某露天矿山经济合理的勘探方法及生产勘探网度选择研究

杨 涛 张 龙 张登敏

（云南华联锌铟股份有限公司，云南文山 663700）

1.勘探方法概述

勘探方法是在地质勘探阶段，为查明矿床赋存的地质条件，了解矿产的质和量，以及评定其工业利用价值所采取的各种研究方法、技术措施和工作途径的总称。对于未开展相关地质工作的矿产资源，按照矿产勘查工作要求，应当结合遵循循序渐进原则，逐渐缩小矿产勘查范围，不断提高研究程度，以期减少投资风险、提高勘查工作效果[1]。在此过程中选择不同的勘探方法，即用不同的勘探手段来获取资源信息，各勘探阶段及选用勘探手段关系如表1 所示。

表1 多金属大型矿山勘探阶段及勘探手段关系

2.勘探方法选择研究

矿山露天开发利用已多年，现阶段的工作手段多是为了探明生产开拓范围内矿体的形态、产状、赋存条件、矿石质量，进行储量升级，以确保矿山采掘平衡、持续生产。矿山矿体外形不规则，沿走向和倾斜均有膨胀收缩、分枝复合等现象，其形态有似层状、凸镜状、扁豆状、囊状、条带状，局部呈脉状。面对矿山复杂的地质情况，以往均是采用地质填图、山地工程（探槽、浅井）、钻探工程等手段方法来控制矿体。通过研究优化各手段适用情况，总结出了一套适用矿山生产过程中的综合勘探应用方法[2]。简单来说使用综合地质勘探方法后，地质数据相对以往更加准确，且具有良好的经济性及实用性。通过多方法的综合使用使得地质资源量信息更加可靠，其成果对比情况如表2 所示。

表2 2020—2021年矿山主矿体探采对比表

3.矿体工程控制程度研究

生产勘探是研究区域内矿体的个性，矿体特征、矿体规模、矿体形态、厚度及其变化、品位及其变化等，不研究清楚这些个性问题，生产勘探网度就算确定，把它规范固定显然不符合矿产勘查高度个性化的理念。本次研究的矿山以锌、锡、铜多金属元素为主，在矿段上呈现锌锡为主共生铜的分带和铜为主、部分共生锌锡这两种大致分带。勘查类型据统计计算10 个主要矿体的5 个地质因素类型系数之和矿区10 个主要矿体类型系数之和为2.3 ～2.7。确定矿区勘查类型为Ⅰ-Ⅱ类型，详见表3。

表3 矿山锌锡矿体勘查类型确定表

矿山保有锌锡矿体197 个，根据矿体工程控制情况，划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类矿体，各类矿体工程控制网度及是否达到勘探如表4 所示。从表4 来看，曼家寨锌锡矿体形态复杂程度从简单变为中等（系数0.4）、构造对矿体影响从无影响变为影响中等（系数0.2），矿体规模、矿体厚度变化稳定程度、主金属锌品位分布均匀程度不变，最终5 个地质因素系数和为2 ～2.6，勘查类型应为Ⅱ类中等（勘探时期定为Ⅱ类偏简单）。Ⅰ类型矿体勘探程度基本满足生产要求，可针对矿体变化较大区域，及生产要求，适当加密工程；Ⅱ类型矿体是提升储量级别的重点（仅局部达到勘探）；同时加密工程控制Ⅱ类型矿体的同时兼顾控制Ⅲ类型矿体。

表4 矿山锌锡矿体工程控制程度表

4.勘探网度选择研究

4.1 稀空法

在2021 年完成的生产勘探工作基础上，根据所获得的最新圈定矿体、计算平均品位或矿产储量，然后按相同间距将勘探工程密度或采样间距依次放稀到1/2，再分别圈定矿体，计算平均品位或矿产储量[3]。对比不同间距所确定的矿体界线、平均品位或矿产储量及它们之间的误差大小，从中选定误差不超过矿山设计要求的合理勘探网度或采样间距。详细对比如表5 所示。利用分析对比数据可初步得出结论，首先选取的代表性矿体，抽稀后块段矿石量及主采锌金属量差异都很大，表明仅抽稀一半没有矿体获取不到较现阶段可靠的资源量（误差大于10%），勘探网度最少也需达到40×40；但在此过程中也发现就单一矿体在不同的块段基础上其特征、形态、厚度及其变化、品位等都会对网度产生影响，即单一矿体也必须考虑不同空间的特异性，显然网度这个概念应结合地质工程成果，不断认识及方法改进，不是简单的套改定论。

表5 2021年生产探矿工程抽稀资源量对比表

4.2 探采对比

矿山在开采及生产勘探过程中，揭露对比赋存规律、矿体规模、形态、产状及矿化信息情况，研究相关信息情况初步提取适用本矿山的生产勘探网度数据[4]。对比以往报告，发现生产区域发育大量次级裂状构造及次级褶皱，规模不大，但对矿体局部有错动，但断距不大，一般不大于15m，勘探钻孔中部分岩芯的微现象发现，区内断裂构造对矿体有一定的破坏，特别是高角度正断层的破矿作用尤为明显，矿区某台阶次级断裂构造分布如图1 所示。

图1 矿区某台阶次级断裂构造分布示意图

对比矿体特征，大范围空间产状没有太大变化。矿体走向近南北，倾向西，倾角18°～46°，并由自北而南侧伏之趋势。矿体产状随地层同步褶曲，沿走向和倾向均具波状起伏。仅局部发生不规则的膨缩现象，主体原因矿体形态较为复杂、矿化不均匀，原勘查期工程控制程度较偏稀所致。以往勘查虽然对矿区内主要矿体均达到了较高的控制程度，但综合近几年的采矿两率指标来看，特别是贫化及损失率上，均与原可行性研究报告及初步设计的设计贫化、损失率有较大变化，特别是贫化增高、损失变小这一现象。究其原因主要在于：矿区内矿体总体规模虽然达到了大-超大型矿床，但区内单个矿体从有用组分均匀程度、厚度变化程度及构造影响程度来看，均属于较为复杂的类型[5]。综上对比情况，根据主矿体（主矿种锌）规模、形态、构造影响程度、厚度变化程度、主金属品位变化均匀程度等五个地质因素给出确定了勘查网度参数，如表6 所示。

5.结语

综合性地质勘探方法，即通过测绘、地表山地工程、钻探及多种物探手段进行综合使用，结合地质点、地质控制线、地质原有及修改剖面实现地质体的全面勘探。首先对开采区域内地质结构以及断层规律进行简单探测，获取地质矿体变化、矿物分布情况以及含水量数据资料，提交了详实的资料；其次利用探槽、浅井获取的即将开采的矿体品位、质量变化情况，全面掌握生产区域内地质情况，最后利用地表勘探，准确控制矿体，使得地质资料更为精准。通过利用稀空法及探采对比法对以往工程的可靠性进行验证，是研究勘探网度较为合理的方法，通过结合矿山的实际情况分析，并提出了适合本矿山的一套适用勘探网度，为矿山后续生产勘探设计提供了一定理论支撑。