勐糯铅锌矿区断裂三角矿体的探采方法研究

杨世成，吕品翰，王家仁

(1.云南永昌铅锌股份有限公司，云南保山 678307；2.昆明理工大学，云南 昆明 650032)

勐糯铅锌矿位于云南省保山市龙陵县勐糯镇，规模上属于大型铅锌矿。由于勐糯铅锌矿为沿断裂展布的热液型矿床，矿体受断层构造控制明显，矿山开采至今已有六十多年的历史，开采过程中，经常出现按原来的方向和方法布置采矿上山，当掘进到断层附近时，因断层附近岩石较破碎，探矿上山掘进和支护难度很大，根本无法继续掘进探矿上山，更无法设置采矿上山和布置采场。因此就会在这些部位留下一部分无法开采的矿体，又因为这些矿体在空间上形似三角形，因此也称它们为三角矿体。该矿山开采至今，遗留下了众多的三角矿体，造成了资源上的极大浪费。这一问题长期没有得到解决。

1 矿区大地构造位置

在“中国大地构造单元划分”中[1]，滇西勐糯铅锌矿地处一级大地构造单元西藏—三江褶皱系的二级大地构造单元保山微陆块的西部，接近保山微陆块和腾冲微陆块连接部位的东部，同时也处于怒江—龙陵—瑞丽深大断裂变质带内。在“中国主要成矿区带”划分中[2]，勐糯铅锌矿区位于Ⅰ 级成矿带东特提斯成矿域之下的二级成矿带喀喇昆仑—三江成矿省之下的三级成矿带保山-镇康Pb、Zn、Ag及稀有金属成矿带之下的保山—施甸铜铅锌银成矿亚带之杨梅田—勐糯铜铅锌银多金属矿田(图1)

2 矿区地质特征

2.1 地层

2.2 矿区地质构造

勐糯铅锌矿位于姚关-酒坊复式向斜的次一级褶皱构造勐糯向斜的东翼。该向斜受区域上挤压作用形成，地层总体倾向西，倾角30°～55°，局部有地层倒转岩层产状变化大。

断裂构造分为三种类型：一是近南北向的导矿断裂(F10、F1)，此类断裂为地层深部含矿热液运移的通道，为区域上怒江深大断裂东支的次级和伴生断裂；二是层间破碎带和破劈理，该类断裂产状与岩层产状大体一致，受勐糯向斜东西向的挤压作用形成，是矿区主要的容矿断裂；三是近东西向的破矿断裂(F2、F3、F4、F5、F6、F7等)，该类断裂与近南北向断裂在走向上近乎垂直，在矿体形成后期对矿体有强烈的错断作用，错断距离最长可达到几百米远[3]，因此勐糯铅锌矿矿体受明显的断裂构造控制。

图1 勐糯铅锌矿矿区地质简图(据勐糯铅锌矿储量核实报(2016)修编)

3 矿体特征

勐糯铅锌矿区矿化带总长约9000m，目前已圈定的矿体有45个，归并为三个矿体群。其中Ⅲ号是主要矿体群，矿体在产出形态上呈透镜状、似层状、顺层产出的特征，同时矿体厚度变化大，但平均品位高，产状与围岩基本一致；在空间形态上呈多层见矿、歼灭再现等特征(图2)。矿体的总体特征为矿体多、厚度薄、品位高、完整性差。矿石中达到工业开采品位的是方铅矿和闪锌矿，未达到工也开采品位的是黄铁矿、白铅矿、砷铅矿、铅铁矾等十多种金属矿物[4-5]。

图1 矿床剖面示意图(据勐糯铅锌矿储量核实报告(2016)修绘)

4 三角矿体的形成

勐糯矿区目前实用的采矿方法为：竖井、斜井联合开拓，在垂直距离上每隔50m沿矿体底板设置一中段采掘平巷。每条中段平巷中，在水平距离上每隔50m沿矿体并垂直与中段平巷的方向掘进探矿上山，揭露矿体的完整赋存状态。在矿山技术人员了解矿体的情况后，将原有的探矿上山拓宽、修直，改造为采矿上山。之后在两相邻的采矿上山之间布置采场，开采相邻两中段间的矿体。但由于矿体受近东西向破矿断裂的影响，矿体的完整性较差，许多矿体被该类断层错断，矿体在空间位置上偏移几米到几百米不等的距离。在出现该类断层的位置，沿中段平巷矿体消失，需沿断层错动方向探测、掘进，直到矿体重新出现，再继续沿矿体布置中段平巷、探采矿上山和采场。

但在断层附近，按原来的方向和方法布置采矿上山时，当掘进到断层附近时，因断层附近岩石较破碎，探矿上山掘进和支护难度很大，根本无法继续掘进探矿上山，更无法设置采矿上山和布置采场。因此就会在这些位置留下一部分无法开采的矿体，有因为这些矿体在空间上形似三角形，因此也称它们为三角矿体(图3)。

图3 三角矿体分布图

A.三角矿体水平投影分布图；B.三角矿体垂直投影分布图

5 三角矿体的探采结合新方法研究

近几年，公司投入了大量的人力物体资源，同时与昆明理工大学展开合作，经过双方的努力，在矿区的找矿探矿及采矿方面取得重大突破，三角矿体的探采结合新方法经过持续多次的研究和实践，得以成功在矿山生产中运用。

矿山原来的探矿上山、采矿上山和采场无法在近东西向破矿断裂及附近布置，主要是因为该类断裂附近岩层较破碎，探矿上山无法穿过该类断裂，采矿上山和采场更无法布置在该类断裂附近。因此只要避开该类断裂，将原有穿过该类断裂的垂直探矿上山掘进方法为与断裂平行且距断裂一定距离的倾斜探矿上山掘进方法，之后再改造掘进上山为采矿上山，并布置采场。这样就能完全避开断裂破碎带，开采三角矿体了。

改变后的探矿上山与破矿类断层间的距离怎么设置。这个距离越短，岩层就越破碎，探矿上山和之后改造后的采矿上山的安全性就越差，三角矿体的矿石开采率就越高；这个距离越长，岩层就越稳定，探矿上山和之后改造后的采矿上山的安全性就越高，三角矿体的开采率就越低。同时所有的破矿断层的性质和周围岩层的稳定性都有一定的差异，要找到这个满足矿区绝大部分三角矿体开采合适距离，十分困难。近几年，公司投入了大量的人力物体资源，同时与昆明理工大学展开合作，经过双方的努力，在矿区的找矿探矿及采矿方面取得重大突破，三角矿体的探采结合方法经过持续多次的研究和实践，终于得到完善。具体实施过程如下：

在破矿类断裂附近，布置探矿上山时，将原来的探矿上山垂直布置方法改变为与此类断裂平行的倾斜布置方法，同时在探矿上山与断裂间保持5m的安全距离，待探察了解矿体赋存情况后，将探矿上山改造为采矿上山，并在相邻两采矿上山之间布置采场开采矿石(图4)。目前，该方法已在矿山生产中成功运用，取得很好的实际效果。

图4 三角矿体新探采方法布置图

A.三角矿体新探采方法水平投影布置图；B.三角矿体新探采方法垂直投影布置图

6 取得经济效益及社会效益

勐糯矿区因具有矿体多、厚度薄、品位高、完整性差的特点，所以整个矿区范围内存在众多的三角矿体，目前已探明的三角矿体的矿石资源量有32000吨。按照国际铅锌价格和矿山年开采量，运用新方法对三角矿体进行开采，每年可为矿山创造效益2000万元，对矿山的可持续发展具有重要作用。同时也为其它同类型的矿山的三角矿体的探采矿工作提供参考和指导。