鉛硐山生產探礦設計的優化

摘 要：文章根據鉛硐山鉛鋅礦床地質成礦規律，建立鉛硐山鉛鋅礦體賦存模型，結合1380米生產探礦、采礦實踐，提出了減少探礦工程量，節約探礦成本的可行性方案，采用多剖面聯合分析法為生產探礦方案進行優化。

關鍵詞：礦體賦存模型；生產探礦；設計優化

1 鉛硐山鉛鋅礦情況介紹

鉛硐山鉛鋅礦在1994年建設投產，設計規模為年產39.6萬噸礦石量，實際生產規模已經達到年產礦石量46萬噸。要保證生產持續進行，必須優先做好探礦工作，在達到探礦目的基礎上提高探礦工程效率，減少探礦成本投入，使探礦方案更加優化，有必要根據礦體地質特征建立礦體賦存模型，采用多剖面圖聯合分析法進行綜合分析研究，從而做出更有利的探礦設計。

2 鉛硐山鉛鋅礦區地質特征

鳳縣鉛硐山鉛鋅礦床位于秦嶺泥盆系多金屬礦帶中段的鳳太礦田西南部。礦區出露地層以中泥盆統古道嶺組（D2g2）和星紅鋪組（D2x1）淺變質碳酸鹽巖、泥質碎屑巖為主，上覆第四系殘積-坡積物。礦區構造以東西走向的鉛硐山背斜為基本格局，其核部為古道嶺組含碳生物灰巖，兩翼為星紅鋪組薄層灰巖及千枚巖。軸面走向為：275-285°，同時背斜向西傾伏，傾伏角35-39°。區內斷裂構造發育中等，主要有走向EW、NE、NW向三組，EW向斷裂規模較大，而NW、NE向斷裂數量較多，且為成礦后斷層，將礦體斜向切割錯動。

2.1 地層

區內出露地層為中泥盆統古道嶺組上巖性段（D2g2）；星紅鋪組下巖性段（D2x1）地層及第四系（Q）。賦礦層位為中泥盆統古道嶺組上巖性段頂部（D2g2）與星紅鋪組底部（D2x11-1）過渡層。各組地層由老到新分述如下：

（1）中泥盆統古道嶺組上巖性段（D2g2）：該層為本礦床主要含礦層位，分布于礦區中東部及北部，作近東西向延展，巖性為含炭生物微晶灰巖夾千枚狀含炭生物碎屑微晶灰巖及少量微晶灰巖、方解石絹云母千枚巖、鈣質千枚巖等扁豆體，含大量珊瑚類、蟲孔化石及少量腕足類化石。礦體多出露于該層頂部與星紅組地層的接觸部位。層厚大于160米。

（2）中泥盆統星紅鋪組下巖段（D2x1）：分布于鉛硐山背斜兩翼及西部傾伏端，位于Ⅰ、Ⅱ-1號礦體之上，在礦床范圍內共分三大層，現分述如下：

第一層（D2x11）劃分為兩小層：

①（D2x11-1）：為Ⅰ、Ⅱ-1號礦體的上盤圍巖，是賦礦層位。下部由薄層微晶灰巖夾薄層炭質絹云母千枚巖組成，上部為炭質絹云母千枚巖與薄層微晶灰巖互層并夾少量鐵白云質絹云母千枚巖。沿走向和傾向，巖性變化均較大，總的趨勢是由東向西薄層灰巖減少，千枚巖相應增多，自下而上，薄層灰巖逐漸減少而炭質千枚巖增多。該層含大量腕足類和海百合莖化石，與下伏地層為整合接觸。最小厚度10米，最大厚度51米。

②第二層（D2x11-2）：下部為鐵白云質千枚巖，上部為薄層微晶灰巖與方解石絹云母千枚巖、炭質絹云母千枚互層。此層巖性走向上有變化，7勘探線以東為鐵白云質千枚巖，向西漸變為方解石絹云母千枚巖，在薄層灰巖中含腕足類和海百合莖化石。該層與其上覆地層間為整合接觸。層厚64-95米。

第二層（D2x12）：分布在鉛硐山背斜的南側及西南端，礦區南部，由含綠泥石絹云母千枚巖夾薄層微晶灰巖鐵白云質絹云母千枚巖組成。廣泛發育有不規則狀石英脈體，在薄層微晶灰巖中含少量腕足類化石。該層與其上伏地層呈整合接觸。層厚20-70米。

④第三層（D2x13）：出露于礦區西南部，巖性為鐵白云質絹云母千枚巖夾薄層微晶灰巖透鏡體，層厚大于40米。

（3）第四系松散堆積物（Q）：主要分布在礦區西部、南部。其成因類型包括風化系列的殘積物、斜坡系列坡崩積物和水成系列的沖洪積物，覆于上述地層之上，厚度0～40米。

2.2 構造

礦區大地構造位置位于秦嶺地槽系北緣，禮縣-柞山冒地槽中段。區內褶皺、斷裂發育，褶皺（背斜）控制鉛鋅礦體。

礦區構造以東西向走向的鉛硐山背斜為基本格局，其核部為古道嶺組含碳生物灰巖，兩翼為星紅鋪組薄層灰巖及千枚巖。軸面走向為：275-285°，同時背斜向西傾伏，傾伏角35-39°。北翼地層走向264-277°，南傾72°-79°；南翼地層走向285-310°，上部南傾76-88°，深部北傾75°。背斜鞍部有一小向斜，鉛硐山鉛鋅礦床主要賦存于鞍部兩側，呈馬蹄形彎曲展布。

礦床內斷裂構造發育中等，主要有走向（東西向）、斜向（北西向及東北向）兩類三組。前者斷裂規模較大；后者數量較多，且為成礦后斷層，將礦體斜向切割錯動。

①走向斷層（F1）

主要為成礦前斷層，成礦后也有活動，多發育于古道嶺組與星紅鋪組的界面間，斷層產狀與褶曲軸面產狀一致，局部有斜切層理現象。概述如下：

F21：位于礦床西南部，為壓扭性逆斷層。地表延長800多米，走275-295°，傾向北北東，傾角61-63°。斷層面呈波狀彎曲。斷層破碎帶寬0.05-1米，垂直斷距270米，水平斷距14米。

②北西向斜向斷層組（F2）

為成礦后斷層，分布在Ⅰ號礦體2A-10勘探線間，切割背斜北翼，錯開礦體，沿礦體走向大概呈等間距出現，其間隔為幾十米到100米左右。斷層主要表現為平移性質，其位移共同規律是北東盤向南東移動水平錯距一般數米-一、二十米。

F21：分布于6-10勘探線間，為壓扭性平移斷層。長約150多米，破碎帶寬0.5-2.0米，延深130米，走向300-310°，傾向南西，傾角60-80°。斷層面較光滑。上盤向上、向北西錯動，垂直斷距39米，水平斷距73米。

F22：分布于6號勘探線附近，為壓扭性平移斷層。長約100多米，走向302-310°，傾向南西，傾角62-71°。斷層面較平直。垂直斷距7米，水平斷距6米。

F23：分布于5號勘探線附近，為壓扭性平移斷層。長約100多米，走向300-310°，傾向南西，傾角60-80°。斷層面較光滑。斷層破碎帶寬0.5-6米，垂直斷距13米，水平斷距55米。

F26：為一隱伏斷層，分布7A勘探線附近。長55米，破碎帶寬0.2-1.0米，延深約60米，走向302-310°，傾向南西，傾角54-59°，將Ⅰ號礦體斷開，水平斷距24米，垂直斷距15米。

1.3 蝕變

礦區主要圍巖蝕變為硅化、鐵方解石化、鐵白云石化和黃鐵礦化，這些蝕變是本區鉛鋅礦成礦的直接標志，發育于鉛鋅礦體中及距離礦體1-2米的近礦圍巖中。

3 鉛硐山鉛鋅礦床礦體賦存規律及模型

鉛硐山鉛鋅礦床的主礦體為Ⅰ#、Ⅱ-Ⅰ#、Ⅱ-2#三個礦體。主要分布在鉛硐山背斜的兩翼及鞍部，Ⅰ#礦體產出于背斜北翼及鞍部，Ⅱ-Ⅰ#礦體產出于背斜南翼，均賦存于古道嶺組灰巖與星紅鋪組千枚巖之接觸帶。礦體均呈似層狀、透鏡狀產出，與圍巖界線清晰。鉛硐山背斜轉折構造端疊加部位常疊加小的向斜，容易成為賦存礦體部位。根據以上規律，可以看出鉛硐山鉛鋅礦床一般賦存在背斜兩翼及疊加褶皺部位。

4 生產探礦情況介紹

鉛硐山鉛鋅礦床中段探礦一般是50米×50米，對礦體較復雜區域或斷層切斷礦體區域，探礦加密到50米×25米。從1480中段以上生產探礦及采礦實踐來看是滿足了要求。1480中段以上因717地質隊進行了詳細的勘探，況且礦體也比較規整，礦體連續性好。但從1480中段開始，鉛硐山鉛鋅礦體變化很大。從中段探礦來看，1#礦體連續性差，2#礦體夾石變厚。特別是1430中段、1380中段，礦體連續性很差，上下中段難以對應。這就要求必須對中段探礦進行加密探礦，加密探礦一般應以25米×25米合宜。

5 生產探礦設計及其優化

為了使生產探礦設計滿足采切要求，并且減少探礦工程量，必須做到探礦方案優化。根據鉛硐山鉛鋅礦床成礦規律，建立了礦體賦存模型。然后進行多剖面聯合分析，即采用縱投影圖和橫剖面圖。先用縱投影圖進行礦體側伏情況分析，然后根據橫剖面進行上下中段礦體的復合。必要時參考礦體及巖層產狀進行多剖面分析比較。然后確定最優化探礦設計。生產探礦要參考上下左右前后六個方面綜合比較分析。比如1380中段1#礦體7#、6#、5#天井探礦。如圖所示：

如果僅從上下中段分析復合，礦體是連續的。如果結合縱投影圖來分析，因縱投影圖上東部斷層拉空區側伏過來，造成上下中段賦存礦體而中段之間沒有礦體。如果做25米×25米，顯然不能滿足要求。必須要再作一層探礦。這樣就能達到目的。這樣顯然增加了探礦工程量。如果提前采用多剖面聯合分析法進行分析，斷層拉空區可能無礦，只作到25米×50米，然后再補充一層探礦。這樣就既達到目的，又節省了工程量。結合縱投影圖做出的剖面圖。通過多剖面分析法至少可以減少探礦工程量50米。

6 結束語

通過鉛硐山鉛鋅礦歷年來探礦設計及實施情況來看，要做到探礦方案優化，必須先采用多剖面聯合分析法進行礦體側伏和縱向分析，對于斷層，要作上下中段分析。探礦時要考慮要有工程控制斷層。中段探礦一般按50米×50米，復雜礦體，連續性差部分采用25米×50米。副中段探礦一般按50米×25米。復雜礦體，斷層及其拉空區附近礦體要適當加密到25米×25米。加密探礦設計首先要考慮采用多剖面聯合分析法，分析可能出現的地質現象，有時需要做適當調整，確保探礦工程達到目的，減少不必要的探礦工程。只有這樣才能做好生產探礦設計優化。

參考文獻

[1]717地質隊.陜西鳳縣鉛硐山鉛鋅礦地質勘探總結報告[R].1985.

作者簡介：路會斌（1970，3-），男，籍貫：陜西省鳳翔縣，現職稱：工程師職稱，學歷：大學本科，研究方向：地質礦產勘查專業。