研究铜矿开采中探采结合技术的运用

2019-02-09石诚

世界有色金属 2019年18期

石诚

（安徽铜冠(庐江)矿业有限公司，安徽合肥 231561）

1 探采结合技术概述

探采结合（combination of exploration with mining），指的是借助采掘工程开展生产勘探，使探矿工程与采矿生产相结合。探采结合技术的应用需要实现探矿工程与采掘工程的统一安排及规划，将勘探与开采同步处理，以保证勘探的质量效益。在铜矿开采中，探采结合已经得到充分使用。从探采结合技术优势看，其能够使矿山掘进量得到大幅减少，降低采掘比，提高矿山资源生产勘探速度，缩短勘探及生产准备周期。

探采结合技术省去了大量的人财物力，铜矿等矿藏开采成本得以有效降低。另外，探采结合技术能够提升铜矿勘探材料质量，从而给铜矿地质勘探及开采综合管理提供便利。探采结合技术的应用也需要满足并具备一定的条件，首先矿山地质部门要与铜矿采矿部门保持紧密配合，在勘探及开采方案上做到联合设计，在探采施工中做到统一管理，从而确保探矿与采矿有条不紊同时开展。其次要注意探采的顺序，在施工时探矿工程内容可以适当前提，通过勘探结果来对采矿工序及施工进行指导。三是要因时因地选择探采结合方法及步骤，参考原则主要依据铜矿区矿山地质条件及采矿工艺成熟度。

2 不同作业类型下的探采结合设计及实施

针对探采矿山区域的自然地理情况可以划分不同的作业类型，一般而言主要涉及两类：一是露天采矿，二是地下采矿。两类作业类型下的探采结合技术在原则步骤上有所差异，下面予以简要说明：第一，露天采矿下的探采结合，在矿体边界及矿体夹石的分布查明上主要利用堑沟和剥离来实现。编录勘探信息时利用平盘上部及侧部，取样圈定矿体、地质构造界线、矿石品级、矿石类型及夹石分布范围。采用炮孔取样方式对露天矿进行化验，矿体圈定考虑地质复杂性，可根据岩泥及岩粉的颜色变化情况来提高精准度。获取以上信息后，采用地表钻探手段及平盘探槽方式编制矿山区域平盘地质剖面图及平面图，为平盘回采及后续下平盘开拓设计提供参考资料。第二，地下采矿下的探采结合，配合脉内沿脉和运输穿脉方式实施。根据勘探得来的地质平面图，由采矿技术人员确定开拓设计方案，探采结合部位及工程内容由矿藏探采两方进行交流并共同做出布置。涉及需边采边勘的，由地质技术人员从旁补充。探采结合工程施工遵循以下程序：运输大巷及石门靠近探采矿体后，进行掘进机纯勘探，探明信息再跟进开拓工程的掘进，这一过程收集记录地质资料。采准阶段过程采用探采结合，将矿区划分为不同的采矿块段，根据采矿方法确定工作程序步骤。采准工程设计方案由采矿人员提出，工程设计由探采两方联合提出，探采结合施工开始后，跟进编录、矿体取样、矿体边界、地质及夹石构造界线圈定。

3 铜矿开采中探采结合技术的运用

（1）确定矿床地质特征及开采情况。在铜矿矿床探采结合中，先对矿区构造进行实地勘察，记录矿床地质地貌，查阅其遭受地壳或岩浆活动的历史资料，得出矿区构造结构及主要赋矿部位。区别出露矿体及隐伏矿体，确定含矿岩性、矿体性状及总体走向。记录矿体厚度数值及变化系数，对铜矿品位变化系数加以明确。查阅铜矿开采记录，属露天开采还是地下开采，有无回采记录等。根据矿床地质构造特点及铜矿的规模、产状等信息，确定矿山生产的方法，如浅孔留矿法或全面法等，确定矿房长度大小，高度大小以及采矿及出矿方式，如电耙道采矿或震动漏斗出矿等。

（2）把握铜矿探采结合技术的应用要点。确定选用铜矿探采结合技术后，要把握如下几个应用要点。

①选定符合铜矿区域特点的勘探网度大小。铜矿区勘探中查明矿床赋存形式及周边围岩性质后，确定是采用露天开采还是地下开采方式，然后选用高效率的探采结合技术。运用探采结合技术时，首先要根据铜矿布局总体设计勘探网度大小，在选定大小区间时需要兼顾考虑以下要素：一是矿床的地质表现，二是探采生产计划，三是探采工程地质情况。在对以上因素统筹分析规划后，结合铜矿矿体的形状产出，延续路径及其他显著特征，因地制宜总结探采结合工程实施的技术要点，参考相似铜矿区的生产及探采案例，最终确定合适的勘探网度。需要注意的是，如铜矿区某些地段长度过长或矿藏赋存量大，要对此类地段的勘探网度作加密设计。②科学设计开拓方式及矿体控制方法。铜矿探采结合技术中，在开采环节需要确定开拓方式，开拓方式的选择要考虑其科学性、成熟度及匹配性，一般而言，我国铜矿区域存在地质状况不稳定或较复杂的情况，在开拓方式上可以以平硐开拓、竖井开拓或两者联合开拓为主，根据铜矿矿床的长度及中段高度为选择依据。如矿床上段、中段及下段距离长，可以采用设置斜井的方式对其加以连通。为确保采掘工程科学合理，在生产网度及勘探网度设计上要预留足够的铜矿回采需求空间，最大化地提高铜矿开采利用率。在矿体控制方法上，可以使用联络巷道法及切割巷道法，圈定矿体边界的同时，可以形成更加详实的地质资料，为采矿打下基础。合理使用矿体控制方法，可以有效降低铜矿开采损失率及贫化率。开拓设计中较为关键的是铜矿中段部位开拓工程的设计规划，这一环节要在对铜矿资源的分布进行探明后进行，开展开拓工程布设工作，充分听取地质专家或技术人员的意见，发挥勘探的前排兵作用。中段开拓设计要关注穿脉巷道的间距大小，必要时应采取辅助穿脉，一方面保证铜矿工程勘探网度要求，另一方面为之后的采矿作业打通运输通道。③掌握采准阶段施工步骤及要点。采准阶段施工工程要综合运用多种形式的采准分项工程，铜矿采准阶段的施工方法根据矿区地质构造选择，一般以全面法及浅孔留矿法为主。采用采准巷道探明铜矿矿藏，根据采准耙道或堑沟巷道走向追踪矿体，为避免矿体漏采，应将耙道或堑沟更广泛地布设于矿体内，同时起到揭露矿体底板围岩的功能。回采大厚度矿体时，将施工漏斗设置于集矿耙道或堑沟巷道的两侧部位，对矿体底板进行揭露后沿着矿体走向施工拉底巷道。矿体如具备形态复杂性，无法确保钻探工程得到有效精准控制时，要采用坑探工程布置的方式，在矿体底部布置探矿平巷，完成矿体走向控制后，变平巷为采准靶道或堑沟巷道。矿体有倾向角，采用斜井探矿的方式施工，将斜井作为回采联络道。如涉及到探矿天井的使用，可以在矿体穿过后，将之作为溜矿井。