九瑞矿集区城门山铜矿7号矿体探采对比研究

傅 鹏，龚维强

（江西铜业股份有限公司城门山铜矿，江西 九江 332000）

城门山铜矿位于江西省九江市西南，是一座具有矽卡岩型、斑岩型、块状硫化物型“三位一体”的大型复杂矿床，矿体具有形态、厚度、品位等变化系数大的特点[1]。该矿已开采二十余年，积累了大量的地质勘探和生产勘探资料，通过对该矿探采对比研究，为深入了解该矿资源利用状况，探讨合理的勘探工程间距，指导后期采矿工作等有着重要意义。

1 矿床地质概况

1.1 矿区地质特征

矿区坐落于九瑞铜矿田东南端，长山—城门山背斜东端北翼近倾伏端处，矿区内出露地层自南至北、由老而新依次为志留系上统纱帽组（S3s）、泥盆系上统五通组（D3w）、石炭系上统黄龙组（C2h）、二叠系下统梁山组（P1l）、栖霞组（P1q）、茅口组（P1m）、上统龙潭组（P2l）、长兴组（P2c）、三叠系下统大冶组（T1d）及第四系（Q）。区内构造格架由次级横跨褶皱和北东东、北西及北北东三组断裂构成。裂隙构造、接触构造也很发育。矿区内岩浆活动强烈，岩浆岩主要为浅成—超浅成的燕山期中酸性岩体，岩性主要以花岗闪长斑岩、石英斑岩为主[2]。

1.2 矿体特征

7号矿体是矿区的主要铜矿体，分布于矿区南部1～12线，赋存在茅口组地层与岩体接触带中，矿体走向长560m，产状较稳定，倾向354°，倾角11～62°，平均40°。该矿体平均厚28.56m。倾斜延伸106m～402m，平均286m。该矿体大部分已开采揭露，开采出来的矿石赋存岩性主要为含铜黄铁矿、含铜矽卡岩。

2 探采对比内容及方法

根据城门山矿区铜矿详细勘探地质报告，勘探期间主要以钻探工程对矿体进行控制，工程间距采用

100×80m～200×160m。矿山生产期间对爆破孔岩粉取样分析后，以铜工业品位标准进行二次矿体圈定，台阶高度为12m。

2.1 探采对比矿体的选择

本次选择7号铜矿体作为探采对比，矿体的地质特征、勘查类型、勘探控制程度、研究程度、矿石质量特征、水文工程环境地质特征等方面研究较为完善，-106m标高以上矿体露天开采结束，积累了比较系统、全面地质资料和技术经济指标，因此选择此矿体进行探采对比最为合适。

2.2 参数的选择及其计算方法

本次对矿体形态、资源储量进行对比，矿体形态对比参数包括面积误差、面积重合率、形态歪曲误差；矿体资源储量对比参数包括品位误差、矿石量误差、金属量误差。在矿体资源储量对比中，主要计算矿石量误差、品位误差、金属量误差，以开采储量为基数，进行储量的相对误差率的计算，对7号矿体进行了矿块的对比。

具体计算公式如下：

矿体面积误差：Sδ=Sm－Se；Sr＝（Sm－Se）/Sm×100%。

式中，Sδ为矿体面积的绝对误差，m2；Sr为矿体面积的相对误差，%；Sm为开采圈定矿体计算的面积，m2；Se为勘探圈定矿体计算的面积，m2。

矿体面积重合率：Dr=S0/Sm×100%。

式中，Dr为矿体面积重合率，%；S0为开采与勘探圈定的矿体相重合部分计算的面积，m2；Sm为开采圈定矿体计算的面积，%。

矿体形态歪曲率：Wr=∑（Sn+Sp）/Sm×100%。

式中，Wr为矿体形态歪曲率，%；∑（Sn+Sp）为因生产勘探增加Sn或减小Sp面积的绝对值之和。

矿石量误差率：Qr=（Qm-Qe）/Qm×100%。

式中，Qr为矿石量误差率，%；Qm为生产勘探的矿石量，t；Qe为地质勘探计算的矿石量，t。

金属量误差率：Pr＝（Pm－Pe）/Pm×100%。

式中，Pr为金属量误差率，%；Pm为开采圈定矿体计算的金属量，kg；Pe为勘探圈定矿体计算的金属量，kg。

矿石品位误差率：Cr＝（Cm－Ce）/Cm×100%。

式中，Cr为矿石品位误差率，%；Cm为开采资料计算的矿石品位，%；Ce为勘探资料计算的矿石品位，%。

2.3 探采对比依据

依据有色冶金矿山地质允许误差范围标准，参数允许误差范围见表1。

表1 探采对比允许误差范围

3 探采对比分析

3.1 矿体形态对比

通过对城门山铜矿浅部 2m ~ -106 m台阶7号矿体面积重合率、形态歪曲率的对比，矿体的产状、规模和形态均有不同程度的变化，各台阶的形态歪曲率普遍较高，见表2。

表2 门山铜矿7号矿体形态误差对比

3.2 资源储量对比

根据对比结果，7号矿体的资源储量在生产勘探时基本为正变，铜金属量变化总误差率为47.74%、矿石平均品位误差率为37.22%，均超出了合理范围，说明地质勘探期间采用100m×80m的勘探网度对矿体的控制程度一般。

3.3 开采技术条件对比

（1）矿区水文地质条件仍为复杂。矿区大规模疏干条件下，因真空吸蚀作用，可能导致湖区及围堤底部产生溶洞塌陷，围堤发生不均匀沉降和开裂，从而导致湖水渗漏进入露天采场甚至淹没采场工作面矿坑疏干塌陷范围进一步扩大等问题。

（2）工程地质条件亦为复杂。开采逐步加深，深部疏干条件下边坡内外高水头差压力条件导致部分边坡渗水，影响边坡稳定性，矿山扩帮延深露采境界及境界场内岩性组合与水文地质条件复杂，帮坡存在局部或具规模的不稳定性。因此扩帮延深施工中，帮坡的崩、塌、滑是主要的不良工程地质问题。

（3）矿山环境地质条件中等复杂。矿区自然地质灾害不发育，矿山为露天开采，疏干排水，在灰岩分布区存在局部地面变形、开裂、岩溶地面塌陷问题，但矿区灰岩分布区粘性土层厚度较大，“自然封堵”能力较好，地质环境破坏不大，矿石和废石化学成分基本稳定，区内无热害。

4 合理工程间距探讨

根据城门山铜矿7号矿体的探采对比结果，证实在地质勘探期间的勘查工程间距偏稀，对矿体的控制程度不足，因此，探讨合理的勘探工程间距，对该矿床进一步开发具有重大指导意义。

4.1 加密法确定工程间距

在地质勘探基础上对其进行两次工程间距加密，其间距沿走向（m）×倾向（m）分别为：80m×60m和50m×40m。通过加密后对比，矿体面积重合率分别为71.54%、83.48%，矿石量总体误差率为13.22%和10.59%，金属量总体误差率为40.17%和32.68%。结果表明，两次加密后各参数基本在合理范围内。

4.2 合理性分析

从两次加密结果来看，勘查工程间距虽采用80m×60m已经能取得较好的控制效果，但是在矿石品位的控制方面依然有较大的误差，这主要是受采区东南部次生富集带矿石品位过高的影响，见图1，因此在该局部区域采用50×40m的工程间距加以控制更为合适。

图1 城门山铜矿次生富集带矿石品位探采对比

5 结论

（1）城门山铜矿床地质勘探时期采用100×80m勘查工程间距不能很好的控制矿体，矿体形态、金属量相对误差超出了合理范围，在满足经济性的条件下，勘探工程间距加密至80m×60m、局部区域以50m×40m控制能取得较好的效果。

（2）7号铜矿体-106m标高以上矿体开采工作基本结束，其探采对比分析结果对加强矿床成因、成矿规律等方面的研究，运用理论指导找矿，为区内寻找同类型的隐伏矿体，扩大资源储量，延长矿山服务年限具有重要意义，同时为该矿床今后进一步的开发和同类矿床的勘探提供了借鉴。