馬坑鐵礦采空區摸底與地質儲量核查研究

梁錢輝

（福建馬坑礦業股份有限公司，福建 龍巖 364021）

1 引言

馬坑鐵礦是國內著名的特大型磁鐵礦床之一，名列“華東第一大單體鐵礦”。上世紀90年代，馬坑鐵礦于太保林 +500m以上正式開始投產，歷經2004年馬坑鐵礦項目的一期工程投產、2005年的一期延伸工程至 2012年500萬t/a開采計劃的全面展開，馬坑鐵礦已經歷了20余年的開采。常年的開采，在給礦山帶來了大量的采空區的同時，也留下大量未開采的礦塊、采空區殘留礦石、生產礦柱、保安礦柱以及未摸清的礦體未回收。

本文擬通過對馬坑鐵礦+200m以上采空區進行調查，并通過與地質儲量進行對比分析，以獲得采空區與地質儲量之間的關系，為合理的開發利用礦產資源，提高礦產資源利用率提供更可靠的依據。

由于馬坑鐵礦東區主礦體+200～300m之間仍處于回采階段和西區+200m以上無礦石回采，這兩個區域不在本次調查研究的范圍。

2 調查研究方法

2.1 資料收集與整理

基礎資料的收集和整理是開展采空區調查與地質儲量核查之間關系的前提，因此收集資料要在條件允許的情況下盡可能做到詳細。

本次資料收集包括①地質報告、附圖及附表；②地質平面圖；③采空區分布現狀圖；④歷年出礦量統計表；⑤二次圈定的儲量計算表；⑥相關的參考文獻［1］。

資料的整理，遵循“內容真實、數據準確”的原則。對于地質圖件和儲量數據已馬坑鐵礦地質負責人提供的數據為準，采空區分布現狀圖已測量負責人提供的數據為準。

2.2 實地調查

調查工作以小組的形式開展，主要是核實采空區是否與圖件項目、礦體目前的開展情況、剩余的礦體情況并根據剩余礦體的賦存情況制定采樣計劃。

采空區調查。以測量負責人提供的采空區分布現狀圖為基礎，對采空區進行實地探勘，并借助全站儀、三維激光掃描儀等一起對空區進行測量，掌握采空區的實際數據［2］。

剩余儲量調查。以地質負責人提供的最新地質平面圖為基礎，對馬坑鐵礦+200m以上進行全面核查，并根據核查結果計算剩余儲量。

采樣計劃。在剩余儲量核實的基礎上，對仍未回采且可以進入區域的礦體進行取樣，采樣方法為隨機打點取樣。通過取樣獲得更加準確的剩余礦體品位數據，作為儲量計算的依據。

3 數據分析

3.1 空區體積計算

除了馬坑鐵礦+420m以上因7.9塌陷事故導致無法進入空區完成實際測量以外，+200m以上共計核實采空區172個，總體積為375.2萬m3，見表1。

表1 馬坑鐵礦+200m以上空區統計表

3.2 剩余儲量計算

剩余儲量計算主要針對礦柱、礦房殘留礦體、未回采礦體和推斷礦體四種類別，利用平型斷面法等方面進行計算［3］。

利用采樣得到的品位數據，結合地質工作人員日常的巷道、巖芯采樣數據，并根據地質報告中的體重計算方法確定礦石體重，以計算相應的剩余儲量。通過計算，最近計算出馬坑鐵礦+200m以上剩余儲量見表2。

表2 馬坑鐵礦+200m以上剩余儲量

3.3 儲量、出礦量對比分析

根據馬坑鐵礦地質負責人提供的經過二次圈定后重新計算的+200m以上地質儲量、歷年出礦量統計數據（圖1），通過地質儲量和采出礦量計算出理論剩余儲量，并結合本次儲量核實的成果，將理論剩余儲量與本次核實的剩余儲量進行對比（表3）［4］。

圖1 各高度段地質儲量與歷年采出量統計圖

從表3可以看出，馬坑鐵礦+200m以上地質儲量為2739.37萬t，實際出礦量為1498.3萬t，回采率為54.7%，整體回采率較低。

表3 馬坑鐵礦+200m以上儲量、出礦量及剩余儲量對比 萬t

理論剩余儲量為1241.07萬t，本次核實1082.95萬t，理論比實際核實值多158.12萬t，核實的剩余儲量與理論值偏差12.7%，屬于較為合理的誤差范圍。

3.4 空區與出礦量對比分析

空區理論出礦量。通過采空區體積，結合相應品位計算出的礦石體重，可推算出采空區理論的出礦量見表4。

表4 馬坑鐵礦+200m以上采空區理論出礦量

空區實際出礦量。根據馬坑鐵礦地質負責人提供的歷年出礦量統計數據，并扣除附產礦量和未進行統計的空區所在區域的出礦量，最終獲得實際出礦量見表5。

表5 馬坑鐵礦+200m以上采空區實際出礦量 萬t

對比分析。馬坑鐵礦+200m以上總采空區體積375.20萬m3，空區計算出礦量1398.26萬t，空區實際出礦量1345.21萬t，實際值比計算值少53.05萬t，偏差率為-3.94%，整體偏差較小。

4 結論

對于任何一家礦山而言，受到不同時期的采礦工藝和管理水平的限制，往往存在大量資源未能得到充分開發的情況。因此，積極開展剩余資源量復核，確保資源能得到充分利用，是一件刻不容緩的大事［5］。通過對馬坑鐵礦+200m以上采空區和剩余地質儲量的調查與分析，最終得出以下結論：

（1）通過對馬坑鐵礦+200m以上的復核，摸清了采空區和剩余儲量的分布情況，為馬坑鐵礦未來資源的充分利用提供基礎［6］。

（2）通過采空區調查與分析，反推理論采出礦石量，并與實際出礦量進行對比，驗證了該方法的可行性。

（3）通過地質儲量、采出礦石量進一步驗證了核實剩余地質儲量的準確性。