凡口铅锌矿台车返水信息在地质管理中的应用
2021-03-02程高云
程高云
(中金岭南凡口铅锌矿, 广东 韶关市 512325)
鉴于目前凡口矿台车作业采场在全矿采场中所占比例大,机械化程度高,并且在台车打眼前采场处理了松石,打眼过程中又有相对应的钻孔返水记录,返水的真实记录能较好反映岩层内在变化情况,对矿界的修正、松石安全处理及地质管理方面有很大的指导作用,可以利用其成果资料把相对准确的信息应用在空场后的顶板绘制以及指导贫损管理和采场探边扫盲上。采用遥控出矿后的空场返水修正图取代传统空场顶板图可以提高空场顶板矿界的准确性。
1 矿区背景
矿区主要为中低温热液型矿床,含矿地层主要在泥盆纪和石炭纪地层(见表1),其中以东岗岭上亚组,天子岭组为主,次要的包括帽子峰组、C1层、壶天群底部。围岩以中厚层较坚硬的灰岩、白云质灰岩为主。构造形式主要有褶皱构造、断裂构造、顺层构造。矿石主要为致密块状黄铁铅锌矿石,局部地段见星点状、团块状矿化点,普氏系数值为4~17,属稳固至极稳固矿石,矿体厚大富集,品位高。
2 生产现状
凡口矿目前已开拓至地表以下800多米,盘区分布广,作业面多。中深孔机械化台车采场采出矿量占全年采矿量的45.73%,台车采场周转比人工手钻周转快,安全高效。每次向上压顶5 m~6 m,个别台车采场能达到10 m,与传统人工手钻采场相比,空高更高,测空场时由于距离远,视线不佳,地质人员无法准确测出空场顶板矿界,导致每月底给工区队结算采矿量时数据上偏差很大,在一定程度上给地质管理工作带来困难。主要存在以下几点问题:
(1)工程量结算。空场顶板矿界偏差大,压顶过程中矿体变化不清楚,导致每月底统计计算的采矿量数据偏差很大。
表1 矿区主要赋矿地层
(2)贫化损失管理。采场找边,压顶过程中,由于对内部矿灰变化掌握不清,对夹石和废石通道未做合理的分区分段处理,造成贫化损失。
(3)安全生产管理。开采前未能正确反应出顶板矿体与岩层实际内部形态,在撬锚台车及人工处理松石和装药放炮时,使提醒避开作业风险失去参照,起不到应有的作用。
3 台车返水信息在地质管理工作中的应用
返水的真实记录能反映地质内在变化情况,在一定程度上可以辅助开展地质工作。具体表现在遥控采场空场顶板图件修正、贫化损失管理、辅助探边扫盲等方面。
3.1 改进遥控采场空场顶板出图
出图较为准确,偏差较小。如在Sh-500 m S6-10上向分层采场中,将收集的返水信息根据对应的炮孔布置图,一一对应修改推测图矿界和剖面图。为验证该方法的可行性,将该采场拉底(2)层生产探矿推测的平面图矿界(简称推测矿界)、拉底(2)层经台车返水修改后的平面图矿界(简称修改后矿界)与1(1)层充填面实测顶板矿界(简称实测矿界)(见图1),选取其中变化复杂地段的X=8110剖面(见图2)进行形态对比(见表2)。因为返水只修改了拉底顶板以上矿界,实测与返水修改的拉底的顶底板矿界同属一个矿界,所以剖面图只用生探推测与台车返水(实测)对比。
图1 Sh-500 m S6-10采场平面图
图2 Sh-500 m S6-10采场返水修改后矿界X=8110剖面图
从表2可以看出,修改后矿界与实测矿界的面积误差率比推测矿界与实测矿界的误差率小约10%,面积重合率高出 13.96%,面积歪曲率小18.05%,在一定程度上,修改后矿界比推测矿界更加接近实测的矿界,减小了因地质勘探网度不够密而带来的实际偏差。能在未采前正确反应出顶板矿界实际内部形态,为指导采矿安全生产提供了有效的依据。
由图1可以看出,修改后矿界与实测的矿界,还存在一定偏差。分析偏差产生的原因:
表2 矿体平、剖面形态对比结果
由于采场光线亮度不够以及作业环境恶劣,施工人员在收集钻孔返水过程时,无法清晰判别返水情况,对钻孔内的矿岩分界点判定会存在误差。
如果是连续厚大矿体,理想状态返水修改后矿界跟实测充填面应该几乎重合,由于该采场顺层构造,断裂构造非常发育,矿体内夹石受到多次错动。炮孔间距1.6 m,排距1.4 m,还存在一定网格盲区,所以返水矿界跟实测的矿界存在面积误差率4.33%,但偏差不大,在合理范围内,达到了收集返水信息的目的,改善了地质管理效果。
3.2 矿石的贫化损失管理
矿石贫化损失管理要坚持“贫富、大小、难易、远近”兼采原则。图纸设计源头上要坚持零损失,采场找边、切采、压顶时做好矿灰分采分出,铲矿、运输过程中要将采场内采下矿石铲干净并减少运输途中的散落丢失。台车返水可以较为准确地反映孔内矿灰情况,用来指导分采分出和打眼装药放炮,在缓倾斜和尖灭矿体中严格控制炮眼深度,可以有效减少贫损。如Shn-500 m 214N西条采场矿体倾斜较缓,西帮矿体连续,东邦矿体往上尖灭,根据返水修改矿界后,为炮眼深度设计提供了参考,东帮杆数按4杆控制或见灰停,在压顶中可以减少围岩的混入量,从而降低了贫损率。
3.3 辅助探边扫盲
沿走向开采的采场,长度有30 m~100 m甚至更长,目前凡口矿生产勘探网度间隔为25 m,有些地段50 m,2个勘探剖面之间存在网格盲区,对矿体控制程度不够。在台车进场打眼的过程中,地质人员根据现场矿岩情况和实际需要,可以要求对采场周边的分支、不连续、矿灰复杂矿体补打探眼来获取矿岩内部实际变化情况,及时修改补充地质矿岩信息,指导选用合理的采矿方法。如Shn-500 m 209S采场沿走向布置,矿体厚大,东西两帮设计2个回采采场,在台车进场时在东西两帮补打 20个地质探矿眼,进一步探明两帮矿岩内部形态变化,为下一步回采提供了准确的地质信息。
4 结语
在实际生产中,合理利用台车返水信息,有利于采矿生产安全高效,有利于贫化损失管理工作,对收集地质相关信息具有很好的辅助作用,同时探采结合可以节约一部分地质探边扫盲的勘探费用,但是需要作业人员在台车打眼过程中准确识别和正确记录返水信息。总体上按要求施工作业,具有很好的经济效益和生产指导意义。