Micromine軟件在石湖金礦探采對比分析中的應(yīng)用

李春章　杜登峰　宋立方　李永會　朱衛(wèi)東

(1.河北省地礦局第十一地質(zhì)大隊；2.石湖金礦)

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Micromine軟件在石湖金礦探采對比分析中的應(yīng)用

李春章1杜登峰1宋立方1李永會1朱衛(wèi)東2

(1.河北省地礦局第十一地質(zhì)大隊；2.石湖金礦)

摘要基于Micromine軟件，建立了石湖金礦115-6-1礦體探采2個階段的三維模型，并對探采2個階段的礦體特征、地質(zhì)構(gòu)造特征和資源儲量進(jìn)行了綜合對比分析。針對該礦地質(zhì)勘探工作中存在的不足之處，提出了合理建議，為類似礦山的勘查工作提供參考。

關(guān)鍵詞Micromine軟件探采對比礦體特征地質(zhì)構(gòu)造資源儲量

石湖金礦位于河北省靈壽縣新開鄉(xiāng)，礦區(qū)由土嶺、石湖、上白岔、玉泉莊等4個礦段組成，1993年經(jīng)河北省儲量委員會批準(zhǔn)的C+D級儲量達(dá)22.28 t，為河北省內(nèi)大型的石英脈型金礦。石湖金礦在開采過程中發(fā)現(xiàn)，勘探、開采2個階段的礦體特征、地質(zhì)構(gòu)造特征和資源儲量發(fā)生變化。為分析該金礦在勘探階段確定的勘探類型、采用的勘探手段以及工程間距布置的準(zhǔn)確性，本研究結(jié)合Micromine軟件[1-3]，通過分別建立探采2個階段的三維立體模型，分析探采2個階段礦體特征、地質(zhì)構(gòu)造特征和資源儲量的變化情況，為提高類似礦山的勘查工作水平提供參考。

1礦山概況

石湖金礦是一家具有采、選、冶綜合能力的國有礦山企業(yè)，籌建于1987年11月，1993年3月建成投產(chǎn)，日處理礦石150 t。116#礦脈提交勘探報告以后，經(jīng)全面升級改，采選能力提高為日處理礦石300 t。截至2012年底，116-5-1礦體基本回采完畢，共開采金資源儲量3 073 kg，平均品位12.23×10-6。116#脈位于石湖礦段北部，為一含金蝕變破碎帶，地表出露長約1 000 m，寬3～10 m，走向310°，傾向NE，傾角45°～75°。116#脈共查明礦體12個，其中116-5-1礦體為該礦脈的主礦體，其資源儲量占116#脈總資源儲量的50%以上。116-5-1礦體位于60#～53#線標(biāo)高425～685 m，礦體總長約370 m，延深大于300 m，沿走向最大不間斷連續(xù)長165 m。礦體形態(tài)呈不規(guī)則的薄板狀，膨縮及尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象明顯，局部見有分枝復(fù)合現(xiàn)象，礦體厚0.27～6.28 m，平均水平厚度1.95 m，厚度變化系數(shù)82.89%，屬厚度較穩(wěn)定型礦體，平均品位16.05×10-6，品位變化系數(shù)150.45%，屬組分分布較均勻型礦體。該礦體52#線以北部分賦存于石英閃長玢巖底板的蝕變破碎帶中，礦體走向327°～342°，傾向NE，傾角48°～70°。52#線以南礦體則賦存于與石英閃長玢巖脈呈 “人”字型相交的近SN向次級構(gòu)造帶中，礦體走向356°(523 m中段)～7°(563 m中段)，傾向NE，傾角46°～75°。

為探求控制的116-5-1礦體(C級)資源儲量，在勘探階段施工了441 m斜井，在523，563 m標(biāo)高各施工了一沿脈坑道對礦體進(jìn)行控制，每50 m施工一穿脈坑道對礦體進(jìn)行揭全，坑道上下各用2排鉆孔(網(wǎng)度為50 m×(40～80 m))控制。該礦體品位變化較明顯，品位和厚度之間無明顯相關(guān)性。Au品位與礦石中多金屬硫化物含量程正相關(guān)關(guān)系，其中最主要的是與閃鋅礦的含量關(guān)系最為密切。116-5-1礦體標(biāo)高500～600 m Au品位較高，特別是該礦體563 m中段左右、石門至52#線間礦體的厚度大，礦石品位較高。116-5-1礦體賦存于116#蝕變破碎帶中石英閃長玢巖脈的底板，礦體走向338°～352°，傾向NE，傾角48°～70°。截至2012年12月底，保有資源儲量主要賦存于443 m標(biāo)高以下54#～55#線，礦體呈不規(guī)則薄脈狀，沿走向和傾向局部較連續(xù)。礦體沿走向最大連續(xù)長度72 m，位于443 m中段53#～55#線，目前，該礦體沿傾向最大延深推斷至423 m標(biāo)高，深度為20 m。

2探采對比分析

2.1技術(shù)路線

本研究工作資料來源：勘探階段為1993年7月冶金部第一地質(zhì)勘查局五二〇隊提交的《河北省靈壽縣新開鄉(xiāng)土石金礦區(qū)石湖礦段116#脈勘探地質(zhì)報告》；開采階段為2013年7月河北省地礦局石家莊綜合地質(zhì)大隊提交的《河北省靈壽縣中國黃金集團(tuán)石湖礦業(yè)有限公司石湖金礦區(qū)資源儲量核實報告》、《2011、2012、2013年度儲量年報》以及礦山生產(chǎn)探礦等資料。共收集勘探階段鉆孔資料45件，并詳細(xì)收集了開采階段各水平采掘平面圖。本研究技術(shù)路線見圖1。

圖1　技術(shù)路線

2.2礦體三維建模及儲量計算2.2.1數(shù)據(jù)庫構(gòu)建

數(shù)據(jù)采集包括勘探階段鉆孔測量數(shù)據(jù)、樣品數(shù)據(jù)和開采階段測量數(shù)據(jù)、樣品數(shù)據(jù)?？碧诫A段鉆孔數(shù)據(jù)為45個鉆孔的井口坐標(biāo)及測斜數(shù)據(jù)，編錄基線拐點坐標(biāo)測量數(shù)據(jù)?？碧诫A段樣品數(shù)據(jù)為礦區(qū)鉆孔工程的全部樣品數(shù)據(jù)，樣品總數(shù)為46件，分析元素為Au。開采階段數(shù)據(jù)主要來源于各采礦水平采掘工程平面圖，形成各采區(qū)平面范圍及厚度數(shù)據(jù)，樣品數(shù)據(jù)來自礦方。將上述各類數(shù)據(jù)輸入Micromine軟件，構(gòu)建了鉆孔數(shù)據(jù)庫。應(yīng)用Micromine軟件進(jìn)行礦體地質(zhì)域的圈定和資源儲量估算，用數(shù)據(jù)庫檢查功能，對井口文件、測斜文件以及樣品分析結(jié)果進(jìn)行檢查和修改，直至無錯誤為止，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用Micromine軟件進(jìn)行礦體地質(zhì)域圈定和資源儲量估算。本研究所使用的數(shù)據(jù)類型齊全、相互匹配，可滿足資源儲量估算的需要。

2.2.2勘探階段礦體模型

勘探階段礦體模型創(chuàng)建過程包括由數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建鉆孔軌跡、創(chuàng)建每條勘探線的剖面解譯線、由一系列剖面解譯線生成線框模型。石湖金礦116-5-1礦體勘探階段礦體模型見圖2。

2.2.3開采階段礦體模型

基于采掘工程平面圖、各采礦水平采礦巷道的測量坐標(biāo)及厚度數(shù)據(jù)，構(gòu)建各類開采水平線文件，由線文件連成線框，生成的開采階段礦體模型和探采對比模型分別見圖3、圖4。

2.2.4儲量估算

(1)勘探階段礦。根據(jù)礦體地質(zhì)特征(薄層狀、品位變化大，密度為3.39 t/m3)，采用Mircomine軟件的封閉多面體法估算礦塊的礦石量，采用距離反比加權(quán)法估算金屬量。

圖2　勘探階段礦體模型

圖3　開采階段礦體模型

圖4　勘探階段與開采階段模型對比

(2)開采階段。根據(jù)開采階段礦體模型, 采用Mircomine軟件的封閉多面體法估算礦塊的礦石量，采用每個采區(qū)平均品位與礦石量相乘的方法估算金屬量(表1)。

表1　探采2個階段礦石量、金屬量　t

2.3討論

(1)利用Micromine軟件創(chuàng)建的礦體模型可直觀地反映探采2個階段的礦體空間變化情況，經(jīng)對比，探采2個階段礦體總體表現(xiàn)為上部變化較小，下部變化特別大，而采礦階段礦體變得更為復(fù)雜，勘探階段至采礦階段，礦體形態(tài)由簡單型變?yōu)閺?fù)雜型。

(2)利用該礦原地質(zhì)報告資料僅能計算礦體面積重疊率，即礦體投影面積的重疊率，無法反映礦體在空間上的重疊情況，而利用軟件Micromine軟件的布爾運算功能，可較方便地計算出探采2個階段的礦體模型在三維空間上的體積重疊率，經(jīng)計算，探采2個階段礦體的重疊部分體積為7040m3，重疊率為10.07%，重疊部分礦石量為23865.64t。可見，探采2個階段重疊部分較少，反映礦體形態(tài)較復(fù)雜。

(3)通過Micromine軟件估算得到的礦石量和金屬量，與原儲量核實報告相比，勘探階段礦石量誤差為6.5%，開采階段誤差僅為0.02%，2個階段計算的礦石量誤差均較小，說明該軟件創(chuàng)建的礦體模型與礦體的實際情況較吻合。該軟件估算的金屬量與開采階段較接近，說明該軟件采用的封閉多面體-距離反比加權(quán)儲量估算法有效。該軟件估算的金屬量與勘探階段相比，誤差較大，說明勘探階段工程控制不夠，影響了儲量估算的準(zhǔn)確性。

3結(jié)語

以石湖金礦115-6-1礦體為例，基于Micromine軟件構(gòu)建探采2個階段的礦體三維立體模型，并對礦床地質(zhì)構(gòu)造、礦體賦存狀態(tài)、資源儲量等方面進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明，勘探階段掌握的工程數(shù)據(jù)較少，尤其是控制礦體的工程數(shù)據(jù)少，使得對礦床勘探類型和地質(zhì)構(gòu)造的認(rèn)識均存在片面性，未能反映礦體的真實賦存狀態(tài)，礦石量和金屬量的估算誤差較大。為此，建議在對類似石湖金礦的礦床進(jìn)行勘探時，有必要加密工程控制，工程網(wǎng)度由50 m×40 m加密至40 m×30 m較適宜。

參考文獻(xiàn)

[1]李新本，馬麟，汪虎福，等.Micromine軟件在礦山地、測、采中的應(yīng)用[J].地球，2014(3)：112-113.

[2]李延峰，許逢明，陳壯，等.Micromine三維地質(zhì)建模及其地質(zhì)意義[J].吉林地質(zhì)，2013(3)：124-126.

[3]雷杰.Micromine軟件在礦山地質(zhì)中的應(yīng)用[J].新疆有色金屬，2009(3)：68-70.

(收稿日期2015-11-01)

李春章(1970—)，男，高級工程師，054000 河北省邢臺市鋼鐵北路416號。