北衙鐵金礦KT52礦體探采對(duì)比分析

鄒啟平，張加旺，倪明洪

(云南黃金礦業(yè)集團(tuán)北衙礦業(yè)有限公司，云南大理 671000)

巖金礦山開采過程中或開采結(jié)束后，根據(jù)積累的礦山在建時(shí)期、生產(chǎn)開采過程中和開采結(jié)束后大量地質(zhì)資料、開采資料等與原始地質(zhì)勘探、生產(chǎn)勘探資料進(jìn)行驗(yàn)證對(duì)比，從而衡量礦床勘探程度、礦山開采技術(shù)水平、勘探方法(工程布置、手段、工程間距及網(wǎng)度等)，勘探程度和礦床評(píng)價(jià)(工業(yè)指標(biāo)及其他經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策)等合理程度。以及礦山開采技術(shù)水平和資源利用程度。目的在于總結(jié)、對(duì)比、探討勘探和開采的合理性，交流經(jīng)驗(yàn)，提出存在問題和建議，為以后工作提供借鑒，選擇勘探方法和開采方法，提高勘探精度和資源利用程度[1]。

1 礦山概況

1.1 地質(zhì)背景

北衙鐵金礦區(qū)位于“三江”流域中南段，揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)麗江臺(tái)緣褶皺帶之鶴慶-洱海臺(tái)褶束西部，緊靠小金河-三江口斷裂東側(cè)。處于印度板塊和歐亞板塊碰撞側(cè)向碰撞區(qū)，大規(guī)模走滑斷裂發(fā)育，金沙江-紅河走滑斷裂切割巖石圈誘發(fā)巖漿上侵，在次級(jí)斷裂帶中形成金沙江-紅河富堿斑巖帶和斑巖金多金屬成礦作用。北衙鐵金礦是“三江”地區(qū)成礦作用與富堿斑巖熱液有關(guān)的典型礦床代表(圖1a)。

礦區(qū)位于近南北向鶴慶-松桂復(fù)式向斜南段，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，次級(jí)褶皺、斷層發(fā)育，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致呈近南北向展布。出露二疊系上統(tǒng)峨眉山組(Pe)、三疊系下統(tǒng)青天堡組(T1q)、三疊系中統(tǒng)北衙組(T2b)、第四系更新統(tǒng)蛇山組(Q1s)、更新統(tǒng)“Qp”及全新統(tǒng)“Q4”(圖1b)。區(qū)內(nèi)巖漿巖以喜馬拉雅期淺成侵入富堿斑巖為主，邊部及外圍大面積出露華力西期峨眉山玄武巖。主要侵入巖有石英正長(zhǎng)斑巖、正長(zhǎng)斑巖、黑云正長(zhǎng)斑巖及煌斑巖脈等。紅泥塘礦段還發(fā)育次火山角礫巖(爆破角礫巖)。截止2019年累計(jì)查明金礦資源量266t，達(dá)超大型規(guī)模，共伴生鉛鋅、銀、銅、鐵、硫也分別達(dá)大-中型規(guī)模，是滇西北地區(qū)控礦因素極其復(fù)雜、礦化類型多樣的金多金屬礦床。

圖1 北衙金多金屬礦床構(gòu)造位置圖(a)及礦區(qū)地質(zhì)圖簡(jiǎn)圖(b)

1.2 KT52礦體特征

KT52礦體位于萬硐山礦段，是礦區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的巖金主礦體，呈隱伏狀產(chǎn)出。金資源量達(dá)巖金規(guī)范要求大型規(guī)模(金金屬量20t)或以上，占礦區(qū)總資源量的73.60%。有518個(gè)鉆孔及部分平硐、剝土控制，走向控制長(zhǎng)1675m，傾向控制寬113m～1420m，延深125m～1509m，分布標(biāo)高1851m～1256m。

礦體總體空間上沿萬硐山石英正長(zhǎng)斑巖體與北衙組(T2b)碳酸鹽巖內(nèi)外接觸帶呈環(huán)狀-半環(huán)狀分布(圖2)，嚴(yán)格受巖體接觸帶控制，為典型的矽卡巖-熱液型礦體。產(chǎn)于巖體上盤的(西側(cè))礦體為KT52-1礦體，下盤(東側(cè)及部分南北兩側(cè))的礦體為KT52-2礦體。其中KT52-2礦體向下延伸出四個(gè)分支礦體穿插于北衙組(T2b)破碎帶中，由上而下分別為KT52-2a、KT52-2b、KT52-2c、KT52-2d。礦體總體產(chǎn)狀隨石英正長(zhǎng)斑巖體與圍巖接觸帶產(chǎn)狀變化，沿走、傾向呈波狀彎曲，產(chǎn)狀多變，整體較為連續(xù)。

圖2 KT52礦體分布模型(據(jù)北衙金礦儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告，2019)

2 開采資料與勘探資料對(duì)比

2.1 對(duì)比依據(jù)

以實(shí)際開采資料與地質(zhì)勘探、二次圈定成果進(jìn)行對(duì)比。以開采資料作為驗(yàn)證對(duì)比基數(shù)，開采后參數(shù)增加為正值，反之則為負(fù)值[5]。對(duì)比主要依據(jù)：①資源量占整個(gè)礦床資源量的73.60%，已開采消耗資源量占地質(zhì)勘探資源量的22.69%；②探采地質(zhì)資料比較完整；③地質(zhì)特征、礦床類型及礦石性質(zhì)與整個(gè)礦床基本一致，具有一定代表性；④二次圈定使用PTK對(duì)編錄工程和礦巖界線實(shí)測(cè)，礦體形態(tài)連接準(zhǔn)確；⑤二次圈定礦體工業(yè)指標(biāo)與勘探時(shí)一致，保證了礦體形態(tài)和資源量對(duì)比的可比性和可靠性。⑥礦體地質(zhì)勘探程度較高，資源量類型較高、工程控制較均勻完善、已開采部分礦體地質(zhì)資料較全面，對(duì)比成果具有較好的利用價(jià)值。

2.2 對(duì)比參數(shù)選擇

2.3 各參數(shù)對(duì)比誤差計(jì)算公式

1)礦體形態(tài)對(duì)比參數(shù)計(jì)算

①礦體總體面積誤差(S)：絕對(duì)誤差S絕=S二-S探，相對(duì)誤差×100%；式中：S二為二次圈定礦體面積，S探為地質(zhì)勘探時(shí)圈定的礦體面積，單位m2。

②礦體面積重疊率(PS重)：×100%，指二次圈定的礦體面積(S二)與勘探時(shí)圈定的礦體面積(S探)在平面上和平面上重疊部分的面積(S重)和二次圈定的礦體面積的比值的百分率(%)。

2)礦體資源量對(duì)比參數(shù)的計(jì)算

①礦石量誤差(Q礦)：絕對(duì)誤差Q絕=Q二/開-Q探；相對(duì)誤差×100%

②礦石品位誤差(C品)：絕對(duì)誤差C絕=C二/開-C探；相對(duì)誤差×100%

③金屬量誤差(P金)：絕對(duì)誤差P絕=P二/開-P探；相對(duì)誤差×100%

2.4 各參數(shù)誤差衡量標(biāo)準(zhǔn)

由于礦體地質(zhì)情況不同，難以制定絕對(duì)統(tǒng)一的誤差衡量標(biāo)準(zhǔn)，且本次探采對(duì)比所選取的KT52礦體并未回采結(jié)束，僅作為已采區(qū)域與相對(duì)應(yīng)勘查區(qū)域一個(gè)階段性的對(duì)比，故對(duì)比暫不參考其他礦山或者書籍資料中參數(shù)變化允許誤差范圍指標(biāo)對(duì)探采對(duì)比結(jié)果進(jìn)行衡量，僅對(duì)各參數(shù)誤差進(jìn)行原因分析及對(duì)后續(xù)開采勘查礦體變化情況進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。

3 對(duì)比分析

3.1 礦體形態(tài)對(duì)比分析

因勘探階段勘探線間距為40m且二次圈定時(shí)編錄工程多不在對(duì)應(yīng)的勘探線上，二次圈定礦體時(shí)剖面上部分礦體界線從臺(tái)階平面圖上投影而來，為避免制圖誤差影響礦體形態(tài)，礦體形態(tài)對(duì)比采用中段(臺(tái)階)平面圖上圈定的礦體形態(tài)進(jìn)行對(duì)比。

根據(jù)礦體形態(tài)誤差計(jì)算結(jié)果(表1)，25個(gè)臺(tái)階上礦體面積相對(duì)誤差正變的臺(tái)階14個(gè)，負(fù)變的臺(tái)階11個(gè)。礦體正變變化系數(shù)最大值88.53%(1804臺(tái)階)，此臺(tái)階勘探面積小于二次圈定面積較大，主要原因是該礦體在本臺(tái)階面積較小，按勘探工程網(wǎng)施工的工程未能控制礦體，礦體出露在勘探工程之間(圖3a)；礦體負(fù)變變化系數(shù)最大值-81.67%(1724臺(tái)階)，此臺(tái)階勘探面積大于二次圈定面積較多，主要原因是勘探圈定連接礦體時(shí)只能按照勘探規(guī)范對(duì)相鄰兩見礦工程之間同一礦體直接相連，二次圈定時(shí)礦體呈獨(dú)立透鏡狀產(chǎn)出(圖3b)；總體面積相對(duì)誤差8.08%(正變)，平面面積除個(gè)別臺(tái)階變化較大外，整體面積相對(duì)誤差變化不大、較穩(wěn)定，且勘探時(shí)所圈礦體面積比二次圈定面積略小。

表1 北衙鐵金礦床KT52礦體形態(tài)誤差對(duì)比

礦體面積重疊率最好的臺(tái)階是1594-1634等5個(gè)臺(tái)階(>65%)，其中重疊率最高為77.66%(1604臺(tái)階)，此臺(tái)階勘探時(shí)所圈定面積形態(tài)與二次圈定時(shí)面積形態(tài)相差較小，重疊率高(圖4)；重疊率最差為6.91%(1804臺(tái)階)，此臺(tái)階勘探面積形態(tài)與二次圈定面積形態(tài)變化較大，主要原因是勘探時(shí)未圈出礦體區(qū)域(無礦地段)，二次圈定時(shí)增加了部分盲礦體(圖3a)；總體面積重疊率為52.41%，礦體整體勘探面積形態(tài)與二次圈定面積形態(tài)在空間位置分布上僅有一半重疊，主要原因是礦體形態(tài)變化較復(fù)雜、礦化不均勻，二次圈定時(shí)礦體出現(xiàn)了很多突然尖滅、分支復(fù)合、膨脹收縮等現(xiàn)象。

圖3 KT52礦體1804臺(tái)階(a)、1724臺(tái)階(b)中段平面圖

圖4 KT52礦體1604臺(tái)階中段平面圖

礦體形態(tài)歪曲率較大的臺(tái)階有1784～1684等11個(gè)臺(tái)階，歪曲率100%～220%，礦體在這11個(gè)臺(tái)階勘探圈定礦體面積形態(tài)與二次圈定面積形態(tài)相差較大，勘探工程對(duì)這部分臺(tái)階控制效果較差；剩下14個(gè)臺(tái)階礦體形態(tài)歪曲率60%～100%，勘探圈定礦體面積形態(tài)與二次圈定面積形態(tài)相差較小，勘探工程對(duì)這部分臺(tái)階控制效果相對(duì)較好；礦體整體形態(tài)歪曲率87.11%，總體形態(tài)歪曲率相差較小，但礦體形態(tài)控制程度不夠準(zhǔn)確，主要原因是礦體形態(tài)變化較復(fù)雜，出現(xiàn)了很多分支復(fù)合、膨脹收縮等現(xiàn)象。

3.2 礦體資源量對(duì)比分析

由于礦體勘探時(shí)資源量級(jí)別范圍和開采礦塊的劃分范圍不一致，如按級(jí)別進(jìn)行資源量對(duì)比容易造成因范圍不一致帶來的誤差，因此本次資源量對(duì)比采用分中段(臺(tái)階)進(jìn)行，具體通過各臺(tái)階中勘探、二次圈定、開采礦石量、金金屬量和金品位3個(gè)參數(shù)的誤差來反映礦體資源量變化情況(表2、表3)。

表2 KT52礦體消耗勘探資源量與二次圈定資源量對(duì)比

表3 KT52礦體消耗勘探資源量與采出礦量對(duì)比

根據(jù)消耗勘探地質(zhì)資源量與二次圈定資源量對(duì)比顯示，二次圈定資源量減少46059t，變化率-0.30%(負(fù)變)，金金屬量增加582.75kg，變化率2.08%(正變)，Au品位升高0.04×10-6，變化率2.37%(正變)。金屬量呈正變的臺(tái)階有14個(gè)臺(tái)階，其中金屬量變化率最大97.63%(1804臺(tái)階)，主要原因是此臺(tái)階在二次圈定時(shí)增加了很多盲礦體；金屬量呈負(fù)變的臺(tái)階有12個(gè)臺(tái)階，其中金屬量變化率最大-160.86%(1724臺(tái)階)，主要原因是此臺(tái)階勘探時(shí)連續(xù)的礦體在二次圈定時(shí)由于礦化不均勻、連續(xù)性較差，從而導(dǎo)致礦體面積變小，最終金屬量大量減少。雖然礦體資源量在局部臺(tái)階上變化較大，但整體變化正負(fù)相抵，變化很小，說明礦體整體消耗勘探地質(zhì)資源量與二次圈定資源量變化很小，地質(zhì)勘探期間對(duì)礦體總金屬量控制合理，與勘探結(jié)果基本吻合，勘查地質(zhì)可靠程度很高。

根據(jù)消耗勘探地質(zhì)資源量與采出礦量對(duì)比顯示，采出礦石量減少67412t，變化率-0.43%，金金屬量減少168.50kg，變化率-0.62%，Au品位降低0.003×10-6，變化率-0.18%。說明消耗勘探地質(zhì)資源量比采出礦量略大，變化僅0.43%，勘探時(shí)控制的資源量與采出礦量較吻合。

4 結(jié)論及建議

(1)勘探資料與二次圈定資料對(duì)比結(jié)果顯示，KT52礦體勘探、二次圈定所選擇的探礦手段及網(wǎng)度是合理的，勘探所提供的資源量及品位可靠，可信度比較高。雖然對(duì)礦體形態(tài)控制尚有不足之處，如重合率較低、形態(tài)歪曲率偏大等問題，還應(yīng)該加密工程網(wǎng)度，但勘查效果需考慮資金、勘探周期等問題，勘探網(wǎng)度不可能無限加密。因此，對(duì)礦體的開采應(yīng)加強(qiáng)利用探采結(jié)合方法，隨時(shí)掌握礦體變化，及時(shí)整理資料，合理有效指導(dǎo)生產(chǎn)，尤其是今后由露天開采轉(zhuǎn)地下開采后，更應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)礦體形態(tài)變化的研究。

(2)二次圈定(實(shí)測(cè))礦體過程中，編錄工程網(wǎng)度視具體情況有所調(diào)整，礦體較厚大、穩(wěn)定，連續(xù)性較好、有用組分分布均勻的部位采用20m(走向)×10m(垂高)工程網(wǎng)度控制礦體形態(tài)規(guī)模；反之采用10m×10m工程網(wǎng)度控制。能準(zhǔn)確圈出礦體形態(tài)，估算礦體資源量。

(3)受采剝施工條件等影響，本次編錄工作基本未在標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階上開展，造成二次圈定礦體界線與勘探礦體界線標(biāo)高不在同一平面上(垂高相差0～5m之間)，導(dǎo)致礦體形態(tài)對(duì)比存在少量誤差。建議礦山礦體形態(tài)對(duì)比研究使用三維礦業(yè)軟件進(jìn)行礦體體積誤差對(duì)比。

(4)本次KT52礦體探采對(duì)比采用了一定時(shí)間段內(nèi)完整的地質(zhì)資料，雖然礦體在各個(gè)臺(tái)階均未采完，使礦體形態(tài)誤差存在一定差異，但為今后各個(gè)礦體開采提供了很好的借鑒。