郭波波,高 超
(1.銅陵化學(xué)工業(yè)集團(tuán)新橋礦業(yè)有限公司, 安徽 銅陵市 244000;2.長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司, 湖南 長(zhǎng)沙 410012)
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新橋礦西翼-270 m以下礦體特征及其對(duì)采礦的影響
郭波波1,高超2
(1.銅陵化學(xué)工業(yè)集團(tuán)新橋礦業(yè)有限公司,安徽 銅陵市244000;2.長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司,湖南 長(zhǎng)沙410012)
目前,新橋礦-270 m中段礦體開(kāi)采接近尾聲,-300 m中段為主要生產(chǎn)中段, -330 m中段為準(zhǔn)備開(kāi)拓中段,依據(jù)開(kāi)拓過(guò)程中的最新地質(zhì)情況,分析了-270 m以下礦體特征及其采礦設(shè)計(jì),并對(duì)采礦設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的優(yōu)化調(diào)整。
礦體特征;采礦優(yōu)化;中段
新橋礦區(qū)位于下?lián)P子臺(tái)坳中段,銅陵至繁昌斷褶帶南段之銅陵至戴家匯斷塊區(qū)中部,是長(zhǎng)江中下游成礦帶中重要的礦產(chǎn)地。
礦區(qū)主要有兩組斷裂,一組為近于平行的層間破碎帶,另一組則為和背斜軸近于垂直的北西向橫斷層。
礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要有磯頭巖株,次為牛山巖枝。磯頭巖株分布在礦床中部,平面似橢圓形出露,面積0.3 km2,周邊和圍巖呈彎曲的陡接觸。巖株周?chē)貙觾?nèi),有巖枝伸出,尤以南東面為甚,相應(yīng)于灰?guī)r層位形成一個(gè)平緩的舌狀伸出部分,和圍巖呈超覆接觸,形成部分主、次礦體的頂?shù)装?。巖體分相明顯:中心相以石英閃長(zhǎng)巖為主,過(guò)渡相以閃長(zhǎng)巖為主,邊緣相以閃長(zhǎng)玢巖為主。牛山巖枝分布于礦床西部的二號(hào)硫鐵礦體附近,沿F3斷層侵入,截?cái)啻蟪缮奖承眱A沒(méi)部分鼻端,平面呈北西而轉(zhuǎn)向北東的彎曲延伸,長(zhǎng)約800 m,巖枝主要由石英閃長(zhǎng)巖組成,部分為閃長(zhǎng)玢巖。其它在平面或剖面上分布的零星閃長(zhǎng)玢巖,與上述巖株或巖枝在空間上有連帶關(guān)系。
2.1西翼-270 m以下構(gòu)造
該區(qū)域位于新橋礦“膝狀”彎曲部位,礦體較厚,主要生成于船山、黃龍組,少量礦體形成于棲霞組中。礦體底板為高驪山組,頂板為閃長(zhǎng)巖體,與巖體接觸帶產(chǎn)生矽卡巖化,接觸帶矽卡巖比較破碎。在局部地區(qū),有巖脈插入礦體內(nèi)部。
(1) 該區(qū)域?qū)娱g滑脫破碎帶,產(chǎn)狀與地層近于一致,發(fā)生于茅口組下部和高驪山組之間,成為礦體賦存的主要部位,而使黃龍組在部分地段完全缺失或被交代。有較明顯的層間滑脫破碎帶發(fā)生于棲霞組層位中,這種位置或?yàn)閹r漿巖占據(jù),或?yàn)殂~硫鐵金銀礦體存在的空間。
(2) 該區(qū)域有不少斷層,其中有一條斷層,穿過(guò)W301、W403、W505采場(chǎng),暫定為1號(hào)斷層。此外,在各個(gè)采場(chǎng)中,還有不少小斷層沿著地層走向橫穿礦體或沿著地層傾向縱切斷層。
2.2西翼-270 m以下地層
西翼-270 m以下出露的地層走向北西,傾向北東,傾角中東部30°左右,西部約10°~20°。在礦體頂板多為矽卡巖,厚約10~20 m,分布在礦體與閃長(zhǎng)巖體接觸帶上。出露的地層自下而上分別為:
(1) 上泥盆統(tǒng)五通組(D3w)中在井下出露巖層主要為石英砂巖,有部分硅化,在巖層中有黃鐵礦化;
(2) 下石炭統(tǒng)高驪山組(C1g)砂質(zhì)頁(yè)巖夾薄層狀粘土頁(yè)巖、中厚層狀石英砂巖及石英巖,厚10~30 m;
(3) 中石炭統(tǒng)黃龍組(C2h)厚層狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、底部有0.1~0.8 m石英細(xì)礫巖,厚30 m,是重要成礦層位,大部分地段被礦體占據(jù),局部大理巖化;
(4) 上石炭統(tǒng)船山組(C3c)厚層狀灰?guī)r,厚60 m,是重要成礦層位之一,部分地段被礦體占據(jù),局部大理巖化;
(5) 下二疊統(tǒng)棲霞組(P1q)厚層狀瀝青質(zhì)灰?guī)r、縫合線(xiàn)灰?guī)r、厚層狀含燧石結(jié)核灰?guī)r,是次要成礦層位。
西翼-270 m以下礦體主要為1號(hào)礦體,該礦體整體向下殲滅。在-320 m處,分為東西兩塊礦體,其中東部礦體在-370處完全殲滅,西部礦體在-360 m分成兩塊礦體,越往下延伸,礦體變得越狹窄,并且逐漸分成好多塊小礦體。礦體中主要礦質(zhì)類(lèi)型有黃鐵礦、含銅黃鐵礦、含銅磁鐵礦、以及少量鉛鋅礦。另外,在礦石中含有可觀的次生金銀礦體。
3.1-300 m中段礦體特征
-300 m中段礦體整體呈抓緊的拳頭狀,礦體靠底板處銅礦富集;礦體中部,磁鐵礦含量較多;底板處為黃鐵礦。礦體屬于多金屬礦床,在此中段,礦體含598萬(wàn)t銅硫礦,417萬(wàn)t磁鐵礦,其中含有金金屬量15 t,銀130 t,銅5萬(wàn)t(見(jiàn)表1)。
(1) 在-300 m中段西部礦體逐漸變得狹窄,礦體產(chǎn)狀變緩。
在W601采場(chǎng),礦體分為兩塊礦體,主礦體變得極為狹窄,寬大約20 m。但是到W703采場(chǎng)時(shí),礦體并為一塊礦體,采場(chǎng)寬度又加寬至40 m左右,從W703往西礦體分為兩支。其中一支在一川底板處見(jiàn)少量硫鐵礦二級(jí)品,而在頂板附近見(jiàn)到硫鐵礦二級(jí)品,寬約10 m。在礦體中有一段新鮮巖墻,經(jīng)過(guò)W603、W604交界穿插進(jìn)入礦體。
(2) 在礦體北部頂巖大巷,有50 m礦體出露,而現(xiàn)實(shí)采場(chǎng)只有W301采場(chǎng)采到頂巖大巷,其它采場(chǎng)均未采到,同時(shí),根據(jù)W505采場(chǎng)ZK2703鉆孔可知,在前端還有部分礦體,而實(shí)際已經(jīng)掘進(jìn)了15 m巖體,仍未見(jiàn)礦。在二分層W301、W403采場(chǎng)都看到有條橫穿采場(chǎng)的1號(hào)斷層。因此推測(cè)在采場(chǎng)北端有個(gè)近東西向的斷層切入,導(dǎo)致北部礦體向西滑動(dòng)。
(3) 在礦體東部,礦體中間有不少巖體存在,主要在鉆孔ZK2608、ZK2406出現(xiàn)。不過(guò)東部礦體還沒(méi)有完全開(kāi)拓,因此礦體位置可能會(huì)有所偏差。該處礦體可以等-270東擴(kuò)工程結(jié)束以后,再進(jìn)行深入圈礦。
表1 -300 m中段礦量
3.2-300 m以下礦體特征
在-300 m以下,礦體逐漸萎縮。到-320 m礦體完全斷開(kāi),呈兩塊礦體形式存在;等到-370 m時(shí),東部礦體已經(jīng)殲滅,而西部礦體仍以透鏡體狀形式存在,并且一直延伸到-580 m。
(1) -330中段礦體呈啞鈴狀形式存在,在-320 m,礦體分為兩塊。礦石中磁鐵礦減少約115萬(wàn)t,其余都為銅硫礦,約595萬(wàn)t(見(jiàn)表2)。
表2 -330 m中段礦量
(2) -339 m以下礦體呈兩塊傾斜的倒錐形存在。其中北西部礦體往下延伸至-580 m,南東部礦體延伸至-370 m。礦石中磁鐵礦約72.5萬(wàn)t,其余為銅硫礦約303萬(wàn)t(見(jiàn)表3)。
表3 -339~-530 m以下礦量
4.1-300 m中段礦體特征對(duì)采礦的影響
根據(jù)-300 m中段西部W601采場(chǎng)和W703采場(chǎng)的礦體特征,對(duì)這部分礦體進(jìn)行探礦。
(1) 在W601采場(chǎng)沿著礦體方向先打一條探礦巷,再對(duì)礦房進(jìn)行探礦。根據(jù)礦體的具體情況布置采場(chǎng),這樣可以使采場(chǎng)布置更加優(yōu)化。
(2) 在W703采場(chǎng)最前端,往北打二號(hào)探礦巷,目的是找到北部礦體。而在一川往西,由于沒(méi)有鉆孔可以參考,只能根據(jù)-300 m大巷礦體出露情況以及出露巖層的產(chǎn)狀推測(cè)礦體的形態(tài),因此到一川時(shí),可以沿著礦體方向往西直接采礦。
在W301~W403北端,頂巖大巷見(jiàn)礦,可是除了W301采場(chǎng)采到頂巖大巷外,其它采場(chǎng)都未采到。這主要是由于斷層切入,導(dǎo)致部分礦體并未開(kāi)采。因此,建議這部分礦體在采礦柱時(shí),可以考慮將未采礦體一起開(kāi)采。
由于礦體形態(tài)復(fù)雜多變,地質(zhì)數(shù)據(jù)可能有所偏差,導(dǎo)致最初在設(shè)計(jì)采場(chǎng)巷道時(shí),個(gè)別地段不太合理。在E105~E206采場(chǎng)二分層,由于大巷離采場(chǎng)太近導(dǎo)致在一分層大巷上部少部分礦體由于安全原因無(wú)法開(kāi)采;同時(shí)在W103~W405采場(chǎng),由于大巷離采場(chǎng)太遠(yuǎn),平均距離大約40 m,導(dǎo)致采場(chǎng)進(jìn)路過(guò)長(zhǎng),增加巷道掘進(jìn)成本以及出礦成本。
在W603~W605采場(chǎng)中,有一條巖墻切入,在聯(lián)巷北邊,巖墻正好在W603、W604兩個(gè)采場(chǎng)中間,這部分巖墻可以作為天然的支柱,增加采礦的安全性,而在聯(lián)巷南邊,巖墻正好穿插W604采場(chǎng),這部分巖墻可以當(dāng)做部分充填材料充填已經(jīng)完全采空的采場(chǎng),既可以減少措施井的提升壓力,也可以減少運(yùn)輸費(fèi)用以及充填成本。
4.2-330 m中段礦體特征對(duì)采礦的影響
在采礦時(shí),具體問(wèn)題具體分析。在鏟運(yùn)機(jī)到一分層,采場(chǎng)可以布置少一些,二、三分層,布置多一些。
-330 m中段大巷施工過(guò)程中,礦體底板離底巖大巷過(guò)于疏遠(yuǎn),一分層礦體底板離大巷大約100 m,三分層礦體底板離大巷約為60~70 m。因此提議將底巖大巷部分地區(qū)加以修改,這樣既能減少大巷掘進(jìn)成本,也會(huì)使以后出礦更加便利。
(1) -300 m中段西部礦體還有開(kāi)采價(jià)值, W703采場(chǎng)一分層礦量大約1萬(wàn)t,西部一分層可采礦不少于4萬(wàn)t,硫品味為34%左右。而且越往上,礦體越大,可以繼續(xù)向前開(kāi)采。
(2) -300 m中段礦體受斷層影響較大,中部有條較大的斷層近垂直切過(guò)采場(chǎng),北部部分采場(chǎng)被切斷,導(dǎo)致少部分礦體暫時(shí)未能開(kāi)采。
(3) -300,-330 m中段礦體在水平方向上離大巷過(guò)遠(yuǎn),必定會(huì)導(dǎo)致后續(xù)采礦產(chǎn)生不少麻煩。因此建議將大巷個(gè)別巷道按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行優(yōu)化。
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2016 ̄04 ̄13)
郭波波(1987-),男,山西省運(yùn)城人,地質(zhì)助工,主要研究礦山地質(zhì)與采礦,Email:651063891@qq.com。