劉友龍 辛培業(yè) 朱 明 馬騰飛

（蘭州有色冶金設計研究院有限公司）

礦床工業(yè)指標是評價礦床的工業(yè)價值、圈定礦體、估算礦產資源儲量的標準和依據(jù)［1］，是一個動態(tài)指標［2］，是區(qū)分礦石與巖石、評價礦產資源儲量規(guī)模、質量及其開采技術條件的最重要的基礎指標，在礦產資源儲量估算中起著至關重要的作用［3］。

甘肅某金礦屬于在生產的大型低品位礦床，前期采用露天開采，淺部資源消耗完后，擬轉地下開采。鑒于該金礦屬于低品位金礦床，并且開發(fā)規(guī)模、開采方式、選冶工藝、市場條件等均發(fā)生較大的變化，采用巖金礦床的一般工業(yè)指標難以反映其真實情況。為了充分利用礦產資源，合理圈定和估算資源儲量，需對該礦工業(yè)指標進行重新論證［4］。

1 論證基礎

1.1 建設條件

礦區(qū)屬秦嶺山系的隴南山地低中山區(qū)，為侵蝕構造中低山和山間河谷地貌，海拔最高為2 140 m，最低為1 710 m，相對高差430 m，山地陡峭，平均坡度30°～40°。礦區(qū)內氣候溫和濕潤，年平均氣溫9.9℃；最高氣溫35.6 ℃，最低氣溫-20.1 ℃，年平均降水量488.20 mm，降雨主要集中在每年7—9 月，冰凍期為11月至翌年3月。

礦區(qū)交通較為便利，距縣城約30 km，便于建設人員、材料等的通行、運輸。礦區(qū)附近水源充足，基本能滿足生產和生活用水的需求；國家電網(wǎng)劉家峽電力已輸送至礦區(qū)，區(qū)內電力資源充足，可滿足礦山供電需要。盡管自然地理條件較差，但周邊勞動力資源充足，能滿足生產需求。

1.2 礦床地質特征

礦區(qū)位于禮岷金礦帶東部，出露的地層有中泥盆統(tǒng)李壩群、第三系及第四系，褶皺構造不發(fā)育，斷裂構造極其發(fā)育，常由一系列相互平行斷層與其間夾持的破碎巖石組成。除礦區(qū)南部處于中川花崗巖體北東邊緣外，區(qū)內北西部還有黑云母花崗巖巖株。

在長期構造巖漿演化及變質作用過程中，形成由構造巖漿熱液控制的滲流熱鹵水充填交代金礦床。受構造控制明顯，礦體主要富集于深大斷裂旁的低序次斷裂破碎帶中。礦區(qū)分為8個礦段，共發(fā)現(xiàn)大小金礦體76 條，其中主要礦體13 條，次要礦體63條。礦帶總體呈近東西向展布，由南到北依次呈階梯式近平行排列，間距8～750 m。礦體主要集中分布在礦區(qū)東部。

金礦物在礦石中以粒間金、包裹金、裂隙金等形式存在，主要載金礦物為黃鐵礦、毒砂、碳酸鹽、硅酸鹽等。礦石的結構具微鱗片變晶結構、隱晶狀結構、微鱗片粒狀變晶結構、變余泥質結構、粒狀晶結構，礦石的構造主要為板狀構造、浸染狀構造。礦石類型多屬于蝕變碎裂巖型的原生礦。

1.3 礦石選冶加工技術性能

根據(jù)礦石工藝礦物學特征，區(qū)內礦石礦物組成的關系比較簡單，技術性能較好，屬易選礦石，采用常規(guī)浮選工藝進行選礦。原礦綜合樣金品位1.92 g/t，磨礦細度-0.074 mm 為84.00%，一粗三精二掃閉路工藝流程；金精礦產率為6.66%，金精礦品位為23.15 g/t，金回收率為80.31%，尾礦中Au品位0.41 g/t。

1.4 礦床開采技術條件

礦區(qū)屬于侵蝕構造中低山和山間河谷地貌，礦體基本埋藏于礦區(qū)侵蝕基準面以上。自地表至2 000 m標高采礦設計方案為露天開采，大多礦段均可以利用地形條件自然排水，礦坑涌水量中等—大。礦區(qū)水文地質條件中等。

礦體圍巖多以板巖類巖石為主，屬軟巖—較軟巖，巖體質量整體均差，硐室穩(wěn)固性差—較差，金礦體主要受斷裂破碎帶控制，地下水對巖石具軟化和浸潤作用。硐室在礦體中掘進，其穩(wěn)固性差，易產生冒頂、坍塌等工程地質問題，須進行支護；礦區(qū)工程地質條件中等。

礦區(qū)位于青藏高原北部地震區(qū)、寧夏—龍門山地震亞區(qū)、武都—天水地震帶西亞帶，礦區(qū)所在位置地震設防烈度為Ⅷ度，地震基本加速度值為0.20g。區(qū)內存在地質災害隱患，污染源主要為歷史黃金堆浸礦渣、采礦廢石及爆破粉塵等，應采取必要的措施進行防治。綜合評價，該礦床為環(huán)境地質條件中等的礦床。

2 論證方法的選擇

礦床工業(yè)指標論證的方法主要有類比論證法、地質方案法及經(jīng)濟分析法［5］。當條件允許時可采用類比論證進行論證，但本金礦不適合采用該方法進行論證。根據(jù)工業(yè)指標的變化對礦體形態(tài)、完整性和規(guī)模是否敏感，可選用地質方案法或者經(jīng)濟分析法進行論證［5］。通過多指標方案試圈試算，工業(yè)指標的變化對礦體形態(tài)、完整性和規(guī)模的變化敏感度較高，因此，為了更加充分、合理地論證并推薦最優(yōu)工業(yè)指標，論證方法選用地質方案法。

3 主要技術參數(shù)的選取

3.1 開采工藝參數(shù)選取

根據(jù)地質勘查單位提供的資料，結合礦體的形態(tài)產狀及埋深，適合采用地下開采方式進行開采，根據(jù)地形條件，采用的開拓方式為豎井開拓，開采順序為由上至下，中段內沿礦體走向由一翼向另一翼后退式回采。礦體賦存于斷層破碎帶內，圍巖穩(wěn)固性較差，但礦石價值較高，擬采用充填采礦法，采礦貧化率8%、損失率8%。

3.2 選礦參數(shù)選取

礦區(qū)將來采出的礦石均為原生礦，采用試驗推薦的浮選工藝進行選礦：磨礦細度-0.074 mm 為84.00%，一粗三精二掃閉路工藝流程。最終獲得金精礦，金精礦品位為22 g/t，金回收率為83.5%。

3.3 工業(yè)指標方案的選擇

3.3.1 邊界品位

邊界品位是界定礦與非礦的分界品位，是圈定礦體時對單個樣品有用組分含量的最低要求［2］。邊界品位實際上屬于技術指標范疇，一般可采用類比法、統(tǒng)計法和圖解法對邊界品位進行綜合分析和選擇［5］。

類比法有同類生產礦山類比法或尾礦品位類比法，采用尾礦品位類比法，一般情況下其值不大于尾礦品位的1.5～2倍［3］。根據(jù)尾礦中Au品位為0.41 g/t，因此單從技術的角度考慮，金礦的邊界品位可介于0.61～0.82 g/t。

采用統(tǒng)計法確定邊界品位多適用于礦體與圍巖界限不清、品位呈漸變過渡關系的礦床［3］。本礦床為構造破碎帶控礦，礦體與圍巖界線清晰，故統(tǒng)計法不適用。

該礦床礦體與圍巖界限清晰，亦可采用圖解法確定邊界品位。根據(jù)相關地質資料，對22 859 個樣品進行統(tǒng)計（不包括4 930個品位小于0.10 g/t的樣品），根據(jù)統(tǒng)計結果繪制的品位-頻數(shù)累計曲線見圖1。

從圖1中可以看出，當最低工業(yè)品位指標取基本方案Au品位為1.50 g/t時，采用圖解法確定對應的Au邊界品位為0.70 g/t，與尾礦品位類比法計算結果相近。

因此，根據(jù)尾礦品位類比法和圖解法綜合確定礦床邊界品位為0.8 g/t。

3.3.2 最低工業(yè)品位

最低工業(yè)品位指標是作為圈定工業(yè)上可利用礦體時對單個勘查工程（或單個塊段）連續(xù)樣段中主要有用組分平均含量的最低要求［3］，一般可參照盈虧平衡法計算結果確定。單位全成本費用303.25 元/t，資源稅12.46 元/t，采礦貧化率8%，選礦回收率83.5%，金精礦含金屬價格249 元/t，盈虧平衡品位按最終產品為金精礦含金屬計算為1.52 g/t，可以作為最低工業(yè)品位的參考，因此，該礦的最低工業(yè)品位選1.5 g/t較為合理。3個方案的最低工業(yè)品位見表1。

3.3.3 開采技術指標

鑒于礦體厚度中等、主礦體傾角60°～85°、礦體規(guī)模大的地質特征，根據(jù)擬定的采礦規(guī)模、采礦方法及可能采用的設備水平，確定3個方案的開采技術指標：最小可采厚度0.8 m，夾石剔除厚度2.0 m。

當以上3 個方案單工程礦體厚度小于最低可采厚度，但礦石品位較高時，可采用最低工業(yè)米百分值圈定礦體。

4 試圈試算結果對比

按照表2 確定的3 套指標方案分別對礦體進行試圈試算，各方案圈算的金礦體地質資源量、礦體產狀、規(guī)模等結果對比見表2。各方案品位-噸位曲線見圖2。

從以上3 個指標方案的試圈試算對比結果表及品位-噸位曲線圖中可以看出，隨著品位的升高，礦石量逐漸減小。同時方案二圈定的主要礦體在走向、傾向上連續(xù)性對比方案一較差，但比方案三好。

5 技術經(jīng)濟對比分析

根據(jù)當前黃金價格市場行情，財務基準收益率按12%計算，各項基本參數(shù)按照國家有關規(guī)定選擇制定，3個方案的技術經(jīng)濟效益對比情況見表3。

從以上技術經(jīng)濟比較中可以得出：方案二在年凈利潤、總凈利潤、動態(tài)投資回收期（含建設期）等經(jīng)濟指標上均優(yōu)于其他2 個方案，且其他2 個方案動態(tài)投資回收期大于服務年限，顯然不合適；凈現(xiàn)值、靜態(tài)投資回收期、企業(yè)財務內部收益率等方面方案二優(yōu)于方案一，略低于方案三。通過各項指標綜合比較可知，方案二優(yōu)于其他2個方案。

6 最終指標的確定

通過比較可知，方案二各項經(jīng)濟指標整體上優(yōu)于方案一、方案三，企業(yè)內部收益率高于基準收益率12%，經(jīng)濟上合理，綜合分析認為方案二符合充分利用資源和企業(yè)獲得良好經(jīng)濟效益的原則，技術上可行，經(jīng)濟上合理，論證推薦的礦床工業(yè)指標方案為方案二（表4），可以根據(jù)此工業(yè)指標進行礦體圈定，估算資源儲量。

7 結論

（1）本次推薦的工業(yè)指標是根據(jù)當前技術經(jīng)濟條件進行分析論證的，能夠有效提高資源利用率和經(jīng)濟效益，比較符合該礦的實際情況。

（2）工業(yè)指標的變化對本礦床礦體的形態(tài)、完整性及規(guī)模均敏感，故采用地質方案法進行論證分析，科學合理。

（3）工業(yè)指標不是一成不變的，它是一個動態(tài)變化的指標，今后可根據(jù)技術條件、市場條件及建設條件的變化，對工業(yè)指標進行動態(tài)調整和管理，以便更合理充分地利用資源，保障礦山生產的合理經(jīng)濟效益。