莫家起

(貴州開磷(集團(tuán))礦肥有限責(zé)任公司, 貴州開陽縣 550302)

斷層在沉積礦床儲(chǔ)量計(jì)算中的影響及應(yīng)對(duì)方法研究

莫家起

(貴州開磷(集團(tuán))礦肥有限責(zé)任公司, 貴州開陽縣 550302)

斷層構(gòu)造會(huì)嚴(yán)重影響礦量計(jì)算的準(zhǔn)確性。以開陽磷礦沙壩土礦段分層井巷工程所控制的礦體區(qū)段為例,針對(duì)性地提出了斷層構(gòu)造影響下礦石資源儲(chǔ)量的 3種計(jì)算應(yīng)對(duì)方法,可供同類礦山參考借鑒。

沉積礦床;斷層構(gòu)造;儲(chǔ)量計(jì)算方法

礦山生產(chǎn)中,礦石儲(chǔ)量計(jì)算的正確性直接影響到礦山年度采掘計(jì)劃的準(zhǔn)確性,次年度資金和工作的安排,以及采掘的均衡發(fā)展。礦床中的斷層嚴(yán)重影響了礦量計(jì)算,本文針對(duì)斷層影響問題,探討在基層礦山如何利用電腦作圖和簡單計(jì)算等半手工作業(yè)方式,采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)方法,得出更為真實(shí)的結(jié)果。

1 斷層構(gòu)造對(duì)礦層儲(chǔ)量計(jì)算的影響

自然界中很少存在沒有斷層影響的地質(zhì)體,在不同勘探階段所探明的斷層構(gòu)造其詳細(xì)程度不同。在礦山生產(chǎn)勘探階段有開拓工程、穿脈、分層井巷工程、人行天井、風(fēng)井等從不同的側(cè)面揭露一定區(qū)段的斷層構(gòu)造,依據(jù)這些工程所圈定出來的礦體和計(jì)算出的儲(chǔ)量準(zhǔn)確性最高,但是針對(duì)一定空間范圍的礦體按照一種計(jì)算方法的資源儲(chǔ)量進(jìn)行計(jì)算往往會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論。

眾所周知,斷層對(duì)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量計(jì)算的影響無非是增加或減少,一般情況下正斷層錯(cuò)斷礦體導(dǎo)致資源儲(chǔ)量的減少,而逆斷層則導(dǎo)致儲(chǔ)量的增加,當(dāng)然還有平移斷層、旋扭斷層等。只有甄別各種情況,采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)對(duì)方法才能得出更為真實(shí)的結(jié)果。

2 斷層影響下計(jì)算資源儲(chǔ)量的應(yīng)對(duì)方法

2.1 區(qū)間發(fā)育橫斷層

現(xiàn)以開陽磷礦沙壩土礦段某盤區(qū)兩分層揭露的地質(zhì)特征為例(見圖1)。

圖1 盤區(qū) 730,720分層地質(zhì)特征

依據(jù)塊斷法,繪出 E42+1線和 E42+2線剖面圖(見圖2)。

圖2 E42+1線和 E42+2線剖面

已測知兩勘探線的間距為 99.5m,由于兩勘探線在兩分層揭露礦層的面積差小于 20%,所以可采用算術(shù)平均進(jìn)行計(jì)算,得出此區(qū)間 710分層所控制的礦體體積為 9233.01m;依據(jù)兩分層揭露礦層頂?shù)装宓那闆r,分別圈定礦層在 710分層和 720分層的面積,已測知兩分層的段高為 8.8m,其分層平面礦體面積分別為:S710=1226.2594m2,S720=1101.3736m2,算術(shù)平均計(jì)算可得 710分層控制礦體體積為 10241.58m3。通過對(duì)垂直剖面和水平剖面兩種計(jì)算方式的比較,其體積誤差為 10.9%,導(dǎo)致誤差的原因是采用勘探線剖面圖與勘探線間距直接計(jì)算其區(qū)間礦體體積時(shí),忽略了橫斷層引起礦層錯(cuò)動(dòng)且復(fù)原后將會(huì)使區(qū)間的礦體增長的部分,所以在存在橫斷層情況下直接采用勘探線剖面圖控制礦體的面積與勘探線間距計(jì)算其體積應(yīng)是錯(cuò)誤的。

2.2 區(qū)間發(fā)育走向斷層

以開陽磷礦沙壩土礦段 E40線四盤區(qū) 710分層和 720分層為例(見圖3)。

圖3 四盤區(qū) 710,720分層地質(zhì)特征

針對(duì)發(fā)育如此走向斷層,依然按照上、下兩分層所控制礦層的界線圈定礦體面積,其面積分別為S710=929.8702m2,S720=976.3449m2,兩分層南北兩端的段高依次為 10.8m和 9.3m,段高可取二者的平均值 10.05m,則 710分層控制的礦體體積為:9578.73m3;考慮到在兩分層中發(fā)育走向斷層,沿勘探線 E40線和 A線繪制剖面圖(見圖4)。

圖4 A線 E40線繪制剖面

從圖4可以看出,如果將受斷層錯(cuò)斷后的礦體進(jìn)行復(fù)原,則兩分層所控制的礦體高度顯然比段高小,而以兩分層揭露的礦層界線圈定礦體面積顯然忽略了斷層的錯(cuò)動(dòng),所以計(jì)算出來的面積大于斷層存在情況下的面積,應(yīng)按照剖面圖進(jìn)行計(jì)算 710分層所控制的礦體的體積(已測知 A剖面至 E40線的間距為 106.5m),計(jì)算結(jié)果為 8748.82m3。

2.3 區(qū)間同時(shí)發(fā)育走向斷層和橫向斷層

在區(qū)間同時(shí)發(fā)育有走向斷層和橫向斷層時(shí),不能直接以垂向剖面或是水平剖面計(jì)算此區(qū)間的礦體體積,首先要分清斷層構(gòu)造的序次,將礦體復(fù)原到后一期構(gòu)造形成以前的形狀,以確定礦體的走向長度,如開陽磷礦礦區(qū)斷層中橫斷層多為后期形成的斷層,而走向斷層則先于橫向斷層形成。所以在計(jì)算區(qū)間控制的礦體體積時(shí),要先將礦體復(fù)原到橫斷層發(fā)育以前的狀態(tài)下以確定受橫斷層錯(cuò)斷前的礦層走向長度。其次繪制先期的走向斷層發(fā)育后的剖面以確定兩分層之間所控制的礦體在剖面所表現(xiàn)的面積,再由此計(jì)算此區(qū)間兩分層所控制的礦體體積。

3 結(jié) 論

通過以上分析,在生產(chǎn)勘探中的中段開拓礦量、采準(zhǔn)礦量及備采礦量可以按照以下方法進(jìn)行保有礦量的計(jì)算:

(1)在一定的區(qū)間內(nèi),若僅發(fā)育橫斷層則可用各分層控制的礦體面積與分層的段高進(jìn)行體積的計(jì)算,即水平剖面法;

(2)在一定的區(qū)間內(nèi),若僅發(fā)育走向斷層則可用區(qū)間兩端的剖面與剖面的垂直距離進(jìn)行礦體體積的計(jì)算,即垂直剖面法;

(3)若在一定區(qū)間內(nèi)同時(shí)發(fā)育了橫斷層與走向斷層,首先將礦層復(fù)原到后期斷層發(fā)育前的狀態(tài)以確定礦層的長度,其次繪制礦體兩端的剖面圖以確定在計(jì)算范圍內(nèi)的礦層在剖面上的面積,最后以長度和面積為參數(shù)進(jìn)行礦體體積的計(jì)算。

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2009-12-01)

莫家起(1969-),男,貴州獨(dú)山人,研究生,工程師,主要從事礦山地質(zhì)工作,Email:mjq6900@163.com。