公佩暖,趙 華,杜祥擴(kuò)
(1.中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司, 北京 100012;2.哈密紅石礦業(yè)有限公司, 新疆 哈密市 839000)
礦體“二次圈定”可深入到采準(zhǔn)工程中,研究各種工程揭露的地質(zhì)現(xiàn)象,通過編錄、刻槽、取芯(粉)等方法,進(jìn)一步明晰礦體邊界,為采礦方法選擇和采場布置設(shè)計提供重要依據(jù)[1]。礦體二次圈定是地質(zhì)和采礦工作的紐帶,在紅石礦區(qū)該項工作已被納入到相關(guān)科室的內(nèi)業(yè)考評當(dāng)中,此外,有些礦山企業(yè)在三級礦量標(biāo)準(zhǔn)中也明確規(guī)定礦體“二次圈定”工作是礦量升級為備采礦量的前提[1-2]。礦體“二次圈定”后的回采地質(zhì)資料,精確了采場礦體形態(tài),可以從實際出發(fā)適時的調(diào)整采礦工藝,對降低兩率有著重要的作用[3]。
紅石礦區(qū)開展礦體“二次圈定”工作的主要工程有沿脈、穿脈、出礦巷、隨采井等,具體工程視采場情況略有變化,有時可在主副電耙巷道中補(bǔ)加中深孔取巖芯或巖粉,以控制上下盤礦體的厚度,沿走向布置的采場還可借助中部切割井等工程輔助圈定。
隨著地質(zhì)技術(shù)的發(fā)展,礦山在部分采場內(nèi)使用了元素快速分析儀(尼通XL2-500)配合二次圈定,提高了編錄的速度和準(zhǔn)確性,通過測定特征X射線的能量,就可以得知礦石含有哪種元素,特征X射線的強(qiáng)弱可確定該元素的含量[4],初步建立找礦標(biāo)志[5]。
二次圈定時盡量利用已有采準(zhǔn)工程,新設(shè)計工程時應(yīng)盡量提高探采結(jié)合率,降低純探礦成本,網(wǎng)度上考慮礦山現(xiàn)有工程的密度、機(jī)械設(shè)備水平和推斷構(gòu)造等情況,生產(chǎn)實踐中,采準(zhǔn)沿脈中頂板刻樣間隔5 m,每隔一個出礦穿脈進(jìn)行刻槽和素描,拉底巷道全長編錄,元素快速分析儀測點在沿脈按照5~10 m間距布置,在穿脈按照2~3 m布置。需要補(bǔ)加鉆孔時,鉆孔間距以30 m為宜,傾向上借助天井和聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)行二次圈定。
新設(shè)計的61#礦脈西采場位于+428 m中段23.5線到25.5線之間,設(shè)計標(biāo)高+428~+450 m水平,+450 m中段的61#礦脈采場已結(jié)束回采工作,+428 m中段61#礦脈東采場整體采至中部探礦巷道的+439 m水平,均使用傳統(tǒng)的淺孔留礦法采礦。通過+450 m中段采場、+439 m水平探巷和現(xiàn)有東采場采礦情況得知,礦脈位于斷層F1上下盤破碎帶中,斷層傾向239°~250°,傾角42°~48°,一次圈定西采場礦體厚度為1~2.5 m,長度60 m,傾角40°~48°,圈定儲量8100 t(見圖1)。
根據(jù)采準(zhǔn)地質(zhì)資料,仍考慮使用淺孔留礦法,即布設(shè)脈內(nèi)沿脈追礦(圖中61沿脈),兼作出礦巷用,間隔6 m向礦體下盤布設(shè)斗穿,使用單側(cè)漏斗伸入礦體受礦。
如圖2,61沿脈拉開至15 m時,及時進(jìn)行編錄,發(fā)現(xiàn)礦體被斷層F2向上盤錯動,但掌子面呈黃鐵黃銅浸染狀分布,礦化強(qiáng)烈,取樣分析后決定繼續(xù)使用沿脈追礦,沿脈施工55 m時掌子面無礦,停止掘進(jìn)。此后在沿脈中見礦較好的位置(距巷道口32 m處)布設(shè)對穿,以控制礦體上下盤。對穿揭露表明,礦體在斷層下盤中沒有延伸,3條脈狀礦體位于斷層上盤巖體中,頂板見礦厚度由東向西分別為15 cm,50 cm,20 cm,三條脈狀礦相距較近,各脈之間銅鐵礦化明顯。分析上述二次圈定工作得知,61沿脈所追礦體為細(xì)脈和礦化帶,并非主脈,斷層F2已經(jīng)將原礦體整體向上盤錯動達(dá)3.5 m,為探明該礦體在傾向和走向上的延伸情況,首先在對穿的上盤穿脈中布設(shè)探礦天井(圖2中2501天井)追礦,其次在61沿脈中每隔6 m布設(shè)上盤探礦短穿探礦,天井工程與礦體二次圈定后的剖面見圖3。
圖1 礦體一次圈定平面圖
圖2 礦體二次圈定平面圖
圖3 礦體二次圈定剖面
經(jīng)過二次圈定工作,得知礦體主要受構(gòu)造控制,斷層F2對原礦體向上盤錯動,新圈定礦體與61沿脈所追細(xì)脈相距0~5 m,兩端相距近中間相距遠(yuǎn)。新圈礦體厚度1~3 m,長度42 m,傾角35°~45°,共圈定礦量7200 t,與一次圈定相比,+428 m水平的面積歪曲率達(dá)82%,說明底部礦體形態(tài)與一次圈定差異較大。+439 m水平以上只有切割天井為二次圈定工程,揭露礦體呈變薄趨勢,與一次圈定礦體重合率為74%,說明上部礦體變化比下部小。
根據(jù)二次圈定礦體,若繼續(xù)使用淺孔留礦法采礦,如圖4所示,原方案漏斗將大部分布設(shè)在廢石中,且丟失大量礦量,即使在對稱的方向布置漏斗,雖然靠近了新圈定礦體,并且利用了探礦時布置的各個短穿,但斷層F1上盤較為破碎,漏斗間連通形成的新拉底空間和斗穿內(nèi)巖石都容易冒落,存在安全隱患。
圖4 原采礦方案底部布置
在428 m至439 m水平之間,礦體傾角平均僅有38°,需人工平場輔助出礦,斷層F1上盤破碎帶寬3~4 m,綜合考慮后改為使用平底柱留礦全面法采礦,即采場沿走向布置,長40 m,寬2 m,在各探礦短穿中貫通新沿脈為拉底巷,直接挑頂上采,各探礦短穿為出礦穿, 61沿脈作出礦巷之用,2501天井隨采隨撤,兼作通風(fēng)和安全出口之用。采場整體采高5 m時,開始留礦墊采,墊采前采幅可向上盤擴(kuò)至破碎帶邊緣以保證頂板穩(wěn)定,墊采后甩掉上盤礦化,在頂板破碎時,適當(dāng)留不規(guī)則礦柱。
這種采礦方法丟礦少,提高了回采率,但是采場越過原探礦沿脈(出礦巷)時,應(yīng)留多個礦柱,保證出礦巷頂板安全,采場縱投影(見圖5)。
礦體二次圈定工作的開展精確劃出了61#脈西
采場礦體界線,礦量由8100 t更改為7200 t。結(jié)合新圈定的礦體,將淺孔留礦法改為平底柱留礦全面法,目前該采場完成采礦工作,采礦工藝的改變使采場提高了采礦效率。通過探采對比分析,計算采場貧化率為12%,較周邊采場降低了一半。實踐證明,地質(zhì)和采礦部門需要加強(qiáng)溝通,合理布設(shè)探采結(jié)合工程,適時改變采礦工藝,為降本增效創(chuàng)造條件。
圖5 61#脈西采場縱投影圖
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