断层在沉积矿床储量计算中的影响及应对方法研究

2010-11-16莫家起

采矿技术 2010年5期

关键词：矿层储量剖面

莫家起

(贵州开磷(集团)矿肥有限责任公司, 贵州开阳县 550302)

断层在沉积矿床储量计算中的影响及应对方法研究

莫家起

(贵州开磷(集团)矿肥有限责任公司, 贵州开阳县 550302)

断层构造会严重影响矿量计算的准确性。以开阳磷矿沙坝土矿段分层井巷工程所控制的矿体区段为例,针对性地提出了断层构造影响下矿石资源储量的 3种计算应对方法,可供同类矿山参考借鉴。

沉积矿床;断层构造;储量计算方法

矿山生产中,矿石储量计算的正确性直接影响到矿山年度采掘计划的准确性,次年度资金和工作的安排,以及采掘的均衡发展。矿床中的断层严重影响了矿量计算,本文针对断层影响问题,探讨在基层矿山如何利用电脑作图和简单计算等半手工作业方式,采取相应的应对方法,得出更为真实的结果。

1 断层构造对矿层储量计算的影响

自然界中很少存在没有断层影响的地质体,在不同勘探阶段所探明的断层构造其详细程度不同。在矿山生产勘探阶段有开拓工程、穿脉、分层井巷工程、人行天井、风井等从不同的侧面揭露一定区段的断层构造,依据这些工程所圈定出来的矿体和计算出的储量准确性最高,但是针对一定空间范围的矿体按照一种计算方法的资源储量进行计算往往会得出错误的结论。

众所周知,断层对矿产资源储量计算的影响无非是增加或减少,一般情况下正断层错断矿体导致资源储量的减少,而逆断层则导致储量的增加,当然还有平移断层、旋扭断层等。只有甄别各种情况,采取适当的应对方法才能得出更为真实的结果。

2 断层影响下计算资源储量的应对方法

2.1 区间发育横断层

现以开阳磷矿沙坝土矿段某盘区两分层揭露的地质特征为例(见图1)。

图1 盘区 730,720分层地质特征

依据块断法,绘出 E42+1线和 E42+2线剖面图(见图2)。

图2 E42+1线和 E42+2线剖面

已测知两勘探线的间距为 99.5m,由于两勘探线在两分层揭露矿层的面积差小于 20%,所以可采用算术平均进行计算,得出此区间 710分层所控制的矿体体积为 9233.01m;依据两分层揭露矿层顶底板的情况,分别圈定矿层在 710分层和 720分层的面积,已测知两分层的段高为 8.8m,其分层平面矿体面积分别为:S710=1226.2594m2,S720=1101.3736m2,算术平均计算可得 710分层控制矿体体积为 10241.58m3。通过对垂直剖面和水平剖面两种计算方式的比较,其体积误差为 10.9%,导致误差的原因是采用勘探线剖面图与勘探线间距直接计算其区间矿体体积时,忽略了横断层引起矿层错动且复原后将会使区间的矿体增长的部分,所以在存在横断层情况下直接采用勘探线剖面图控制矿体的面积与勘探线间距计算其体积应是错误的。

2.2 区间发育走向断层

以开阳磷矿沙坝土矿段 E40线四盘区 710分层和 720分层为例(见图3)。

图3 四盘区 710,720分层地质特征

针对发育如此走向断层,依然按照上、下两分层所控制矿层的界线圈定矿体面积,其面积分别为S710=929.8702m2,S720=976.3449m2,两分层南北两端的段高依次为 10.8m和 9.3m,段高可取二者的平均值 10.05m,则 710分层控制的矿体体积为:9578.73m3;考虑到在两分层中发育走向断层,沿勘探线 E40线和 A线绘制剖面图(见图4)。

图4 A线 E40线绘制剖面

从图4可以看出,如果将受断层错断后的矿体进行复原,则两分层所控制的矿体高度显然比段高小,而以两分层揭露的矿层界线圈定矿体面积显然忽略了断层的错动,所以计算出来的面积大于断层存在情况下的面积,应按照剖面图进行计算 710分层所控制的矿体的体积(已测知 A剖面至 E40线的间距为 106.5m),计算结果为 8748.82m3。

2.3 区间同时发育走向断层和横向断层

在区间同时发育有走向断层和横向断层时,不能直接以垂向剖面或是水平剖面计算此区间的矿体体积,首先要分清断层构造的序次,将矿体复原到后一期构造形成以前的形状,以确定矿体的走向长度,如开阳磷矿矿区断层中横断层多为后期形成的断层,而走向断层则先于横向断层形成。所以在计算区间控制的矿体体积时,要先将矿体复原到横断层发育以前的状态下以确定受横断层错断前的矿层走向长度。其次绘制先期的走向断层发育后的剖面以确定两分层之间所控制的矿体在剖面所表现的面积,再由此计算此区间两分层所控制的矿体体积。