廖 勛，劉申態(tài)，周 菲，陳學(xué)成，劉 評(píng)

(西藏玉龍銅業(yè)股份有限公司，西藏 昌都 854000)

0 引言

青藏高原地區(qū)銅礦床主要分布在玉龍銅礦成礦帶、岡底斯銅礦成礦帶及班公湖—怒江銅礦成礦帶等3條銅礦帶內(nèi)，形成時(shí)代集中于喜馬拉雅期和燕山期[1]。在玉龍斑巖銅礦帶中發(fā)育著1個(gè)超大型，2個(gè)大型和2個(gè)中型斑巖銅礦床及20多個(gè)礦化點(diǎn)[2]，玉龍銅礦床就是該條成礦帶中的典型代表。礦區(qū)屬于青南藏東川西高原區(qū)，海拔高程4100～5245 m，高山峽谷，地形切割較強(qiáng)烈[3]。其已探明的銅金屬量為658萬噸，平均品位為0. 64%；鉬金屬量為41萬噸，平均品位為0. 042%；鐵金屬量為1 270萬噸，品位為41%，為超大型銅礦床[4]。

生產(chǎn)企業(yè)最關(guān)注的就是安全和效益，少采廢石，就能大量節(jié)約開采、運(yùn)輸和選冶成本，圍巖穩(wěn)定，安全就有保障，多采出礦石，自然提高經(jīng)濟(jì)效益，要實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo)，在開采過程中最有效的方法就是嚴(yán)格做好礦體二次圈定工作[5]。玉龍銅礦近三年通過開展礦體二次圈定工作，提高了資源準(zhǔn)確程度，為精準(zhǔn)配礦工作提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)，日配礦波動(dòng)明顯減小，經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)步提升。

1 礦山概況

玉龍銅礦是目前中國少見的儲(chǔ)量大、品位較高的斑巖、矽卡巖復(fù)合型銅礦，由Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ3個(gè)礦體組成[6]。Ⅰ號(hào)礦體為礦區(qū)的主要礦體，包括斑巖型銅鉬礦和角巖型銅鉬礦，銅金屬量占總金屬量79.5%，呈筒狀，平面長(zhǎng)軸約1.6 km，短軸約0.9 km；Ⅱ、Ⅴ礦體主要賦存于波里拉組與甲丕拉組的接觸帶之上的碳酸鹽巖層中的層間破碎帶中，呈環(huán)狀包圍Ⅰ礦體，似層狀產(chǎn)出，主要由氧化銅礦層、銅鐵礦層、銅硫礦層、鐵礦層、矽卡巖型銅礦層、大理巖型銅礦層組成，傾角平緩，多在30°以內(nèi)，東側(cè)為Ⅱ礦體，西側(cè)為Ⅴ礦體[7]。

玉龍銅礦目前開采的礦石位于礦體頂部，Ⅰ號(hào)礦體圍巖多為土黃色黏土或第四系；Ⅱ、Ⅴ號(hào)礦體為次生富集形成，形態(tài)復(fù)雜，氧化礦多為土黃色或紅褐色，上盤為灰白色大理巖，下盤為黑色銅硫礦，層位明顯。穿爆設(shè)計(jì)中按照孔距4.5～5 m、排距3.3～4.2 m施工，后期孔網(wǎng)參數(shù)暫定為8 m×7 m[8]。

2 礦體二次圈定的含義

礦體的圈定根據(jù)勘探、生產(chǎn)探礦、采剝工程的逐項(xiàng)實(shí)施可以進(jìn)行多次修正。針對(duì)生產(chǎn)礦山而言，生產(chǎn)探礦結(jié)束后提交的地質(zhì)資料可以認(rèn)為是第一次圈定[9-10]，該材料可以作為一個(gè)礦山年度采剝計(jì)劃編制的重要依據(jù)；而月度、日計(jì)劃的編制依據(jù)更多地需要參考二次圈定的結(jié)果，礦體二次圈定是地質(zhì)和采礦工作的紐帶[11]，能為礦體的開采提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，減少損失、控制貧化，是礦山地質(zhì)工作中的特有階段[12]。

目前成熟礦山多采用潛孔、牙輪在穿孔實(shí)施后得到巖、礦粉，進(jìn)行取樣、化驗(yàn)，對(duì)礦體進(jìn)行再次圈定，得到該爆堆準(zhǔn)確的礦石量、品位、空間形態(tài)等，為實(shí)施精準(zhǔn)配礦提供準(zhǔn)確的地質(zhì)依據(jù)。與此同時(shí)，礦體二次圈定也能為整個(gè)礦床的研究、勘探階段未查清的隱伏礦體的尋找和礦區(qū)外圍的勘探工作提供更有效的信息[13]。

3 礦體二次圈定流程

采用“中深孔探礦”工作方法，在回采階段通過鉆機(jī)打眼、巖粉取樣對(duì)礦體進(jìn)行“二次圈定”，修改部分推斷的地質(zhì)界線，提高地質(zhì)資料的可靠程度[14]。具體流程見圖1。

圖1 玉龍銅礦礦體二次圈定流程圖Fig.1 Flow chart of secondary delineation of orebody in Yulong Copper Mine

1)邊界確定。地質(zhì)人員根據(jù)生產(chǎn)探礦成果、礦巖組分、圍巖、構(gòu)造情況現(xiàn)場(chǎng)對(duì)穿孔區(qū)域進(jìn)行初步判斷，再利用尼通XL3t 500手持熒光分析儀分析快速，成本低[15]的特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)礦巖進(jìn)行最終判定，若未發(fā)現(xiàn)礦物成分按照巖石處理；若發(fā)現(xiàn)有礦石礦物成分，按照礦石相關(guān)要求進(jìn)行穿孔設(shè)計(jì)。

2)現(xiàn)場(chǎng)取樣。施工單位按照審批后的《玉龍銅礦露天臺(tái)階中深孔穿孔設(shè)計(jì)說明書》進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)穿孔，施工過程中操作人員若發(fā)現(xiàn)礦粉顏色與設(shè)計(jì)有變化，立即告知地質(zhì)技術(shù)管理人員，技術(shù)人員根據(jù)礦粉顏色、礦石類型、品位高低，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)穿孔深度進(jìn)行修正，確保做到分穿作業(yè)，同時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)鉆孔編錄。目前Ⅰ號(hào)礦體斑巖礦、角巖礦化均勻，礦體厚度大，且均在礦體內(nèi)部，筆者將一個(gè)孔的礦粉現(xiàn)場(chǎng)縮分成一個(gè)樣，取樣工具自制，取樣方式為“掏心取樣”(圖2)；Ⅱ、Ⅴ號(hào)礦體在礦巖界限或者不同類型礦石之間連續(xù)取樣，根據(jù)礦石類型不同化驗(yàn)Cu、Mo、S、Fe、氧化率。

圖2 自制取樣工具及掏心取樣Fig.2 Self-made sampling tool and core sampling

3)樣品送檢。取樣完成后，地質(zhì)人員對(duì)取樣數(shù)量及重量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，無誤后通知測(cè)量人員采用RTK對(duì)孔位進(jìn)行實(shí)測(cè)，地質(zhì)人員現(xiàn)場(chǎng)填寫樣品編號(hào)及送樣單，當(dāng)天送往化驗(yàn)室，并做好后期分析結(jié)果跟蹤。

4)礦體二次圈定?；?yàn)室反饋分析結(jié)果后，立即進(jìn)行礦體的二次圈定工作。利用三維軟件Dimine的數(shù)據(jù)表格功能建立孔口、測(cè)斜、樣品dmt文件，生成爆堆鉆孔數(shù)據(jù)庫dmg文件，根據(jù)氧化銅礦3個(gè)含量級(jí)(0.5%～0.7%、7%～1.5%、≥1.5%)、斑巖礦2個(gè)含量級(jí)(0.2%～0.3%、≥0.3%)進(jìn)行不同品級(jí)礦體的再次圈定，按照氧化礦2 m、斑巖礦8 m進(jìn)行夾石剔除；最后形成礦體的dmf塊段模型，與之前的dmg文件一一對(duì)應(yīng)，形成礦體模型，采用以距離冪為基礎(chǔ)的塊段模型進(jìn)行估算儲(chǔ)量[16]。

5)爆破設(shè)計(jì)編制及審核。采礦人員根據(jù)最新三維模型界限及礦石塊度的不同要求進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)及審核，審核通過后進(jìn)行爆堆現(xiàn)場(chǎng)鉆孔的加密、堵塞、裝藥、連線、起爆、檢查等工作，確保爆破效果。

6)現(xiàn)場(chǎng)管理。地質(zhì)人員以Dimine軟件[17]圈定的各個(gè)爆堆礦體(礦石量、品位、夾石、品級(jí)界限)為依據(jù)，編制日配礦計(jì)劃。測(cè)量人員利用RTK協(xié)助地質(zhì)人員完成各個(gè)爆堆品級(jí)界限的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)，合理利用彩條布、彩旗、標(biāo)識(shí)牌等，不定期對(duì)乙方現(xiàn)場(chǎng)放線及放線記錄進(jìn)行檢查，放線結(jié)果與指令不能出現(xiàn)偏離[18]，施工單位嚴(yán)格按照標(biāo)識(shí)界限選擇合理型號(hào)設(shè)備進(jìn)行鏟裝。定期對(duì)采運(yùn)一線作業(yè)人員進(jìn)行礦巖辨識(shí)能力培訓(xùn)，防止廢石當(dāng)?shù)V采或廢石按礦石出[19]。

4 礦體二次圈定成果

2017年下半年開展該項(xiàng)工作，2018年完成礦體爆堆二次圈定144個(gè)，取樣7150件；2019年完成礦體爆堆二次圈定129個(gè)，取樣7915件。通過該項(xiàng)工作的實(shí)施，準(zhǔn)確掌握了各個(gè)爆堆礦體的空間形態(tài)、礦石量和品位信息，為采剝計(jì)劃、日配礦計(jì)劃的實(shí)施提供準(zhǔn)確的地質(zhì)依據(jù)，配礦管理能力得到明顯提高，同時(shí)損失貧化指標(biāo)也得到一定改善。表1為Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體部分典型爆堆二次圈定前后對(duì)比結(jié)果。

表1 玉龍銅礦采區(qū)爆堆礦體二次圈定前后礦石量、品位對(duì)比Table 1 Comparison of ore quantity and grade before and after secondary delineation ofexplosive orebody in the mining area of Yulong Copper Mine

1)由表1可見，Ⅰ號(hào)礦體礦石性質(zhì)簡(jiǎn)單，經(jīng)過二次圈定后，9個(gè)爆堆礦石量增加了10 703.9 t、品位降低0.05%、金屬量減少66.2t，3個(gè)數(shù)據(jù)相對(duì)誤差范圍均小于6%，說明礦體空間形態(tài)變化不大；Ⅱ號(hào)礦體經(jīng)過二次圈定后，7個(gè)爆堆礦石量減少24 582.8 t、品位降低0.42%、金屬量減少1122.9 t，礦石量、品位、金屬量變化均超過15%，說明礦體空間形態(tài)發(fā)生巨大變化。

2)由于開展了爆堆礦體的二次圈定工作，推測(cè)礦巖界限在生產(chǎn)探礦的基礎(chǔ)上得到修正、結(jié)果更為準(zhǔn)確(圖3)，礦區(qū)的損失貧化率得到優(yōu)化，見表2。

損失率指標(biāo)從2017年的3.24%降低到2019年的2.93%，貧化率指標(biāo)從2017年的4.59%降低到2019年的3.09%。按照每年250萬噸的原礦處理量，多回收銅金屬量100 t、少采裝廢石3.25萬噸，按照選廠回收率、采選成本計(jì)算，多增加經(jīng)濟(jì)效益870萬元。

圖3 4600m平臺(tái)某爆堆礦體二次圈定對(duì)比圖Fig.3 Comparison of secondary delineation ofan explosive orebody on 4600 m platform

由圖3所示，Ⅱ號(hào)礦體氧化礦4600 m平臺(tái)某爆堆利用潛孔鉆機(jī)+Dimine軟件完成爆堆礦體二次圈定后，北、西、南側(cè)礦體界限變化較大，同時(shí)礦體內(nèi)部出現(xiàn)夾石，根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果對(duì)礦石進(jìn)行了品位分級(jí)，劃定了界限，為下一步精準(zhǔn)配礦提供了準(zhǔn)確礦體資料。

表2 玉龍銅礦2017—2019年損失貧化指標(biāo)Table 2 Loss and dilution index ofYulong Copper Mine from 2017 to 2019

3)由于開展了礦體二次圈定工作，精準(zhǔn)配礦水平逐步提高，品位波動(dòng)范圍明顯降低，保證了礦石的穩(wěn)定供應(yīng)(圖4)。

由圖4可見，2017年配礦品位波動(dòng)最大，極端時(shí)候達(dá)到60%；2018年經(jīng)過礦體的二次圈定后，各個(gè)爆堆的地質(zhì)信息準(zhǔn)確度明顯提高，配礦效果進(jìn)步明顯，大部分控制在20%幅度范圍內(nèi)；2019年對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行更新，由RTK測(cè)量平臺(tái)頂?shù)拙€結(jié)合Dimine軟件繪制現(xiàn)狀圖改為利用XR3-CT三維激光掃描儀結(jié)合Maptek軟件進(jìn)行現(xiàn)狀圖的編制[20]，精度提高明顯；同時(shí)加強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)巖礦粉取樣監(jiān)管力度，配礦波動(dòng)進(jìn)一步減小，基本控制在10%范圍，選廠回收率從78%提高至85%，效益增加顯著。

圖4 2017—2019年一選廠配礦品位波動(dòng)圖Fig.4 Variation of ore proportioning grade for the first concentrator from 2017 to 2019

5 結(jié)論

1)在開展礦體二次圈定之前，配礦地質(zhì)依據(jù)不足，礦石品位波動(dòng)大；結(jié)合Dimine軟件開展該項(xiàng)工作后，勞動(dòng)效率顯著提升，三維模型能夠較準(zhǔn)確地反應(yīng)礦體情況，為采剝計(jì)劃編制、精準(zhǔn)配礦提供了可靠的依據(jù)。

2)通過礦體二次圈定結(jié)果分析，玉龍銅礦Ⅰ號(hào)礦體生產(chǎn)探礦50 m×50 m網(wǎng)度所圈礦體與炮孔圈定結(jié)果誤差小于5%，生產(chǎn)探礦網(wǎng)度合理；Ⅱ號(hào)礦體25 m×25 m網(wǎng)度所圈礦體與炮孔圈定結(jié)果誤差大于15%，生產(chǎn)探礦網(wǎng)度不能滿足生產(chǎn)需求，后期還需要進(jìn)一步加密。

3)Ⅰ號(hào)礦體為原生礦體，礦體厚大、連續(xù)、品位相對(duì)穩(wěn)定，構(gòu)造未破壞礦體；已開采的Ⅱ號(hào)礦體及還未開采的Ⅴ號(hào)礦體屬于次生富集形成，構(gòu)造對(duì)礦體有一定的破壞作用，礦體連續(xù)性較差。