铜街、曼家寨矿床开采实践认识探讨

2020-11-30 06:12张登敏
世界有色金属 2020年18期
关键词:矿床矿石矿体

张登敏,杨 涛

(云南华联锌铟股份有限公司,云南 文山 663700)

1 矿区地质概况

矿区出露古生界中寒武统田蓬组(∈2t(1-2))和晚元古界新寨岩组(Pt3x(1-2))地层。矿区位于南北向老君山复式背斜的西翼,矿区内平行于地层走向的纵向断层十分发育,成组出现,垂向上一般错距不大,以层间错动为主,具多期次活动。其中,F0及F1断层规模较大,是矿区主要断裂;其次,为F2~F4断层(图1)。矿区横向断层规模较小,一般切割南北向断层,但错距不大。区内岩浆岩主要为燕山期花岗岩及花岗斑岩脉,系老君山岩体南延部分,出露于矿区北部。

2 矿床地质特征

矿床北起铜街,南至辣子寨大沟,长约4000m,东西宽500m,面积约2km2。矿床位于区域变质绿片岩相带的下部,南北向脊条状隐伏花岗岩体隆起的上部。矿体产于碳酸盐岩与碎屑岩交互过渡带中,矿体长轴方向受纵向断裂控制,矿床受地层、岩相、变质带、构造、隐伏花岗岩体等因素制约,属岩浆热液为主导的多源、多阶段、多因复成的矽卡岩型锡石硫化物矿床。

2.1 矿体分布特征

锡锌矿体主要位于碳酸盐岩(大理岩)与碎屑岩(片岩)交互过渡带中。富厚矿体主要赋存于F0与F1两平行断裂之间的剥离空间之内。矿体形态为似层状,膨大收缩、分枝复合明显;构造复杂,构造对矿体空间分布影响较大;厚度变化稳定;矿种复杂且矿化不均匀。矿体走向近南北,倾向西,倾角10°~40°,局部倾角可达60°,锌锡矿体绝大多数为盲矿体,并以10°~15°的侧伏角自北而南侧伏(图2)。矿体沿层产出,部分矿体与含矿层有一定交角,在平面图上呈南北向展布,剖面上呈多层出现,显示叠瓦状排列特征(如图2)。

图1 铜街、曼家寨矿段地质平面图

2.2 矿石特征

矿区矿石工业类型为矽卡岩型锌锡铜矿,矿物共生组合和化学成分比较复杂,具多金属矿化特点。除主金属锌和次金属锡、铜之外,尚伴生有铟、镉、银、砷、硫、锗、镓、铋、磁铁矿等伴生组分。锌矿物以铁闪锌矿为主,呈粗粒状;锡矿物以锡石为主,呈微细粒不均匀嵌布;铜矿物以黄铜矿为主,呈细粒状分布。

3 矿床勘查程度

据最新储量核实报告,勘查类型据统计计算10个主要矿体的五个地质因素类型系数之和矿区10个主要矿体类型系数之和为2.3-2.7。确定矿区勘查类型为Ⅰ-Ⅱ类型,主矿体五个地质因素见表1。矿区地质工作程度为勘探。

4 实践认识

铜曼每年开采矿体有数十个,并以次要矿体、小矿体为主,主采矿体6~7个,同时矿床地质情况复杂,因此对地质资料可靠性、采矿工作要求比较高,从多年对矿床开采实践,历年收集的生产资料与勘探资料对比,集中表现为以下几个方面的认识。

4.1 地质复杂程度

开采过程中,通过生产地质资料收集综合分析,认为矿体五个地质因素中矿体规模、矿体厚度变化稳定程度、主金属锌品位分布均匀程度这三个地质因素与勘探认识较一致,但矿体形态复杂程度、构造对矿体影响程度比勘探时期认为的形态较简单(图3)、构造对矿体形态无影响不一致(实际较复杂,图3)。

4.2 矿石贫化损失

矿石贫化损失管理一直是矿山的生产难题,是衡量矿山开采技术管理水平的关键指标,近年矿石贫化率损失率分别保持在10%以内。

表1 铜街曼家寨锌锡矿体勘查类型确定表

图2 铜曼矿体空间分布形态

图3 87线矿体形态变化对比

一直以来人们都认为贫化率较大是受露天开采设备大型化、技术措施不到位、管理不当导致。但随着近年开展精细化采矿工作,矿石贫化率得到了一定的控制,但仍未达到人们的预期。主要原因是除了分析开采因素、技术管理因素之外,忽略了矿石本身内部结构特征及老坑影响。铜曼矿床为复杂多金属矿床,矿石内部结构复杂,矿种变化大、矿化不均匀的特点明显,不同品级、矿种矿石难于分采,矿石混采拉低了矿石品位;由于部分采空区及老坑道无相关资料,从生产反映主矿体均被坑采过,且采空量较大,高品位矿流失严重,导致采出品位比预计低。

4.3 控矿因素

以往铜曼仅对F0-F3南北向构造进行阐述,但通过现场调查发现,区内存在北东向、北西向次级构造,同时对F1断层产生破坏(见图1),推测北东向、北西向构造为破矿构造,因此应加大对矿体起改造作用的次级构造研究工作,对工程布置、隐伏矿体位置的预测、确定,及采剥布置将起到积极的指导作用。

5 探讨

(1)地质复杂程度是矿床工程网度布置的依据,而矿床工程控制网度决定了地质资料的可靠程度,直接影响到采剥设计及生产组织工作。矿山地质人员加强基础地质资料收集工作的同时,实施升级勘探工程,进一步提升因矿床复杂程度影响未达到勘探程度的矿体(Ⅱ、Ⅲ类型矿体),做到地质工作的超前性。

(2)对于矿石内部结构复杂,难于分采,同时坑道及采空区将部分高品位矿石采走,导致贫化率数据失真情况,首先应从解决矿石内部结构入手,简化矿石内部结构,综合评价;其次,增加部分取样工程(尤其是深部工程),更新矿体品位。

(3)加大矿区综合地质研究工作,从矿区成矿地质背景、控矿因素、找矿标志入手,深化对矿床的认识,进一步建立矿床成矿模式,为今后找矿工作、矿山生产提供基础依据。

6 结语

任何矿床都是经历过长期演化形成的结果,成矿条件的复杂性、多因性导致没有两个特点一模一样的矿床,因此开采过程中,人们对矿床是实践-认识-实践的往复过程,总结矿床成矿规律时,只能借鉴类似矿床成因的经验,通过矿床开采实践,以矿山勘探资料及生产资料为重点,不断加深对矿床的认识,总结规律,指导生产勘探工程合理布置,寻找深部隐伏矿体,最大程度地利用矿产资源。

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