摘要:爛泥溝金礦屬于典型的卡林型金礦,礦體主要賦存于斷裂破碎帶中,圍巖以半堅(jiān)硬軟弱層狀碎屑巖類為主。爛泥溝金礦選用上向分層進(jìn)路膠結(jié)充填采礦法進(jìn)行生產(chǎn)采礦,并引入國際先進(jìn)工作理念和方法,以Access數(shù)據(jù)庫和Surpac三維礦業(yè)軟件為主要工具,建立了完整的數(shù)據(jù)庫體系和多個(gè)實(shí)用三維DTM模型、實(shí)體模型及塊體模型,搭建地質(zhì)、測量、采礦及生產(chǎn)管理人員共享共用的工作平臺(tái);基于Surpac三維礦業(yè)軟件提供的二次開發(fā)函數(shù)庫,開發(fā)了豐富的宏命令體系,廣泛應(yīng)用于鉆孔設(shè)計(jì)、礦體解譯和模型建立等工作。使得礦山在鉆孔設(shè)計(jì)、地質(zhì)編錄、數(shù)據(jù)庫管理、礦體解譯、生產(chǎn)指導(dǎo)、貧化損失統(tǒng)計(jì)、金屬平衡、數(shù)據(jù)獲取等工作均能高效率、高質(zhì)量完成,促進(jìn)了礦產(chǎn)資源的集約開發(fā)與綜合利用。通過介紹爛泥溝金礦生產(chǎn)地質(zhì)工作方法,以期為國內(nèi)同類型礦山地質(zhì)工作人員提供新思路和啟發(fā)。
關(guān)鍵詞:生產(chǎn)地質(zhì);國際化技術(shù)管理體系;數(shù)據(jù)庫;三維礦業(yè)軟件;爛泥溝金礦;宏命令體系
中圖分類號:TD11 P618.51 文章編號:1001-1277(2024)03-0072-06
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:Adoi:10.11792/hj20240315
引 言
貴州錦豐礦業(yè)有限公司爛泥溝金礦(下稱“爛泥溝金礦”)是中國黃金礦業(yè)領(lǐng)域改革開放的試驗(yàn)田和國際合作開發(fā)礦產(chǎn)資源的成功典范。2002年,經(jīng)貴州省貿(mào)易合作廳批復(fù)同意組建,2007年建成投產(chǎn)。爛泥溝金礦位于滇黔桂“金三角”卡林型金礦集中區(qū),按照國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、建設(shè)并投入運(yùn)營,集采、選、冶為一體的黃金礦山,生產(chǎn)規(guī)模120萬t/a。通過采用國際先進(jìn)的理念和方法,搭建地質(zhì)、測量、采礦及生產(chǎn)管理人員共享共用的工作平臺(tái),使用Surpac三維礦業(yè)軟件和Access數(shù)據(jù)庫,建立標(biāo)準(zhǔn)的地質(zhì)工作程序,進(jìn)行生產(chǎn)全過程地質(zhì)跟蹤,不僅高質(zhì)量、高效率完成了各項(xiàng)工作,而且在控制貧化損失方面成效顯著。
1 礦區(qū)地質(zhì)概況與地、測、采工作方法
1.1 礦區(qū)地質(zhì)概況
礦區(qū)出露地層有二疊系,中三疊統(tǒng)許滿組、尼羅組、邊陽組,以及第四系。含礦巖石主要為邊陽組和許滿組砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)黏土巖等。
礦區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂發(fā)育,且斷裂為主要控礦構(gòu)造。褶皺以北西向?yàn)橹鳎B加有北東向次級褶皺,北西向褶皺常形成大型復(fù)式背向斜,構(gòu)成礦區(qū)的主要構(gòu)造格架。斷裂主要發(fā)育近南北向斷裂、北西向斷裂、北東向斷裂3組。北西向斷裂與北西向褶皺相伴而生,規(guī)模大,延伸穩(wěn)定,主要表現(xiàn)為逆沖擠壓性質(zhì);北東向斷裂則表現(xiàn)為切割近南北向斷裂、北西向斷裂,規(guī)模小,延伸短,且常在走向上尖滅于褶皺,主要表現(xiàn)為走滑性質(zhì)。礦區(qū)內(nèi)控礦斷裂主要有近南北向F7斷裂,北西向F3斷裂、F3N斷裂、F6斷裂及北東向F2斷裂,而礦體主要賦存于上述斷裂形成的斷裂破碎帶中,礦體產(chǎn)狀、形態(tài)與斷裂破碎帶產(chǎn)狀、形態(tài)基本一致,呈似脈狀、似板狀產(chǎn)出,且礦體與圍巖界線肉眼較難區(qū)別,主要靠化驗(yàn)結(jié)果圈定。在各斷裂破碎帶內(nèi),上述巖石不僅遭受不同程度的熱液蝕變作用,且遭受了強(qiáng)烈的構(gòu)造破碎作用,很大程度上改變了原巖的形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)乃至物質(zhì)組成,致使原巖呈現(xiàn)層狀構(gòu)造、均勻粒狀結(jié)構(gòu)及顯微鱗片狀結(jié)構(gòu),黏土巖形成碎塊巖、碎裂巖、碎斑巖及角礫化、斷層泥化,碎屑顆粒石英普遍重結(jié)晶。巖石被熱液石英、碳酸鹽細(xì)脈(網(wǎng)脈)縱橫穿插,產(chǎn)生黃鐵礦化、方解石化、伊利石化等礦化蝕變,從而形成一套特有的賦礦巖石。
礦體頂?shù)装鍑鷰r以薄至中厚層砂巖與薄層黏土巖為主,黏土巖十分松軟破碎,巖體質(zhì)量屬壞—差,遇水易軟化,加上斷裂破碎帶影響巖體穩(wěn)定,易發(fā)生垮塌,穩(wěn)定性很差,基本無自穩(wěn)定能力;礦體位于上述2種巖體的斷裂破碎帶中,并與圍巖性質(zhì)基本相同,但比圍巖更松散破碎。因此,該礦床為工程地質(zhì)條件中等的半堅(jiān)硬軟弱層狀碎屑巖類礦床[1]。
1.2 采礦方法
鑒于礦體特征與礦床的開采技術(shù)條件,礦山采用斜坡道開拓,全無軌運(yùn)輸。采礦方法運(yùn)用上向分層進(jìn)路膠結(jié)充填采礦法,多中段連續(xù)回采,中段高60 m,每個(gè)中段劃分3個(gè)分段,分段高20 m,每個(gè)分段劃分4分層,每分層高5 m。每分段一般于礦體下盤拉開脈外巷,再自脈外巷垂直礦體走向掘進(jìn)穿脈通達(dá)礦體,并逐層挑頂墊底而形成新的穿脈,以適應(yīng)每分層回采要求。
中段內(nèi)自下而上按分層進(jìn)行回采。每分層劃分成若干進(jìn)路,以進(jìn)路為單位自下而上進(jìn)行回采[2-3]。進(jìn)路寬×高為4.5 m×5.0 m,每條進(jìn)路采用噴射混凝土+護(hù)壁鋼網(wǎng)+安裝錨桿進(jìn)行支護(hù)。進(jìn)路回采完畢后,采用分級尾砂+膠凝材料進(jìn)行充填,充填須接頂并養(yǎng)護(hù)一定時(shí)間。此種采礦方法采場暴露面積少,時(shí)間短,生產(chǎn)人員始終在支護(hù)后的區(qū)域作業(yè),是一種成本較高,但安全性較好的采礦方法。
1.3 測量方法
在地表基本測量控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立井下測量導(dǎo)線,在形成閉合導(dǎo)線的情況下,完成對導(dǎo)線精度的檢查和驗(yàn)證。采用了國際在巷道側(cè)幫作測量控制點(diǎn)的方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)頂板作測量導(dǎo)線控制點(diǎn)的方法。然后采用后方交會(huì)的方法建立新的測量控制點(diǎn),以完成井下測量放點(diǎn)及測圖。依據(jù)實(shí)測點(diǎn)建立巷道三維實(shí)體模型,據(jù)此完成礦量驗(yàn)收、廢石計(jì)量等工作。
Surpac三維礦業(yè)軟件提供了多種測量儀器的數(shù)據(jù)傳輸端口,使需要放線的數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確快速傳入測量儀器并使采集的數(shù)據(jù)快速導(dǎo)出。利用Surpac三維礦業(yè)軟件,可以對不同實(shí)測對象賦予不同編碼,成圖時(shí),相同編碼、相同線段的點(diǎn)會(huì)自動(dòng)連接成線,方便、準(zhǔn)確、快捷。
1.4 地質(zhì)工作方法
利用探礦工程信息建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫和三維模型。使用Surpac三維礦業(yè)軟件調(diào)入相關(guān)數(shù)據(jù)或模型,可在三維空間獲取各地質(zhì)要素間的相互關(guān)系。以任意角度切取剖面,直觀展示鉆孔、斷裂、地層與礦體等信息,據(jù)此設(shè)計(jì)生產(chǎn)鉆孔。將生產(chǎn)鉆探揭露的地質(zhì)信息導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫,建立品位控制模型并劃分不同品位等級的礦塊,供采礦工程師設(shè)計(jì)采場。生產(chǎn)采礦過程中,地質(zhì)工程師對每個(gè)掌子面進(jìn)行編錄、采樣,結(jié)合最新地質(zhì)信息指導(dǎo)生產(chǎn),完成當(dāng)月采礦后,根據(jù)礦塊邊界線、測量實(shí)測文件及采樣品位等信息圈定貧化損失區(qū)域,計(jì)算貧化損失,按月完成采礦與選冶金屬平衡。
Surpac三維礦業(yè)軟件提供了功能強(qiáng)大的二次開發(fā)函數(shù)庫,地質(zhì)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了功能豐富的宏命令體系用于生產(chǎn)地質(zhì)工作,從而大幅提高工作效率,降低工作難度。始終堅(jiān)持安全第一,重視全過程工作管理理念,編寫了十幾份標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)工作程序,將標(biāo)準(zhǔn)操作步驟及工作注意事項(xiàng)描述清楚,縮短了學(xué)習(xí)時(shí)間,避免了失誤與疏忽,提高了工作效率,有效控制了工作質(zhì)量和安全風(fēng)險(xiǎn)[4]。
1.5 地、測、采共享共用工作平臺(tái)
地質(zhì)、采礦、測量人員統(tǒng)一使用Access數(shù)據(jù)庫和Surpac三維礦業(yè)軟件進(jìn)行工作(見圖1),以企業(yè)搭建的公共網(wǎng)盤為基礎(chǔ),將地質(zhì)、測量、采礦技術(shù)文件統(tǒng)一存放于網(wǎng)盤內(nèi),適當(dāng)設(shè)置訪問人員權(quán)限,相關(guān)人員既能夠及時(shí)共享各類最新文件和數(shù)據(jù)信息,服務(wù)和指導(dǎo)生產(chǎn),又避免了數(shù)據(jù)信息的誤修改及丟失。日常相關(guān)文件夾和文件名使用相對固定命名規(guī)則,保存在指定工作路徑,便于快捷查找和宏命令的自動(dòng)調(diào)用。
同時(shí),爛泥溝金礦根據(jù)自身實(shí)際情況,建立了獨(dú)立的礦山坐標(biāo)系統(tǒng),使北坐標(biāo)軸與勘探線方向保持一致,不僅可使攜帶坐標(biāo)屬性的文件滿足了可能的保密要求,還在使用Surpac三維礦業(yè)軟件截取地質(zhì)勘探線剖面時(shí)能夠大幅提高工作效率及準(zhǔn)確度。
2 數(shù)據(jù)庫與三維模型
依據(jù)國際先進(jìn)的理念和方法,建立了3個(gè)數(shù)據(jù)庫、4個(gè)三維模型。
2.1 數(shù)據(jù)庫
查找表數(shù)據(jù)庫,也可稱字典表,是定義鉆孔數(shù)據(jù)庫中各類信息及其代碼的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中按類別建立了數(shù)十個(gè)數(shù)據(jù)表,主要是定義鉆探、編錄、樣品等相關(guān)信息。
鉆孔數(shù)據(jù)庫,主要存儲(chǔ)采樣工程相關(guān)數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)庫附有一個(gè)前端,主要用于數(shù)據(jù)錄入及選擇性查詢。用前端錄入數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)自動(dòng)與查找表鏈接,加上前臺(tái)庫的檢查判斷功能,確保數(shù)據(jù)錄入的標(biāo)準(zhǔn)化與正確性。所有錄入的編錄信息都是代碼,與查找表的代碼一致。
礦塊數(shù)據(jù)庫,一方面定義品位控制模型建模所需的參數(shù)[5-8],另一方面存儲(chǔ)品位控制模型中計(jì)算的礦塊數(shù)據(jù)、出礦卡車?yán)\(yùn)數(shù)據(jù)及選礦廠破碎數(shù)據(jù)。
2.2 三維模型
斷裂模型、資源模型是礦山開拓設(shè)計(jì)、長期計(jì)劃的依據(jù)。利用塊體模型能方便地報(bào)告出所需的各類資源數(shù)據(jù),同時(shí),根據(jù)金價(jià)、成本、回收率等經(jīng)濟(jì)因子快速調(diào)整可采邊界品位和可采區(qū)域。
斷裂模型:使用Surpac三維礦業(yè)軟件解譯鉆孔數(shù)據(jù)庫,在剖面上圈定斷裂,再連接成三維實(shí)體模型。構(gòu)造穿插次序可以通過斷裂模型予以揭露,從而掌握礦體和構(gòu)造的位置關(guān)系,以及構(gòu)造對礦體的導(dǎo)礦和控礦作用[9-11]。
地層模型:依據(jù)鉆孔數(shù)據(jù)庫建立的面模型,以各地層的下邊界為面。
資源模型:由礦山地質(zhì)外方總部的合資人共同建立的塊體模型,每年根據(jù)新工程和探采對比更新一次模型。由于本礦區(qū)斷裂控礦的特點(diǎn),將斷裂按規(guī)律擴(kuò)展、修訂為礦化域的殼,以其為軟邊界建立塊體資源模型。
品位控制模型:為局部地質(zhì)信息更精確的塊體模型,當(dāng)完成一塊區(qū)域的生產(chǎn)鉆探后,解譯礦體,完成此區(qū)域的塊體模型,此模型是礦山采場設(shè)計(jì)的依據(jù)。
3 生產(chǎn)鉆探
依據(jù)礦石蝕變礦化特征研究,井下鉆探網(wǎng)度為20 m×20 m,部分復(fù)雜地段加密處理。鉆孔一般布置在脈外裝載硐室和穿脈硐室,呈扇形分布,每個(gè)硐室約10個(gè)鉆孔。為了規(guī)范進(jìn)行井下生產(chǎn)鉆探及地質(zhì)解譯,控制風(fēng)險(xiǎn),提高工作效率,相關(guān)工作需嚴(yán)格遵循《井下品位控制程序》《鉆探工程施工管理程序》《鉆孔地質(zhì)編錄程序》《巖芯切割機(jī)的操作步驟及使用方法》《巖芯樣品采集派送程序》《質(zhì)量控制樣加工管理程序》《QAQC質(zhì)量控制程序》等要求。
3.1 鉆孔設(shè)計(jì)
在Surpac三維礦業(yè)軟件中運(yùn)行宏使令,打開鉆孔數(shù)據(jù)庫、資源模型、斷裂模型及井下實(shí)測巷道,切制合適的平面、剖面,設(shè)計(jì)鉆孔,再置于三維空間觀察,綜合研究鉆孔布置的合理性,檢查鉆孔與已有井巷、管道等的關(guān)系,確保施工安全。
完成鉆孔線文件設(shè)計(jì)后,將其在數(shù)據(jù)庫前端錄入鉆孔數(shù)據(jù)庫,現(xiàn)場查看施工條件可行后,制作井下鉆探指令,經(jīng)相關(guān)人員檢查簽批后存檔并復(fù)印送達(dá)相關(guān)人員。
3.2 編錄、采樣與質(zhì)量控制
巖芯送達(dá)編錄車間后,先清洗并整理巖芯,仔細(xì)檢查巖芯是否放錯(cuò)、放反,木塊是否與巖芯回次匹配,檢查合格后再進(jìn)行編錄。為了實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化、電子化,編錄信息以代碼的形式記錄,代碼與查找表一致,以便于數(shù)據(jù)庫中檢索、Surpac三維礦業(yè)軟件中顯示及智能化處理。
采樣前先布樣,遵循在確保不漏礦情況下少采樣的原則,填寫分樣單,每隔7個(gè)樣品插入1個(gè)檢查樣,檢查樣類型有空白樣、標(biāo)準(zhǔn)樣、重復(fù)樣(粗副樣)、內(nèi)檢樣(細(xì)副樣)4類。每批次樣品結(jié)果返回后,第一時(shí)間檢查插入的檢查樣是否有系統(tǒng)誤差,偶然誤差是否在合理范圍內(nèi)。每月完成一份檢查樣測試質(zhì)量分析報(bào)告,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),分析誤差率、變化趨勢及原因。
同時(shí),為了保證高的巖芯采取率和樣品代表性,鉆孔一般以直徑約76 mm規(guī)格終孔,巖芯切二分之一后送檢。專門訂做了樣品標(biāo)簽,標(biāo)簽防水、抗高溫,在樣品加工過程中不易損壞。每個(gè)標(biāo)簽一個(gè)號碼,如UG101101,每個(gè)樣品一個(gè)標(biāo)簽,確保不重不漏。標(biāo)簽一式四份,巖芯箱中留一份,送樣一般放兩份,但如要求返回粗副樣的則加一份。送樣后及時(shí)將編錄、分樣信息錄入表格,再從前端導(dǎo)入鉆孔數(shù)據(jù)庫?;?yàn)結(jié)果返回檢查無誤后,及時(shí)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。
4 解譯礦體及更新品位控制模型
依據(jù)Surpac三維礦業(yè)軟件提供的二次開發(fā)函數(shù)庫,開發(fā)了豐富的宏命令體系,用于礦體解譯與建模工作。
4.1 在剖面上解譯礦體
打開Surpac三維礦業(yè)軟件,運(yùn)行顯示剖面的宏(View_Section),打開鉆孔數(shù)據(jù)庫、剖面線文件(ore_section1)等,并自動(dòng)將剖面線文件設(shè)為工作目錄,自動(dòng)顯示數(shù)據(jù)庫中鉆孔等工程的樣品品位、樣品已定義過的礦化域信息,品位等級以不同顏色顯示,不同礦化域也以不同顏色顯示。在剖面上,以礦化域邊界圈定礦體。圈定礦體時(shí),可以選擇顯示鉆孔的斷裂、地層、巖性、蝕變、礦化等信息,可同時(shí)顯示幾項(xiàng),展示其相互關(guān)系,利于解譯。
由于鉆孔大多是扇形孔,可沿鉆孔軌跡線作斜剖面以輔助解譯。運(yùn)行“code_orezone”宏命令,為鉆孔相應(yīng)樣品標(biāo)定礦化域號[12-13]。
4.2 在平面上解譯礦體
運(yùn)行“create_level_slices”宏命令以創(chuàng)建分層邊界線。該宏命令自動(dòng)將剖面線按輸入的標(biāo)高切制水平線段,自動(dòng)把水平線放在相應(yīng)水平的文件里,每5 m標(biāo)高一個(gè)線文件。
運(yùn)行“Extract_Sample_Data”宏命令,Surpac三維礦業(yè)軟件會(huì)自動(dòng)顯示數(shù)據(jù)庫信息,并把上面創(chuàng)建的分層邊界線及估值分區(qū)(Estimate_Data)、水平礦體線的文件打開。以分層邊界線為參照,結(jié)合鉆孔信息,圈定水平礦體線。礦體線線號與定義的礦化域號相同。
估值分區(qū)每5 m高作為一個(gè)定義估值區(qū)域的線文件,每個(gè)文件可有多個(gè)估值區(qū)域,以線號為估值區(qū)域號。定義估值區(qū)是為了能及時(shí)更新模型,因?yàn)樯a(chǎn)鉆探不可能一次完成,只能完成一塊估值一塊。
4.3 估算品位控制模型并劃分礦塊
執(zhí)行“Estimate Block Model”宏命令,自動(dòng)從礦塊數(shù)據(jù)庫中查找引用相關(guān)礦化域的估值參數(shù),完成估值。估值時(shí),估算范圍以水平礦體線為邊界,局限在確定的估值區(qū)內(nèi),以水平礦體線同號已標(biāo)定礦化域的鉆孔工程為品位數(shù)據(jù)來源,一次只估5 m高,即一層。
4.4 估算礦塊并更新礦塊數(shù)據(jù)庫
運(yùn)行“View_Estimated_Level”宏命令,Surpac三維礦業(yè)軟件自動(dòng)顯示品位控制模型的一個(gè)分層,同時(shí)打開相關(guān)線文件。按品位等級圈定礦塊,劃分高金礦、正常礦、低金礦、低品位礦、次低品位礦等類型。隨著成本、價(jià)格、回收率等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的變化,這些品位等級邊界是可變的。確定次低品位礦的邊界主要依據(jù)選礦廠的變動(dòng)成本,確定低品位礦的邊界依據(jù)采、選的變動(dòng)成本之和。
運(yùn)行“Calculate_Polygon_Grade”宏命令,點(diǎn)擊需要估算礦塊的閉合線,可以估算出該礦塊的礦量、品位,并自動(dòng)為此礦塊賦予相關(guān)屬性值[14]。輸入此礦塊的編號,要確保所有礦塊與其編號是一一對應(yīng)關(guān)系。估算完后及時(shí)保存,宏命令會(huì)將這些信息保存在線文件的描述字段中。
運(yùn)行“Update_Database”宏命令以更新數(shù)據(jù)庫,將礦塊估算的信息導(dǎo)入礦塊數(shù)據(jù)庫中,同時(shí),礦塊編號也會(huì)在品位控制模型中賦值給相關(guān)模塊。
5 指導(dǎo)采礦
5.1 采礦掘進(jìn)指導(dǎo)
生產(chǎn)過程中,由測量工程師依據(jù)采礦設(shè)計(jì)對巷道進(jìn)行放線與實(shí)測跟蹤。針對斷裂控制的卡林型礦床類型,參考國際先進(jìn)礦山經(jīng)驗(yàn),建立了24 h值班制度,便于及時(shí)獲取采掘掌子面最新地質(zhì)信息,更好指導(dǎo)生產(chǎn)采礦[15-16]。
跟班地質(zhì)工程師要與上一班地質(zhì)工程師當(dāng)面交班,充分溝通生產(chǎn)狀態(tài)與發(fā)生的變化,并仔細(xì)查閱數(shù)據(jù)庫與礦塊圖,對擬工作區(qū)域的生產(chǎn)與地質(zhì)情況進(jìn)行系統(tǒng)了解,形成整體認(rèn)識(shí)。在掘進(jìn)過程中,地質(zhì)工程師要在爆破前對每炮的掌子面進(jìn)行編錄、拍照,近礦體或礦體中的掌子面要采樣化驗(yàn),以指導(dǎo)礦廢分倒。跟班地質(zhì)工程師對掌子面進(jìn)行編錄后,如發(fā)現(xiàn)掌子面巖石礦化蝕變與模型差別大,可能產(chǎn)生礦廢反轉(zhuǎn)時(shí),可進(jìn)行轉(zhuǎn)載;當(dāng)某采場倒數(shù)第二炮掌子面品位低于低品位下限時(shí),則最后一炮需要暫停打眼爆破,等待化驗(yàn)結(jié)果;若進(jìn)路式采場連續(xù)3個(gè)掌子面品位低于次低品位下限時(shí),需要回顧檢查;采場進(jìn)行超設(shè)計(jì)掘進(jìn),沒有把握判定礦廢時(shí),采礦掘進(jìn)一天不能超過一炮,需等待樣品化驗(yàn)結(jié)果;如有地質(zhì)信息顯示在已圈定礦體的邊緣,存在前期未探明的礦體時(shí),必須先利用鑿巖臺(tái)車施工簡易鉆孔,取巖粉樣化驗(yàn)驗(yàn)證,經(jīng)高級地質(zhì)工程師綜合研究、審核確認(rèn),可增加采礦進(jìn)路回采剩余礦石。
每個(gè)采場進(jìn)路或分層采礦結(jié)束前,對已采進(jìn)路頂?shù)装搴蛢蓭瓦M(jìn)行檢查,并根據(jù)測量的實(shí)測圖,使用Surpac三維礦業(yè)軟件進(jìn)行核對分析,如發(fā)現(xiàn)有漏采遺留的邊角礦,通知生產(chǎn)部門以擴(kuò)幫、起底、挑頂?shù)姆绞交厥?。對于轉(zhuǎn)載、擴(kuò)幫、起底、挑頂,超設(shè)計(jì)采礦的品位標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)金價(jià)、成本、回收率的變化,動(dòng)態(tài)調(diào)整[17-22]。
5.2 編錄采樣數(shù)據(jù)
掌子面采樣信息需及時(shí)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。根據(jù)測量巷道的實(shí)測數(shù)據(jù),使用Surpac三維礦業(yè)軟件確定每個(gè)掌子面樣品的起始點(diǎn)礦山坐標(biāo)值及樣品軌跡線的方位角和傾角。由于并不能對每炮及時(shí)實(shí)測,在沒有巷道實(shí)測數(shù)據(jù)的情況下,地質(zhì)工程師只能用測距儀與羅盤的數(shù)據(jù)結(jié)合采場設(shè)計(jì)圖,初步確定孔口坐標(biāo)與方位,待實(shí)測后及時(shí)檢查、調(diào)整。收到實(shí)驗(yàn)室的樣品分析結(jié)果后,使用數(shù)據(jù)庫前端導(dǎo)入。
5.3 指導(dǎo)礦石拉運(yùn)與堆放
編錄取樣后,地質(zhì)工程師根據(jù)最新地質(zhì)成果更新采場狀態(tài)表和地表堆場堆礦圖,于下班前提供給生產(chǎn)采礦部門,供運(yùn)礦卡車司機(jī)查閱并嚴(yán)格按其要求拉運(yùn)堆放。同時(shí),將最新的原礦堆場圖放在固定的文件路徑中,供選礦廠查閱配礦。
由于選礦廠細(xì)菌氧化與碳浸回收的特殊性,對礦石中的砷、汞品位較敏感,地質(zhì)工程師要多查閱品位控制模型,及時(shí)化驗(yàn)從掌子面采集樣品的砷或汞,將高砷、高汞礦分類存放。
6 貧化損失統(tǒng)計(jì)
因貧化損失區(qū)域涉及范圍較小,為避免誤差過大,爛泥溝金礦未使用Surpac三維礦業(yè)軟件的報(bào)告功能來統(tǒng)計(jì)每個(gè)采場的貧化損失。地質(zhì)人員經(jīng)綜合分析和長期實(shí)踐,創(chuàng)新了計(jì)算統(tǒng)計(jì)方法,運(yùn)用Surpac三維礦業(yè)軟件,綜合實(shí)測巷道三維實(shí)體、線文件,礦塊線文件,采礦設(shè)計(jì),在三維空間切制二維剖面,對所有貧化損失的區(qū)域進(jìn)行圈定,再計(jì)算貧化損失量。統(tǒng)計(jì)工作每月進(jìn)行一次,統(tǒng)計(jì)人員嚴(yán)格執(zhí)行《資源儲(chǔ)量管理程序》要求。
6.1 貧化損失分類
爛泥溝金礦貧化損失主要包括以下幾個(gè)方面:①礦體線內(nèi)損失,包括兩幫未貼灰(充填體)損失、頂?shù)装逦促N灰損失;②礦體線內(nèi)邊緣損失,主要發(fā)生在礦體線內(nèi)邊緣,留下寬度不足以增加進(jìn)路或擴(kuò)幫無法完全回收的礦石;③礦體線內(nèi)貧化,主要是采礦時(shí)將上一條進(jìn)路的噴漿灰皮、充填體采下造成的貧化;
④礦體線外貧化,主要是采場超出礦體線邊界,采下品位小于低品位下限的廢石造成的貧化;⑤噴漿掉落貧化,主要是掌子面上的噴漿料及掉落在地上的噴漿料造成的貧化。
6.2 兩幫貧化損失線文件圈定
在Surpac三維礦業(yè)軟件中打開當(dāng)月采場最新實(shí)測線文件和本月之前的采場實(shí)測線文件,只顯示巷道腰線。將本月采場線文件擴(kuò)展0.08 m(0.08 m是噴漿體厚度,而測量需在噴漿后)
打開最新數(shù)據(jù)庫并顯示鉆孔,形成對應(yīng)采場水平剖面,并調(diào)入當(dāng)前采場的水平礦體線或礦塊線,在Surpac三維礦業(yè)軟件界面上可以很清楚看到貧化損失情況,用不同的線將其分類圈定出來,并統(tǒng)計(jì)面積。
6.3 頂?shù)装遑毣瘬p失線文件圈定
在Surpac三維礦業(yè)軟件中調(diào)入當(dāng)月采場最新實(shí)測三維實(shí)體文件及本月之前的采場實(shí)測實(shí)體文件。
打開數(shù)據(jù)庫并顯示鉆孔,調(diào)入當(dāng)前采場的礦體線,按“圖形方式選擇截面線”切剖面,在實(shí)體剖面選項(xiàng)打“√”以將實(shí)體剖面線文件化,然后調(diào)整坐標(biāo)視圖進(jìn)行分類圈定,圈定過程中也要考慮頂板噴漿體厚度。
6.4 貧化損失計(jì)算
將本月采礦的所有采場用不同線號分類圈出貧化損失線文件,對照采場逐一在Surpac三維礦業(yè)軟件上讀取貧化損失線文件的面積,并將面積登記到表格中計(jì)算貧化損失量。
在Surpac三維礦業(yè)軟件中打開鉆孔數(shù)據(jù)庫,對照本月采場,結(jié)合模型和面樣獲得各損失區(qū)域品位,結(jié)果見表1。
7 礦石量平衡及數(shù)據(jù)報(bào)告
7.1 礦石量平衡
依據(jù)《原礦堆場月末測量報(bào)告程序》,以地質(zhì)人員為主,規(guī)范、合理地按月計(jì)算平衡井下出礦量、品位和選礦廠入選礦量的數(shù)據(jù)差異,根據(jù)差異分析,持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)管理措施。
每月最后一天,地質(zhì)工程師使用Surpac三維礦業(yè)軟件畫出能準(zhǔn)確清晰顯示當(dāng)月實(shí)際采礦區(qū)域的月末礦體線,統(tǒng)計(jì)當(dāng)月出礦模型品位和面樣品位。及時(shí)完成井下當(dāng)月所有采空區(qū)實(shí)測,依據(jù)月末礦體線建立當(dāng)月生產(chǎn)的三維礦石實(shí)體和產(chǎn)生的廢石實(shí)體,統(tǒng)計(jì)當(dāng)月生產(chǎn)的礦石量和產(chǎn)生的廢石量;并對地表臨時(shí)存放的礦堆進(jìn)行準(zhǔn)確測量,建立三維DTM模型,與堆場原始地形模型對比,自動(dòng)計(jì)算各礦堆保有礦石體積[23]。
平衡公式為:月初地表礦堆存量+采礦量-選礦廠處理量=月末地表礦堆存量。
7.2 數(shù)據(jù)報(bào)告
利用Surpac三維礦業(yè)軟件中DTM體積運(yùn)算和報(bào)告等功能,可獲得各類測量驗(yàn)收數(shù)據(jù),如堆場保有量、井下出礦量等。
采用Surpac三維礦業(yè)軟件塊體模型中的報(bào)告功能,可根據(jù)品位等級、坐標(biāo)、實(shí)體等不同的約束條件方便地報(bào)告出資源數(shù)據(jù),如采出資源、保有資源等,同時(shí)在編制計(jì)劃、探采對比、調(diào)整采礦品位邊界等工作中廣泛應(yīng)用。報(bào)告方法如下:載入模型→設(shè)置報(bào)告文件格式→設(shè)置要報(bào)告的元素及其分組→加載約束條件→報(bào)告結(jié)果。
8 結(jié) 論
爛泥溝金礦引入國際先進(jìn)礦山的工作理念和方法,搭建地質(zhì)、測量、采礦及生產(chǎn)管理人員共享共用的工作平臺(tái),統(tǒng)一使用Access數(shù)據(jù)庫和Surpac三維礦業(yè)軟件開展工作。根據(jù)需求建立了3個(gè)數(shù)據(jù)庫、4個(gè)三維模型,為技術(shù)人員使用三維軟件及三維可視化工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),并取得以下成果:
1)引入國際先進(jìn)工作理念和方法,重視全過程工作管理,按照相關(guān)法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范要求,結(jié)合最佳工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),制定了十多份標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)工作程序,提高了工作質(zhì)量,控制了安全風(fēng)險(xiǎn),縮短了學(xué)習(xí)時(shí)間。
2)結(jié)合實(shí)際建立了礦山坐標(biāo)系,將北坐標(biāo)線方向與勘探線方向設(shè)為一致,并依據(jù)Surpac三維礦業(yè)軟件提供的二次開發(fā)函數(shù)庫開發(fā)了豐富的宏命令體系,應(yīng)用于礦體解譯、模型建立等多項(xiàng)工作,極大地提高了工作效率,降低了工作難度。
3)基于卡林型金礦的特點(diǎn),爛泥溝金礦實(shí)施鉆探先行,施工了大量高質(zhì)量的生產(chǎn)鉆探孔,進(jìn)一步準(zhǔn)確控制了礦體;將地質(zhì)編錄內(nèi)容代碼化,導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫后可便捷地進(jìn)行三維可視化操作和地質(zhì)解譯工作;使用國際上通用的檢查樣插入制度,有效控制了地質(zhì)樣品檢驗(yàn)質(zhì)量。
4)爛泥溝金礦十分注重資源的集約開發(fā)與綜合利用,始終堅(jiān)持先進(jìn)的國際化管理理念和技術(shù)方法,不斷融入國內(nèi)管理和技術(shù)優(yōu)勢,以管理創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新,以技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)企業(yè)發(fā)展,可為國內(nèi)同類型礦山企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)管理及與國際接軌提供借鑒和指導(dǎo)。
[參 考 文 獻(xiàn)]
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International technical management system of production geology in Lannigou Gold Mine
Lu Yumin1,Zheng Lulin2,Yang Ming1,Xiang Hong1,F(xiàn)u Lan'en1,Zhang Kai1
(1.Guizhou Jinfeng Mining Co.,Ltd.;2.Mining College of Guizhou University)
Abstract:Lannigou Gold Deposit is a typical Carlin-type gold deposit.The ore body mainly exists in the fracture zone,and the surrounding rock is mainly semi-hard soft bedded clastic rock.Lannigou Gold Mine chooses the upward slicing cemented filling mining method for production and mining.With the introduction of advanced international working concepts and methods,and Access database and Surpac 3D mining software used as the main tools,a complete database system and a number of practical 3D DTM models,entity models and block models are established,and a shared working platform for geological work,surveying,mining and production managers; based on the secondary development function library provided by Surpac software,a rich macro command system is developed,and widely used in drilling design,ore body interpretation,and model building.The work of drilling design,geological logging,database management,ore body interpretation,production guidance,loss and dilution statistics,metal balance,and data acquisition can be completed with high efficiency and high quality and promotes the intensive development and comprehensive utilization of mineral resources.This paper introduces the geological working method of production in Lannigou Gold Mine,in the hope that it can provide a new idea and inspiration for the geological team of similar mines in China.
Keywords:production geology;international technical management system;database;3D mining software;Lannigou Gold" Mine;macro command system
收稿日期:2023-07-18;" 修回日期:2023-10-13
基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41962008);貴州省卡林型金礦成礦與找礦科技創(chuàng)新人才團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(黔科合平臺(tái)人才-CXTD〔2021〕007)
作者簡介:魯裕民(1972—),男,高級工程師,從事礦山地質(zhì)及管理工作;E-mail:2909821252@qq.com
*通信作者:鄭祿林(1983—),男,教授,博士,從事基礎(chǔ)地質(zhì)、安全工程教學(xué)及科研工作;E-mail:llzheng@gzu.edu.com