李明駿，駱 宇，艾昔文，趙佳雄

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司武山銅礦，江西 瑞昌 332204)

1 引言

武山銅礦是江西銅業(yè)股份有限公司下屬的主要礦山，年采選礦石量165萬(wàn)t。該礦在“二次創(chuàng)業(yè)”大潮中提出:“再造武銅”的期望，屆時(shí)，武山銅礦年生產(chǎn)規(guī)模會(huì)達(dá)到330萬(wàn)t以上。隨著生產(chǎn)規(guī)模的進(jìn)一步增加，礦山將會(huì)面臨著“接替資源危機(jī)”，加強(qiáng)礦山地質(zhì)研究工作已刻不容緩。如何對(duì)現(xiàn)有礦山進(jìn)行資源儲(chǔ)量挖潛是礦山地質(zhì)工作者值得思考和探討的問(wèn)題[1]。

2 武山銅礦概況

武山銅礦地處江西省西北部，瑞昌市境內(nèi)。是上世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)并評(píng)價(jià)的大型銅礦山。礦山采用斜坡道和豎井聯(lián)合開拓，采用機(jī)械化上向分層和下向分層充填采礦法。礦山經(jīng)過(guò)兩期挖潛技術(shù)改造，目前日處理礦石量達(dá)5000t。在區(qū)域上武山銅礦位于長(zhǎng)江中下游鐵銅成礦帶—九瑞礦田中部，該礦由南、北兩個(gè)礦帶組成(圖1)，北礦帶為層控?zé)嵋函B加改造礦床，南礦帶屬于矽卡巖型礦床。全區(qū)共由127個(gè)礦體組成，其中主礦體8個(gè)，占全區(qū)總儲(chǔ)量的96%[2]。北礦帶礦體主要受泥盆系五通組(D3w)砂巖和石炭系黃龍階(C2h)巖性差異面和假整合面的層間構(gòu)造控制，礦體呈層狀、似層狀，產(chǎn)狀與地層基本吻合。南礦帶礦體主要賦存在巖體與圍巖接觸帶，呈環(huán)帶狀分布在巖體周圍;少部分礦體在武山巖體俘虜體內(nèi)，呈透鏡狀和扁豆?fàn)町a(chǎn)出[3]。

3 礦山資源利用現(xiàn)狀

武山銅礦是一座大型銅礦山，經(jīng)過(guò)近50年的開采，在近些年的礦床開發(fā)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)南、北礦帶分別出現(xiàn)了一定程度的品位和礦石量的負(fù)變。其中北礦帶主要是品位負(fù)變，幅度達(dá)12～23%;南礦帶主要是礦石量負(fù)變，幅度高達(dá)30～40%。這給礦山的生產(chǎn)帶來(lái)了較大的影響。由圖2可知，品位逐年下降。多年來(lái)礦山不斷加強(qiáng)管理創(chuàng)新和技術(shù)研究，強(qiáng)化“探邊、摸底、掃盲”工作，為企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

目前，礦山主采中段為－310m中段，很快會(huì)轉(zhuǎn)入－360m中段生產(chǎn)，保有資源儲(chǔ)量有限，進(jìn)一步加強(qiáng)礦山地質(zhì)工作，通過(guò)多種途徑增加保有資源儲(chǔ)量已成為礦山的當(dāng)務(wù)之急。

4 礦區(qū)資源儲(chǔ)量增長(zhǎng)的有效途徑

九瑞地區(qū)成礦條件優(yōu)越，資源潛力大。筆者認(rèn)為增加武山銅礦保有資源儲(chǔ)量主要有四條途徑:(1)通過(guò)加大深部找礦研究工作力度，保證礦山后備接替資源;(2)加強(qiáng)低品位礦石研究利用工作;(3)強(qiáng)化技術(shù)管理，做好日常技術(shù)指導(dǎo)和服務(wù)工作，降低采礦損失率和貧化率;(4)做好北礦帶西部銀礦資源的查定和南礦帶斑巖型鉬礦的探索研究工作。

4.1 加大深部找礦與地質(zhì)研究力度，保障礦山持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展

礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)與控礦格架清晰，具“多位一體”礦床組合特征，礦床銅品位較高，為中—富礦體，巖礦的物性特征明顯，探尋銅資源潛力大[4]。主要依據(jù)有:

(1)區(qū)域上，武山處于封山洞—城門山北西西向深張斷裂與北東東向褶斷帶的成礦有利部位[5]，結(jié)合地球化學(xué)異常，大致等距分布的城門山—武山—東雷灣(鄧家山)3個(gè)成巖成礦活動(dòng)中心。

(2)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)所在長(zhǎng)江中下游地區(qū)開展野外蝕變—流體填圖和地面巖石波譜測(cè)量項(xiàng)目時(shí)[6]，地質(zhì)調(diào)查研究基于:巖石光譜吸收異常、有利的導(dǎo)流構(gòu)造、中酸性侵入體、有利層位、蝕變類型與強(qiáng)度、物化探異常等因素，共圈定了7個(gè)一級(jí)找礦有利區(qū)、5個(gè)二級(jí)找礦有利區(qū)和15個(gè)三級(jí)找礦有利區(qū)。其中武山銅礦區(qū)處于一級(jí)找礦有利區(qū)內(nèi)，說(shuō)明該區(qū)找礦潛力較大。

(3)武山銅礦有少量－800m以下鉆孔仍未控制礦體的尖滅[7]，因此武山銅礦深部具一定的遠(yuǎn)景。

(4)控制層狀硫化物礦體的聚礦界面向南東延深達(dá)－1000m左右，并與南礦帶接觸帶交合。表明控礦界面有一定的延伸。

圖3 武山銅礦區(qū)120線地質(zhì)剖面圖(據(jù)贛西北地質(zhì)大隊(duì))

(5)在資料二次發(fā)掘中發(fā)現(xiàn):南礦帶礦體呈環(huán)狀往南東方向下插，己知接觸帶或礦體的長(zhǎng)度在中部較長(zhǎng)、上下部較短，在－600m長(zhǎng)度仍達(dá)1600m，不失為有遠(yuǎn)景的礦體。若從屬小巖株常呈花瓶形態(tài)產(chǎn)出，并與中深部的大巖體聯(lián)系起來(lái)考慮，推斷接觸帶長(zhǎng)度往下部變短延伸到某個(gè)位置后，往下又有變長(zhǎng)的可能性;下接觸帶的礦體厚度有相對(duì)較厚的特點(diǎn)。

(6)近年在武山外圍的地質(zhì)找礦研究工作中有多個(gè)－1000m以下鉆孔證實(shí):除在預(yù)測(cè)的目標(biāo)層－五通組和黃龍組地層界面附近見(jiàn)塊狀硫化物礦體外，在其它層位還見(jiàn)及多層其它類型的銅(金)鉬礦(化)體，如ZK1203孔在－1021m遇似層狀的塊狀含銅黃鐵礦富礦體(圖3)，厚度達(dá)4.1m，Cu品位1.65%。

4.2 加強(qiáng)低品位礦石研究利用工作

礦山現(xiàn)有工業(yè)指標(biāo)外的低品位資源是礦山的一種潛在資源和財(cái)富。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，礦床的工業(yè)指標(biāo)隨市場(chǎng)波動(dòng)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件改變而動(dòng)態(tài)變化。影響礦床工業(yè)指標(biāo)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件主要有三個(gè)方面:一是金屬價(jià)格，二是生產(chǎn)成本，三是當(dāng)前采選技術(shù)水平。降低礦床工業(yè)指標(biāo)的前提是金屬產(chǎn)品價(jià)格的上升、生產(chǎn)成本的降低和采選技術(shù)水平的發(fā)展，即技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的改變。使得原來(lái)開采不經(jīng)濟(jì)的資源變成了經(jīng)濟(jì)的資源[8]。

我國(guó)有色金屬價(jià)格已與國(guó)際接軌，在礦產(chǎn)資源開發(fā)方面行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(規(guī)范)只對(duì)工業(yè)指標(biāo)提出參考。近年來(lái)由于銅價(jià)的高位運(yùn)行給武山銅礦預(yù)留了潛在的財(cái)富;同時(shí)，近年國(guó)家一直積極的鼓勵(lì)礦山企業(yè)開采低品位礦產(chǎn)資源。

對(duì)于武山銅礦來(lái)說(shuō)，在做好深邊、部找礦的過(guò)程中如何查定、評(píng)價(jià)及開發(fā)低品位礦石資源，是一個(gè)需要解決的新課題。近期，通過(guò)開展武山銅礦的低品位礦石資源分布規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)(圖4):

圖4 武山銅礦－360m中段地質(zhì)略圖

北礦帶1Cu礦體在石炭系中統(tǒng)黃龍階中白云質(zhì)灰?guī)r基本被充填、交代成礦，但局部地段礦化不均勻，是北礦帶低品位礦石的主要賦存空間;5Cu、7Cu礦體呈透鏡狀產(chǎn)于黃龍階與棲霞階之間的不整合面上及二疊系棲霞階燧石灰?guī)r與花崗閃長(zhǎng)斑巖接觸帶及燧石灰?guī)r與炭質(zhì)灰?guī)r之間破碎帶中。主要受層間破碎帶控制。南礦帶低品位礦石分布為接觸帶的中帶及外帶之中，一類是在工業(yè)礦體的邊部礦體，與工業(yè)礦體相鄰，空間走向與傾向與工業(yè)礦體一致，規(guī)模厚度較小，形態(tài)及品位系數(shù)變化較大。另一類為巖體內(nèi)的捕虜體中的小礦體，但是礦體平面與垂向上規(guī)模不穩(wěn)定、形態(tài)變化大。通過(guò)礦山近些年對(duì)原有采礦方法的改進(jìn)和優(yōu)化，對(duì)回收主礦體附近的低品位資源和部分表外礦已經(jīng)具備了回采這部分礦石資源的條件，在選礦技術(shù)方面低品位礦山資源礦石性質(zhì)與工業(yè)礦石基本相同，利用現(xiàn)有選礦流程即可，但是需要做好低品位礦石與工業(yè)礦石的配礦工作?？傊?，基于目前銅價(jià)以及礦山完備的開拓、采準(zhǔn)工程條件，對(duì)回收主礦體附近的低品位資源的生產(chǎn)成本較低。實(shí)行邊界品位動(dòng)態(tài)管理已經(jīng)成為了一種可能。

這部分低品位資源的開采將大大的延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限，具有著一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同時(shí)建議礦山在深部找礦的過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況，做好低品位資源的查定與評(píng)價(jià)工作。

4.3 強(qiáng)化技術(shù)管理，做好生產(chǎn)指導(dǎo)和服務(wù)

在日常的生產(chǎn)過(guò)程中，強(qiáng)化技術(shù)管理，做好生產(chǎn)指導(dǎo)和服務(wù)能有效的降低采礦損失率和貧化率，降低采礦損失率和貧化率這本身就是對(duì)延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限的重要手段之一。日常的技術(shù)管理貫穿于整個(gè)礦床開發(fā)的全過(guò)程，是一個(gè)全面質(zhì)量管理問(wèn)題。做好技術(shù)管理不僅僅體現(xiàn)礦山技術(shù)水平和管理能力的高低，更是直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

(1)強(qiáng)化地質(zhì)技術(shù)管理。

－260m中段的回采已經(jīng)接近尾聲，針對(duì)－310m中段開始礦石性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，隨著開采深度的增加，礦體分支、復(fù)合現(xiàn)象加劇，礦體內(nèi)部礦化不均，夾石增多，巖脈穿插等不利因素增多，這給地質(zhì)技術(shù)工作帶來(lái)了一定的難度。因此，降低損失率和貧化率，提高資源利用率，首先必須強(qiáng)化地質(zhì)技術(shù)管理。

①認(rèn)真做好生產(chǎn)探礦設(shè)計(jì)和編錄等工作，在探礦工程設(shè)計(jì)過(guò)程中認(rèn)真總結(jié)成礦規(guī)律，研究成礦機(jī)理，不斷修正成礦模式，根據(jù)上述成果認(rèn)真仔細(xì)做好綜合地質(zhì)編錄，對(duì)邊(盲)礦體加強(qiáng)研究工作，準(zhǔn)確圈定地質(zhì)界線。

②現(xiàn)采中段基本是以坑內(nèi)水平鉆孔作為勘探手段，地質(zhì)界線、品位難免出現(xiàn)誤差。多深入采場(chǎng)，科學(xué)取樣，注意礦體的變化情況，及時(shí)修正礦巖邊界，最大限度的減少損失與貧化。

③礦山采用的是上(下)分層充填采礦法，回采過(guò)程中難免出現(xiàn)充填料(砂)混入礦石的現(xiàn)象。應(yīng)要求各采礦單位嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)工藝要求進(jìn)行采礦和按施工順序回采，減少由于現(xiàn)場(chǎng)管理所帶來(lái)的二次貧化或損失。

④加強(qiáng)溜礦井管理，不允許礦石混入廢石中也不允許廢石混入礦石中，能有效降低二次貧化和采下?lián)p失。

⑤在現(xiàn)場(chǎng)工作基礎(chǔ)上，加強(qiáng)室內(nèi)研究工作，做好采場(chǎng)結(jié)束后的地質(zhì)體“二次圈定”工作，以指導(dǎo)下分層的開采。

(2)加強(qiáng)采礦技術(shù)管理。

隨著礦石性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，開采深度的增加，礦體分支、復(fù)合現(xiàn)象加劇等不利因素增多，不僅給地質(zhì)工作帶來(lái)了難度，同時(shí)也給采礦技術(shù)管理帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。降低采礦損失率和貧化率也是采礦技術(shù)今后的工作重點(diǎn)之一，努力提高采礦回收率是采礦工作的主要出發(fā)點(diǎn)。

①根據(jù)地質(zhì)界線和礦體邊界變化，采礦技術(shù)人員要及時(shí)的修改采礦設(shè)計(jì)，最大程度的防止廢石混入礦石中及邊部盲小礦體的損失。

②在靠近北礦帶部分礦體上盤和南礦帶巖體時(shí)，由于上盤破碎帶和巖體的穩(wěn)固性較差，容易發(fā)生冒頂和片幫，往往會(huì)造成一定程度的貧化和損失。因此，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，提出切實(shí)可行的開采方案。

③在采場(chǎng)回采完畢之后，及時(shí)的進(jìn)行充填，防止暴露面積過(guò)大而冒頂，避免不必要的損失和貧化。

4.4 做好北礦帶西部銀礦資源查定、評(píng)價(jià)和南礦帶斑巖型鉬礦的研究探索工作

在以往的生產(chǎn)和調(diào)查研究工程中發(fā)現(xiàn)北礦帶西部和南礦帶巖體內(nèi)部分別有銀、鉬礦的存在，但是對(duì)其規(guī)模和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的研究程度較低。在今后應(yīng)該做好其查定和評(píng)價(jià)工作，對(duì)于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和延長(zhǎng)礦山的服務(wù)年限起著相當(dāng)積極的作用。

(1)北礦帶西部銀礦資源。

在礦區(qū)以西的白楊畈銀鋅礦區(qū)，其所開采的銀鋅等礦體屬北礦帶的西延區(qū)段。上世紀(jì)末贛西北地質(zhì)大隊(duì)曾對(duì)其為開展了礦區(qū)普查和詳查地質(zhì)工作。在工作中發(fā)現(xiàn)武山礦區(qū)內(nèi)29線－79線具有相當(dāng)規(guī)模的銀(金、鉛鋅)礦體，銀(金、鉛鋅)礦資源主要賦存在黃龍階下段的白云巖中和部分泥盆系砂巖中[9]。當(dāng)時(shí)僅僅對(duì)武山礦區(qū)范圍內(nèi)的淺部進(jìn)行了調(diào)查和評(píng)價(jià)，未對(duì)深部做進(jìn)一步調(diào)查。但值得說(shuō)明的是，白楊畈銀鋅礦區(qū)在與武山銅礦相鄰地段已經(jīng)開采至－360m以下。因此，證明銀礦等資源在－360m以下有一定延深。建議對(duì)北礦帶西部銀礦資源做進(jìn)一步的查定和評(píng)價(jià)。

(2)探索南礦帶斑巖體中鉬礦資源。

近期，在武山銅礦45－740線地質(zhì)鉆孔巖芯發(fā)現(xiàn)巖體內(nèi)部、沿巖石裂隙、石英脈壁中具有輝鉬礦(照片1)存在，主要以細(xì)脈狀、薄膜狀及部分浸染狀產(chǎn)出。

圖5 近期在礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的各種輝鉬礦化現(xiàn)象

因以往的地質(zhì)工作中沒(méi)有對(duì)武山巖體進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的鉬礦調(diào)查和評(píng)價(jià)工作，在今后的工作中，如能發(fā)現(xiàn)巖體內(nèi)部具有鉬工業(yè)礦體，將是武山銅礦找礦的一重大突破，對(duì)九瑞地區(qū)找尋鉬礦床具一定的指導(dǎo)意義。同時(shí)，也對(duì)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限起著重要作用。

5 結(jié)論

(1)武山銅礦處于成礦有利位置，成礦條件優(yōu)越，找礦潛力巨大。因此，武山銅礦應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)中深部找礦力度，積極探索成礦機(jī)理，總結(jié)成礦規(guī)律，為礦山的可持續(xù)發(fā)展奠定根本性的基礎(chǔ)。

(2)當(dāng)前的銅價(jià)處于高位運(yùn)行，礦產(chǎn)資源的不可再生特性及采選技術(shù)水平的不斷發(fā)展，回收武山銅礦主礦體附近的低品位礦石資源已經(jīng)具備一定條件，礦山實(shí)行邊界品位動(dòng)態(tài)管理也是今后礦業(yè)的發(fā)展方向。

(3)實(shí)踐證明，通過(guò)強(qiáng)化技術(shù)管理，從源頭貫徹落實(shí)國(guó)家提出的“資源節(jié)約型”、“環(huán)境友好型”現(xiàn)代化礦山，不僅能為企業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也能帶來(lái)良好的社會(huì)效益。

(4)做好礦區(qū)內(nèi)的其他礦產(chǎn)資源的探索給延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限，提高資源利用率有著重要意義。

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