趙 博
(云南錫業股份有限公司大屯錫礦,云南 個舊 661021)
大屯錫礦作為云南錫業股份有限公司的主力礦山之一,在近十年的勘查工作中,采用坑、鉆結合的勘查手段,按照200m~50m╳160m~25m的勘查網度,針對區內礦床進行了大量勘查工程,取得了比較好的勘查成果,累計探獲并提交了80余個接觸帶礦體,為高峰山生產基地和大箐生產基地的建成提供了資源保障。但同時,由于以往布置的勘查工程中揭露礦體的絕大多數為鉆探工程,坑道工程通常只是為施工鉆孔服務,很難被后續采礦工程所利用,造成勘查成本投入較大;特別是當前我礦的開拓方式和采礦方法已經了發生很大變革,鉆探資料本身具有的多解性問題將尤為突起,特別是區內地質形態復雜多變,因此部分開拓工程或采礦工程揭露的地質情況與鉆探資料存在較大差異,導致區內開拓和采礦工程的布置難度一直比較大;加之隨著本礦上部層間氧化礦資源的逐步萎縮,大屯錫礦是該區域內的主要開采對象,因此對其在生產過程中的勘查工程布置進行綜合分析研究已經迫在眉睫。
鑒于上述原因,為了更好的服務礦山生產,有必要對礦床的勘查工程布置進行詳細的分析研究,綜合考慮本礦當前的開拓方式和采礦方法,按照“探采結合”的勘查工程布置思路,探索更符合本礦實際的勘查工程布置方法,從而提高勘查工程的利用率和地質資料的可靠程度,進而降低后續的生產成本。
根據已有工程揭露的信息分析,錫礦的隱伏標高在850m~1600m之間,距地表約1000m~1800m,處于個舊東區馬松斑狀花崗與老卡等粒花崗之間的深凹部位,整體上中間高、兩側低,由西向東呈臺階式下降、在蘆塘壩斷裂與一號斷裂之間最低。
根據自身的工作經驗,結合公司內部的普遍共識,現將區內接觸帶礦床的成礦規律總結如下:
(1)斷裂對區內礦體具有明顯的控制作用,區內絕大多數已探獲的接觸帶礦體均為北東走向,由此判斷對區內接觸帶礦床影響最大的斷裂為北東向斷裂群。
(2)區內絕大多數已探獲的接觸帶礦體賦存于大箐突起和高峰山突起東側頂部及東坡處,有用元素以錫為主,多共生或伴生銅元素,在突起地帶西側頂部及西坡處雖有見礦信息、但少有礦體產出。
大屯錫礦自2012年開始采用大規格無軌斜坡道對區內接觸帶礦床進行大規模開拓至今,現已在大箐基地和高峰山基地建成了比較完善的生產系統,兩個生產基地主要采用上向/下向進路式分層膠結充填采礦法,自2017年大規模采礦至今,日產原礦量穩定在2600噸~3500噸,年產錫、銅金屬合計10000噸~12000噸。在2018年,本礦建成了高峰山井下混凝土充填制備系統,特別是隨著近兩年充填管線的不斷完善和充填工藝的日趨成熟,當前的充填能力已經可以滿足礦山生產的需要。因此,無軌斜坡道開拓+充填采礦法將是未來本礦針對接觸帶礦床的主要生產模型。
近年來,大屯錫礦主要采用“坑鉆結合”的勘查手段,即先將有軌平巷施工至靶區上部,為鉆探工程的施工創造條件,然后利用鉆孔揭露靶區內的礦體。這種勘查手段施工周期短、見效快,但前期所施工的坑道工程很少能在后續的采礦過程中發揮作用,因此這種勘查手段在詳查階段和勘探階段比較實用,但在生產過程中的升級加密階段就會增加不必要的成本投入。
在進行勘查工作中,針對不同區域、在不同階段,大屯錫礦采用了不同的勘查網度,其中高峰山突起和大箐突起兩側等外圍區域普查階段的網度是200m×100m~160m,詳查階段的網度采用100m×80m~120m;大箐生產基地詳查階段的網度是80m~100m×60m~100m,勘探階段的網度是40m~50m×30m~50m;高峰山生產基地詳查階段采用100m×80m的勘查網度,勘探階段的網度是50m×30m,升級加密階段的網度采用25m×25m。

圖1 綜合地質平面圖
伴隨著覆蓋整個個舊東區的三大平臺建設,大屯錫礦依托1600平臺(1540中段)和1360平臺(1360中段),快速推進勘查工作,兩個平臺形成“接力棒”形式,共同控制區內的接觸帶礦床,其中1600平臺主要控制標高在1360中段以部分,1360平臺控制1360中段以下部分,鉆孔施工深度幾十米~上千米不等,通常以200米~300米居多。
地質工作是一個循序漸進、不斷認識的過程,為了維持礦山三級礦量的平衡,同時節約生產成本、縮短施工周期,大屯錫礦在多年的勘查實踐中,總結出了“探采結合”的勘查工程布置思路,其核心就是:前期的勘查工作中坑道工程應該盡可能被后續開拓或采礦所利用,后期的勘查工程可以和開拓或采礦工程同期施工。這是符合本礦實際情況的寶貴經驗,并在上部層間氧化礦的勘查工作中發揮了巨大的作用,也應該充分應用在礦床的勘查工作中。這就要求地質技術人員要了解大規格無軌斜坡道開拓+充填采礦法的工程布置方法和規范,在遵從本區接觸帶礦床的成礦規律的前提下,選擇最合理的勘查方式。
具體而言,就是在找礦階段,一定情況下也可以考慮采用大規格無軌斜坡道+鉆探的勘查手段對目標區域布置勘查工程;在升級加密階段,應盡可能借助靠近礦體的開拓斜坡道或進入礦體的采礦工程,對目標礦體布置升級加密工程,甚至可以在回采設計的基礎上,要求采礦人員首先按照加密網度施工部分回采工程,以便驗證先期對該區域的地質推斷是否合理,進而達到升級加密的目的,并為后續采礦工作提供更可靠的地質資料。
由于當前礦山的主要回采對象多為規模比較大的接觸帶礦體,而在實際生產過程中,一般很難做到對整個礦體同時進行回采,加之要綜合考慮市場行情和企業生產效益,因此常常將礦體內部品質比較好、且較為厚大的礦塊作為首采礦房,進而建成一定規模的骨干采場,以便確保整個區域的綜合出礦品位達到一定的指標,而其他礦塊則作為后續的接替采場。
但同時,由于以往的勘查工程中揭露礦體的絕大多數均為鉆探工程,而鉆探資料本身就存在多解性,加之礦體的錫品位變化系數和厚度變化系數一般比較大,特別是在勘查網度較稀、控制工程較少時,首采礦房在回采過程中揭露的礦巖情況往往與設計時的鉆孔資料存在很大出入,給生產組織造成了很多難題。
鑒于上述情況,為了更好的服務礦山生產,在首采礦房的開拓工程完成之后,應該按照“探采結合”的施工思路,對目標礦房進行加密升級,以便探明礦體的厚度、錫品位分布及延伸情況,具體措施為:
將礦房的首采分層選在礦體內部控制工程較多的部位,然后施工首采分層的采礦聯道及間距24m的采礦進路,同時在采礦聯道和采礦進路內施工間距12m的探井或鉆孔。
直接利用開拓斜坡道,按照25m~30m×12m~15m的勘查網度,對首采礦房施工加密升級鉆孔。
由于當前我礦回采接觸帶礦體時主要運用上向/下向進路式分層膠結充填采礦法,掘進迎頭的斷面規格一般為4.0m×3.8m,按照500元/m3掘進成本和340元/m3充填成本計算,每施工一米采礦進路,就需要花費12000余元,如果再加上坑道掘進過程中的支護費用,采礦成本會更高。
在運用充填采礦法時,降低采場的貧化率對于本礦的意義尤為重大,因為降低貧化率就等于是極大的降低了礦山的生產成本。而要降低采場的貧化率,其關鍵是要降低礦體邊部回采過程中的貧化率,這就要求地質技術人員能夠準確圈定礦體的邊部輪廓,實際上就是在采礦工程接近礦體邊部時,特別是礦體厚度和產狀變化比較大的部位時,應該在采礦工程內按照6m的間距,采用穿脈平巷、探井或鉆孔的方式施工“探邊”工程,以便提前探明剩余未回采的礦體厚度,進而為后續采礦工程的布置提供可靠的地質資料。
通常情況下,布置坑道勘查工程時,沿脈坑道一般會布置在礦體與 的接觸面,然后利用穿脈坑道或探井控制礦體厚度,該類工程布置方式對緩傾斜礦體和比較穩固的陡坎或陡坡上的礦體比較實用,但對風化或半風化陡坎或陡坡上的礦體就存在很多問題,當對陡坎或陡坡上的礦體施工沿脈坑道時,坑道頂板或上部會揭露風化或半風化礦石,不僅存在極大的安全隱患,而且支護成本過高。
因此,考慮到現場安全管理和施工成本,當對接觸帶礦體布置勘查工程時,可以考慮將沿脈坑道布置在礦體與大理巖的接觸面上,同時施工穿脈坑道控制礦體厚度,這種方法在不增加坑道工程的情況下,也不會影響后續采礦工程布置,不僅可以減少坑道的支護成本,更重要的是可以降低掘進過程中的安全風險。
本文是根據自己在大屯錫礦多年的工作經驗,同時充分考慮對礦床的開拓方式和采礦方法,經過思考后,在多位領導和同事的幫助下獨立編寫完成。在此,向所有提供幫助的領導和同事表示衷心的感謝!
同時,由于本人長期在生產坑口從事基層地質技術工作,考慮問題難免存在局限性,因此文中所提觀點或有不足和不妥之處,還請地質前輩和同仁多加批評指正。