马坑铁矿采空区摸底与地质储量核查研究

梁钱辉

（福建马坑矿业股份有限公司，福建 龙岩 364021）

1 引言

马坑铁矿是国内著名的特大型磁铁矿床之一，名列“华东第一大单体铁矿”。上世纪90年代，马坑铁矿于太保林 +500m以上正式开始投产，历经2004年马坑铁矿项目的一期工程投产、2005年的一期延伸工程至 2012年500万t/a开采计划的全面展开，马坑铁矿已经历了20余年的开采。常年的开采，在给矿山带来了大量的采空区的同时，也留下大量未开采的矿块、采空区残留矿石、生产矿柱、保安矿柱以及未摸清的矿体未回收。

本文拟通过对马坑铁矿+200m以上采空区进行调查，并通过与地质储量进行对比分析，以获得采空区与地质储量之间的关系，为合理的开发利用矿产资源，提高矿产资源利用率提供更可靠的依据。

由于马坑铁矿东区主矿体+200～300m之间仍处于回采阶段和西区+200m以上无矿石回采，这两个区域不在本次调查研究的范围。

2 调查研究方法

2.1 资料收集与整理

基础资料的收集和整理是开展采空区调查与地质储量核查之间关系的前提，因此收集资料要在条件允许的情况下尽可能做到详细。

本次资料收集包括①地质报告、附图及附表；②地质平面图；③采空区分布现状图；④历年出矿量统计表；⑤二次圈定的储量计算表；⑥相关的参考文献［1］。

资料的整理，遵循“内容真实、数据准确”的原则。对于地质图件和储量数据已马坑铁矿地质负责人提供的数据为准，采空区分布现状图已测量负责人提供的数据为准。

2.2 实地调查

调查工作以小组的形式开展，主要是核实采空区是否与图件项目、矿体目前的开展情况、剩余的矿体情况并根据剩余矿体的赋存情况制定采样计划。

采空区调查。以测量负责人提供的采空区分布现状图为基础，对采空区进行实地探勘，并借助全站仪、三维激光扫描仪等一起对空区进行测量，掌握采空区的实际数据［2］。

剩余储量调查。以地质负责人提供的最新地质平面图为基础，对马坑铁矿+200m以上进行全面核查，并根据核查结果计算剩余储量。

采样计划。在剩余储量核实的基础上，对仍未回采且可以进入区域的矿体进行取样，采样方法为随机打点取样。通过取样获得更加准确的剩余矿体品位数据，作为储量计算的依据。

3 数据分析

3.1 空区体积计算

除了马坑铁矿+420m以上因7.9塌陷事故导致无法进入空区完成实际测量以外，+200m以上共计核实采空区172个，总体积为375.2万m3，见表1。

表1 马坑铁矿+200m以上空区统计表

3.2 剩余储量计算

剩余储量计算主要针对矿柱、矿房残留矿体、未回采矿体和推断矿体四种类别，利用平型断面法等方面进行计算［3］。

利用采样得到的品位数据，结合地质工作人员日常的巷道、岩芯采样数据，并根据地质报告中的体重计算方法确定矿石体重，以计算相应的剩余储量。通过计算，最近计算出马坑铁矿+200m以上剩余储量见表2。

表2 马坑铁矿+200m以上剩余储量

3.3 储量、出矿量对比分析

根据马坑铁矿地质负责人提供的经过二次圈定后重新计算的+200m以上地质储量、历年出矿量统计数据（图1），通过地质储量和采出矿量计算出理论剩余储量，并结合本次储量核实的成果，将理论剩余储量与本次核实的剩余储量进行对比（表3）［4］。

图1 各高度段地质储量与历年采出量统计图

从表3可以看出，马坑铁矿+200m以上地质储量为2739.37万t，实际出矿量为1498.3万t，回采率为54.7%，整体回采率较低。

表3 马坑铁矿+200m以上储量、出矿量及剩余储量对比 万t

理论剩余储量为1241.07万t，本次核实1082.95万t，理论比实际核实值多158.12万t，核实的剩余储量与理论值偏差12.7%，属于较为合理的误差范围。

3.4 空区与出矿量对比分析

空区理论出矿量。通过采空区体积，结合相应品位计算出的矿石体重，可推算出采空区理论的出矿量见表4。

表4 马坑铁矿+200m以上采空区理论出矿量

空区实际出矿量。根据马坑铁矿地质负责人提供的历年出矿量统计数据，并扣除附产矿量和未进行统计的空区所在区域的出矿量，最终获得实际出矿量见表5。

表5 马坑铁矿+200m以上采空区实际出矿量 万t

对比分析。马坑铁矿+200m以上总采空区体积375.20万m3，空区计算出矿量1398.26万t，空区实际出矿量1345.21万t，实际值比计算值少53.05万t，偏差率为-3.94%，整体偏差较小。

4 结论

对于任何一家矿山而言，受到不同时期的采矿工艺和管理水平的限制，往往存在大量资源未能得到充分开发的情况。因此，积极开展剩余资源量复核，确保资源能得到充分利用，是一件刻不容缓的大事［5］。通过对马坑铁矿+200m以上采空区和剩余地质储量的调查与分析，最终得出以下结论：

（1）通过对马坑铁矿+200m以上的复核，摸清了采空区和剩余储量的分布情况，为马坑铁矿未来资源的充分利用提供基础［6］。

（2）通过采空区调查与分析，反推理论采出矿石量，并与实际出矿量进行对比，验证了该方法的可行性。

（3）通过地质储量、采出矿石量进一步验证了核实剩余地质储量的准确性。