鉛鋅礦礦區地質特征與開采優化策略研究

中圖分類號：P618.41 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）05-0174-03

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.05.051

Abstract： The geological characteristics oflead zinc miningarea in Guizhou province are complex，and thedistribution ofore bodiesisiregular，andsignificantlyaffectedbytectonicmovement.Thedeposit is mainlylaminar，pulseandlens distribution，withhighoregrade.Mineralizationiscloselyrelatedtohydrothermalactivity，andthehighconcentrationof lead zinc element iscommon inore bodies，especiallinfaultsandfold zones.Hydrogeological characteristicsalso have animpac onmining，and fissre waterand pore water penetration is strong，leading to prominent waterdamageproblems. Acording tothe complex geological conditionsof the mining area，the specific strategy ofoptimizing the mining is put forward to improve the utilization effciency of mineral resources and reduce the environmental damage.

Keywords： lead zinc ore; geological characteristics; mining optimization

鉛鋅礦作為重要的金屬礦產資源，廣泛應用于工業、電子及新能源領域。貴州省作為我國鉛鋅礦資源的主要產區，具有豐富的礦產儲量[1-2]。然而，由于礦區地質條件復雜，開采過程中面臨礦體不規則、環境影響及資源浪費等問題。因此，深入分析鉛鋅礦礦區的地質特征，并提出切實可行的開采優化策略，對提高礦產資源利用率和保障可持續發展具有重要意義。本研究探討了鉛鋅礦礦區的地質特征與開采優化策略，旨在為礦區開發與資源利用提供理論依據。

1鉛鋅礦礦區地質特征

1.1區域地質背景

貴州省鉛鋅礦礦區地質背景復雜且具有多樣性，屬于我國鉛鋅礦資源豐富的區域之一。該區域位于揚子地塊和華南地塊的交接帶，地質構造受古生代、三疊紀以及中生代的構造演化和熱液礦化作用影響。礦區地層以沉積巖為主，包含了大量的石灰巖、頁巖、砂巖及其變質巖類，這些巖層在地質歷史的多次構造運動下發生了不同程度的變形，形成了褶皺、斷層、剪切帶等復雜地質現象。鉛鋅礦礦床的形成與該地區豐富的古生代熱液活動密切相關。白堊紀期間，區域性構造運動加強，熱液礦漿沿著斷裂帶和裂隙向上滲透，導致鉛鋅礦的富集。這些熱液礦漿含有高濃度的鉛鋅元素，通過化學沉積作用和礦物轉換，最終形成具有較高品位的鉛鋅礦體。礦床常呈層狀、脈狀或透鏡狀分布，礦體不規則，受斷層、褶皺和巖性變化的影響較大[3-4]。此外，礦區的水文地質特征對鉛鋅礦的開采產生了重要影響。地下水的分布主要受地質構造控制，礦區的裂隙水和孔隙水滲透較強，尤其在礦體分布復雜的地區，水害問題較為突出，增加了礦山開采的難度。

1.2礦體地質特征

貴州省鉛鋅礦礦區的礦體地質特征具有明顯的區域性差異，礦床主要呈層狀、脈狀和透鏡狀分布，礦體規模較大，礦石品位較高。根據勘探數據，礦體的品位一般為 2%～8% ，部分高品位礦石可超過10% 。礦體的厚度變化較大，通常為 2～15m ，但在局部區域因構造運動的影響，礦體厚度可超過 20m 。礦體分布廣泛，礦石一般位于變質巖與沉積巖之間，特別是在石灰巖和頁巖交界處，礦化作用尤為顯著。礦體的形態多受區域構造的影響，特別是斷層和褶皺的作用[5。斷層帶內的礦石常以脈狀或透鏡狀分布，而褶皺帶內的礦石則表現出層狀分布的特征。通過近幾年的勘探，貴州鉛鋅礦區的礦石品位普遍較高，尤其在局部礦體中，鉛鋅含量可超過 8% 。礦石的礦物成分以閃鋅礦、鉛礦、白鉛礦為主，常伴有黃鐵礦、方鉛礦等副礦物，礦石中的硫分含量較高，影響選礦過程的難度。貴州鉛鋅礦礦體地質特征如表1所示。

表1貴州鉛鋅礦礦體地質特征

1.3礦區水文地質特征

貴州鉛鋅礦礦區地下水以裂隙水和孔隙水為主，水流的分布和流動方向受到斷層和褶皺構造的控制。在礦體附近，地下水位普遍較淺，部分區域的地下水位可達到 15m 左右，而在遠離水源的地方，地下水位一般維持在 40～50m 。根據地質勘探數據，礦區的滲透系數范圍為 0.2×10^-5～2.0×10^-5cm/s ，表明水的滲透性較強。在一些斷裂帶附近，地下水流動性較強，流量可達 150m³/h 。水質分析結果顯示，礦區地下水中鉛、鋅的濃度較高，部分區域鉛濃度為0.7mg/L ，鋅濃度為 1.2mg/L ，超過了常規環境標準，表明礦區水質受到礦體的影響較為明顯，如表2所示。這些水文條件為礦區開采帶來了較大的水害風險，也增加了水污染防控的難度。

表2貴州鉛鋅礦礦區水文地質特征

1.4礦區工程地質特征

貴州鉛鋅礦礦區的工程地質構造復雜，巖體穩定性差異較大，主要由變質巖、沉積巖及火成巖組成。礦區巖層以石灰巖、頁巖和砂巖為主，巖體的力學性質差異較大。其中，石灰巖的抗壓強度較高，為 100～150MPa ，而頁巖的抗壓強度較低，為30～50MPa ，影響了開采設計的選擇。由于礦區存在大量的斷層、褶皺及裂隙，巖體的破碎程度較高，特別是在斷裂帶和褶皺帶中，巖體的穩定性較差，局部地區容易發生塌方或滑坡，增加了開采風險。根據最近的勘探數據，礦區巖體的綜合穩定性系數一般為0.6～1.2 ，說明礦區巖體穩定性存在較大差異。礦區內的地下水對巖體穩定性也有一定影響，特別是在濕潤季節，水文作用加劇了巖體的風化與破碎。針對復雜的工程地質特征，礦區開采需要綜合考慮巖體的力學性質和水文地質條件，如表3所示。

表3貴州鉛鋅礦礦區工程地質特征

2鉛鋅礦開采優化策略

2.1選擇合適的開采方法

在鉛鋅礦的開采過程中，選擇合適的開采方法是確保資源高效利用和礦山安全的關鍵。根據礦體的地質特征、礦石品位和礦區的水文地質條件，應綜合考慮開采方法的適應性與經濟性。對于深部礦體或受構造變動較大區域，地下開采成為主要選擇。常見的地下開采方法包括切頂法和升柱法。其中，切頂法適用于礦體較薄且結構穩定的情況，能有效控制礦體破碎和礦石回收率。而在礦體較厚、破碎性較強的區域，升柱法則更為適用，能保證礦體穩定的同時，減少水害和塌方風險。針對礦區復雜的水文地質條件，選擇合適的開采方法還需要考慮水害防控。采用分段開采和防水封閉技術，能夠減少地下水對開采的影響，確保開采過程中礦體的安全穩定。對于低品位礦石區域，可結合選礦工藝創新，引入聯合開采方法，如露天與地下開采相結合，以提高資源利用效率并降低開采成本。

2.2優化采礦工藝流程

在鉛鋅礦開采過程中，通過高精度的地質勘探和礦體建模，準確了解礦體的分布、厚度、礦石品位和地質結構，為后續工藝的制定提供科學依據。礦體的幾何形態、礦石的力學性質以及水文地質條件都會直接影響開采方法的選擇和工藝流程的設計。在礦石破碎環節，采用先進的破碎設備與智能化控制系統，精準控制礦石的破碎粒度，避免過度破碎。通過優化篩分與浮選工藝，結合礦石的礦物特性，合理調整藥劑使用和浮選時間，提高鉛鋅礦的回收率。在精礦生產過程中，運用先進的浮選與重選技術，對礦石進行多次精細分選，確保精礦品位最大化。尾礦處理和資源綜合利用也是工藝優化的重要組成部分。鉛鋅礦開采工藝優化流程如圖1所示。

2.3 改進選礦工藝技術

鉛鋅礦選礦工藝的優化關鍵在于提升礦物分離效率和提高資源回收率。第一，采用精選浮選法進行礦石分離時，藥劑體系的優化非常重要。在復雜礦石中，鉛鋅礦物通常與黃鐵礦等硫化礦物共生，因此選擇性浮選劑的應用成為技術難點。通過引入新型有機麟酸鹽類浮選劑，可以提高鉛鋅礦物的浮選選擇性，抑制黃鐵礦的浮選，避免其與鉛鋅礦物的混合，提高礦物的回收率和精礦品位。第二，對于細粒礦石的處理，采用了破碎與浮選聯動工藝。通過高效細碎設備將礦石粒度降低至微米級，使礦物表面更易于與浮選藥劑結合。結合超細氣泡浮選技術，可以在較低的礦石濃度下提升礦物的捕獲率。第三，針對選礦過程中尾礦的資源利用問題，采用尾礦回收技術，通過浮選、磁選和重選相結合的方式，使尾礦中的剩余鉛鋅資源得到有效回收。

3結論

鉛鋅礦礦區的地質特征復雜多樣，開采過程中面臨礦體不規則、水文地質復雜等挑戰。通過優化開采方法、改進采礦工藝流程和選礦技術，能夠明顯提高資源回收率并降低環境影響。未來，隨著新技術的不斷應用，礦山開采與選礦工藝將更加高效、綠色，推動資源的可持續開發與利用，提升鉛鋅礦行業的整體效益。

參考文獻

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