坑内钻探在云南白姑矿段脉外巷道的实践

张立松

(云南文山斗南锰业股份有限公司，云南砚山 663101)

十中段位于云南白姑矿段1 435 m水平斗南弧形向斜东南翼，该中段总计完成1 487 m的开拓任务(目前，东平巷迎头均未到设计位置)，主要为脉外开拓巷道，为确保工区的正常生产，实现矿山可持续发展目标，根据公司历年来的生产需要和做好采场接替工作，为给采场单体设计提供准确的地质资料，以及更好地完成好开拓采准等工程，必须有充足的开拓，备采，采准等三级矿量，针对如何提高这些工程质量，减少工程浪费，充分利用矿山地质手段，采用坑内钻探以钻代坑的方法，通过近两年来在白姑矿段脉外巷道的坑内钻探实践，取得了较好的效果，节约了生产探矿成本。

1 中段地质概况

中段内主要有V 8、V 9两层矿体，主要呈层状和似层状赋存于 T2f25中上部(即中三叠统法郎组中上部)矿层顶、底板由一套呈灰色的粉砂岩一泥岩组成，该中段矿体主要呈东西走向分布，其中V 8矿体规模最大，V 9矿层仅少数地段可采，V 8矿体从9线到25线都有分部，中段内断层袭隙较发育，巷道内所揭露的断层当中 F3断层为最大的断层，该断层将V 8、V 9两层矿体横切为东西两段，是对矿层错动及破坏性较大的断层。白姑矿段的勘探是对V 8矿体的，勘探类型为Ⅱ类，在 F3断层以东勘探网度为100 m×100 m，以西网度为150 m～150 m，由于该中段的矿体受断层影响，使矿体形态、产状、品位等无论在走向，倾向上变化都比较大，存在类似的问题，在掘进开拓过程中，有多处地方与地质资料不符。如在资料上没有的大断层，但是在施工过程中却揭露了。如不进行坑内探矿，从而提高地质资料的准确度，为采矿单体设计提供更为详细准确的地质资料，必将使开拓采准工程带来盲目性，造成大量工程的浪费，增加矿山开拓和采矿成本，严重影响矿山效益。

2 采取的措施

针对白姑矿段的实际情况，由于白姑矿段勘探网度密度(东西两边密度)不统一，加之与实际开拓所揭露的地质资料有一定差别，为确保矿山正常，生产实现矿山可持续发展，提高脉外探矿工程质量，减少探矿工程浪费，在系统研究已有的地质资料的基础上，分析研究勘探网度和以往探矿手段后，在白姑矿段十中段进行坑内钻探施工，力图减少探矿成本。

2.1 做好井下钻探开工前设计

根据地质报告资料和上中段实际揭露的地质资料，以及十中段开拓所揭露的资料，于2009年2月对十中段做出脉外巷道坑内钻探设计，本次坑内钻探设计基本原则是：钻孔主要布置在两条勘探线中间，遇复杂地段有较大断层和裂隙较发育处进行钻孔加密，主要设计为水平孔和上向孔，并提供每个钻孔的设计坐标、方位、倾角及工程量，所布置钻孔的倾角，方位角根据岩层产状而定，整个中段总计钻孔25个[1-2]。

2.2 坑内钻探施工过程与岩心资料的收集和整理

根据总体设计，于2009年7月10日开始对十中段进行探矿，由东向西方向进行施工，在开工之前将设计好的钻孔位置标注在现场，并且由地质专业人员对探队人员作详细技术交底，在开工时地质专业人员对每个钻孔的倾角，方位进行复核，确认后才开钻，在钻探施工过程中施工人员按每个钻孔设计方位和倾角进行施工。地质专业人员对钻探获得的岩芯样本，严格按钻孔编录规范及时进行编录、取样，并对编录的资料、取样结果进行分析，以便及时修改资料，补充完善原探矿设计，探矿结束的钻孔，及时整理资料并绘出钻孔的平面和剖面图。

2.3 坑内钻探技术的应用成果

2.3.1 坑内钻探技术的应用

运用坑内钻探技术，寻找盲矿体和对附近区域进行控制与评价，能取得较好的效果。对有希望的目标，可先用钻探进行探测；若见矿效果理想，再根据矿体分布情况，进行采矿设计，这样可减少无用坑道的掘进量[3]。

在矿山生产探矿中用钻探代替坑探，可以探明矿体主要部位和局部复杂的地质构造特征，对于矿体分部不集中，规模较小、变化较大的矿体，可使用以钻探代替坑探的方法进行探矿，可以取代大量的巷道，并且取得了良好的经济效益。钻探代替坑探的优点：

1)施工速度快，可节省时间、减少大量的人力、物力和才力；

2)为矿山地压、探、防水等安全工作起到指导性作用；

3)改善现场劳动条件，并可避免炮烟、粉尘对人体的侵害；

4)便于控制复杂形态的矿体。因为在坑道内钻机(非立轴式)能钻任意方位，0(°)～360(°)之间的钻孔，因此具有更多的灵活性，对于控制空间形态分布无规律的矿体比坑探更适宜、更方便。

2.3.2 坑内钻探在脉外巷道中的应用效果

经过在十中段探矿，基本上探明该中段的地质概况、构造规律、矿体规模、形态产状、空间位置以及矿体厚度和品位变化规律等，完成钻探工程量总计275 m，共探明地质储量454 302.866 t，其中V 8矿体储量为313 956.162 t，V 9矿体储量为140 346.704 t，探明的V 8、V 9矿体品级达到Ⅲ级的有324 401.34 t，占总储量的71.4%；品级达到Ⅱ级的有59 613.142 t，占总储量的13.12%；品级达到Ⅵ级的有57 486.974 t，占总储量的12.65%；品级达到Ⅴ级的有12 801.41 t，占总储量的2.82%；通过此次实施坑内钻探获得了可靠的地质资料，为指导矿山生产创造了条件。

2.4 坑内钻探技术展望

寻求坑内钻探技术的提高是探矿技术突破的关键，二工区本着精干高效，规范管理的原则，1个多月以来，探矿队紧紧围绕工区采场接替工作的需要，工区探矿队业务水平得不断提高和增强，为工区十中段以及以下深部探矿提供了有力保障。

本次在十中段采用地质取芯钻探技术的成功实施，解决了探矿过程中出现的许多技术上的问题。深部脉外坑内钻探技术是一项技术性较强和具有良好的经济效益和广泛应用前景的工作，必须加强对施工人员的操作技能的培训，不断总结经验，为以后深部探矿工作顺利开展打下坚实基础。

3 结语

随着白姑矿段采矿逐步推进，受采空区和个旧灰岩岩溶水会对采矿的影响，通过利用矿山地质手段，在白姑矿段脉外巷道内实施坑内钻探进行探、防水工作十分重要，由于白姑矿段从13、11、9#堪探线之间距离相隔太远，很难对深部矿体起到控制作用，根据地质报告资料看，未对白姑矿段V 8、V 7矿体深部可采边界完全圈出，目前从各种探矿成本和生产条件看，在脉外巷道内实施坑内钻探，以钻代坑，即节约坑探工程量，又摸清了矿体的赋存状态和空间位置，同时进一步探明深部各矿层的真实可采边界，为井巷开拓，采准等工程的设计与施工提供了准确的地质资料，最大程度减少各种井巷工程施工风险与难度，提高工程质量和工程利用率，避免了风险。

[1]王继春，毕成华，张力行，等.云南省砚山县斗南锰矿嘎科、白姑矿段详细堪探地质报告[R].1979.

[2]位永得.冶金矿山地质技术管理手册[M].北京：冶金工业出版社，2003.

[3]陈国山，张爱军.矿山地质技术[M].北京：冶金工业出版社，2009.