彭樹忠

(深圳市中金嶺南凡口鉛鋅礦地質科， 廣東 韶關市 512325)

凡口鉛鋅礦自2008年擴產為年產18萬t鉛鋅金屬量以來，中深孔無底柱后退式采礦方法（簡稱VCR采礦法）在上部間柱中選用采場成功試驗后，在深部盤區(qū)得到進一步推廣，該采礦工藝簡單，比較其它采礦方法更具有回采的安全保障性，并有高效、貧化率礦損可控的特點，大幅度地提高了礦山的生產能力，解決了礦山井下生產中段多，采場個數多，生產管理難度大等問題，目前 VCR采礦法是最主要的采礦方法，多年來的實踐，礦山已成熟應用該采礦爆破工藝并總結出一系列的安全采出措施，每年完成采礦總量約 1/3，目前每年計劃安排VCR法采場約20個，以確保持續(xù)穩(wěn)定生產。據不完全統(tǒng)計，現階段已結束的VCR法采場有40多個，其中礦房VCR法采場有20多個，VCR法采場對地質資料的準確性要求比較高，生產探礦的網度控制的礦體能否滿足 VCR法采礦的要求，爆破能否最大限度回采資源，以及如何才能控制貧化是礦山地質工作者所探討和密切關注的問題。并且礦房VCR法采場礦體賦存狀況了解的詳細程度對以后回采相鄰的間柱采場有密切關系，因此對礦房VCR法采場進行探采對比分析研究，對間柱回采具有重要意義。

1 探采對比分析

1.1 探采對比對象的選擇

主要是針對礦房采場開采后所獲取的地質資料與地質生產探礦所獲地質資料進行比較，以礦體的形態(tài)、探采儲量、礦體控制程度3個方面作為對比對象，選擇深部盤區(qū)礦房 VCR法結束采場布置的排剖面與之相對應的生產探礦穿脈剖面進行對比，具有較高的代表性。深部盤區(qū)在-360 m以下，對比礦體有 Sh6a、Sh32a、Sh214a，Sh209a，是各礦段中主要賦存的礦體。礦體產出形態(tài)、產狀及構造大致如下：

Sh6a礦體產于D3tb地層的中上部，規(guī)模最大，依附在礦區(qū)的主要控礦構造F3逆斷層的上盤，走向在 12°～192°之間，傾向東南，傾角為 60°～85°，從各剖面上看形態(tài)簡單穩(wěn)定，厚度較大，分支延伸一般不遠即會自然尖滅，礦石類型除少量黃鐵礦石外其余均為塊狀硫化鉛鋅礦石。Sh32a礦體產于 D3ta和D3tb地層中，在F3下盤、礦體向上呈狹長態(tài)尖滅并逐漸遠離斷層，因D3ta和D3tb地層的交匯處礦體產生分支，在空間形態(tài)上有中間成囊上下分叉體，走向北東或北西，傾向東南或東北，規(guī)模中型偏??；Sh214a礦體產于D3ta中，下盤圍巖為D2db,是與礦區(qū)Sh209a礦體區(qū)別劃分的地層界線，受F3構造斷裂的控制，上盤為Sh217a礦體，Sh214a礦體規(guī)模中等，沿走向上礦體有分支復合膨脹等現象，在空間形態(tài)上總的來說較為規(guī)整，礦體產狀較穩(wěn)定，走向北東，傾向東南，礦石類型表現為單一黃鐵礦和硫化鉛鋅礦共生。

1.2 探采對比參數的確定

探采對比的參數為地質生產探礦所確定的參數和礦山開采所確定的最終參數。

1.2.1 礦體的形態(tài)驗證

（1）面積誤差。包括絕對誤差 ΔS=Su-Sc，相對誤差Sr=(Su-Sc)/Su×100%，式中，Su為開采后最終圈定的礦塊面積，Sc為生產探礦資料所確定的礦塊面積。

（2）面積重合率。Dr=Sd/Su×100%，Sd為地質生產探礦所圈定的礦塊面積與開采后最終圈定的礦塊重合的面積。

（3）形態(tài)歪曲率。Wr=∑(Sn+Sp)/Su×100%，式中，∑(Sn+Sp)為開采后所增加的面積Sn=Su-Sd與生產探礦所增加的面積Sp=Sc-Sd之和，也就是歪曲面積W§。

（4）礦塊偏移距離。m=m探-m采，在對比穿脈地質剖面圖上，量取生產探礦所圈定的礦塊與開采揭露礦塊的水平或垂直距離表示偏移距離，以開采揭露礦塊為標準，生產探礦所圈定的礦塊向頂板或右偏移為正，向底板或左偏移為負，分別計算礦塊平均偏移距離和最大偏移距離。

1.2.2 儲量探采對比

探采儲量對比包括礦石量絕對誤差和相對誤差，金屬量絕對誤差和相對誤差，礦石品位絕對誤差和相對誤差。

1.2.3 礦體控制程度對比

礦體控制程度以探礦手段、方法、網度來對比說明。

2 探采對比結果

2.1 礦體形態(tài)驗證對比

選擇已采礦房VCR采場布置的排剖面與之對應的生產探礦的穿脈剖面進行對比，見表1。

表1 穿脈剖面與排剖面礦體形態(tài)驗證對比

2.2 礦塊偏移對比

因Sh6a、Sh32a、Sh214a、Sh209a礦體厚度均超過單一采場的厚度，不能進行各礦體的厚度對比，但對劃分礦塊的位移可進行對比，反映礦體的局部變化情況。中段選擇-360 m、-400 m、-550 m、-600 m、-650 m。礦塊選擇 Sh6a[1]、Sh32a[1]、sh32a[2]、Sh33a[2]、 Sh214a[1]、 Sh214a[2]、Sh217a[1]、Sh209a[1]，Mx表示水平最大偏移距離，My表示垂直最大偏移距離，結果見表2。

2.3 礦體控制程度對比

深部盤區(qū)的生產探礦以40～50 m劃分中段，在每個中段布置穿脈巷道以坑鉆為主對 C1級儲量的礦體加密網度為 25 m×（15～17）m 控制，達到 B級儲量精度，VCR采場在采準后進行炮孔設計，炮孔參數以2 m（行距）×2.2 m（列距）布置，對各個炮孔的各段見礦情況統(tǒng)計，對個別孔須進一步了解孔內情況則利用返水物取樣，用元素分析儀器測定其樣本品位。對礦體的控制采用的探礦網度、手段、取樣方法如表3所示。

表2 礦塊偏移距離對比

表3 生產探礦與采場探礦對比

2.4 生探儲量與備采礦量的對比分析

生探儲量根據 VCR采場設計前利用生產探礦資料所做的兩幫剖面，一般為8 m的采場寬度，高度為上部硐室的底板到下部硐室的頂板，計算出生探儲量，備采礦石量根據揭露上下部硐室及炮孔完成后修改完善的地質資料，同樣按8 m的采場寬度和上硐底到下硐頂的高度，計算備采礦石量，再以采場的礦石品位為計算參數（因炮孔探礦只對生產上有特殊要求的個別孔進行化驗分析，一般只做定性分析，所以礦石品位所能利用的數值有限，這里不作具體的品位誤差對比），對比分析其礦石量絕對誤差和相對誤差，金屬量的絕對誤差和相對誤差，結果見表4。

3 誤差分析

凡口礦在《礦山調查報告》中所制定的B級礦量對比誤差標準為：儲量誤差≤30%，面積重合率≥70%，面積誤差率≤30%，形態(tài)歪曲率≤75%，合格率≥70%。采礦生產技術規(guī)程對VCR采場的貧損指標為：貧化率≤15%，損失率≤2.5%。

形態(tài)誤差對比結果表明：已采的 VCR法礦房采場的面積重合率為 77%～96.3%，形態(tài)歪曲率為10.6%～49.1%，面積相對誤差為-20.7%～17.2%，均符合誤差衡量標準，生產探礦控制的礦體形態(tài)能達到B級要求，但生產探礦所圈定的礦體形態(tài)與實際用炮孔探礦圈定的礦體形態(tài)相比在局部的變化還比較大，通過炮孔取樣加密了鉆孔間距，而且孔內數據倍增，使得礦體的勘探程度達到A級以上，實際采礦生產中有些采場因為歪曲率大會導致礦灰混采帶來較大的礦石貧化，降低礦石的質量。面積相對誤差大的采場也會因采不完全導致礦石的損失。所以生探階段的勘探程度只能提供做采準設計，還不能滿足 VCR法采場爆破設計對貧化率≤15%的控制精度要求。

礦塊偏移距離對比及礦體控制程度對比結果表明：生產探礦控制的礦塊水平偏移的最大距離為-8.48～7.5 m，垂直偏移距離為-6.62～8.61 m，在鉆孔孔距為15～17 m的網度下失控率為6.6%～57.4%。產生偏差的原因一是礦塊局部連續(xù)性較差；二是鉆孔在穿過斷層面時容易發(fā)生偏移，影響取樣結果；三是部分穿脈對礦體的邊部及外延部分控制不夠；四是地質平面連圖時對礦體的特征和變化規(guī)律研究不夠，空間位置的偏移變化較大；五是礦塊本身內部或夾石在礦體中存在分支、復合、膨大現象，把握難度增大。

由表 4可以看出：礦石資源儲量誤差為-5.08%～20.66%，金屬量誤差為-5.06%～20.65%，礦石量總誤差為8.0%，金屬量總誤差為7.3%，與VCR采場的損失控制指標 2.5%相差較大，如果僅以生產探礦獲得的B級儲量來指導采礦，對分支邊角盲礦或因局部的膨大收縮而引起的礦體變化摸清程度不夠會造成較大的礦石與金屬量損失。另外，生產探礦很多情況下是單孔見單一黃鐵礦，對單一黃鐵礦的圈定存在不確定因素，在采礦實際生產中不能很好地做到對礦石的分類分出。

表4 生探儲量與備采礦量的對比

4 返水取樣法在探采一體中的合理應用

4.1 探采結合一體的意義

實行探采結合是實際生產中地質采礦技術相結合的產物，它不僅可將生產探礦與開拓、采準及回采密切結合起來，減少探礦的巷道掘進量，而且節(jié)省了大量的人力物力和投入成本，又可使礦山的坑道系統(tǒng)和采掘計劃布置更為優(yōu)化，采切工程得以合理利用。

4.2 探采結合主要方法

目前 VCR法采場探采結合的主要方法是利用VCR法采場布置的炮孔返水礦巖粒狀物作為地質觀測及取樣對象，根據各孔觀測和取樣鑒定的結果對礦體進行二次圈定，其最終目的是可以通過觀測炮孔及樣品采集的數據積累，修正礦灰界線，取樣可以抓重點部位，比如礦灰變化復雜部位，或是前期探礦工程未及時加密部位，不需要全面鋪開，而且所取樣用元素分析儀器檢測，根據實際有針對性的對樣品做定性或定量的分析，大大縮短了樣品化驗時間，這種方法是凡口礦在生產實際中摸索出來的炮孔返水取樣法。炮孔取樣與生產探礦的巖心取樣對比，炮孔取樣更加接近實際，在一定意義上是針對生產中的具體問題的對比，也方便地質日常管理，有利于地質人員對實際情況更好地加以分析和對數據的利用。

4.3 返水取樣法在探采結合中的應用

因采礦工藝的改進，VCR法采場與分層采礦法采場不同，分層采礦法采場壓頂高度一般控制在5.5 m，對空場及空場充填后的找邊切采均能做詳細的地質編錄，而 VCR法采場采礦高度一般為 20～50 m，只布置了上部硐室和下部的出礦硐室，除上部硐室及下部的出礦硐室能獲得準確的地質編錄資料外，對采場內部無法采用編錄手段。VCR法采場要求準確、有效地控制每一次爆破的貧化損失率。所以在前期的工作中就有必要做好探礦工作，為后續(xù)的爆破作準備。在實際的生產實踐中，合理利用炮孔返水取樣法進行探礦在這里起到關鍵性的作用，它不僅解決了爆破空場不能編錄的問題，而且使礦體的摸清程度得到大幅度的提高，可以邊補探邊采，并指導分次爆破所要控制的貧損指標，與實際生產緊密結合，提高了對生產指標的控制能力。

4.4 返水取樣法樣品誤差分析

返水取樣法對采場布置的每一個炮孔返水物進行觀測或取樣分析，返水物返出孔口一般以每米進尺用紗布包裹取樣，用元素分析儀進行樣品分析，可以準確地劃分出礦巖的分界面。炮孔返水物從孔底返上孔口所需要的時間與鉆桿從孔底的進尺所花費的時間相同，按目前凡口礦機臺的鉆探進度， 以每個班打30 m的進尺需5 h計算，再進尺的速度大致等于 1.67 mm/s，炮孔返水物從孔底返上孔口所需要的時間跟水壓和鉆桿所處深度有關系，按水速10 m/s計算，孔深30 m，返水物從孔底上升到孔口所需時間等于3 s，所以按30 m的進尺，編錄時的讀數偏差最多為1.67 mm/s×3 s=5 mm，相對誤差僅0.0167%。其次是鉆探工人對出現礦巖變化點的人為讀數誤差，也是影響準確度方面的因素，但這是不可避免的?？梢酝ㄟ^提升操作工的業(yè)務素質或安排較有經驗人員來減小這種人為誤差。在控制礦體邊部、采場兩頭及礦灰變化復雜處加密取樣探礦孔，炮孔所覆蓋的面基本上達到對采場礦體的有效控制99%以上，所獲得的一手資料整理編輯后，形成炮孔探礦后的完整修正資料，直接提供做爆破設計使用。

5 結 論

通過 VCR法礦房采場的探采對比，從礦體形態(tài)、礦塊偏移、儲量、礦體控制程度對產生的誤差進行對比分析，說明生產探礦所得到的地質資料還無法達到 VCR采場所要求的精準度；論述了返水取樣法在生產實踐中的靈活應用，實現了探采一體質的飛躍，不僅解決了生產中的實際問題，節(jié)約了探礦成本，減少了礦體圈定時間，簡化了生產環(huán)節(jié)，大大提高了工效，同時間接降低了生產成本，并且為以后回采相鄰的間柱采場提供了可靠和準確的地質資料，對采礦計劃安排和應用合理的采礦工藝開采間柱采場有很好的幫助作用。