(zhì)局在1970年5月29日所下達的[湘地生便字第156號]文，對本礦區(qū)雞公灣地段下達工業(yè)指標(biāo)。兩次所下達的工業(yè)指標(biāo)，均針對同一個主礦體而言，由于這兩個地段的礦石礦物組份、品位有所變化，為此第二次工業(yè)指標(biāo)對硫、鉛以及可采厚度、夾石剔除厚度做了修改。據(jù)綜合研究認為，把兩次下達的工業(yè)指標(biāo)進行綜合考慮較合適，提交報告儲量計算采用工業(yè)指標(biāo)如表1?？刹珊穸?m，夾石剔除厚度2m，鐵品位達20%以上者，其中硫、銅只要達到了邊界品位都計算了儲量。硫、銅礦石中的鉛鋅未單獨圈定，均作伴生組份計算，為此未按上述邊界圈定。鉛鋅礦石則均按上述指標(biāo)圈定。

表1 礦床勘探工業(yè)指標(biāo)表

(2)最新工業(yè)指標(biāo)

2016年儲量核實報告綜合硫鐵礦地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T 0210-2002）、銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T 0214-2002）、鐵、錳、鉻礦地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T 0200-2002）及尾礦化驗結(jié)果確定共伴生元素指標(biāo)，制定的工業(yè)指標(biāo)見表2。目前礦山2020年儲量核實報告參考了硫鐵礦地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T 0210-2020）、銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T 0214-2020）、鐵、錳、鉻礦地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T 0200-2020）等。2016年儲量核實報告采用的工業(yè)指標(biāo)除硫外均符合上述規(guī)范，硫的最低工業(yè)指標(biāo)為14%，但礦山在生產(chǎn)過程中采用12%的工業(yè)指標(biāo)仍能取得較好的經(jīng)濟效益，故2022年儲量核實硫的最低工業(yè)指標(biāo)仍確定為12%。因此，2022年儲量核實沿用2016年儲量核實報告的工業(yè)指標(biāo)。含銅黃鐵礦石中以硫為主元素圈定礦體，銅、鉛、鋅作為共、伴生組分進行計算，礦石中銅、硫未達工業(yè)指標(biāo)要求，而鉛、鋅礦礦體達獨立礦種工業(yè)指標(biāo)，則單獨圈定并計算資源量。這些調(diào)整基本符合礦山生產(chǎn)實際。

表2 2016年儲量核實工業(yè)指標(biāo)表

3.結(jié)語

七寶山銅-多金屬礦床經(jīng)歷了65年的勘探開發(fā)歷史，其礦石伴生組分多，礦體形態(tài)復(fù)雜。通過該礦床工業(yè)指標(biāo)的歷史對比及采礦實踐，獲得的啟示有：

（1）對于多金屬礦床，特別是對于勘探歷史較久的礦山，由于勘探時的工業(yè)指標(biāo)只是考慮當(dāng)時的工業(yè)技術(shù)水平，在開采過程中非常有必要開展工業(yè)指標(biāo)的調(diào)整，充分挖掘資源，獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。如七寶山礦床的硫品位就在生產(chǎn)過程中不斷降低品位。

（2）目前有地質(zhì)隊伍完成的儲量核實及勘探報告多數(shù)已達國標(biāo)或行業(yè)規(guī)范推薦的一般工業(yè)品位指標(biāo)，而這類指標(biāo)是針對全國的指導(dǎo)性指標(biāo)，對具體礦床，特別是多種組分伴生的金屬礦產(chǎn)，在生產(chǎn)階段有必要進行工業(yè)指標(biāo)的論證工作，確保工業(yè)指標(biāo)符合礦山實際需要。