小口徑坑內鉆在大水金礦實際探礦工作中的應用效果分析

張兆佳，潘中奎，羅應晗

（甘肅省地質礦產勘查開發局第三地質礦產勘查院，甘肅 蘭州 730050）

1 概述

甘肅瑪曲大水金礦床是原甘肅地質三隊于1990年發現的超大型金礦，該金礦床規模大、品位高，且礦石成分簡單、易于采選。瑪曲大水金礦自開采以來，年產黃金在1.5t以上，總儲量逾百噸。礦山向深部開采，品位急劇下降，找礦效果日益欠佳，再加上中淺部區域（3490m以上）探礦空間變小、可開采利用資源量不足等問題日益突出，如何在現有技術下開展工作尋求新礦體已成為礦山燃眉之急。

1.1 大水金礦礦區地質特征

礦區位于秦嶺造山帶西段南帶忠格扎拉—大水金成礦亞帶上，屬于西秦嶺南亞帶。礦區內地質構造復雜，成礦條件優越。區域內出露地層有泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系以及第四系，其主要礦石巖性為土黃色-淺灰色泥質灰巖、淺灰色-灰白色中厚層狀灰巖、淺紅褐色花崗閃長巖、灰黑色黑云母閃長玢巖、淺紅褐色-灰白色中細礫礫巖等，且區域內各類巖石受地質作用影響，不同程度存在硅化、赤褐鐵礦化蝕變特征，巖石硬度變化大，賦礦條件較好。

1.2 大水金礦鉆探施工情況

大水金礦自1990年發現，開發至今已二十余年，開采方式已由早期的露天開采轉為地下施工，開采深度為350m，控制礦體深度達到了440m。2006年～2009年，大水金礦鉆探的施工主要以地表鉆（孔徑為75mm）為主，基本完成了對礦區范圍內的有利成礦部位的有效控制；2010年～2015年，大水金礦鉆探工程的施工以坑內鉆（孔徑為60mm）為主，通過對以往鉆孔和坑道內的礦化線索的加密控制，基本完成了對礦區內主礦體的有效控制，控制間距為40m×40m，局部區域達到了20m×20m；自2016年以來，為實現大水金礦中淺部區域（3490m以上）的“無縫化”勘探，大水金礦引進了更為便捷的小口徑坑內鉆（孔徑為47mm）進行施工，且經過三年的小口徑坑內鉆的施工，大水金礦在老巷道、老采區及周邊區域的再度評價工作中取得了良好的探礦效果，小口徑坑內鉆的施工也越來越受到礦山的青睞。

2 小口徑坑內鉆在大水金礦中的應用

2.1 小口徑坑內鉆在大水金礦生產中選擇的必要性

隨著選冶技術的提高，礦山需要對老巷道中存在的低品位礦石進行開發利用，而老巷道因年代久遠，初期巷道的規格和條件不適合使用硐探和常規鉆探進行施工，如何對該部分低品位礦石形態特征進行控制從而指導采礦生產已成為當前探礦工作者需要首要解決的問題。小口徑坑內鉆因機動靈活、不需要挑頂等優點在老巷道探礦中可廣泛使用。

（1）由于大水金礦生產能力較大，每年硐探掘進量達10000m左右，采出礦石量20萬噸左右，采礦設備大型化、自動化和非軌道運輸的存在，這就要求地質生產勘探必須改變模式、加快節奏，以更加靈活機動的方式為坑探工程是否進行施工提供及時的數據和依據。

（2）隨著礦山開采程度的增加，部分區域施工坑探工程、常規鉆探工程加密控制礦體較困難，如何更合理的布置工程對礦體的三維空間形態進行控制，并且探明礦體的賦存情況，已勢在必行。

（3）小口徑坑內鉆的施工對礦山在實際生產中后續的開拓開采工程的施工提供了真實有效的依據，進而避免了一些巷道工程的浪費，在對礦體后續開采利用中有很好的指導意義，是直接有效的找礦采礦手段。

2.2 小口徑坑內鉆在大水金礦中的應用形式

小口徑坑內鉆一般運用在大水金礦3490m中段以上，采用平鉆和豎鉆兩種方式對礦體的產狀及空間變化進行控制，其施工深度在150m左右，孔徑一般為Φ47mm，巖心直徑為Φ36mm。

（1）小口徑坑內鉆由于機動靈活、不需要挑頂等優點，在老巷道探礦中可廣泛使用。如圖1，在3685m中段78線老巷道中計劃對Au111礦體形態控制，但巷道中施工條件較差，不適合進行硐探和常規坑內鉆探工作。通過施工ZKX781、ZKX782、ZKX783等小口徑坑內鉆，可對Au111礦體沿走向方向進行有效控制，控制間距為40m。

圖1 大水金礦3685m中段圖

（2）小口徑坑內鉆的施工對老采區及周邊區域的礦體和礦化線索在走向和傾向上的形態特征的進一步控制及后續開采利用有很好的指導意義，是直接有效的找礦采礦手段。例如，大水金礦在對82線Au7礦體進行開采時，通過ZKX827的施工，可以很好的把握該礦體的延深情況，進而為后續的開采工作提供依據。

（3）在實際生產中利用小口徑坑內鉆代替部分坑探工程進行施工，可以更快的對一些由于探采矛盾而無法按時施工的坑探工程進行施工，進而對相應探礦空間以及地質信息進行追索控制，以達到更高效服務礦山的目的。例如，大水金礦實際生產中，在3570m中段施工ZKX87A1、ZKX87A2就是屬于這類勘探工程。

3 小口徑坑內鉆在大水金礦的施工中的應用效果評價

3.1 地質效果評價

3.1.1 探礦效果評價

針對在大水金礦勘查中一些施工難度大、施工米數較短（50m～100m）的工程，大水金礦在2016年引進了不需要挑鉆窩的坑內小鉆進行施工，具體如下（表1）。

從表1中的數據中，我們可以看出，從2016年～2018年，大水金礦在實際探礦中對小口徑坑內鉆的引用呈增長的趨勢，并且，施工的小口徑坑內鉆的見礦率在45%以上，這對礦山的探礦增儲工作有很重要的意義。

表1 2016年～2018年度小口徑坑內鉆施工情況

3.1.2 采礦效果評價

小口徑坑內鉆的施工不僅僅為大水金礦的探礦增儲提供可一種可靠的技術手段，同時在指導實際生產采礦工作中也具有很重要的作用。如圖2，在對99線Au141號礦體進行采礦工作時，我們通過施工小口徑坑內鉆ZKX991，可以提前準確的掌握Au141號礦體的在走向和傾向上的變化情況，進而為后續天井工程的方位及長度的施工提供了很好的依據，以此指導整個采礦工作的進行。同時，該鉆孔的施工能夠從一定程度上避免在采礦過程中因確定礦體變化特征而進行的輔助工程的浪費。

圖2 99線剖面圖

3.2 時間效果評價

大水金礦礦山勘查在實際施工中，一般坑探工程規格為2.2m＊2.0m（高×寬）和2.4m＊2.2m，如果應用傳統鉆機進行施工，必須在鉆孔施工位置進行挑頂工作，但一般巷道內的挑頂工作往往需要1星期甚至更長時間等待，并且，一些老巷道施工硐探工程比較困難，同時也不具備挑頂條件，因此，通過常規探礦手段開展相應的勘查工作就變的困難重重，而小口徑坑內鉆由于其體型小的特點，完全不需要進行挑頂，就可以進行施工。并且，在實際勘查過程中，對于一些礦化線索和低品位礦體的補充評價工作的實施難度較大，而小口徑坑內鉆由于體型小，重量輕（兩個人就可以搬運），在施工時間和施工進度上都優于傳統鉆機和坑探工程，能夠很好地滿足在實際生產中的需要。例如，施工長度為100m的工程，通過坑探工程進行施工需要20天～30天時間，而利用常規坑內鉆進行施工也需要8天～12天時間（如果在老巷道中進行施工則需要15天左右），二者的施工時間相對較長，但是，如果應用小口徑坑內鉆進行施工，只需要4天～7天就可以完成，施工時間僅為常規手段的一半。

3.3 經濟效果評價

在實際施工中，相比較于常規的工程，小口徑坑內鉆施工單價、施工耗材等都相對較低，再加上其施工效率高、周期短，故其整體施工成本相對較低。例如，同時施工長度為100m的工程，在不考慮施工耗材的情況下，如果通過坑探工程進行施工（施工單價為2500元/米），施工100m共需要25萬元，而利用常規鉆探進行施工（施工單價為800元/米），施工100m也需要8萬元（不考慮因挑頂而產生的費用），二者整體的施工成本較高，但是，如果我們應用小口徑坑內鉆進行施工（施工單價為400元/米），施工100m所需要的成本僅為4萬元，而且不需要進行挑頂工作，一次其施工總成本僅為常規施工手段的一半不到，這將為礦山企業在后續勘探生產中節約很大一部分成本，更加有利于礦山企業的持續發展。

實踐證明，小口徑坑內鉆在實際施工中，其施工質量、施工效果在實際施工中均可以滿足礦山生產的基本要求，并且，小口徑坑內鉆的應用極大地緩和了探采矛盾，縮短了探礦時間，增加了探礦速度，而且其污染程度相對較低，并且在施工環境中適當降低了炮煙、粉塵對人體的傷害，而且激動靈活，易于操作。針對這些特點，小口徑坑內鉆在礦山的實際生產中地位越來越突出，對礦山實際生產有很好的指導作用。

4 結語

經過近3年的實踐，小口徑坑內鉆由于其體型小、重量輕、機動靈活、施工效率高、成本低等特點，在大水金礦礦山的探礦、開采利用中成效越來越受到礦山企業的認可。根據小口徑坑內鉆在大水金礦實際應用中的情況，我們可以發現：①坑內小鉆易施工，節約成本，節省時間，可實現快速勘查的目的；②靈活機動，可實現“一機多孔”，多方位鉆進；③用坑內小鉆代替坑探施工，極大的緩解了探采矛盾，因此，在今后的工作中，更好的利用小口徑坑內鉆，發揮其機動靈活、施工周期短、成本低的優勢，坑鉆結合，以鉆代坑，必將為礦山的發展提供更好的經濟效益和地質效果。