武山铜矿资源储量挖潜途径探讨

2013-10-29李明骏艾昔文赵佳雄

铜业工程 2013年4期

李明骏，骆宇，艾昔文，赵佳雄

(江西铜业集团公司武山铜矿，江西瑞昌 332204)

1 引言

武山铜矿是江西铜业股份有限公司下属的主要矿山，年采选矿石量165万t。该矿在“二次创业”大潮中提出:“再造武铜”的期望，届时，武山铜矿年生产规模会达到330万t以上。随着生产规模的进一步增加，矿山将会面临着“接替资源危机”，加强矿山地质研究工作已刻不容缓。如何对现有矿山进行资源储量挖潜是矿山地质工作者值得思考和探讨的问题[1]。

2 武山铜矿概况

武山铜矿地处江西省西北部，瑞昌市境内。是上世纪60年代发现并评价的大型铜矿山。矿山采用斜坡道和竖井联合开拓，采用机械化上向分层和下向分层充填采矿法。矿山经过两期挖潜技术改造，目前日处理矿石量达5000t。在区域上武山铜矿位于长江中下游铁铜成矿带—九瑞矿田中部，该矿由南、北两个矿带组成(图1)，北矿带为层控热液叠加改造矿床，南矿带属于矽卡岩型矿床。全区共由127个矿体组成，其中主矿体8个，占全区总储量的96%[2]。北矿带矿体主要受泥盆系五通组(D3w)砂岩和石炭系黄龙阶(C2h)岩性差异面和假整合面的层间构造控制，矿体呈层状、似层状，产状与地层基本吻合。南矿带矿体主要赋存在岩体与围岩接触带，呈环带状分布在岩体周围;少部分矿体在武山岩体俘虏体内，呈透镜状和扁豆状产出[3]。

3 矿山资源利用现状

武山铜矿是一座大型铜矿山，经过近50年的开采，在近些年的矿床开发过程中，发现南、北矿带分别出现了一定程度的品位和矿石量的负变。其中北矿带主要是品位负变，幅度达12～23%;南矿带主要是矿石量负变，幅度高达30～40%。这给矿山的生产带来了较大的影响。由图2可知，品位逐年下降。多年来矿山不断加强管理创新和技术研究，强化“探边、摸底、扫盲”工作，为企业的持续稳定发展奠定了坚实基础。

目前，矿山主采中段为－310m中段，很快会转入－360m中段生产，保有资源储量有限，进一步加强矿山地质工作，通过多种途径增加保有资源储量已成为矿山的当务之急。

4 矿区资源储量增长的有效途径

九瑞地区成矿条件优越，资源潜力大。笔者认为增加武山铜矿保有资源储量主要有四条途径:(1)通过加大深部找矿研究工作力度，保证矿山后备接替资源;(2)加强低品位矿石研究利用工作;(3)强化技术管理，做好日常技术指导和服务工作，降低采矿损失率和贫化率;(4)做好北矿带西部银矿资源的查定和南矿带斑岩型钼矿的探索研究工作。

4.1 加大深部找矿与地质研究力度，保障矿山持续稳定发展

矿区内地质结构与控矿格架清晰，具“多位一体”矿床组合特征，矿床铜品位较高，为中—富矿体，岩矿的物性特征明显，探寻铜资源潜力大[4]。主要依据有:

(1)区域上，武山处于封山洞—城门山北西西向深张断裂与北东东向褶断带的成矿有利部位[5]，结合地球化学异常，大致等距分布的城门山—武山—东雷湾(邓家山)3个成岩成矿活动中心。

(2)中国地质科学院矿产所在长江中下游地区开展野外蚀变—流体填图和地面岩石波谱测量项目时[6]，地质调查研究基于:岩石光谱吸收异常、有利的导流构造、中酸性侵入体、有利层位、蚀变类型与强度、物化探异常等因素，共圈定了7个一级找矿有利区、5个二级找矿有利区和15个三级找矿有利区。其中武山铜矿区处于一级找矿有利区内，说明该区找矿潜力较大。

(3)武山铜矿有少量－800m以下钻孔仍未控制矿体的尖灭[7]，因此武山铜矿深部具一定的远景。

(4)控制层状硫化物矿体的聚矿界面向南东延深达－1000m左右，并与南矿带接触带交合。表明控矿界面有一定的延伸。

图3 武山铜矿区120线地质剖面图(据赣西北地质大队)

(5)在资料二次发掘中发现:南矿带矿体呈环状往南东方向下插，己知接触带或矿体的长度在中部较长、上下部较短，在－600m长度仍达1600m，不失为有远景的矿体。若从属小岩株常呈花瓶形态产出，并与中深部的大岩体联系起来考虑，推断接触带长度往下部变短延伸到某个位置后，往下又有变长的可能性;下接触带的矿体厚度有相对较厚的特点。

(6)近年在武山外围的地质找矿研究工作中有多个－1000m以下钻孔证实:除在预测的目标层－五通组和黄龙组地层界面附近见块状硫化物矿体外，在其它层位还见及多层其它类型的铜(金)钼矿(化)体，如ZK1203孔在－1021m遇似层状的块状含铜黄铁矿富矿体(图3)，厚度达4.1m，Cu品位1.65%。

4.2 加强低品位矿石研究利用工作

矿山现有工业指标外的低品位资源是矿山的一种潜在资源和财富。在市场经济条件下，矿床的工业指标随市场波动和技术经济条件改变而动态变化。影响矿床工业指标和技术经济条件主要有三个方面:一是金属价格，二是生产成本，三是当前采选技术水平。降低矿床工业指标的前提是金属产品价格的上升、生产成本的降低和采选技术水平的发展，即技术经济条件的改变。使得原来开采不经济的资源变成了经济的资源[8]。

我国有色金属价格已与国际接轨，在矿产资源开发方面行业标准(规范)只对工业指标提出参考。近年来由于铜价的高位运行给武山铜矿预留了潜在的财富;同时，近年国家一直积极的鼓励矿山企业开采低品位矿产资源。

对于武山铜矿来说，在做好深边、部找矿的过程中如何查定、评价及开发低品位矿石资源，是一个需要解决的新课题。近期，通过开展武山铜矿的低品位矿石资源分布规律研究发现(图4):

图4 武山铜矿－360m中段地质略图

北矿带1Cu矿体在石炭系中统黄龙阶中白云质灰岩基本被充填、交代成矿，但局部地段矿化不均匀，是北矿带低品位矿石的主要赋存空间;5Cu、7Cu矿体呈透镜状产于黄龙阶与栖霞阶之间的不整合面上及二叠系栖霞阶燧石灰岩与花岗闪长斑岩接触带及燧石灰岩与炭质灰岩之间破碎带中。主要受层间破碎带控制。南矿带低品位矿石分布为接触带的中带及外带之中，一类是在工业矿体的边部矿体，与工业矿体相邻，空间走向与倾向与工业矿体一致，规模厚度较小，形态及品位系数变化较大。另一类为岩体内的捕虏体中的小矿体，但是矿体平面与垂向上规模不稳定、形态变化大。通过矿山近些年对原有采矿方法的改进和优化，对回收主矿体附近的低品位资源和部分表外矿已经具备了回采这部分矿石资源的条件，在选矿技术方面低品位矿山资源矿石性质与工业矿石基本相同，利用现有选矿流程即可，但是需要做好低品位矿石与工业矿石的配矿工作。总之，基于目前铜价以及矿山完备的开拓、采准工程条件，对回收主矿体附近的低品位资源的生产成本较低。实行边界品位动态管理已经成为了一种可能。

这部分低品位资源的开采将大大的延长矿山服务年限，具有着一定的经济效益和社会效益。同时建议矿山在深部找矿的过程中根据实际情况，做好低品位资源的查定与评价工作。

4.3 强化技术管理，做好生产指导和服务

在日常的生产过程中，强化技术管理，做好生产指导和服务能有效的降低采矿损失率和贫化率，降低采矿损失率和贫化率这本身就是对延长矿山服务年限的重要手段之一。日常的技术管理贯穿于整个矿床开发的全过程，是一个全面质量管理问题。做好技术管理不仅仅体现矿山技术水平和管理能力的高低，更是直接影响到企业的经济效益。

(1)强化地质技术管理。

－260m中段的回采已经接近尾声，针对－310m中段开始矿石性质发生转变，随着开采深度的增加，矿体分支、复合现象加剧，矿体内部矿化不均，夹石增多，岩脉穿插等不利因素增多，这给地质技术工作带来了一定的难度。因此，降低损失率和贫化率，提高资源利用率，首先必须强化地质技术管理。

①认真做好生产探矿设计和编录等工作，在探矿工程设计过程中认真总结成矿规律，研究成矿机理，不断修正成矿模式，根据上述成果认真仔细做好综合地质编录，对边(盲)矿体加强研究工作，准确圈定地质界线。

②现采中段基本是以坑内水平钻孔作为勘探手段，地质界线、品位难免出现误差。多深入采场，科学取样，注意矿体的变化情况，及时修正矿岩边界，最大限度的减少损失与贫化。

③矿山采用的是上(下)分层充填采矿法，回采过程中难免出现充填料(砂)混入矿石的现象。应要求各采矿单位严格按照设计工艺要求进行采矿和按施工顺序回采，减少由于现场管理所带来的二次贫化或损失。

④加强溜矿井管理，不允许矿石混入废石中也不允许废石混入矿石中，能有效降低二次贫化和采下损失。

⑤在现场工作基础上，加强室内研究工作，做好采场结束后的地质体“二次圈定”工作，以指导下分层的开采。

(2)加强采矿技术管理。

随着矿石性质发生转变，开采深度的增加，矿体分支、复合现象加剧等不利因素增多，不仅给地质工作带来了难度，同时也给采矿技术管理带来了新的挑战。降低采矿损失率和贫化率也是采矿技术今后的工作重点之一，努力提高采矿回收率是采矿工作的主要出发点。

①根据地质界线和矿体边界变化，采矿技术人员要及时的修改采矿设计，最大程度的防止废石混入矿石中及边部盲小矿体的损失。

②在靠近北矿带部分矿体上盘和南矿带岩体时，由于上盘破碎带和岩体的稳固性较差，容易发生冒顶和片帮，往往会造成一定程度的贫化和损失。因此，需要结合现场实际情况，提出切实可行的开采方案。

③在采场回采完毕之后，及时的进行充填，防止暴露面积过大而冒顶，避免不必要的损失和贫化。

4.4 做好北矿带西部银矿资源查定、评价和南矿带斑岩型钼矿的研究探索工作

在以往的生产和调查研究工程中发现北矿带西部和南矿带岩体内部分别有银、钼矿的存在，但是对其规模和经济价值的研究程度较低。在今后应该做好其查定和评价工作，对于提高企业的经济效益和延长矿山的服务年限起着相当积极的作用。

(1)北矿带西部银矿资源。

在矿区以西的白杨畈银锌矿区，其所开采的银锌等矿体属北矿带的西延区段。上世纪末赣西北地质大队曾对其为开展了矿区普查和详查地质工作。在工作中发现武山矿区内29线－79线具有相当规模的银(金、铅锌)矿体，银(金、铅锌)矿资源主要赋存在黄龙阶下段的白云岩中和部分泥盆系砂岩中[9]。当时仅仅对武山矿区范围内的浅部进行了调查和评价，未对深部做进一步调查。但值得说明的是，白杨畈银锌矿区在与武山铜矿相邻地段已经开采至－360m以下。因此，证明银矿等资源在－360m以下有一定延深。建议对北矿带西部银矿资源做进一步的查定和评价。

(2)探索南矿带斑岩体中钼矿资源。

近期，在武山铜矿45－740线地质钻孔岩芯发现岩体内部、沿岩石裂隙、石英脉壁中具有辉钼矿(照片1)存在，主要以细脉状、薄膜状及部分浸染状产出。