龙首矿东采区开拓工程探矿研究与实践

2022-09-14王俊超

现代矿业 2022年8期

王俊超

（金川集团股份有限公司龙首矿）

龙首矿东采区存在开拓工程与采矿工程地质工作脱节问题，导致实际生产过程中，发现部分资源不处于开拓范围之内。为此，该矿地质工程技术人员转变思路，通过加强开拓工程地质投入、扩大找矿阵地，把原有的采场探矿模式推广应用至开拓工程，实现源头找矿，从而对探明的矿体提前布置工程进行回采，避免工程布置不合理和矿石损失［1-5］。

1 矿山概况

龙首矿东采区矿体位于Ⅱ矿区6 行勘探线至Ⅰ矿区8 行勘探线之间，回采面积为2 万m2，目前正在回采1 040 m 中段矿体。采区矿体长约700 m、宽10～70 m、平均厚度约为30 m，矿体倾向南西，倾角较陡，一般为60°～70°，局部近直立。矿体受多期次断层及破碎带活动影响，产状多变、矿岩应力集中、破碎不承压。矿体以超基性岩型富矿为主，贫矿分布于富矿周围，部分地段贫矿缺失。矿体围岩主要是二辉橄榄岩、大理岩、橄榄辉石岩、斜长角闪岩、蛇纹透闪绿泥片岩。

东采区是龙首矿唯一的富矿采区，是Ⅱ矿区1#矿体西延，矿体整体向西侧伏。近期地质成果显示，受F16-1断层活动影响，矿体整体性差，特别是矿体深部分支、分叉较多，为生产探矿提供了丰富的找矿标志，是龙首矿下一步地质找矿的最有利靶区。

近年来，该矿对所有生产性工区的探矿成本予以全部核销，并制定了探矿奖励措施，增加了工区参与探矿的积极性，为探矿工作创造了极为有利的工作环境。同时，该矿也总结并采用了适宜近采场的构造找矿方法，多次在主矿体上下盘发现了盲富矿体，证明了矿体周边赋存有勘探遗漏的分支矿体。

2 探矿工作

2.1 探矿思路

本次研究主要是通过完善找矿模型、将矿山生产建设各时期地质工作进行一体化管理，在原有采场生产探矿的经验指导下，尝试在东采区开拓工程实施探矿达到增储目的，同时为优化设计、合理布置采矿工程和指导采场生产探矿提供地质依据，最后对取得的成果和经验进行归纳总结，指导后续探矿增储工作有效开展。

2.2 探矿工作方案

2.2.1 构建找矿模型

从整个矿区的构造分析和局部矿岩地质现象突变着手，系统总结以往地质工作，通过构造解析及动力学分析，揭示后期构造错动过程和晚期岩浆活动规律，研究矿体的导矿、容矿条件及其对矿床、矿体产出的空间制约关系，确定矿体就位规律，构建了4种“就矿找矿”模型。

（1）构造错动找矿法。通过构造复原，揭示构造错动与矿体位移关系，沿构造运动的方向探寻构造错失的隐伏盲矿体。

（2）后期脉岩侧翼找矿法。通过追根溯源，把握脉岩穿插与矿体分枝复合关系，穿透脉岩探寻主矿体上下盘的分枝矿体。

（3）晚期含矿岩浆贯入成矿法。通过分析晚期含矿岩浆贯入规律，解释矿体与围岩接触带、围岩裂隙带附近的接触交代和金属硫化物富集现象，沿金属硫化物流动相反方向探寻晚期贯入的盲矿体。

（4）构造封闭空间成矿法。通过分析构造导矿储矿规律，推测成矿通道和赋存场所，确定找矿靶区。

2.2.2 建立技术体系

近年来，该矿主动承担了基建开拓等大包工程地质编录工作，将基建、开拓、采准等建设工程纳入了该矿属地化地质工作范畴，使得地质技术工作从采场覆盖到了生产建设的全流程，为上部采矿系统和下部探矿系统的地质工作建立了承上启下的基础连接体系，实现了采场地质技术工作单线运行优化为全系统多线运行，提高了地质成果的时效性，确保了“探、建、采”三系统地质技术协同配合、互相指导、循环运行。

在管理过程中，根据工程揭露，对相关的地质资料进行了反复修改、审核，采用了“实时修改、不断完善”的动态循环管理模式，确保了地质编录资料来源于现场、服务于现场，通过实时动态完善和综合分析研究，不断搜寻新的找矿信息，持续指导找矿工作、优化施工设计。目前，该矿已经建立健全了一套覆盖“探矿系统、建设系统、采矿系统”三位一体的地质技术运行体系，地质资料的可信度和准确性得到了进一步保证。

2.2.3 探矿靶区预测

通过“探矿系统、建设系统、采矿系统”三位一体的地质技术运行体系平台，对以往地质资料进行了深入综合分析研究，在4 种“就矿找矿”模型的指导下，圈定了3 处有利探矿靶区，认为在以下区域具有很好的探矿前景。一是在东采区1 040 m中段开拓工程5 行上盘区域，此区域具有很好的探矿前景，可能探寻到分支的富矿体；二是在东采区980 m 中段开拓工程7 行下盘区域，此区域可能存在盲富矿体；三是在东采区980 m 中段开拓工程6 行勘探线上盘区域，此区域具有很好的探矿前景，可能探寻到分支的富矿体。

2.2.4 实施探矿验证

使用已构建的找矿模型，通过“探、建、采”三系统地质资料综合体系指导，在龙首矿东采区开拓工程施工过程中大力开展了以富矿为目标的“就矿找矿”工作。

在实施找矿过程中，成功运用了“后期脉岩侧翼找矿法”，在龙首矿东采区1 040 m 中段开拓工程5行上盘、980 m 中段开拓工程7 行勘探线下盘及6 行勘探线上盘穿透脉岩探到了主矿体上下盘的分枝矿体。

3 探矿实践

3.1 5行勘探线探矿情况

东采区矿体位于F16-1断层破碎带活动区，该矿体受后期构造和次生构造多期次改造的迹象十分明显，矿体脉岩穿插复杂，整体性差，局部分支复合现象多，根据以往经验，矿体上盘断层破碎带附近穿过脉岩常常会有分支矿体出现。

在东采区1 040 m 中段开拓工程5 行穿脉施工至穿透矿体见大理岩后，根据现有5行采场揭露情况和相邻行线矿体空间形态与岩性关系判断该大理岩并非围岩，为此，该矿及时搜集相关地质资料，通过综合地质资料研究分析，认为穿过该大理岩仍有很好的探矿前景。同时，该矿及时开展了东采区1 040 m中段开拓工程5行上盘探矿工作，通过延长穿脉道施工，穿过17 m 的脉岩见富矿体厚度为33 m，之后穿过13 m 的脉岩又见富矿体厚度为12 m，探矿工程累计见富矿体厚度为45 m，探矿效果见图1。

3.2 6、7行勘探线探矿情况

东采区矿体有整体向西侧伏趋势，横向上呈西宽东窄，通过近几个中段揭露显示，受断层错动、挤压，矿体膨厚区逐渐从3 行往7 行呈滚动式向西移动，直到被8 行附近的直立滑面带阻断，矿体膨厚区移动带受断层和岩浆活动挤压影响，矿体整体性差，多出现矿体分支，特别是上盘常常会出现较厚的分支矿体。

对比1 040 m 水平地质界线和980 m 中段开拓工程地质界线，综合地质资料分析，发现7 行下盘可能存在盲富矿体。为此在980 m中段开拓工程7行穿脉道施工过程中加强了下盘地质技术工作，通过工程揭露，980 m 中段开拓工程7 行穿脉道穿过12 m 的脉岩发现下盘新增富矿24 m（图2（a））。

根据以往地质资料显示，东采区5 行在1 040 m水平就出现了穿透17 m 脉岩带又见近60 m 的富矿体。在1 040 m 水平该膨厚区已经移动至5 行，据此推测，980 m 水平该膨厚区会移动至6 行，而980 m 开拓资料显示，6行相对5、7行出现急剧变小，这与前面推测不符，因此对东采区980 m 中段开拓工程地质界线呈批判态度，认为东采区980 m 中段开拓工程6 行具有很好的探矿前景。为此在东采区980 m 中段开拓工程6行穿脉工程施工至设计位置见毛后，继续延长穿脉工程进行了探矿验证。根据工程揭露，穿过9 m 的脉岩，累计见富矿42 m，发现了东采区980 m 中段开拓工程6行上盘被脉岩穿插分支的富矿体，探矿效果见图2（b）。

3.3 探矿增储情况

在东采区开拓工程施工过程中，先后在东采区1 040 m 水平 5 行、980 m 水平 7 行、980 m 水平 6 行 3处实施了探矿工作，并发现了新增矿石资源。同时通过地质界线二次圈定和剖面图修改，完成了东采区6行以西探矿增储工作。

原开拓设计6 行以西矿石资源储量为855 876 t，镍、铜金属量分别为14 506、18 389 t；探矿增储后矿石资源储量为1 242 133 t，镍、铜金属量分别为26 327、19 176 t，共计增加矿石资源储量386 257 t，镍、铜金属量分别为 11 820、787 t。

3.4 探矿应用情况

通过东采区开拓工程探矿成果，该矿及时进行了开拓工程优化设计，并指导采场生产探矿工作。

一是根据东采区980 m中段开拓工程6行上盘探矿成果，该矿提前谋划，在东采区980 m 中段开拓工程6 行上盘增设了溜井，使得6 行采场由原设计的单溜井作业变为双溜井作业。同时根据东采区980 m中段开拓工程西2行、西1行穿脉揭露，西2行矿体界线比原来设计矿体界线向上盘偏移27 m，矿体增厚20 m；西1行矿体界线比原来设计矿体界线向上盘偏移17 m，矿体增厚6 m。根据该成果，该矿及时论证了原设计溜井位置的合理性，对溜井位置进行了优化，有效地避免了后续生产过程中工程布置不合理的问题。

二是根据东采区1 040 m 中段开拓工程5 行探矿成果，结合采场实际情况，认为对采场生产探矿具有醒目的指导意义，目前已经在东采区5行采场下盘通过坑钻结合方式发现了贫富矿混合体，在东采区5行采场上盘通过延长分层道穿透10 m 的花岗斑岩见隐伏富矿体，2处探矿成果均已及时投入生产，扩大5行采场回采面积近2倍。