【老邢】紫金山金礦露天開采探采驗(yàn)證對比

1、紫金山金礦露天開采探采驗(yàn)證對比劉明戍,王彥君(紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司紫金山金銅礦,福建上杭縣364200摘要:針對紫金山金礦開發(fā)與露天開采10多年來的礦山生產(chǎn)勘探階段,前期利用鉆孔和探槽工程進(jìn)行勘探,現(xiàn)階段采用潛孔鉆通過收集巖(礦粉取樣代替探槽的作用,其標(biāo)準(zhǔn)完全超過了A級儲量的要求。采用4種探采對比驗(yàn)證方法,并對礦體形態(tài)變化、品位厚度變化與礦量變化等方面進(jìn)行分析研究,得出結(jié)論:品位變化系數(shù)為3.03%,金屬量變化系數(shù)為29.12%,礦量變化系數(shù)26.31%,而且均為正變,變化系數(shù)不大并相對穩(wěn)定,完全滿足礦山生產(chǎn)的要求。其最終目的是通過樣品的積累,不斷修正I D S礦模的數(shù)據(jù)庫,在不久的將來,

2、就可直接用含潛孔的I D S品位來取代現(xiàn)在的潛孔樣品品位指導(dǎo)生產(chǎn)。關(guān)鍵詞:品位;礦量;金屬量;變化系數(shù);探采對比;露天開采;紫金山金礦紫金山金銅礦位于福建省上杭縣境內(nèi),南距上杭縣城14.6k m。東西長2.3k m,南北寬1.9km,面積4.37k m2,主要出露震旦系淺變質(zhì)巖系、上泥盆統(tǒng)-石炭系、白堊系地層。區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)十分強(qiáng)烈,以北西向和北東向?yàn)橹?貫穿本區(qū)南西部,是控制本區(qū)銅、金多金屬成礦帶的區(qū)域性構(gòu)造。分布于礦區(qū)周圍的次一級北西向斷裂與北東向構(gòu)造構(gòu)成區(qū)域構(gòu)造基本格局,是本區(qū)重要的導(dǎo)巖導(dǎo)礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造。紫金山礦區(qū)即位于北東向宣和復(fù)式背斜的西南傾伏端。1露天開采概況紫金山金礦于1994年

3、開始工業(yè)化試生產(chǎn),采用平硐-溜井開拓,地下開采,采礦方法為空場法。1999年地采最大生產(chǎn)能力達(dá)1萬t/d,全年生產(chǎn)礦石量超過180萬t(見表1。2000年全面改為露天開采,產(chǎn)量不斷提高,目前以12m為生產(chǎn)臺階高度,標(biāo)高從712m至1024m。截止到2005年7月,出入溝位于西南側(cè)784平臺,開采臺階保持在20個(gè)左右,分4個(gè)組合臺階。排土場最低位置在北側(cè)796平臺。2005年月均采剝量130140萬m3,日均出礦量6萬t,生產(chǎn)能力年采剝1550萬m3。2006年銅礦露天開采基建剝離將全面實(shí)施,采剝總量將會增大,預(yù)計(jì)采剝總量將達(dá)到2400萬m3以上。礦山保有可采儲量的平均品位為0.656g/t。其

4、中0.30.49g/t的低品位含金廢石量比例最大,為43.5%、0.500.79g/t品位的礦石量次之占32.9%、而0.8g/t以上的高品位礦石量比例最低達(dá)23.6%,在上下空間分布上,低、中、高不同品位級別的分布基本均衡。844平臺以上低品位含金廢石量比例相對較大;832712平臺低、中、高品位級別的分布情況較好;700m以下低、中、高品位級別的分布情況也較穩(wěn)定。表1紫金山金礦地下開采與露天開采生產(chǎn)情況階段年度處理礦(巖量(萬t產(chǎn)金(kg平均品位(g/t總資源利用率地下開采期19931994199519961997199819990.71610186821039833.1596.43142

5、.2263.2710.2141829682.532.362.482.171.321.251.110.600.680.570.670.790.540.67露天開采期200020012002200320042005.19月累計(jì)55568410601412189015867897.84073.55039.57686.2976610717938752299.30.970.960.880.850.70.710.840.7570.7670.8240.810.810.842探采驗(yàn)證對比方法(1探采結(jié)合的意義。實(shí)行探采結(jié)合是生產(chǎn)勘探技術(shù)發(fā)展方向之一,它不僅可將生產(chǎn)勘探與開拓、采準(zhǔn)及回采密切結(jié)合起來,減少單純探

6、礦坑道的掘進(jìn)量,而且節(jié)省大量人力、物力和資金;又可使礦山坑道系統(tǒng)的布置更為合理。地下開采礦山和露天開采礦山,都有大量開采工程可以與生產(chǎn)勘探結(jié)合使I SS N1671-2900 CN43-1347/T D 采礦技術(shù)第6卷第3期M ining Technol ogy,Vol.6,No.32006年9月Sep.2006用,紫金山金銅礦前期的許多勘探硐室在2000年以后被用來作為生產(chǎn)措施工程的有很多,探采結(jié)合同樣大有可為。(2紫金山金礦現(xiàn)在探采結(jié)合的主要方法。紫金山金礦現(xiàn)階段探采結(jié)合的手段主要是利用采礦過程中的潛孔巖粉作為地質(zhì)取樣,進(jìn)行二次圈定,用來進(jìn)一步圈定礦體,以指導(dǎo)生產(chǎn)。其最終目的是通過樣品的積

7、累,不斷修正I D S礦模的數(shù)據(jù)庫,在不久的將來,就可以直接用含潛孔的I D S品位來取代現(xiàn)在的潛孔樣品位指導(dǎo)生產(chǎn)。那樣將減少大量取樣的過程,取樣可以抓重點(diǎn)部位,不需要大范圍地取樣,縮短爆堆品級劃分的周期。(3采用的探采對比驗(yàn)證方法有4種:第一,地質(zhì)勘探圈定礦體與I D S礦模圈礦的對比;第二, I D S礦模圈礦與I D S含潛孔礦模圈礦的對比;第三,炮孔樣二次圈定礦體與I D S含潛孔礦模圈礦對比;第四、實(shí)際出礦與I D S含潛孔礦模圈礦對比。2.1地質(zhì)勘探(一次圈定與I D S礦模對比2.1.1礦體形態(tài)的變化礦體形態(tài)發(fā)生了變化,地質(zhì)圈礦產(chǎn)生的是不連續(xù)疊瓦狀礦體,I D S礦模形成的是連續(xù)

8、面狀礦體,二者形態(tài)的不同見圖1與圖2。圖2是I D S平面圖,與圖1地質(zhì)圈礦相應(yīng)位置對比,只有1113勘探線小范圍出現(xiàn)無礦段,其它部位均顯示有礦,與實(shí)際比較符合。以上兩圖對比說明,I D S礦模將紫金山金礦全巖礦化理論,真正的用圖和數(shù)據(jù)的形式表現(xiàn)在大家面前。經(jīng)過幾年的實(shí)踐探索和改進(jìn),它在生產(chǎn)中的作用已經(jīng)被大家廣泛認(rèn)同,2005年出礦日均6萬t,采剝總量1550萬m3,其中的每一個(gè)炮孔樣都參與儲量計(jì)算,而金礦采礦廠地質(zhì)生產(chǎn)管理人員僅為14人,顯示了I D S強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和生產(chǎn)管理的優(yōu)勢。I D S礦模原理與紫金山金礦區(qū)全巖礦化的理論基本一致,可以說I D S礦模的建立,從某種意義上來講,使

9、礦體的形態(tài)發(fā)生了根本的改變,夯實(shí)了紫金山金礦由地采轉(zhuǎn)為大規(guī)模露采的理論基礎(chǔ);I D S礦模的建立,在實(shí)際上使露天開采具備了堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)服務(wù)和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理平臺。2.1.2礦體品位厚度變化礦體品位厚度發(fā)生了根本的變化,從分離的礦體變?yōu)檎w,品位是遵循漸變規(guī)律,導(dǎo)致厚度急劇增大。這種形式從客觀上反映了紫金山金礦的礦體賦存規(guī)律,全巖礦化本身就是帶有漸變性質(zhì)的,與I D S 的距離平方反比理論相吻合 。圖1736 平臺局部礦體勘探圖2736平臺局部礦體I D S圈定在I D S礦模中,品位被賦予了每一個(gè)12m的立方體,厚度沒有了以往的概念,所有的點(diǎn)參與儲量計(jì)算都表現(xiàn)出自身的獨(dú)立性和與周圍點(diǎn)的相關(guān)性,這也

10、符合全巖礦化的理論。I D S對品位和厚度的處理,使一些不可采的高品位地段產(chǎn)生一定程度的“貧化”,客觀上減少了高品位薄礦體的損失。經(jīng)過幾年在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用,體現(xiàn)出I D S礦模比較符合實(shí)際,特別是符合紫金山金礦的礦化特點(diǎn),是一種比較科學(xué)的地質(zhì)儲量管理應(yīng)用工具。2.1.3礦量變化礦量隨著品位降低由原來的7732萬t增大為38662萬t。金屬量隨著邊界品位的降低,以0.3g/t 為界I D S儲量達(dá)到270.638t,同時(shí)也說明金礦這幾年生產(chǎn)勘探成果顯著。2.1.4對比的意義傳統(tǒng)的地質(zhì)圈礦計(jì)算儲量和I D S礦模計(jì)算儲量對礦山的評價(jià)方法有不同之處。經(jīng)過幾年的運(yùn)用, I D S方法顯示了它相對于傳

11、統(tǒng)地質(zhì)圈礦計(jì)算儲量的775劉明戍:紫金山金礦露天開采探采驗(yàn)證對比優(yōu)越性,儲量計(jì)算過程由微機(jī)完成,精確簡便,工作人員相應(yīng)減少。生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,地質(zhì)日常工作效率提高了幾十倍,對比說明I D S儲量計(jì)算系統(tǒng)在紫金山金礦的應(yīng)用是相當(dāng)成功的。2.2I D S礦模圈礦與I D S含潛孔圈礦的對比2.2.1礦體形態(tài)礦體形態(tài)方面兩者會有細(xì)部的變化。金礦體在進(jìn)一步圈定礦巖界限時(shí),由于潛孔樣的參與,使得礦體的勘探程度達(dá)到A級以上,提高了對生產(chǎn)的指導(dǎo)作用,使得I D S數(shù)據(jù)系統(tǒng)在礦山的運(yùn)用,與實(shí)際生產(chǎn)得到了緊密的結(jié)合。但是我們需要不斷地進(jìn)行I D S 數(shù)據(jù)庫的修正,將潛孔樣參與到I D S系統(tǒng)進(jìn)行礦模進(jìn)一步擬合正是

12、起到這個(gè)作用,可以使I D S系統(tǒng)最終達(dá)到與礦體實(shí)際趨于一致的狀態(tài),為今后礦山生產(chǎn)提供可靠的儲量依據(jù)和翔實(shí)的數(shù)據(jù)資料。2.2.2品位厚度金屬量的變化(1礦石量、品位的變化。I D S含潛孔與I D S圈礦儲量計(jì)算比較:以0.3g/t為邊界圈礦礦石量增加了1550萬t,品位下降了0.05g/t,金屬量反而減少了8438.9kg。I D S含潛孔修正了原I D S礦模部分地段品位受采空區(qū)影響的因素,使部分偏高品位得到了合理的降低,使之與實(shí)際更加接近。I D S含潛孔增加了將近60萬t0.5g/t以下礦石,0.7g/t以上高品位礦石減少了864萬t,使儲量結(jié)果更加真實(shí)有效。說明潛孔樣與I D S的探

13、采結(jié)合,確實(shí)起到了核準(zhǔn)儲量的作用。I D S含潛孔與I D S圈礦應(yīng)用的原理相同,因此二者的結(jié)合,應(yīng)該來說是比較合理的。它解決了I D S礦模前期使用過程中與生產(chǎn)容易脫節(jié)的弊端,現(xiàn)在潛孔樣的使用把探礦與生產(chǎn)緊密地結(jié)合起來。(2潛孔樣與I D S含潛孔品位的關(guān)系。潛孔樣一般比實(shí)際礦石品位偏低,這是人所共知的。原因如下:潛孔取樣是采取潛孔鉆機(jī)穿孔時(shí)吹出的巖粉樣,它只能代表整個(gè)炮孔自上而下穿過巖體的平均品位,沒有分層的概念,況且取樣結(jié)果受多種因素影響,比如巖石自身性質(zhì)、裂隙是否發(fā)育、氣候因素等。金的密度大,不易被吹上來,這些都是潛孔樣的局限性所在。如何找出不同地段潛孔樣與真實(shí)品位的系數(shù)關(guān)系,是今后的

14、工作方向之一。2.2.3比較的意義通過I D S礦模儲量計(jì)算與I D S含潛孔圈礦儲量計(jì)算的對比,可以看出潛孔樣的參與很好地推動(dòng)了I D S礦模的建設(shè),使之與實(shí)際生產(chǎn)有了結(jié)合點(diǎn),各項(xiàng)數(shù)據(jù)更加接近于實(shí)際。最大的意義在于隨著潛孔樣的數(shù)據(jù)量的不斷增加,I D S礦模會逐步完善,到了一定時(shí)期,將會減少潛孔樣的利用量,減少礦體圈定時(shí)間,提高生產(chǎn)效率,同時(shí)降低生產(chǎn)間接成本。2.3潛孔樣與I D S含潛孔的對比2.3.1礦量與金屬量變化由于本項(xiàng)對比開始于2005年7月,數(shù)據(jù)量比較少,也許反映不太充分,但也可以說明一些趨勢,今后隨著參照數(shù)據(jù)的積累,不同區(qū)域?qū)鸩奖憩F(xiàn)出相對穩(wěn)定性(見表2。2.3.2探采對比變

15、化系數(shù)(1品位變化系數(shù)。不同地段的品位變化系數(shù)是有差異的,礦體中心部位(尤其是受地采的影響,實(shí)際品位一般會比地質(zhì)品位有所下降,總體來講應(yīng)當(dāng)是比較穩(wěn)定的;邊部端部品位會呈現(xiàn)出一種變化較大的趨勢,這是由于前期勘探工作程度影響所制約。露天開采品位變化受開采方式的影響,露天開采采剝均衡時(shí),平臺空間位置相對穩(wěn)定,推進(jìn)部位可調(diào)整空間充分,總體變化系數(shù)會相對穩(wěn)定。紫金山金礦品位變化情況比較有規(guī)律,基本上在高平臺正變,低平臺負(fù)變,這與勘探程度和I D S礦模本身的因素有關(guān)。2005年710月總體品位變化系數(shù)為3.03%,品位變化系數(shù)相對穩(wěn)定,但是個(gè)別平臺變化系數(shù)達(dá)到175%,屬于變化比較大的。(2金屬量變化系

16、數(shù)。金屬量正變的部位724,784832,868955平臺;負(fù)變的部位是736 772,856,970平臺;礦量負(fù)變金屬量正變的是844平臺?？傮w變化系數(shù)為29.12%,變化系數(shù)相對比較穩(wěn)定,但是各作業(yè)點(diǎn)變化相對較大,最明顯的是832平臺,變化系數(shù)為976%,這也是由于南部原來勘探程度不足引起的。(3礦量變化系數(shù)。2005年710月以0.3g/t 圈礦礦量正變412.5392萬t,礦量正變部位在724, 784832,868955平臺,負(fù)變部位是736772,856, 970平臺?？傮w變化系數(shù)26.31%,相對穩(wěn)定。2.3.3比較的意義2002年開始應(yīng)用潛孔樣來指導(dǎo)生產(chǎn),當(dāng)時(shí)儲量計(jì)算主要應(yīng)用不

17、含潛孔的I D S圈礦,與實(shí)際生產(chǎn)相差比較大。由于當(dāng)時(shí)I D S系統(tǒng)形成時(shí)間短,廣大工程技術(shù)人員對I D S將信將疑,潛孔取樣也受到一定的質(zhì)疑。隨著I D S系統(tǒng)在生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用,尤其是地質(zhì)和測量生產(chǎn)管理的全面運(yùn)用,I D S顯示了強(qiáng)大的適用性。在應(yīng)用過程中潛孔樣與I D S產(chǎn)生了良875采礦技術(shù)2006,6(3好的親和性,二者的結(jié)合,很好地解決了生產(chǎn)中的許多實(shí)際問題,既保證了生產(chǎn)管理的順利進(jìn)行,又促進(jìn)了I D S系統(tǒng)的良性發(fā)展,使I D S系統(tǒng)在紫金山金銅礦的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。表22005年710月潛孔樣與I D S圈礦探采驗(yàn)證對比平臺I D S0.3以上(t品位(g/t金屬量(g采礦量

18、(0.3g/t品位(g/t金屬量(g金屬量差(g礦量差品位變化率(%金屬量變化率(%礦量變化率(%724689696 1.33917709.3703205 1.35945949.228239.913509 1.50 3.08 1.96 736140417 1.05146900.41396490.85118284.66-28615.74-768-19.05-19.48-0.55 7482312760.9208148.62249920.79177532.44-30616.16-6284-12.22-14.71-2.72 7605410210.62337580.24766760.65309759.2

19、5-27820.95-64345 4.84-8.24-11.89 7728258860.57469812.56833450.55377293.13-92519.37-142541-3.51-19.69-17.26 7846793750.55376835.67949960.52411269.5134433.91115621-5.459.1417.02 7963882120.64250190.35097630.83425446.47175256.1712155129.6970.0531.31 8082932250.63184276.53495190.62216709.2632432.7656294

20、-1.5917.6019.20 820784690.4434815.72007410.4896439.261623.51222729.09177.00155.82 83241300.31239323260.4113343.0412104.042819636.67976.92682.71 844660790.3623829.78625580.5534216.8210387.04-352152.7843.59-5.33 8562100260.5105709.81893250.5196832.11-8877.69-20701 2.00-8.40-9.86 8682466650.81199490.54

21、325430.67288299.6988809.19185878-17.2844.5275.36 880991190.659140.9161922 1.65267307.58208166.6862803175.00351.9863.36 8923014840.6180188.43037180.63191925.0211736.622234 5.00 6.510.74 9044997170.59297186.75041020.73366241.6769054.97438523.7323.240.88 9167020870.51356412.610005570.6603424.08247011.5

22、29847017.6569.3042.51 9286112290.47285297.713405740.49650780.51365482.81729345 4.26128.11119.32 9402187850.4495930.44191030.52216351.78120421.3820031818.18125.5391.56 955247800.338094.81322200.4255504.6547409.8510744027.27585.68433.58 97082600.35289126840.471261.48-1629.52-557634.29-56.37-67.51總計(jì)685

23、99380.66454168186645180.685864171.61322490.91804580 3.0329.1226.31(12005年6月,筆者分析研究了以往所作的探采對比,認(rèn)為采用潛孔樣圈礦與I D S含潛孔計(jì)算機(jī)自動(dòng)圈礦進(jìn)行比較,比其它探采驗(yàn)證對比結(jié)果更加適用于生產(chǎn),因此,在地質(zhì)內(nèi)業(yè)中加入該項(xiàng)內(nèi)容。(2潛孔樣與I D S含潛孔圈礦的對比,在一定意義上是針對生產(chǎn)中具體問題的對比,接近實(shí)際生產(chǎn),接近于地質(zhì)日常管理工作,有利于地質(zhì)人員對實(shí)際情況的分析。(3潛孔樣本身有很多局限性,在文中已提到,這里就不贅述。通過與I D S含潛孔的比較分析,也可以糾正潛孔樣本身的一些不足,更好地指導(dǎo)生

24、產(chǎn),服務(wù)于生產(chǎn)。2.4實(shí)際出礦與二次圈定的對比實(shí)際出礦計(jì)量時(shí)間是每月1日至31(30日,而采礦驗(yàn)收是每月22日至下月21日,二者存在一定的時(shí)間差,因此實(shí)際出礦與其它各項(xiàng)比較會產(chǎn)生一定的誤差。由于不具備可比性,所以我們簡單進(jìn)行對比,如果對礦巖的計(jì)量方法進(jìn)行改變,這項(xiàng)對比的意義也許會對生產(chǎn)起到更大的控制作用(見表3。實(shí)際出礦比I D S含潛孔圈礦礦量增加了83萬t,品位下降了0.06g/t,金屬量增加了1033.3kg,原因是實(shí)際出礦以0.3g/t為邊界品位,I D S圈礦以0.5g/t為邊界品位,邊界品位的降低,使礦量增大,金屬量也增大。表32005年710月實(shí)際出礦與二次圈定對比項(xiàng)目名稱礦量(

25、t金屬量(t品位(%實(shí)際出礦76992695575023.340.72I D S0.3以上68599384541680.660.66二次圈定86645185864171.550.68實(shí)際出礦與二次圈定相比礦量減少了96萬t,品位下降了0.04g/t,金屬量減少了289.1kg。這與前面提到的驗(yàn)收和月度礦量計(jì)量的時(shí)間差有一定的關(guān)系(每月驗(yàn)收后剩余爆堆大約在3040萬t之間。另外,每月23日至31日的實(shí)際生產(chǎn)礦巖量不在當(dāng)月驗(yàn)收量中,這部分礦石或巖石會影響統(tǒng)計(jì)結(jié)果,因此,該對比效果不太理想。2.5探采對比需要解決的問題(1地質(zhì)人員對I D S的熟練掌握程度有待于進(jìn)一步提高,由于I D S系統(tǒng)是公司自

26、行研制的,穩(wěn)定性相對較低,一些小問題經(jīng)常出現(xiàn),影響整體效果,因(下轉(zhuǎn)第598頁975劉明戍:紫金山金礦露天開采探采驗(yàn)證對比的露天開采,但在長達(dá)30a的地下開采過程中,在高差達(dá)310m(14501140m的空間內(nèi),形成了大量的地采巷道及200多個(gè)大小不等,形態(tài)各異的采場,這些廢棄的巷道和采場雖然給現(xiàn)在的露天開采帶來了很大的危害,但對我們認(rèn)識地下礦體的賦存狀態(tài)卻是有很大的幫助,所以我們在做地質(zhì)工作時(shí),要重視這些廢棄的巷道和采場,對它們所反映出來的原始地質(zhì)信息要進(jìn)行整理并加以利用。(2加強(qiáng)現(xiàn)場地質(zhì)編錄。現(xiàn)場地質(zhì)編錄是礦山地質(zhì)工作的起點(diǎn),編錄的對象應(yīng)為掌子面(坡面、探槽、淺井、淺鉆、爆破孔;編錄的重點(diǎn)應(yīng)放在把握圍巖、接觸帶、巖體三者之間的關(guān)系上。并及時(shí)在各中段平面圖上對礦體進(jìn)行二次圈定。(3加強(qiáng)勘探網(wǎng)度。即原來的100m×100m 的勘探網(wǎng)度不能有效控制礦體,給配礦帶來很大的難度,應(yīng)采用25m×25m的勘探網(wǎng)度進(jìn)行加強(qiáng),同時(shí)利用采剝工程進(jìn)行驗(yàn)證。(4采用探采結(jié)合。合理布置探槽、淺井等探礦工程,探礦工程要做到及時(shí)取樣,及時(shí)化驗(yàn),以便指導(dǎo)地質(zhì)探礦工作。(5要多深入現(xiàn)場。地質(zhì)工作者要勤跑各臺階工作面,及時(shí)掌握、提供各采場具體開采點(diǎn)地質(zhì)品位,為配礦工作提供較為準(zhǔn)