鱼儿山V6脉坑钻联合探矿技术研究

尹大改， 董玉宁， 孙际茂， 尹华锋， 邹定尧， 彭纪成

(湖南辰州矿业有限责任公司，湖南 沅陵 419607)

0　引言

针对鱼儿山坑口V1脉保有储量不足的现状，根据湖南省沅陵县沃溪矿区危矿项目ZK9103孔在鱼儿山-660 m标高揭露新的底部V6蚀变层位(见图1)，研究认为有必要开展鱼儿山V1脉底部的盲矿探矿。

2013年底，利用现有鱼儿山坑道已下延到-200 m标高的有利条件，施工坑内立钻ZK8701孔在-535～-564 m标高发现V6盲矿脉，见工业矿体厚度1.91 m，品位Au5.38 g/t。

在上述新发现的基础上，地质探矿人员认真考察现场，分析成矿特征和施工有利条件，开展针对V6盲矿脉的坑钻联合探矿工作。

1　V6脉地表和坑内钻探工作

1.1　钻探工程施工条件分析

为初步查明V6盲脉的形态、产状、规模、空间分布、矿化特征及其厚度、品位变化特征，了解V6盲脉的矿化富集规律，预测深部资源储量，为矿山延续生产提供地质依据，探矿人员充分收集鱼儿山坑口的地形地质图和井上井下坑道对照图，依据地质人员提出的勘查设计进行了施工方案的优化。

(1)地表标高约200 m，而矿体预计赋存在-600 m标高位置，如从地表施工存在进尺多、施工难度大的不利因素。

(2)V6盲脉位于现有鱼儿山V1脉施工坑道底板，可考虑从V1沿脉坑道内施工(坑内)立钻控制V6脉。

图1ZK9103、ZK8701孔揭露底部V6层位图

(3)充分利用鱼儿山V1脉已下延至-200 m中段的有利条件，选择施工坑内立钻可有效减少钻探工作量，并减少深孔偏斜有可能控制不到矿体的风险。

1.2　钻探工程布置

地质人员自东往西设计73、75、79、83、87、91勘探线共13个钻孔(见图2)。

经过探矿人员对鱼儿山V1脉现有坑道的调查，ZK7304、ZK7504、ZK7904、ZK8304、ZK8704、ZK8706不能利用V1脉坑道施工，仍按原设计在地表施工钻孔。

ZK8301、ZK9104、ZK9502利用V1脉-200 m中段沿脉；ZK8302、ZK8702利用V1脉-100 m中段沿脉；ZK8303、ZK8703利用V1脉-25 m中段沿脉巷道，分别在勘探线上掘进长×宽×高为4 m×4 m×5 m的坑内立钻钻窝。

通过将7个地表立钻改为坑内施工，节约了钻探进尺约2400 m，极大地节省了探矿成本，并可有效地避免孔斜对钻探质量和见矿效果的影响。

1.3　钻探工程设备与安全保障

(地表)立钻位于陡峭山谷或山脊中，采用简易索道将解体后的钻机和配件、材料运送至机坪，如图3所示。

坑内钻窝采用拉杆布网护顶护壁，保证了施工的安全，见图4；分别在坑道5～10 m范围开挖2个1.5 m×1.5 m的泥浆沉淀池，确保坑道不受泥浆污染。

图2　V6脉地表和坑内立钻工程布置平面图

图3　简易索道输送钻机与配件材料至山顶

图4　坑内钻窝顶邦拉杆布网

2　钻探实施工作量与获矿成果

2.1　完成钻探实物工作量

2014年2月，辰州地勘队完成了以底部V6脉为主攻方向、兼顾对V2脉、V5脉进行评价的《湖南省沅陵县沃溪矿区鱼儿山矿段底部盲脉勘查设计书》,通过辰州地探中心和地质学组审核，由井巷公司实施钻探(坑内立钻、地表立钻)施工。

2014年主要工作量及投入：截止到2014年底，项目共竣工钻孔13个/4817 m。具体见表1。

从2013年、2014年正常竣工的12个钻孔来看：钻孔均见到V6(部分孔见到V2、V5)脉的蚀变层位，其中3个钻孔见V6脉金工业矿体(ZK8701、ZK8301、ZK8302孔)，ZK8701、ZK8302孔见钨矿(化)体，ZK8703孔见到V2脉金工业矿化；钻孔见蚀变层位率为100%，见矿率为31%。

2.2　钻探成果

除ZK8703孔因涌水在孔深129.75 m非正常终孔，未达到设计深度而未揭露V6脉外，其余12个竣工钻孔均揭露到V6脉(部分见V2、V5脉)蚀变带，其中ZK8701、ZK8301、ZK8302孔见V6脉工业矿体，计算这3个钻孔见矿平均厚度2.26 m，平均Au品位4.65 g/t；初步估算333+334类金金属量1549 kg，预测远景金金属量965 kg。具体见图5。

表1　鱼儿山矿段V6脉勘查钻孔情况

图5　钻探工程揭露鱼儿山底部V6脉资源成果图

2.3　钻探揭示V6脉富集规律

(1)V6脉工业矿体呈板柱状展布，目前控制倾向长度(ZK8302-ZK8701斜长230 m)大于走向长度(ZK8301-ZK8701平面长56 m)，走向与倾向比约为1∶4。

(2)自浅到深矿体有一定的向NNW侧伏的规律，与鱼儿山向斜褶曲轴向倾伏方向基本一致。

(3)矿柱轴部基本位于C剖面线位置，V6矿柱西边界基本被ZK9103、ZK9104、ZK8303控制，东边界未定。

(4)根据ZK7904、ZK7504孔特别是ZK7304孔近脉围岩中发育较厚的绿泥石化板岩分析：矿柱往-400 m标高以上已经尖灭消失，矿体自-430～-560 m标高及以下呈盲脉富集，下一步探矿空间应在深部-560 m标高以深的深部找矿。

3　坑探设计探明V6脉可开发资源量

3.1　开拓工程布置

根据上述钻探工程控制的鱼儿山底部V6脉工业矿体赋存平面位置与标高范围，充分利用鱼儿山坑口现有开拓系统2号主井已下延至-225、2号探矿地井已下延至-400 m标高的有利条件，布置反斜井+顺层底板斜井联合开拓探矿方案，分别从-200、-400 m中段同时施工坑探工程对V6矿体进行工程开拓与坑探验证。

该开拓方案由反斜井+底板穿脉大巷+顺层底板斜井组成。开拓平、剖面图见图6、图7。

图6　反斜井+底板穿脉大巷+顺层底板斜井开拓平面图

图7　反斜井+底板穿脉大巷+顺层底板斜井开拓剖面图

(1)反斜井布置在矿区西侧西部风井与2号主井之间。先从-200 m中段开门掘进穿脉至设计井口坐标点位置，以及掘进机房绕道等，再掘进一期反向斜井，设计斜井坡度-30°，设计长度450 m，落底标高-425 m，方位角154°，设-200 m 井口平车场、 -400 m井底平车场；井底车场与斜井通过吊桥连接。斜井规格2.6 m×2.4 m(净)，提升设备为1.6 m的单筒卷扬提升3个0.7 m3的矿车，轨距为600 mm，斜井中每隔50 m设计一个躲避硐室，为减少矿车周转数量的投入，及缓冲提升的不均衡性，增加井底车场溜井一对30 m。

(2)利用2号探矿地井现已施工至-400 m标高的有利条件，施工V6脉底板穿脉大巷600 m至底板顺层斜井设计卷扬机房位置。

(3)待V6脉底板穿脉大巷平面位置到达设计卷扬机房时，再施工底板顺层斜井。

斜井布置在V6矿体下盘位置20 m处，设计井口标高-400 m，斜井坡度-30°，设计长度400 m，落底标高-600 m，方位角350°，设-400 、-425、-450、-475、-500、-525、-550 、-575、-600 m 等9个中段，中段高度25 m。-400 m井口车场及井底-600 m井底车场为平车场，直接与斜井相连，其他中段均采用吊桥与斜井连接。斜井规格2.6 m×2.4 m(净)，提升设备为1.6 m的单筒卷扬提升3个0.7 m3的矿车，轨距为600 mm。

(4)两斜井于-400 m中段通过联络道连接。反斜井于-200 m中段与2号主井、2号探矿地井连接。在施工期间，当2号主井未服务至-200 m中段前，矿岩通过-200 m中段转运至2号探矿地井提升；当2号主井服务至-200 m中段时，深部矿岩转运输到2号主井溜矿系统，由2号主井提升至地表。

3.2　坑探验证与效果

3.2.1坑探方法与手段

坑探采用穿脉平巷+沿脉平巷+天井的工程手段对V6脉工业矿体进行走向和倾向的控制验证。如图8所示。

(1)当反斜井(3号地井)施工至-375 m中段时，开挖车场穿脉控制-375 m中段V6脉，拉开-375 m V6沿脉。

(2)利用底板穿脉大巷(-400 m V6穿脉)揭露V6脉，控制矿体厚度；再施工-400mV6沿脉，东西拉开控制矿体在-400 m中段的走向延伸约100 m至两翼尖灭。

图8　穿脉平巷+沿脉平巷+天井探明V6脉资源

(3)-400～-600 m底板斜井(4号地井)施工至-425 m标高时，开挖-425 m车场穿脉控制-425 m中段V6脉，再往西拉开-425 m V6沿脉。

(4)上、下中段之间每60 m间距，通过施工沿脉天井探明矿体在倾向上的厚度品位变化情况。

(5)下续-450、-475、-500、-525、-550 、-575、-600 m 等中段均通过-400～-600 m底板斜井(4号地井)，每隔25 m段高开挖中段车场穿脉控制该中段V6脉，再东西拉开本中段V6沿脉平巷进行矿体走向控制。

3.2.2坑探效果分析

因为坑探对矿体的控制是立体全方位的，所以坑探验证总体效果要比原钻探获矿效果更好，比钻探估算资源量要更直观、储量范围也相应增加。如图9所示。

(1)原ZK8303孔因涌水未揭露至V6脉，坑探效果面积扩大到了ZK8303孔平面位置。

(2)-375 m中段控制矿体走向约10 m，-400中段控制矿体走向约50 m，-425 m中段控制矿体走向约180 m，故坑探控制矿体走向均大大超过钻探对矿体走向的预估。

(3)ZK8302孔控制的厚大矿体还未经坑探控制，有望扩大资源量。

(4)ZK8302、ZK8301、ZK8701钻孔结合-375、-400、-425 m中段坑探成果，综合估算333资源量已达1713 kg,且可靠程度相当高。

(5)下续经过坑探进一步验证，推测V6脉可望探明资源量5000kg以上，大大高于钻探推测的2514 kg资源量。相当于探明新增了一个中型金矿的资源规模。

图9　钻探、坑探联合控制V6脉资源储量效果图

4　后续扩展探矿设想

4.1　扩展依据

经综合研究，发现沃溪矿区的仙鹅抱蛋穹窿复式背斜主构造的北东肩部，赋存有大风垭、马儿桥、红岩溪、鱼儿山、粟家溪、十六棚公、上沃溪等7个次级褶皱(一个大的手掌状穹窿、七个手指状次级向斜)，形成“手状构造”(见图10)。

V6、V5、V2蚀变带赋存在这7个背向斜轴部，断续在地表出露，V1脉在-200 m标高逐渐尖灭后，-400 m标高深部以下的V6、V5、V2等新的底部层间断层开始富集成矿。

因此，①～⑦这7个次级向斜褶皱的赋存，预示了具有良好的深部底部层位找矿空间。

4.2　扩展分析与设想

在深入研究现有地质成果基础上，预测鱼儿山至十六棚公矿段V6脉及蚀变带在-500 m标高以下重新出露，编绘4′线、0线、11线、49线、73线、79线、145线、149线勘探剖面进行探矿工程布置。

(1)鉴于鱼儿山向斜(图10中的②背向斜)V6脉已取得探矿突破，为扩大资源找矿前景，优先选取沃溪矿区的矿化富集中心十六棚公背向斜(图10中的⑤背向斜)的11线、0线、4′线-400～-600 m标高作为扩大V6脉探矿成果的最可能新突破口。

1—地表蚀变带；2—趋势等值线；3—断层；4—背、向斜轴及编号；5—剩余等值线；6—实、推测矿体分布范围；7—本次预测深部矿体分布范围；8—设计工作区

图10V1脉顶板构造面5次趋势分析与矿体复合图

(2)选取紧临鱼儿山向斜的红岩溪背向斜(图10中的①背向斜)145线、149线-400～-600 m标高作为扩大V6脉探矿成果的第二个新突破口。

(3)上述两处取得探矿突破后，再选取粟家溪向斜(图10中的③、④背向斜)49线、73线、79线作为鱼儿山V6脉探矿第三个切入点，论证十六棚公背向斜和鱼儿山向斜之间矿体赋存的可能性。

勘查实施过程中，每完工一个钻孔，要进行认真二次分析，调整设计，重新预计下一孔的最佳见矿平面与剖面位置，及时整理原始资料，取样分析，进行系统细致的找矿综合研究，指导下一步勘查工作。

5　结论

(1)沃溪矿区危矿项目ZK9103、ZK7304孔揭露到鱼儿山V1脉底部V6蚀变层位，为缓解鱼儿山资源开采危机，开展了V6盲脉勘查(钻探与坑探)工作。

(2)充分利用现有开拓探矿系统已下延至-200、-400 m中段的有利条件，应用地表立钻和坑内立钻相结合的探矿手段控制了V6脉主要工业矿体的推测资源量、赋存平面位置与标高。

(3)结合现有坑探工程现状，布置坑内反斜井+底板穿脉大巷+顺层底板斜井进行深部开拓与沿脉坑探工程探明和扩大了可开发资源储量。

(4)预期将探明一个中等规模的金矿床，延长了鱼儿山矿山服务年限，达到了很好的探矿效果。

(5)下步拟在十六棚公、红岩溪、粟家溪矿段4′线、0线、11线、49线、73线、79线、145线、149线布置勘探工程，进一步扩大底部V6盲脉的资源找矿前景。