矽卡巖型銅礦床礦體邊部殘礦資源回收技術(shù)研究

方大宏，牛海濤

（銅陵有色股份鳳凰山礦業(yè)有限公司，安徽 銅陵 244000）

1 研究背景

銅陵市鳳凰山礦區(qū)藥園山銅礦位于銅陵市東南35公里，為中型銅礦床，伴有鐵、硫、金、鉬等礦產(chǎn)，為典型的矽卡巖型銅礦床。

礦山1953年起進(jìn)行礦產(chǎn)勘查，六十年代提交礦床儲(chǔ)量報(bào)告，七十年代初正式投產(chǎn)，至今已服務(wù)50年。礦體賦存于三疊系下統(tǒng)南陵湖組石灰?guī)r（已變質(zhì)為大理巖）與花崗閃長(zhǎng)巖接觸帶上，次要礦體、零星小礦體多賦存于主礦體附近的大理巖或花崗閃長(zhǎng)巖中。采用底盤(pán)中央對(duì)角式開(kāi)拓方式，上向水平分層尾砂充填法。

礦體主要發(fā)育在接觸帶位置、其次為大理巖、花崗閃長(zhǎng)巖中，少量為石英二長(zhǎng)巖。礦床水平投影呈弧型，透鏡狀，走向長(zhǎng)約800m，傾向延伸160m～976m，傾向延伸最小的為25線，延伸最大的為40線，勘探網(wǎng)度111b（B）為50mx60m，生產(chǎn)探礦加密一倍。見(jiàn)礦厚度最大83.1m，最小0.7m，平均25.4m，傾角70°～90°，為典型的急傾斜中厚至厚礦體。礦體厚度由淺部到深部明顯變薄，趨于尖滅。上盤(pán)為花崗閃長(zhǎng)巖，暴露易風(fēng)化；下盤(pán)為大理巖，巖石穩(wěn)固性較好。

2 礦山數(shù)字化情況

基于礦山采掘資料，利用AutoCAD制圖軟件，構(gòu)建了礦山生產(chǎn)系統(tǒng)圖，中段平面圖，礦體橫縱剖面圖、采場(chǎng)回采設(shè)計(jì)圖等。礦山目前尚未利用3DMine、Dmine等三維建模軟件構(gòu)件礦床的三維模型，相關(guān)的地質(zhì)信息、鉆孔資料、井巷工程，相互間的關(guān)系未能直觀的呈現(xiàn)，為了更好的服務(wù)生產(chǎn)，需對(duì)已有資料進(jìn)行水平和垂直方向的仔細(xì)研究，要求技術(shù)人員具有較強(qiáng)專(zhuān)業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。

3 研究方法介紹

3.1 開(kāi)采現(xiàn)狀

礦床開(kāi)拓到-440m中段，開(kāi)采礦體為主礦體Ⅱ#礦體，開(kāi)采范圍為29線至39線，自南東向北西分別劃分為1#S、1#N、2#、3#、5#、6#采場(chǎng)。Ⅱ#礦體北沿端部為6#采場(chǎng)，追索礦體見(jiàn)到大理巖尖滅，無(wú)礦化及構(gòu)造容礦空間；南沿為1#S采場(chǎng)，采場(chǎng)邊界范圍為38線至38A線，礦體向頂盤(pán)閃長(zhǎng)巖偏移，有輝綠巖穿插礦體，走向上有尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象，最小厚度0.5m，走向變化較大。經(jīng)分析，可對(duì)Ⅱ#礦體南沿端部進(jìn)行探礦，探明邊殘資源，若盲目進(jìn)行探礦勢(shì)必影響采場(chǎng)正常采礦，需對(duì)已掌握資料認(rèn)真研究，確定是否存在有開(kāi)采價(jià)值殘礦資源。

3.2 平面模型構(gòu)建

圖1 礦體平面及垂直模型構(gòu)建示意圖

根據(jù)1#S采場(chǎng)底板回采至-371.6m水平時(shí)，整個(gè)采場(chǎng)可采面積逐漸變小，礦體在勘探線38A線處厚度0.5m，呈條帶狀伴有大理巖夾層。鉆孔資料顯示在39線-371.6m水平礦體見(jiàn)礦厚度約3.0m，礦體滿足可采厚度指標(biāo)要求。為確保勘探鉆孔資料的可信程度，分別與38S-A、38S-B、39S小鉆機(jī)鉆孔資料進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)礦位置與1#S采場(chǎng)礦體收縮處距離約25m，夾角13°至15°，預(yù)測(cè)可新增采場(chǎng)面積約500平米，并初步確定預(yù)測(cè)礦體的方位、坐標(biāo)位置，體積、范圍、形態(tài)。

3.3 垂直模型構(gòu)建

Ⅱ#礦體延伸至39A線，厚度自北向南膨脹變大，揭露面積約730平米。1#S采場(chǎng)上部為-360m中段巷道和18#采場(chǎng)，頂板與-360m中段坑道底板頂?shù)字鶅H有5m～6m，推測(cè)該采場(chǎng)礦體走向及界線將向頂盤(pán)方向和39A勘探線以南延伸并擴(kuò)展變大。

頂盤(pán)閃長(zhǎng)巖與礦體接觸面不規(guī)整、輝綠巖發(fā)育、裂隙較發(fā)育且滲水現(xiàn)象嚴(yán)重，底盤(pán)大理巖與礦體接觸面較為規(guī)整，裂隙發(fā)育較弱。可預(yù)測(cè)自北向南礦體先向頂盤(pán)閃長(zhǎng)巖偏移，再向底盤(pán)大理巖偏移，最后整體偏向閃長(zhǎng)巖，走向上為S型變化。

3.4 回采技術(shù)方案

方案確定了兩路掘進(jìn)探礦路線，一路從采場(chǎng)礦體內(nèi)部追索礦體，另一路在底盤(pán)大理巖處沿北偏東70°方向掘進(jìn)。待掌子面見(jiàn)到閃長(zhǎng)巖，通過(guò)巖性帶和蝕變帶進(jìn)行探礦方向調(diào)整。礦石指標(biāo)控制方面要求編錄和取樣工作要跟進(jìn)，及時(shí)確定礦石類(lèi)型、品位、厚度。

采礦技術(shù)方面采取以探為主、采礦為輔，防止空間暴露面積過(guò)大，影響探礦路線的安全。當(dāng)探礦路線獨(dú)頭較長(zhǎng)，在采場(chǎng)南段新增人行天井與-360m巷道貫通，確保新鮮風(fēng)流及時(shí)補(bǔ)充到采場(chǎng)。

4 實(shí)施結(jié)果與分析

（1）根據(jù)采場(chǎng)探礦效果，探明礦體與原采場(chǎng)礦體呈啞鈴型連接，擴(kuò)大采場(chǎng)面積約550m2，利用1#S采場(chǎng)系統(tǒng)對(duì)新探明礦體進(jìn)行回采，探礦方案合理有效。

（2）礦床南端，巖體與圍巖多出現(xiàn)穿插分布，巖脈發(fā)育明顯，對(duì)巖石的破壞性較強(qiáng)，在回收礦石資源過(guò)程中，應(yīng)先預(yù)留原巖礦柱，保證采區(qū)回采過(guò)程中頂?shù)装灏踩?/p>

（3）結(jié)合礦山生產(chǎn)條件，利用3DMine、Dmine等礦業(yè)軟件對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬，制定系統(tǒng)的探礦方案，實(shí)現(xiàn)采探的優(yōu)化組合。