某矿山磁铁矿体的地质控制

王风义

(中国华冶科工集团有限公司)

某矿山磁铁矿体的地质控制

王风义

(中国华冶科工集团有限公司)

某铁矿区矿体规模较小，矿体无论从走向、倾向变化均较大，矿体的分枝复合现象也较多。为了更好地控制矿体，在对矿区地质特征分析的基础上，给出了准确控制矿体的措施，为确保矿山生产的顺利进行提供参考。

磁铁矿体 地质特征 地质控制

1 矿区概况

某铁矿区位于内蒙地轴东段，内蒙台背斜和燕山沉降带的接壤地带，地层总体来说是一个单斜构造，在单斜构造中部形成该矿区的向斜构造。该矿区的向斜总体来说是一个向NE向开口的向斜构造，向斜的轴向NE60°，向NE倾没，向斜构造被诸多断层破坏，对矿体也有一定的破坏。构成矿床的地层均为鞍山系变质岩，厚度达 3 000 m以上，由各类中等、高等变质岩石组成。该矿区铁矿体为磁铁石英岩矿层，矿体围岩主要为混合岩，局部夹斜长角闪岩，均为前震旦系建平群中深变质岩系，属坚硬和半坚硬岩石，稳定性较好。该矿区铁矿属鞍山式沉积变质铁矿床，矿体与顶底板围岩界线清晰，产状基本一致，呈整合接触。

该矿区内共圈出矿体编号为Ⅰ#～Ⅴ#，矿体多呈向斜构造，层状、扁豆状及不规则状分布，局部产状变化较大。矿体埋深从地表至-63 m，走向长70～740 m，倾角为0°～90°，矿体厚度由几米至50 m，一般约10 m。铁矿石为含铁矿物石英岩，是以磁铁矿为主的假象赤铁磁铁矿石，铁矿物和石英占矿石矿物成分的90%以上，偶尔有少量方解石、石榴子石、微斜面长石等。矿石结构主要为粗粒和中粒结构，它形粒状，粒状镶嵌结构等；矿石构造主要为片麻状，其次为条带状和散点状构造。该矿床为鞍山式铁矿，以原生矿为主，其次为氧化矿，TFe最高品位为38.20%，平均为29.74%，属贫磁铁矿，该矿区地质勘探报告提交的铁矿石储量为2 500万t。

该矿区主平硐设于+243 m水平，+243 m以上地下开采采用平硐开拓，设于+243，+258，+270，+282 m水平， +243 m水平以下矿体采用竖井开拓，设+180，+120，+60 m中段，采用空场法开采，其中以分段采矿法为主。目前，主平硐回采工作基本结束， +180 m中段开拓工程已完成，正在进行回采，+120 m水平开拓工程正在进行。

2 控矿措施

2.1 穿 脉

穿脉施工完毕后，首先及时进行现场地质编录，搜集矿床地质构造、矿体产状、形态、内部构造、矿床空间分布、矿体规模、数量等信息，进行资料整理和分析；然后进行CAD绘图；最后参考矿山地质勘探、初步设计等资料首次圈定该水平矿体。该矿主平硐+243 m水平依据地勘资料切制的平面地质图与按穿脉编录圈制的平面地质图圈定的矿体见图1。

图1 矿体圈定结果

由图1可知，按穿脉编录圈制的平面地质图修正了矿体的边界线，改变了矿体产状、形态、空间位置，为采准工程的设计和施工提供了更准确的依据。

2.2 采准工程

采准工程施工中，及时进行现场地质编录，尽可能准确控制矿体边界。人井、溜井、电耙道、进路、堑沟、凿岩巷、切巷、联巷等采准工程施工完毕后，首先及时进行现场地质编录，搜集矿床地质构造、矿体产状、形态、内部构造、矿床空间分布、矿体规模、数量等资料，进行资料的整理和分析；然后进行CAD绘图；最后参考矿山地质勘探及有关资料首次圈定各水平矿体，并切制平面、剖面、纵投影图。该矿主平硐122、123采场258 m水平依据凿岩巷、联巷编录圈制的地质平面图见图2。

图2 地质平面图

2.3 探矿巷

由于地质勘探网度较稀，主平硐未实施生产探矿，穿脉间距为60 m，为了达到控矿目的，在采准设计的同时穿插了采准探矿设计，并提前施工了有探矿意义的工程。为此，在2个穿脉的中间位置即30 m处，垂直凿岩巷即矿体走向设计了探矿巷，进行了加密控制。该矿122、123采场258 m水平依据探矿巷编录修正的平面地质图见图3。

图3 依据探矿巷编录修正的平面地质图

2.4 中深孔探矿设计

凿岩爆破时尚未划清矿岩界限，而将围岩、夹石和非工业矿石与工业矿石一并开采可造成贫化。由于原探矿工程少，该矿区矿体规模较小，矿体无论从走向，倾向变化均较大，分枝复合现象在多处出现，使得无法准确控制岩矿边界。因此，在凿岩巷、采准工程施工完毕后，在上水平和本水平首次圈制的平面地质图等资料的基础上，及时布置巷道内90#钻探矿工程，使得矿体上下盘边界及夹岩得以准确控制。

依据中孔排线设计，每隔4～6排设计1排探矿排线，依据本水平和上水平首次圈定的平面地质图中心矿体边界，切制探矿排，依据剖面切出的矿体分布设计探孔的深度、角度和数量。该矿123采场排线及探矿排线布置情况(其中粗排线为探矿排线)见图4。

图4 采场排线及探矿排线布置

施工探矿钻孔过程中，首先依据岩粉的颜色、磁性记录矿体边界位置；然后进行探矿排CAD绘图、探矿排圈矿；最后以凿岩巷、探矿巷等工程揭露的矿体边界为指导，修正该水平矿体的平、剖面形态，由此得出该水平最终圈定的矿体(最终平面地质图)。依据本水平、上水平的最终平面地质图绘制地质排线图绘制炮排图。122、123采场+258 m水平最终平面圈矿见图5。

图5 122、123采场+258 m水平最终平面圈

2.5 +180 m中段生产探矿

生产探矿的原则为：①当+180 m水平正在施工部分穿脉巷和上盘运输巷时，要实现同时进行生产探矿就应充分利用已施工的巷道布置钻孔，尽量减少钻孔施工对巷道施工的影响；②在相邻两穿脉的中间位置布设辅助勘探线和探矿硐室，每个硐室布置2个探矿孔，1个平孔对+180 m水平矿体进行加密控制，1个向上斜孔对中段矿体进行加密控制；③在已施工穿脉见矿位置附近布置向上斜孔对该矿体进行控制；④利用附近钻孔资料指导未施工穿脉的下一步施工工作；⑤实际施工钻孔深度及其它工程量根据矿体情况而定。

生产探矿共涉及20条勘探线，44个钻孔，钻孔设计工程量达3200m。在探矿施工过程中，除了加强生产勘探钻探技术指导、质量控制、安全生产外，根据生产情况和矿体的变化情况调整了部分钻孔的施工顺序。根据矿体变化和控制需要，对原设计进行了大量修改，每一个钻孔开孔前，必须结合最新切制的矿体剖面图，对原孔的每一个设计参数(如开孔坐标、倾角、孔深等)进行修正，以达到最佳的控矿效果。

3 结 论

(1)总体性生产勘探应与巷道开拓相结合，单体性生产勘探应与采准、切割相结合，在采矿过程中，应充分利用已布置的各项开拓、采切工程来控制矿体。

(2)由于该矿区矿体规模较小，矿体无论从走向，倾向变化均较大，分枝复合现象在多处出现，为了更好地控制矿体、避免造成工程浪费，有必要从实际出发、及时、主动地投入一定量的纯勘探工程，从而实现对矿体、构造更准确地控制。

(3)生产过程中对于岩、矿的区分以及矿岩边界的界定，主要依据矿石的重量、颜色、硬度、磁性、以及经验等进行判断，但该项工作有待进一步规范和完善。

2015-05-08)

王风义(1967—)，男，工程师。056034 河北省邯郸市光明北大街12号。