张兆佳，潘中奎，罗应晗

（甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730050）

1 概述

甘肃玛曲大水金矿床是原甘肃地质三队于1990年发现的超大型金矿，该金矿床规模大、品位高，且矿石成分简单、易于采选。玛曲大水金矿自开采以来，年产黄金在1.5t以上，总储量逾百吨。矿山向深部开采，品位急剧下降，找矿效果日益欠佳，再加上中浅部区域（3490m以上）探矿空间变小、可开采利用资源量不足等问题日益突出，如何在现有技术下开展工作寻求新矿体已成为矿山燃眉之急。

1.1 大水金矿矿区地质特征

矿区位于秦岭造山带西段南带忠格扎拉—大水金成矿亚带上，属于西秦岭南亚带。矿区内地质构造复杂，成矿条件优越。区域内出露地层有泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系以及第四系，其主要矿石岩性为土黄色-浅灰色泥质灰岩、浅灰色-灰白色中厚层状灰岩、浅红褐色花岗闪长岩、灰黑色黑云母闪长玢岩、浅红褐色-灰白色中细砾砾岩等，且区域内各类岩石受地质作用影响，不同程度存在硅化、赤褐铁矿化蚀变特征，岩石硬度变化大，赋矿条件较好。

1.2 大水金矿钻探施工情况

大水金矿自1990年发现，开发至今已二十余年，开采方式已由早期的露天开采转为地下施工，开采深度为350m，控制矿体深度达到了440m。2006年～2009年，大水金矿钻探的施工主要以地表钻（孔径为75mm）为主，基本完成了对矿区范围内的有利成矿部位的有效控制；2010年～2015年，大水金矿钻探工程的施工以坑内钻（孔径为60mm）为主，通过对以往钻孔和坑道内的矿化线索的加密控制，基本完成了对矿区内主矿体的有效控制，控制间距为40m×40m，局部区域达到了20m×20m；自2016年以来，为实现大水金矿中浅部区域（3490m以上）的“无缝化”勘探，大水金矿引进了更为便捷的小口径坑内钻（孔径为47mm）进行施工，且经过三年的小口径坑内钻的施工，大水金矿在老巷道、老采区及周边区域的再度评价工作中取得了良好的探矿效果，小口径坑内钻的施工也越来越受到矿山的青睐。

2 小口径坑内钻在大水金矿中的应用

2.1 小口径坑内钻在大水金矿生产中选择的必要性

随着选冶技术的提高，矿山需要对老巷道中存在的低品位矿石进行开发利用，而老巷道因年代久远，初期巷道的规格和条件不适合使用硐探和常规钻探进行施工，如何对该部分低品位矿石形态特征进行控制从而指导采矿生产已成为当前探矿工作者需要首要解决的问题。小口径坑内钻因机动灵活、不需要挑顶等优点在老巷道探矿中可广泛使用。

（1）由于大水金矿生产能力较大，每年硐探掘进量达10000m左右，采出矿石量20万吨左右，采矿设备大型化、自动化和非轨道运输的存在，这就要求地质生产勘探必须改变模式、加快节奏，以更加灵活机动的方式为坑探工程是否进行施工提供及时的数据和依据。

（2）随着矿山开采程度的增加，部分区域施工坑探工程、常规钻探工程加密控制矿体较困难，如何更合理的布置工程对矿体的三维空间形态进行控制，并且探明矿体的赋存情况，已势在必行。

（3）小口径坑内钻的施工对矿山在实际生产中后续的开拓开采工程的施工提供了真实有效的依据，进而避免了一些巷道工程的浪费，在对矿体后续开采利用中有很好的指导意义，是直接有效的找矿采矿手段。

2.2 小口径坑内钻在大水金矿中的应用形式

小口径坑内钻一般运用在大水金矿3490m中段以上，采用平钻和竖钻两种方式对矿体的产状及空间变化进行控制，其施工深度在150m左右，孔径一般为Φ47mm，岩心直径为Φ36mm。

（1）小口径坑内钻由于机动灵活、不需要挑顶等优点，在老巷道探矿中可广泛使用。如图1，在3685m中段78线老巷道中计划对Au111矿体形态控制，但巷道中施工条件较差，不适合进行硐探和常规坑内钻探工作。通过施工ZKX781、ZKX782、ZKX783等小口径坑内钻，可对Au111矿体沿走向方向进行有效控制，控制间距为40m。

图1 大水金矿3685m中段图

（2）小口径坑内钻的施工对老采区及周边区域的矿体和矿化线索在走向和倾向上的形态特征的进一步控制及后续开采利用有很好的指导意义，是直接有效的找矿采矿手段。例如，大水金矿在对82线Au7矿体进行开采时，通过ZKX827的施工，可以很好的把握该矿体的延深情况，进而为后续的开采工作提供依据。

（3）在实际生产中利用小口径坑内钻代替部分坑探工程进行施工，可以更快的对一些由于探采矛盾而无法按时施工的坑探工程进行施工，进而对相应探矿空间以及地质信息进行追索控制，以达到更高效服务矿山的目的。例如，大水金矿实际生产中，在3570m中段施工ZKX87A1、ZKX87A2就是属于这类勘探工程。

3 小口径坑内钻在大水金矿的施工中的应用效果评价

3.1 地质效果评价

3.1.1 探矿效果评价

针对在大水金矿勘查中一些施工难度大、施工米数较短（50m～100m）的工程，大水金矿在2016年引进了不需要挑钻窝的坑内小钻进行施工，具体如下（表1）。

从表1中的数据中，我们可以看出，从2016年～2018年，大水金矿在实际探矿中对小口径坑内钻的引用呈增长的趋势，并且，施工的小口径坑内钻的见矿率在45%以上，这对矿山的探矿增储工作有很重要的意义。

表1 2016年～2018年度小口径坑内钻施工情况

3.1.2 采矿效果评价

小口径坑内钻的施工不仅仅为大水金矿的探矿增储提供可一种可靠的技术手段，同时在指导实际生产采矿工作中也具有很重要的作用。如图2，在对99线Au141号矿体进行采矿工作时，我们通过施工小口径坑内钻ZKX991，可以提前准确的掌握Au141号矿体的在走向和倾向上的变化情况，进而为后续天井工程的方位及长度的施工提供了很好的依据，以此指导整个采矿工作的进行。同时，该钻孔的施工能够从一定程度上避免在采矿过程中因确定矿体变化特征而进行的辅助工程的浪费。

图2 99线剖面图

3.2 时间效果评价

大水金矿矿山勘查在实际施工中，一般坑探工程规格为2.2m＊2.0m（高×宽）和2.4m＊2.2m，如果应用传统钻机进行施工，必须在钻孔施工位置进行挑顶工作，但一般巷道内的挑顶工作往往需要1星期甚至更长时间等待，并且，一些老巷道施工硐探工程比较困难，同时也不具备挑顶条件，因此，通过常规探矿手段开展相应的勘查工作就变的困难重重，而小口径坑内钻由于其体型小的特点，完全不需要进行挑顶，就可以进行施工。并且，在实际勘查过程中，对于一些矿化线索和低品位矿体的补充评价工作的实施难度较大，而小口径坑内钻由于体型小，重量轻（两个人就可以搬运），在施工时间和施工进度上都优于传统钻机和坑探工程，能够很好地满足在实际生产中的需要。例如，施工长度为100m的工程，通过坑探工程进行施工需要20天～30天时间，而利用常规坑内钻进行施工也需要8天～12天时间（如果在老巷道中进行施工则需要15天左右），二者的施工时间相对较长，但是，如果应用小口径坑内钻进行施工，只需要4天～7天就可以完成，施工时间仅为常规手段的一半。

3.3 经济效果评价

在实际施工中，相比较于常规的工程，小口径坑内钻施工单价、施工耗材等都相对较低，再加上其施工效率高、周期短，故其整体施工成本相对较低。例如，同时施工长度为100m的工程，在不考虑施工耗材的情况下，如果通过坑探工程进行施工（施工单价为2500元/米），施工100m共需要25万元，而利用常规钻探进行施工（施工单价为800元/米），施工100m也需要8万元（不考虑因挑顶而产生的费用），二者整体的施工成本较高，但是，如果我们应用小口径坑内钻进行施工（施工单价为400元/米），施工100m所需要的成本仅为4万元，而且不需要进行挑顶工作，一次其施工总成本仅为常规施工手段的一半不到，这将为矿山企业在后续勘探生产中节约很大一部分成本，更加有利于矿山企业的持续发展。

实践证明，小口径坑内钻在实际施工中，其施工质量、施工效果在实际施工中均可以满足矿山生产的基本要求，并且，小口径坑内钻的应用极大地缓和了探采矛盾，缩短了探矿时间，增加了探矿速度，而且其污染程度相对较低，并且在施工环境中适当降低了炮烟、粉尘对人体的伤害，而且激动灵活，易于操作。针对这些特点，小口径坑内钻在矿山的实际生产中地位越来越突出，对矿山实际生产有很好的指导作用。

4 结语

经过近3年的实践，小口径坑内钻由于其体型小、重量轻、机动灵活、施工效率高、成本低等特点，在大水金矿矿山的探矿、开采利用中成效越来越受到矿山企业的认可。根据小口径坑内钻在大水金矿实际应用中的情况，我们可以发现：①坑内小钻易施工，节约成本，节省时间，可实现快速勘查的目的；②灵活机动，可实现“一机多孔”，多方位钻进；③用坑内小钻代替坑探施工，极大的缓解了探采矛盾，因此，在今后的工作中，更好的利用小口径坑内钻，发挥其机动灵活、施工周期短、成本低的优势，坑钻结合，以钻代坑，必将为矿山的发展提供更好的经济效益和地质效果。