范廣海 王宇池 盧曉輝 郭凱

摘 要：弓長嶺鐵礦獨(dú)木采區(qū)是鞍鋼重要的鐵礦石原料生產(chǎn)基地之一，隨著進(jìn)一步的地質(zhì)勘探和國際鐵礦石價(jià)格的大幅度變動(dòng)，需要對弓長嶺鐵礦獨(dú)木采區(qū)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的評價(jià)。根據(jù)儲量計(jì)算結(jié)果，截至2016年6月，獨(dú)木采區(qū)仍保有礦量2.4億t，設(shè)計(jì)境界內(nèi)儲量8.9千萬t，境界外儲量15.3千萬t。按目前鐵礦81.85元/t，平均品位31.5%計(jì)算，獨(dú)木礦區(qū)鐵礦經(jīng)濟(jì)價(jià)值仍在72.8億元。其經(jīng)濟(jì)價(jià)值仍相當(dāng)可觀。

關(guān)鍵詞：鐵礦床 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià) 弓長嶺獨(dú)木采區(qū)

中圖分類號：TD861 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）06（b）-0047-03

弓長嶺鐵礦獨(dú)木采區(qū)是鞍鋼重要的鐵礦石原料生產(chǎn)基地之一，該礦從20世紀(jì)50年代后期投產(chǎn)至今已有近半個(gè)世紀(jì)的開采歷史，隨著進(jìn)一步的地質(zhì)勘探，礦體賦存狀態(tài)與儲量發(fā)生較大變化，特別是獨(dú)木采區(qū)在2015年在礦區(qū)北部進(jìn)行了擴(kuò)界開采，改變了礦區(qū)鐵礦資源的整體布局。另外，自2015年以來，國際鐵礦石價(jià)格的大幅度變動(dòng)，造成了國內(nèi)大部分的鐵礦山虧損，因此，需要對鐵礦床的技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的評價(jià)，增加弓長嶺鐵礦獨(dú)木采區(qū)的市場競爭力，增加礦山的服務(wù)年限。

1 研究區(qū)概況

獨(dú)木采區(qū)于1958年開始露天開采至今，已長達(dá)50多年。截止到2009年末，累計(jì)采出鐵礦石7846.9646萬t。

獨(dú)木采區(qū)位于弓長嶺二礦區(qū)向東延伸部分。礦區(qū)地層與一礦區(qū)基本相同，含鐵層數(shù)和層位也與一礦區(qū)一致，地層從下往上為：底部混全巖、黑云變粒巖、下鐵礦層、角閃巖層、上含鐵帶和上部混合巖層。

區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺和斷裂構(gòu)造均甚發(fā)育。鞍山群、遼河群構(gòu)造層中的褶皺形態(tài)由西向東組成一個(gè)“～”型之復(fù)背斜，北部被寒嶺大斷裂切割。主要的褶皺有弓長嶺背斜、三道嶺-下馬塘背斜。主要的斷裂有寒嶺斷裂、偏嶺斷裂、湯河沿—南芬斷裂、三道嶺-陳家?guī)X子斷裂及東黃泥崗斷裂。出露的太古代的花崗巖主要有弓長嶺片麻狀花崗巖體。

礦石類型以陽起磁鐵石英巖、磁鐵石英巖為主，含有少量假象赤鐵石英巖。礦體內(nèi)常有角閃巖、綠泥石英片巖、云母石英片巖等夾層，局部有混合巖貫入。

2 儲量計(jì)算

2.1 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

由于弓長嶺鐵礦獨(dú)木采區(qū)已開采多年，除深部未開采外，其他區(qū)段都已開采，本次儲量計(jì)算資料截至2016年6月，勘探線仍沿用原勘探線，選用垂直礦體走向的平行剖面線。故本次儲量計(jì)算按規(guī)范仍采用垂直斷面法。

本文所采用的礦床技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下。

（1）TFe邊界品位≥20%。

（2）礦塊TFe平均品位≥28%。

（3）礦塊表外礦平均品位：20%≤TFe≤26%（國家標(biāo)準(zhǔn)）。

（4）礦塊表外礦平均品位：26%≤TFe≤28%（礦山標(biāo)準(zhǔn)）。

（5）可采厚度：2m。

（6）夾石剔除厚度：2m。

（7）礦石的平均體重：3.35t/m3。

根據(jù)指定的工業(yè)技術(shù)指標(biāo)，對礦體進(jìn)行圈定，并計(jì)算圈定的礦產(chǎn)儲量。

2.2 儲量計(jì)算方法

該礦床為緩傾斜構(gòu)造的層狀礦體，傾角15°～55°層位和礦體形態(tài)較為穩(wěn)定，品位變化均勻，勘探工作采用垂直礦體走向的平行剖面法，勘探工程都布設(shè)在勘探線上，故本次儲量計(jì)算與以往一樣，采用了垂直斷面法。塊段體積計(jì)算采用各種立體幾何公式來計(jì)算礦體體積。

其公式如下：

錐形公式：

V=1/3×S×L （1）

楔形公式：

V=1/2×S×L （2）

梯形公式：

V=1/2×（S1+S2）×L

（S1-S2）/S1<40% （3）

截錐公式：

（S1-S2）/S1≥40% （4）

資源量計(jì)算公式：

Q=V×d （5）

以上公式中：Q為礦量（t），V為塊段體積（m?），S、S1、S2為斷面面積（m?），L為塊段長（m），d為礦石體重（t/m?）。

上述各體積計(jì)算公式的應(yīng)用原則是：當(dāng)?shù)V體為單剖面控制時(shí)，如果另一端作點(diǎn)尖滅，則外推為錐形采用公式（1）計(jì)算體積；如果另一端作線形尖滅，則外推為楔形，采用公式（2）；當(dāng)?shù)V體有兩個(gè)剖面控制時(shí)，大小面積之差與大面積之比小于40%，則采用梯形公式（3），否則采用截錐公式（4）。公式選擇編程自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

品位計(jì)算按礦山提供的數(shù)據(jù)，建立了鉆孔數(shù)據(jù)庫，樣品品位計(jì)算全部采用樣長加權(quán)平均計(jì)算方法。

連續(xù)礦體樣品用試樣長度加權(quán)，其公式為：

（6）

式中：Cn為單樣品平均品位，Ci為每個(gè)采樣段試樣品位（%），Li為每個(gè)采樣試樣的長度（m），塊段的品位采用前述的克里格法插值加權(quán)計(jì)算。

礦石的體重值取3.35t/m?。礦體面積、體積由程序按坐標(biāo)位置自動(dòng)計(jì)算生成。儲量計(jì)算采用塊段法，所以相鄰剖面間的同一礦體為一個(gè)塊段，相鄰剖面間的距離即為塊段長度。儲量計(jì)算地段劃分由西向東，從Y-I～YVIII剖面依次劃出9個(gè)塊段，各塊段長度均為100m。

2.3 儲量計(jì)算結(jié)果

截至2016年6月，經(jīng)過計(jì)算，獨(dú)木采區(qū)仍保有礦量2.4億t，設(shè)計(jì)境界內(nèi)儲量8.9千萬t，境界外儲量15.3千萬t。

3 礦床技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)

礦床技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)就是根據(jù)礦床勘查工作和開發(fā)利用的成果評定礦床未來開發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，礦床技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)的主要目的是預(yù)估礦床未來開發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，為勘查項(xiàng)目的取舍和是否繼續(xù)進(jìn)行工作，以及礦山進(jìn)一步開發(fā)投資決策提供科學(xué)依據(jù)。本文主要進(jìn)行的是礦山經(jīng)濟(jì)評價(jià)，目的是使礦山企業(yè)獲得最大的效益。從礦山企業(yè)的角度出發(fā)，在現(xiàn)行礦產(chǎn)品價(jià)格或市場價(jià)格一定的基礎(chǔ)上，對礦床未來開發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評價(jià)，即對礦山進(jìn)行盈利性分析。礦山經(jīng)濟(jì)評價(jià)主要從礦床盈虧平衡地質(zhì)品位和礦山獲得利潤兩方面考慮。

3.1 礦床盈虧地質(zhì)品位計(jì)算

礦產(chǎn)工業(yè)指標(biāo)是當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，礦業(yè)部門對礦產(chǎn)質(zhì)量和開采條件要求的標(biāo)準(zhǔn)，與礦床的地質(zhì)經(jīng)濟(jì)參數(shù)、采選冶技術(shù)水平、國家對資源的需求程度及經(jīng)濟(jì)政策等因素有著復(fù)雜的制約關(guān)系。也就是說隨著采、選、冶技術(shù)水平的變化，工業(yè)指標(biāo)也是可變的。對于金屬礦床，品位指標(biāo)尤為重要。因此，選擇最佳品位指標(biāo)是礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)評價(jià)的重要問題。確定品位指標(biāo)的方法有多種，這里采用價(jià)格法。價(jià)格法是根據(jù)從礦石中提取單位最終產(chǎn)品（精礦或金屬）的生產(chǎn)成本不超過該產(chǎn)品銷售價(jià)格的原則來確定工業(yè)品位的方法。在前述工業(yè)指標(biāo)下，經(jīng)過部分?jǐn)鄩K統(tǒng)計(jì)分析，礦山的礦產(chǎn)儲量與最低工業(yè)品位的關(guān)系如圖1所示。

經(jīng)過對200多個(gè)鉆孔的地質(zhì)品位和礦體厚度的統(tǒng)計(jì)分析，平均品位31.5%，如圖2所示，主要在20～40之間，特富品位礦體較少。從區(qū)域分布的統(tǒng)計(jì)看（見圖3），富礦主要集中在采區(qū)中間近東西方向，條帶狀分布。從礦體厚度的區(qū)域統(tǒng)計(jì)上看（見圖4），厚大礦體也集中在中間近東西方向的條帶上。與富礦分布基本一致，說明品位與厚度正相關(guān)。

根據(jù)弓長嶺露天鐵礦開采的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)（見表1），按最終產(chǎn)品為精礦計(jì)算，弓長嶺礦山的盈虧平衡地質(zhì)品位為27.83%，而弓長嶺礦山確定的最低工業(yè)指標(biāo)為28%，根據(jù)目前鐵礦市場行情，可以適當(dāng)降低可采鐵礦的品位，以避免資源的浪費(fèi)及提高礦山企業(yè)的收入。

3.2 礦床經(jīng)濟(jì)價(jià)值初步分析

按前述工業(yè)指標(biāo)圈定的礦體，獲得高級別儲量2.4億t，其中目前設(shè)計(jì)境界內(nèi)近0.9億t，境界外1.6億t，按目前鐵礦石81.85元/t，獨(dú)木礦區(qū)鐵礦經(jīng)濟(jì)價(jià)值仍在72.8億元。其經(jīng)濟(jì)價(jià)值仍相當(dāng)可觀。

4 結(jié)語

根據(jù)儲量計(jì)算結(jié)果，截至2016年6月，獨(dú)木采區(qū)仍保有礦量2.4億t，設(shè)計(jì)境界內(nèi)儲量8.9千萬t，境界外儲量15.3千萬噸。按目前鐵礦81.85元/t，平均品位31.5%計(jì)算，獨(dú)木礦區(qū)鐵礦經(jīng)濟(jì)價(jià)值仍在72.8億元。其經(jīng)濟(jì)價(jià)值仍相當(dāng)可觀。

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