【老邢】紫金山金矿露天开采探采验证对比

1、紫金山金矿露天开采探采验证对比刘明戍,王彦君(紫金矿业集团股份有限公司紫金山金铜矿,福建上杭县364200摘要:针对紫金山金矿开发与露天开采10多年来的矿山生产勘探阶段,前期利用钻孔和探槽工程进行勘探,现阶段采用潜孔钻通过收集岩(矿粉取样代替探槽的作用,其标准完全超过了A级储量的要求。采用4种探采对比验证方法,并对矿体形态变化、品位厚度变化与矿量变化等方面进行分析研究,得出结论:品位变化系数为3.03%,金属量变化系数为29.12%,矿量变化系数26.31%,而且均为正变,变化系数不大并相对稳定,完全满足矿山生产的要求。其最终目的是通过样品的积累,不断修正I D S矿模的数据库,在不久的将来,

2、就可直接用含潜孔的I D S品位来取代现在的潜孔样品品位指导生产。关键词:品位;矿量;金属量;变化系数;探采对比;露天开采;紫金山金矿紫金山金铜矿位于福建省上杭县境内,南距上杭县城14.6k m。东西长2.3k m,南北宽1.9km,面积4.37k m2,主要出露震旦系浅变质岩系、上泥盆统-石炭系、白垩系地层。区域构造活动十分强烈,以北西向和北东向为主,贯穿本区南西部,是控制本区铜、金多金属成矿带的区域性构造。分布于矿区周围的次一级北西向断裂与北东向构造构成区域构造基本格局,是本区重要的导岩导矿构造和容矿构造。紫金山矿区即位于北东向宣和复式背斜的西南倾伏端。1露天开采概况紫金山金矿于1994年

3、开始工业化试生产,采用平硐-溜井开拓,地下开采,采矿方法为空场法。1999年地采最大生产能力达1万t/d,全年生产矿石量超过180万t(见表1。2000年全面改为露天开采,产量不断提高,目前以12m为生产台阶高度,标高从712m至1024m。截止到2005年7月,出入沟位于西南侧784平台,开采台阶保持在20个左右,分4个组合台阶。排土场最低位置在北侧796平台。2005年月均采剥量130140万m3,日均出矿量6万t,生产能力年采剥1550万m3。2006年铜矿露天开采基建剥离将全面实施,采剥总量将会增大,预计采剥总量将达到2400万m3以上。矿山保有可采储量的平均品位为0.656g/t。其

4、中0.30.49g/t的低品位含金废石量比例最大,为43.5%、0.500.79g/t品位的矿石量次之占32.9%、而0.8g/t以上的高品位矿石量比例最低达23.6%,在上下空间分布上,低、中、高不同品位级别的分布基本均衡。844平台以上低品位含金废石量比例相对较大;832712平台低、中、高品位级别的分布情况较好;700m以下低、中、高品位级别的分布情况也较稳定。表1紫金山金矿地下开采与露天开采生产情况阶段年度处理矿(岩量(万t产金(kg平均品位(g/t总资源利用率地下开采期19931994199519961997199819990.71610186821039833.1596.43142

5、.2263.2710.2141829682.532.362.482.171.321.251.110.600.680.570.670.790.540.67露天开采期200020012002200320042005.19月累计55568410601412189015867897.84073.55039.57686.2976610717938752299.30.970.960.880.850.70.710.840.7570.7670.8240.810.810.842探采验证对比方法(1探采结合的意义。实行探采结合是生产勘探技术发展方向之一,它不仅可将生产勘探与开拓、采准及回采密切结合起来,减少单纯探

6、矿坑道的掘进量,而且节省大量人力、物力和资金;又可使矿山坑道系统的布置更为合理。地下开采矿山和露天开采矿山,都有大量开采工程可以与生产勘探结合使I SS N1671-2900 CN43-1347/T D 采矿技术第6卷第3期M ining Technol ogy,Vol.6,No.32006年9月Sep.2006用,紫金山金铜矿前期的许多勘探硐室在2000年以后被用来作为生产措施工程的有很多,探采结合同样大有可为。(2紫金山金矿现在探采结合的主要方法。紫金山金矿现阶段探采结合的手段主要是利用采矿过程中的潜孔岩粉作为地质取样,进行二次圈定,用来进一步圈定矿体,以指导生产。其最终目的是通过样品的积

7、累,不断修正I D S矿模的数据库,在不久的将来,就可以直接用含潜孔的I D S品位来取代现在的潜孔样品位指导生产。那样将减少大量取样的过程,取样可以抓重点部位,不需要大范围地取样,缩短爆堆品级划分的周期。(3采用的探采对比验证方法有4种:第一,地质勘探圈定矿体与I D S矿模圈矿的对比;第二, I D S矿模圈矿与I D S含潜孔矿模圈矿的对比;第三,炮孔样二次圈定矿体与I D S含潜孔矿模圈矿对比;第四、实际出矿与I D S含潜孔矿模圈矿对比。2.1地质勘探(一次圈定与I D S矿模对比2.1.1矿体形态的变化矿体形态发生了变化,地质圈矿产生的是不连续叠瓦状矿体,I D S矿模形成的是连续

8、面状矿体,二者形态的不同见图1与图2。图2是I D S平面图,与图1地质圈矿相应位置对比,只有1113勘探线小范围出现无矿段,其它部位均显示有矿,与实际比较符合。以上两图对比说明,I D S矿模将紫金山金矿全岩矿化理论,真正的用图和数据的形式表现在大家面前。经过几年的实践探索和改进,它在生产中的作用已经被大家广泛认同,2005年出矿日均6万t,采剥总量1550万m3,其中的每一个炮孔样都参与储量计算,而金矿采矿厂地质生产管理人员仅为14人,显示了I D S强大的数据处理能力和生产管理的优势。I D S矿模原理与紫金山金矿区全岩矿化的理论基本一致,可以说I D S矿模的建立,从某种意义上来讲,使

9、矿体的形态发生了根本的改变,夯实了紫金山金矿由地采转为大规模露采的理论基础;I D S矿模的建立,在实际上使露天开采具备了坚强的技术服务和强大的数据处理平台。2.1.2矿体品位厚度变化矿体品位厚度发生了根本的变化,从分离的矿体变为整体,品位是遵循渐变规律,导致厚度急剧增大。这种形式从客观上反映了紫金山金矿的矿体赋存规律,全岩矿化本身就是带有渐变性质的,与I D S 的距离平方反比理论相吻合 。图1736 平台局部矿体勘探图2736平台局部矿体I D S圈定在I D S矿模中,品位被赋予了每一个12m的立方体,厚度没有了以往的概念,所有的点参与储量计算都表现出自身的独立性和与周围点的相关性,这也

10、符合全岩矿化的理论。I D S对品位和厚度的处理,使一些不可采的高品位地段产生一定程度的“贫化”,客观上减少了高品位薄矿体的损失。经过几年在实际生产中的应用,体现出I D S矿模比较符合实际,特别是符合紫金山金矿的矿化特点,是一种比较科学的地质储量管理应用工具。2.1.3矿量变化矿量随着品位降低由原来的7732万t增大为38662万t。金属量随着边界品位的降低,以0.3g/t 为界I D S储量达到270.638t,同时也说明金矿这几年生产勘探成果显著。2.1.4对比的意义传统的地质圈矿计算储量和I D S矿模计算储量对矿山的评价方法有不同之处。经过几年的运用, I D S方法显示了它相对于传

11、统地质圈矿计算储量的775刘明戍:紫金山金矿露天开采探采验证对比优越性,储量计算过程由微机完成,精确简便,工作人员相应减少。生产中应用广泛,地质日常工作效率提高了几十倍,对比说明I D S储量计算系统在紫金山金矿的应用是相当成功的。2.2I D S矿模圈矿与I D S含潜孔圈矿的对比2.2.1矿体形态矿体形态方面两者会有细部的变化。金矿体在进一步圈定矿岩界限时,由于潜孔样的参与,使得矿体的勘探程度达到A级以上,提高了对生产的指导作用,使得I D S数据系统在矿山的运用,与实际生产得到了紧密的结合。但是我们需要不断地进行I D S 数据库的修正,将潜孔样参与到I D S系统进行矿模进一步拟合正是

12、起到这个作用,可以使I D S系统最终达到与矿体实际趋于一致的状态,为今后矿山生产提供可靠的储量依据和翔实的数据资料。2.2.2品位厚度金属量的变化(1矿石量、品位的变化。I D S含潜孔与I D S圈矿储量计算比较:以0.3g/t为边界圈矿矿石量增加了1550万t,品位下降了0.05g/t,金属量反而减少了8438.9kg。I D S含潜孔修正了原I D S矿模部分地段品位受采空区影响的因素,使部分偏高品位得到了合理的降低,使之与实际更加接近。I D S含潜孔增加了将近60万t0.5g/t以下矿石,0.7g/t以上高品位矿石减少了864万t,使储量结果更加真实有效。说明潜孔样与I D S的探

13、采结合,确实起到了核准储量的作用。I D S含潜孔与I D S圈矿应用的原理相同,因此二者的结合,应该来说是比较合理的。它解决了I D S矿模前期使用过程中与生产容易脱节的弊端,现在潜孔样的使用把探矿与生产紧密地结合起来。(2潜孔样与I D S含潜孔品位的关系。潜孔样一般比实际矿石品位偏低,这是人所共知的。原因如下:潜孔取样是采取潜孔钻机穿孔时吹出的岩粉样,它只能代表整个炮孔自上而下穿过岩体的平均品位,没有分层的概念,况且取样结果受多种因素影响,比如岩石自身性质、裂隙是否发育、气候因素等。金的密度大,不易被吹上来,这些都是潜孔样的局限性所在。如何找出不同地段潜孔样与真实品位的系数关系,是今后的

14、工作方向之一。2.2.3比较的意义通过I D S矿模储量计算与I D S含潜孔圈矿储量计算的对比,可以看出潜孔样的参与很好地推动了I D S矿模的建设,使之与实际生产有了结合点,各项数据更加接近于实际。最大的意义在于随着潜孔样的数据量的不断增加,I D S矿模会逐步完善,到了一定时期,将会减少潜孔样的利用量,减少矿体圈定时间,提高生产效率,同时降低生产间接成本。2.3潜孔样与I D S含潜孔的对比2.3.1矿量与金属量变化由于本项对比开始于2005年7月,数据量比较少,也许反映不太充分,但也可以说明一些趋势,今后随着参照数据的积累,不同区域将会逐步表现出相对稳定性(见表2。2.3.2探采对比变

15、化系数(1品位变化系数。不同地段的品位变化系数是有差异的,矿体中心部位(尤其是受地采的影响,实际品位一般会比地质品位有所下降,总体来讲应当是比较稳定的;边部端部品位会呈现出一种变化较大的趋势,这是由于前期勘探工作程度影响所制约。露天开采品位变化受开采方式的影响,露天开采采剥均衡时,平台空间位置相对稳定,推进部位可调整空间充分,总体变化系数会相对稳定。紫金山金矿品位变化情况比较有规律,基本上在高平台正变,低平台负变,这与勘探程度和I D S矿模本身的因素有关。2005年710月总体品位变化系数为3.03%,品位变化系数相对稳定,但是个别平台变化系数达到175%,属于变化比较大的。(2金属量变化系

16、数。金属量正变的部位724,784832,868955平台;负变的部位是736 772,856,970平台;矿量负变金属量正变的是844平台。总体变化系数为29.12%,变化系数相对比较稳定,但是各作业点变化相对较大,最明显的是832平台,变化系数为976%,这也是由于南部原来勘探程度不足引起的。(3矿量变化系数。2005年710月以0.3g/t 圈矿矿量正变412.5392万t,矿量正变部位在724, 784832,868955平台,负变部位是736772,856, 970平台。总体变化系数26.31%,相对稳定。2.3.3比较的意义2002年开始应用潜孔样来指导生产,当时储量计算主要应用不

17、含潜孔的I D S圈矿,与实际生产相差比较大。由于当时I D S系统形成时间短,广大工程技术人员对I D S将信将疑,潜孔取样也受到一定的质疑。随着I D S系统在生产中的广泛应用,尤其是地质和测量生产管理的全面运用,I D S显示了强大的适用性。在应用过程中潜孔样与I D S产生了良875采矿技术2006,6(3好的亲和性,二者的结合,很好地解决了生产中的许多实际问题,既保证了生产管理的顺利进行,又促进了I D S系统的良性发展,使I D S系统在紫金山金铜矿的应用实现了质的飞跃。表22005年710月潜孔样与I D S圈矿探采验证对比平台I D S0.3以上(t品位(g/t金属量(g采矿量

18、(0.3g/t品位(g/t金属量(g金属量差(g矿量差品位变化率(%金属量变化率(%矿量变化率(%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总计685

23、99380.66454168186645180.685864171.61322490.91804580 3.0329.1226.31(12005年6月,笔者分析研究了以往所作的探采对比,认为采用潜孔样圈矿与I D S含潜孔计算机自动圈矿进行比较,比其它探采验证对比结果更加适用于生产,因此,在地质内业中加入该项内容。(2潜孔样与I D S含潜孔圈矿的对比,在一定意义上是针对生产中具体问题的对比,接近实际生产,接近于地质日常管理工作,有利于地质人员对实际情况的分析。(3潜孔样本身有很多局限性,在文中已提到,这里就不赘述。通过与I D S含潜孔的比较分析,也可以纠正潜孔样本身的一些不足,更好地指导生

24、产,服务于生产。2.4实际出矿与二次圈定的对比实际出矿计量时间是每月1日至31(30日,而采矿验收是每月22日至下月21日,二者存在一定的时间差,因此实际出矿与其它各项比较会产生一定的误差。由于不具备可比性,所以我们简单进行对比,如果对矿岩的计量方法进行改变,这项对比的意义也许会对生产起到更大的控制作用(见表3。实际出矿比I D S含潜孔圈矿矿量增加了83万t,品位下降了0.06g/t,金属量增加了1033.3kg,原因是实际出矿以0.3g/t为边界品位,I D S圈矿以0.5g/t为边界品位,边界品位的降低,使矿量增大,金属量也增大。表32005年710月实际出矿与二次圈定对比项目名称矿量(

25、t金属量(t品位(%实际出矿76992695575023.340.72I D S0.3以上68599384541680.660.66二次圈定86645185864171.550.68实际出矿与二次圈定相比矿量减少了96万t,品位下降了0.04g/t,金属量减少了289.1kg。这与前面提到的验收和月度矿量计量的时间差有一定的关系(每月验收后剩余爆堆大约在3040万t之间。另外,每月23日至31日的实际生产矿岩量不在当月验收量中,这部分矿石或岩石会影响统计结果,因此,该对比效果不太理想。2.5探采对比需要解决的问题(1地质人员对I D S的熟练掌握程度有待于进一步提高,由于I D S系统是公司自

26、行研制的,稳定性相对较低,一些小问题经常出现,影响整体效果,因(下转第598页975刘明戍:紫金山金矿露天开采探采验证对比的露天开采,但在长达30a的地下开采过程中,在高差达310m(14501140m的空间内,形成了大量的地采巷道及200多个大小不等,形态各异的采场,这些废弃的巷道和采场虽然给现在的露天开采带来了很大的危害,但对我们认识地下矿体的赋存状态却是有很大的帮助,所以我们在做地质工作时,要重视这些废弃的巷道和采场,对它们所反映出来的原始地质信息要进行整理并加以利用。(2加强现场地质编录。现场地质编录是矿山地质工作的起点,编录的对象应为掌子面(坡面、探槽、浅井、浅钻、爆破孔;编录的重点应放在把握围岩、接触带、岩体三者之间的关系上。并及时在各中段平面图上对矿体进行二次圈定。(3加强勘探网度。即原来的100m×100m 的勘探网度不能有效控制矿体,给配矿带来很大的难度,应采用25m×25m的勘探网度进行加强,同时利用采剥工程进行验证。(4采用探采结合。合理布置探槽、浅井等探矿工程,探矿工程要做到及时取样,及时化验,以便指导地质探矿工作。(5要多深入现场。地质工作者要勤跑各台阶工作面,及时掌握、提供各采场具体开采点地质品位,为配矿工作提供较为准