司家营铁矿生产勘探方法浅析

张端　张阳　王月军

【摘 要】根据司家营铁矿矿体分支复合、膨胀收缩严重等现象，在以往勘探工作的基础上，确定合理的生产勘探网度。通过对不同区域矿体形态变化的情况，在不影响正常生产的前提下，有针对性的选择不同的勘探方式，合理布置生产勘探工程，实现了地质储量升级。通过准确圈定矿体，有效的降低矿石损失贫化，实现资源最大限度利用。

【关键词】司家营；生产勘探； 储量升级

1.司家营概况

司家营铁矿位于河北省唐山市滦县城南10公里，是冀东矿脉的一部分，矿区铁矿石产于前震旦系变粒岩中，属鞍山式沉积变质铁矿床。该矿设计规模为年采选矿石750万吨，生产铁精粉255万吨，以N4勘探线为界分为南北两部分，北部为露天开采，南部为井下开采。

2.矿区地质介绍

司家营铁矿区内地层以前震旦系、震旦系和第四系为主。由第四系地层大面积覆盖，基岩露头除在矿区东部和尚山—铁石山一带有较连续的分布外，其它均为零星分布。区内前震旦系地层主要由一套变质程度较浅，粒度较细，岩性比较简单的变粒岩类、片岩类和石英岩类组成。区内断裂构造较发育，主要有北北东及北北西向和近东西向三组。北北东向和北北西向多为压扭性逆断层；而近东西向的多为张扭性横断层。

该矿区赋存矿体有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个矿体。

Ⅰ号矿体位于矿区东侧，纵贯北、中、南三区，为全区规模最大、形态和产状变化比较稳定的一个矿体。矿体形态多呈层状或似呈状，夹石以黑云变粒岩和含磁铁石英岩为主，夹石形态大多呈扁豆状和似层状，在剖面间难以对应，并常见分枝复合现象。

Ⅱ号矿体位于矿区南端，仅局部在地段见有零星露头，绝大部分伏于第四系和震旦系地层之下。矿体规模较小，厚度、延深变化较大。

Ⅲ号矿体位于矿区中部及北部，该矿体仅在蘑菇山和池子山一带见有零星露头，大部分伏于第四系和震旦系地层之下，矿体由多层矿组成，夹有多层厚度不等的夹石。矿体沿走向具明显膨缩和分枝复合现象，各层之间难以相互对应，一般厚度为100～200米，沿走向厚度变化显著。

Ⅳ号矿体分布于矿区中部，矿体全部被第四系和震旦系地层覆盖，夹石较少，主要为黑云变粒岩，夹石形态多为扁豆状。

3.矿区以往勘探情况

1978年河北省地质局第十五地质队提供的北区勘探报告，确定本矿床勘探网度为：B级：200*100米；C1级：200*200米；C2级：400*400米。勘探线的布置基本垂直于主矿层的走向，各勘探线之间相互平行。勘探线间距以200米为主，在局部地段加密到100米。在N18至N6线范围内：缺失S5、N3、N5、N11、N13、N17勘探线，由于这些勘探工程的缺失，加之矿体分支复合、膨胀收缩现象较多，导致矿体控制不太准确。

3.1矿体形态变化较大

随着矿山生产开采的不断进行，针对矿体分支复合、膨胀收缩等现象，实施了一系列的日常生产勘探措施，通过对日常生产勘探数据与以往的勘探资料进行比对，发现矿体形态较之前的勘探资料变化明显，最为明显的是Ⅰ号矿体收缩趋势较大，在-168米水平基本尖灭，Ⅱ号矿体沿走向方向厚度变化也比较复杂（见图1），收缩膨胀比较明显。图1 司家营铁矿Ⅱ号矿体形态对比

3.2地质储量明显减少

最初开拓巷道的布置均依据以往的勘探资料进行设计，由于矿体的实际形态与资料中的出入太大，不但导致主体矿体圈定不准确，而且给掘进工程造成很大的浪费，开拓矿量也明显减少。Ⅱ号矿体分布于S3至N4线间，由于勘探网度太大，特别是S1与S2勘探线之间矿体形态变化复杂并且无工程控制，造成设计与实际储量相差悬殊（见表1）。

4.司家营铁矿生产勘探手段的选取

生产探矿是矿山生产过程中所进行的探矿工作，其目的是使矿山保有规定的三级矿量，准确控制矿体边界及厚度的变化，进一步查明矿石质量的空间分布特征及其变化规律，查清主矿体上、下盘及边部的小型矿体，查明对矿体有破坏作用的断裂及岩脉及近期开采地段水文地质条件、工程地质条件和开采技术条件，为保证矿山正常持续生产和指导生产采准与回采切割工程的设计、施工而提供可靠的地质资料。

司家营铁矿露天采场主要采用：探槽、爆破孔素描方式进行探矿，掌子面素描为辅；在某些不具备上述两种探矿条件的地段布置生产探矿钻孔；井下采场主要采用坑探的方式，即通过对各种生产坑道（竖井、运输巷道、穿脉等）的素描及地质取样来达到探明矿体的目的，在矿体的边缘部位及矿体收缩变化较大的部位，采用坑内钻来确定矿体的赋存情况（见表2）。

随着回采工作的进行，在预留工作平台区域之外及时跟进槽探工作，探槽平行于原勘探线走向布置，各探槽间距25m，矿体变化简单的部位可适当可放宽至50米间距，设计探槽长度应超出矿体界限2至3米，采用拣块法沿探槽中心线进行取样，取样间距2m。根据探槽素描及样品化验数据重新圈定矿体，并填写储量增减、品位变化台帐。槽探工程具有预先探矿的意义，能够准确的确定矿岩界限，在矿体分支较为复杂的区域应该采取槽探工程，但是由于槽探工程需要充足的区域，在不影响采矿生产的情况下才能采用，针对这种情况，一般只能采取掌子面素面和爆破孔取样的探矿手段来探明矿岩界限（见图2）。

图2 矿体分支复杂区域

炮孔穿凿完成后即进行爆区素描探矿工作，露天采场采用牙轮钻机，取样采用渣堆断面法，沿矿体走向隔排取样。每个含矿炮孔渣堆均需进行素描，渣堆断面完整，能反映整个炮孔自上而下的矿岩比例情况。此种探矿方法是对槽探探矿的一个补充，利用炮孔素描图及爆破孔样品化验数据，建立炮孔数据库，实现矿体的二次圈定，该矿区采用放小炮的方式进行，此种方法爆区范围小，工作效率高，及时探矿、及时回采。

掌子面素描探矿是自由节约的一种探矿方式，需随着回采进度及时进行，是更新地形地质图时非常有利的依据，对于露天采场掌子面上有矿体分布的情况，需布置取样，对于产状较陡的矿体，取样布置方向应垂直矿体倾向方向，在掌子面底部布置取样；对于产状较缓的矿体，沿倾向方向在掌子面底部布置取样点。对于井下采场，若爆堆掌子面的矿岩情况与实际地质情况不符时，需及时布置取样，针对整个爆堆面取样采用“网格法”，所选取的样点必需具有代表性。对于多品级类型矿石组成的厚大矿体，一般采用水平投影的方式，对于缓倾斜矿体一般采用垂直剖面投影的方式。

随着巷道掘进和探矿工程的进度及时进行坑道素描工作，通过均运用“压顶法”对矿岩界线逐一进行素描，素描对象为两壁一顶，以测量控制点为素描的起始点，测尺方向与巷道中心线方向一致，从而达到探明地质界线的目的，Ⅰ号矿体相邻穿脉间距50米，每条穿脉都进行取样；Ⅱ号矿体穿脉间距12.5m，对矿体情况简单的区域，隔一条穿脉取样。

随着采掘面的推进及各种设备的配置，在合适的位置将会以钻探工程作为辅助手段进行探矿，坑内钻一般用在矿体形态变化较大的地下矿生产勘探中，一般探矿深度为一个中段即60米，通过准确掌握本分层变化较大部位在深部延伸情况，避免下一分层无用巷道的掘进，对于井下矿体沿走向方向变化较大的矿体，选区段进行钻探工程，Ⅱ号矿S2至N2线之间按100*50的网度进行坑内钻施工，Ⅰ号矿体S3～N2线间的网度按100×50米的网度进行坑内钻施工。

5.结语

生产勘探是一个资金投入的进程，最小的投入最大的产出是矿山生产中最为理想的状态，探采结合是一个最佳的途径，为保证生产勘探资料及时服务于生产，储量升级必须对生产保持一定的超前关系。利用日常生产勘探数据做好生产计划，保证供配矿比例调整，做到资源最大限度的利用，把矿石贫化率降到最低，为储量升级把好每一关。

参考文献：

[1]河北省地质局第十五地质队.河北省滦县司家营铁矿北区地质勘探总结报告.1978.

[2]肖安章.宜阳石灰石矿生产勘探网度的确定和勘探手段的选择.《轻金属矿山》.1999（1）：3～7.

[3]河北省地矿局第五地质大队.河北省滦县司家营铁矿北区井下采场深部补勘报告.2010.