地质百科全书-第五篇 矿山地质工作.pdf

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“ “ “ “ 第五篇 矿山地质工作 第一章矿山地质工作概述 第一节矿山地质工作及其职能 本章所阐述的矿山地质工作, 是指矿山从基建、 生产、 直至开采结束所进行的一系列 地质工作。这些工作是在找矿评价、 地质勘探工作基础上进行的, 它既是前两阶段地质 工作的继续和深化, 又要对前两阶段工作起验证和补充作用; 同时它还要完成某些与开 采直接有关的其他工作任务。它是矿床开采中的基础工作之一。 概括地说, 矿山地质工作具有四个主要职能 服务生产、 管理生产、 监督生产和延长 矿山服务年限。 矿山地质工作可分为矿山基建期的地质工作租生产期的地质工作。两者在工作内 容上, 虽有某些共同点, 但也有不少的差异。 第二节矿山地质工作的主要内容和任务 一、 生产地质工作 生产地质工作是指矿山开采全过程 (包括基建) 中一系列直接为生产服务的地质工 “ 第一章矿山地质工作概述 作。 “ 经常性生产地质工作 该项工作是指矿山开采过程中, 为了保证矿山生产的正常进行, 每个矿山都要经常 进行的工作。主要包括 生产勘探工作 (在基建期为基建勘探工作) ; 在探采工程中的地 质调查、 取样及原始地质编录工作; 综合地质编录工作; 以及储量计算工作等。 “ 专门性生产地质工作 这项工作是指矿山开采过程中, 为了解决某些与地质因素有关的特殊问题或关键问 题, 由矿山地质部门专门进行或配合其他部门进行的地质调查及研究工作。这种工作不 是每个矿山经常都要进行的, 仅在必要时才专门进行。主要包括 为了解决岩体稳定或 工程动力地质问题 (如流砂、 泥石流) 而进行的工程地质调查研究工作; 为了解决矿坑防 排水问题而进行的水文地质调查研究工作; 为了提高生产效率而进行的专门地质工作 (如爆破地质调查研究) ; 为了保护矿山生产或生活环境而进行的环境地质调查研究; 为 了开展矿产资源的综合利用而开展的专门地质研究工作, 以及为了改变或改进矿石的加 工工艺而进行的工艺矿物学研究等。 以上工作的任务是为开采及选矿提供比地质勘探报告更详尽可靠的, 特别是近期将 生产地段的, 有关矿床埋藏特征、 矿体赋存条件及形态变化、 矿石类型、 品级及其储量 (经 过升级的) 和质量、 开采技术条件以及与技术加工有关的矿石地质特征等资料, 以直接为 开采设计、 采掘 (剥) 计划编制、 井巷施工、 生产和矿石技术加工服务。 二、 矿山地质技术管理和监督工作 管理和监督工作往往密切相关, 有些工作还要有矿山测量人员参与。管理和监督工 作包括 承担矿产储量管理、 统计、 上报以及保有程度的分析和检查; 与测量专业共同承 担三 (或二) 级矿量的管理及保有指标的检查; 从地质角度参与矿石质量均衡的管理、 开 采中矿石损失和贫化的管理和监督、 采掘 (剥) 计划编制、 矿山发展远景计划编制、 现场施 工生产的管理和监督, 以及采掘单元停采或报废的管理等; 对某些非金属矿, 有时还要参 与矿产品或深加工产品标准的制定等工作。 以上工作的任务是根据国家矿产资源法等有关法规和采掘的技术方针政策, 保证矿 产资源的合理回收和正常生产的持续进行。 三、 综合地质研究工作 矿山有大量的探采工程揭露了矿床, 有利于对矿床地质开展综合研究。诸如 矿体 第五篇矿山地质工作 形态的综合研究; 矿床物质成分的综合研究; 矿床构造的综合研究; 控矿因素和成矿规律 的综合研究等。 开展这些研究的任务一方面是为了指导盲矿体的寻找和错失矿体的追索, 另一方面 也为了指导生产勘探工程的合理布置以及采、 选生产活动。此外, 也可为地质学的发展 作出页献。 四、 矿区深部及外围的找矿勘探工作 尽管生产矿山在基建前就进行过找矿评价和地质勘探工作, 但由于当时探矿工程尚 有限, 对矿床构造和成矿规律等的认识也还不够深入, 所以不可能找到和探明矿区深部 及周围的所有盲矿体或错失矿体。为此, 在矿山开发后, 在综合地质研究的基础上, 应及 时进一步采取各种找矿方法和手段, 开展矿区深部及已知矿床周围的找矿勘探工作, 包 括寻找新矿种的盲矿体。 显然, 这个工作的任务是为了扩大矿产储量以延长矿山服务年限。 “ 第一章矿山地质工作概述 第二章矿山建设阶段的地质工作 矿山建设之前, 地质工作由于主、 客观条件的限制, 往往遗留一些问题, 需要在矿山 建设阶段的设计地质工作和基建地质工作中加以解决。这一阶段地质工作质量的好坏, 关系到矿山建设和矿山生产能否正常进行, 而且其中不少工作的原则、 方法、 要求等均受 未来矿山生产的需求所制约, 或大体与矿山生产过程中的地质工作相一致。所以矿山建 设阶段的地质工作属于矿山地质工作范畴, 是矿山地质工作的一个重要组成部分。 第一节矿山建设阶段地质工作的主要任务与特点 “ 矿山建设阶段地质工作的主要任务 () 进行新矿区或生产矿山新矿段 (或外围) 的资源调查, 了解矿区 (段) 基本地质特 征、 资源状况及其远景、 地质工作的布署与汁划, 为矿山建设规划提供地质信息。 () 参加矿山规划。分析矿区地质条件和矿化特征, 进行资源评价。对于生产矿山, 还应了解老采区的储量保有情况和资源远景。 () 在编制项目建议书、 可行性研究工作中, 参加矿区经济评价工作, 为配合矿山重 大方案的比较论证进行地质图件的加工制作和储量的改算工作。 () 进行地质设计工作。包括进行基建勘探设计, 确定生产勘探设计原则和方法, 以 及矿山地质测量专业定员、 装备和相应设施的设计。 () 为使地质勘探资料能尽量满足建设需要, 与地质勘探部门密切协作。如进行勘 ’ 第五篇矿山地质工作 探部署、 设计与矿山设计建设的协调, 工业指标的论证, 参加矿区水文地质、 工程地质工 作的试验或成果的评价, 参加选矿试料采样设计的编制与施工服务, 参加对地质勘探总 结报告的评议与审查等。 () 基建探矿和矿山建设中的现场服务工作。包括施工或试生产过程中的设计修改 与地质问题的处理, 参加研究基建探矿报告书编写, 进行专业设计总结及矿山投产后的 回访工作, 此外, 还有有关设计地质方面的技术咨询工作。 “ 矿山建设阶段地质工作的特点 矿山建设阶段的地质工作是由地质勘探阶段过渡到生产阶段中的一个重要环节。 它与地质勘探阶段的地质工作相比, 具有如下特点 () 针对性本阶段的地质工作, 大多是针对原地质工作遗留的, 而矿山建设又必须 解决的问题而开展的工作。如为了合理确定露天矿境界或井下通风井位置, 需对某些地 段矿体的边界进行进一步的追索和圈定; 又如当所确定的首采地段控制程度不够或 “三 带” 界线不清, 需补加勘探工程, 提高其控制程度和地质研究程度等。 (“) 继承性矿山建设阶段的地质工作, 是在地质勘探工作基础上进行的, 不可能脱 离已有的历史事实, 基建探矿是地质勘探工作的继续和局部补充。其探矿方法和工程布 置, 必须受原勘探工程体系的制约。在基建探矿工程的布置上, 要结合原工程体系, 充分 利用已有勘探工程, 以减少基建探矿工程量。地质资料的使用与加工, 必须以原地质勘 探总结报告为依据; 一切有价值的地质资料均需继承, 并予以进一步验证、 补充、 修改, 使 之更加客观和完善。 () 生产性在矿山建设阶段, 由于进行了可行性研究或设计工作, 对矿山规模、 产 品方案、 开采方式、 采矿方法、 开拓运输、 矿井通风方式、 厂址、 选矿流程等重大方案, 已有 了一个初步设想或已经确定。地质工作的目的更加明确和具体。此阶段地质工作的深 度和要求, 是以能否满足矿山建设和生产需求为准则。如高级储量的数量和分布是根据 矿山规模、 矿山投产时对 “三级矿量” 的需要和首采地段的位置而确定的。同时, 本阶段 有条件使探矿工程与矿山基建、 生产井巷工程相结合, 充分利用已确定的各类矿山巷道 起探矿作用; 另一方面, 所设计的各类探矿工程又要尽量为矿山生产所利用, 在总体上形 成统一系统。 ’ 第二章矿山建设阶段的地质工作 第二节矿山建设前期的地质工作 一、 资源调查和矿山规划中的地质工作 “ 工作目的与作用 为了制定矿山建设中、 远期规划, 地质勘探部门应提前数年提供矿山建设所需要的 地质勘探报告, 供工业部门选择。资源调查和矿山规划是为了掌握地质工作的进展情况 和最新的地质成果, 及时地对矿区资源条件、 开采技术条件和建设条件等进行分析和评 价, 并根据择优的原则, 提出对矿山建设 “选点”“排队” 及建设规划的建议, 供计划部门决 策。资源调查以反映客观情况为主, 矿山规划是在资源调查的基础上提出矿山建设的轮 廓设想, 分为全国性规划、 区域性规划、 行业规划或矿区规划。资源调查和矿山规划是工 业部门与地质部门在矿山建设前最初的信息沟通工作。 “ 地质资源调查的主要内容 资源调查的对象通常是已经完成详查或勘探的矿区, 其工作一般要经过资料收集、 现场调查和资料整理三个步骤。主要调查内容为 矿区交通位置与自然经济地理概况; 矿区水、 电、 燃料、 建筑材料供应及区域协作条件、 区域矿产与开发现状; 矿区基本地质概 况; 矿床地质特征; 矿石的物质成分、 特性及加工技术性能; 矿区水文地质和开采技术条 件; 矿区地质工作任务、 方法及成果、 下一部工作计划; 地质储量与矿床远景评价。最后 进行矿区资源条件与建设条件的分析与评价, 提出对矿山建设的建议。 “ 矿山建设规划中地质工作的主要内容 矿山建设规划中的地质工作, 除应包括地质资源调查的各项内容外, 还必须包括下 列内容 为工艺专业提供经审定后的地质资料, 包括矿体规模、 形态产状、 矿石成分、 矿床 储量、 水文地质条件; 根据地质资源条件、 矿床水文地质条件、 开采技术条件, 对不同矿区 (或矿段) 进行分类排队; 配合采矿人员进行开采对象和范围的选择; 根据矿山建设规划 方案, 对地质勘探工作布署及勘探程度要求提出建议。此外, 对重点矿区须进行实地踏 勘、 资料收集及其核实评价工作。 二、 初步可行性研究、 项目建议书工作中的地质工作 矿山建设初步可行性研究, 是在矿产地质详查的基础上进行的。此阶段地质工作程 第五篇矿山地质工作 度较低, 资料较少, 选矿试验研究深度不够。因此, 初步可行性研究的任务只是对矿山建 设的重大方案进行比较, 提出矿山建设的概略蓝图。项目建议书是在初步可行性研究的 基础上, 向上级机关呈报的建议书, 主要是阐明项目建设的根据和必要性, 以及在技术、 经济方面的可行性。此阶段的地质工作内容, 大体与矿山可行性研究相同, 只是在研究 深度上较为粗浅, 工作程度较低。 三、 矿山建设可行性研究中的地质工作 根据批准的项目建议书所进行的可行性研究工作, 主要对项目在技术、 经济和外部 协作条件等方面进行全面调查研究, 对拟建工程项目, 作多方案比较和全面论证, 推荐最 佳方案, 其研究成果可作为矿山建设项目决策的依据。可行性研究中的地质工作主要内 容如下 进行地质勘探报告的评审和矿产资源条件的分析; 绘制中段 (台阶) 地质平面图 和垂直剖面图及其它辅助图件; 进行中段 (台阶) 储量计算或建立矿体的矿块模型; 根据 需要进行探矿设计; 进行矿床水文地质条件和工程地质条件的分析与评价, 矿坑涌水量 计算, 矿区地表水和地下水防治方案的论证, 并估算其工程量; 拟定矿山地质测量仪器设 备、 定员及其它设施; 对地质资料存在的问题, 提出处理意见或建议。 四、 矿山设计与地质勘探的结合 在资源调查和矿山建设发展规划的基础上, 对一些条件较好, 在近期可能建设的矿 区, 设计部门要按照主管机关的指示, 或应地质勘探部门的要求, 派出以地质专业为主的 设计人员, 与试验研究部门以及生产建设部门一道, 深入勘探现场, 同地质勘探部门相结 合, 对矿区地质勘探工作提出意见和建议, 以便按照地质勘探规范要求, 将影响矿山建设 的重大问题解决在地质勘探过程中, 为矿山设计提供可靠的地质资料依据。这项工作是 矿山建设前期设计地质人员的一项重要工作。在结合过程中, 设计地质人员应根据适合 矿床具体特点的矿山建设方案设想对地质勘探工作提出建议。地质部门应客观而及时 的提供有关地质资料与成果, 从而促进矿山建设项目及时列项, 带来优化的社会效益。 地质、 设计部门之间 “结合” 的主要内容有 “ 勘探决策的结合 矿床是否值得勘探是个重大决策问题。一般来说, 应优先选择品位高、 规模大、 开采 技术条件和加工技术条件简单、 建设条件好、 市场需要的矿区转入勘探。如果存在某些 重大不利条件, 将会造成矿山生产在技术上不可行或经济效益不佳。此时如果盲目转入 勘探, 纵然提交了 “勘探报告” 也可能被搁置不用而成为呆矿, 不但积压了资金, 且又占用 第二章矿山建设阶段的地质工作 了勘探力量, 影响对急缺矿种的勘探。 “ 勘探工作布署的结合 对矿区内勘探对象和勘探范围的确定、 勘探分段分期及勘探顺序等, 应与开采范围、 开采顺序、 首采地段相一致。埋藏浅的矿床, 应满足露天开采境界圈定的需要。在主要 井巷工程或露天境界和工业场地附近, 要布置重点工程, 对矿体和地质构造以及开采技 术条件, 做出工程地质评价。高级储量的位置应位于首采地段。勘探进度应满足矿山建 设进度的需要。如勘探工程布置不当, 也同样会影响基建工程的顺利进行。如某大型铜 矿, 勘探范围为 线, 露天矿基建范围为 ’ 线, 长 , 地质部门虽然探求了 占总储量 *的高级储量, 但仅分布在 ’ 线垂深 范围内。为了满足生产需要, 基建时又耗时一年多, 在原高级储量范围外的首采地段进行了加密勘探。此外, 老矿山 的深部开拓, 或新矿段的开发, 在进度安排上应考虑老矿段储量的保有期限, 使新矿段及 时衔接。并注意新老工程系统的结合与统一。 ’“ 勘探深度的结合 合理确定勘探深度是勘探设计的重要内容。一般要求是对延深很大的矿床, 其勘探 深度一般在 , 左右。但实际上矿体规模、 形态产状和空间分布千差万别, 必须 因地制宜地加以确定。勘探深度过深, 会积压资金, 勘探深度过浅又满足不了既定生产 规模和合理服务年限内对储量的需要。通过设计与地质部门之间的协调, 可以求得一个 恰当的勘探深度。 ,“ 勘探工程布置的结合 勘探工程布置应与矿山开拓工程紧密结合。在满足地质探矿目的前提下, 应尽量为 矿山生产所利用, 做到 “一巷多用” 。中段的开拓及其中段 (台阶) 储量和涌水量计算, 其 标高应尽量与设计标高一致。对水文地质条件复杂需进行大口径抽水试验或在矿床开 采前需进行矿床超前疏干时, 应尽可能将大口径抽水试验与矿山超前疏干结合进行, 以 节约投资。疏干工程也应尽量与矿山其它基建工程相结合。 “ 矿石类型划分中的结合 矿床的矿石类型 (自然类型和工业类型) 繁多, 如划分过简与采选工艺流程不符, 则 满足不了设计和生产的需要; 如划分过繁, 不仅增加了人为的复杂性, 而且不便使用。为 此, 应根据采矿的可能和选矿工艺的需要, 本着尽量 “简化” 的原则进行矿石类型的划分。 五、 对地质勘探总结报告的评审 地质勘探总结报告的质量直接影响矿山设计的质量。因此, 必须在设计之前对所依 -- 第五篇矿山地质工作 据的地质资料进行严格审查, 将错误和问题消除在设计之前。这是保证建设质量的一项 关键性工作。 评审地质勘探报告时, 除需详细研究和熟悉地质资料外, 还要对矿区有重大地质意 义的地表露头和坑道进行现场观察, 根据需要查看岩矿心、 样品加工、 化验室, 了解其工 作质量等, 必要时应抽查测量成果和原始编录资料, 然后对资料作出评价。 评审地质勘探报告具体内容应着重从地质工作程度、 工程质量和地质资料的完整 性、 可靠性等三方面进行。以能否满足矿山设计与建设的要求, 是否符合储量规范的规 定为准则。审查要点如下 “ 矿床地质研究方面 成矿地质条件和矿体控制因素及其赋存规律是否查清; 矿石的矿物组成、 含量、 主要 有益有害组分和伴生组分的种类、 含量、 赋存状态及富集规律是否查明; 矿床次生氧化作 用发育程度和规律、 氧化带、 混合带和原生带划分的依据是否充分; 主要矿石类型的加工 技术试验有无代表性, 试验深度能否满足评价要求。 “ 矿床水文地质、 工程地质研究方面 矿区水文地质条件和矿坑充水因素是否查清, 水文地质试验的代表性、 深度和质量 是否满足规范要求, 矿坑涌水量预测是否正确; 对开采有重大影响的断层、 破碎带、 滑坡、 泥石流等工程地质条件是否查清; 矿体及其顶底板围岩和露天边坡的稳定性, 是否作出 确切评价; 矿岩物理和机械性测定的种类和数量是否符合要求, 有无代表性, 测量方法是 否正确。 “ 矿床控制程度方面 主要含矿层位和矿化带的分布范围是否查清; 勘探类型划分依据是否充分, 勘探手 段的选择、 网度确定是否合理, 是否经过对比或加密工程验证, 试算是否有代表性; 主矿 体的形态、 产状和规模是否控制, 边界是否圈定, 破坏矿体较大的脉岩、 构造是否查明, 主 矿体上盘的主要小矿体是否达到 级储量的控制程度; 高级储量是否分布在首采地段, 其比例是否满足设计要求; 矿石中的伴生组分和矿区内的共生矿产是否进行了综合勘探 或综合评价。 “ 储量计算方面 储量计算工业指标是否主管部门正式下达, 运用是否合理; 矿体圈定、 连接是否有地 质依据, 推断是否合理; 储量计算方法是否符合矿床地质特征和勘探工程的布置; 是否经 不同方法计算, 参数计算是否正确, 不同矿石类型体重测定的数量、 空间分布、 品位、 结构 构造是否有代表性, 是否经大体重验证, 矿石体重是否需进行湿度校正; 储量级别划分是 ’’ 第二章矿山建设阶段的地质工作 否符合规范确定的分级条件。 “ 勘探工作质量方面 矿区测量平面控制和高程控制的等级和精度是否符合规范要求, 高程和坐标系统是 否全国统一标准系统, 地形图的比例尺、 图幅内容和精度是否符合测量规范要求; 钻探工 程孔斜、 方位、 孔深, 是否按规程测定, 精度是否符合要求, 是否按规定进行了简易水文地 质观测和封孔、 质量如何; 化学样品的采集、 加工、 化验质量是否符合要求, 岩矿鉴定的数 量和质量是否满足需要; 原始编录和综合地质编录的质量如何, 是否经过审查验收。 “ 资料的评价 主要是对地质资料的完整性和可靠性作出评价。如地质资料的完整性, 资料的统一 性, 推论的逻辑性, 资料的规范性和资料的实用性等分析基础上, 对地质总结资料能否作 为矿山设计的依据作出客观评价。 六、 储量计算工业指标的研究 矿产资源能否为工业所利用, 决定于工业生产所能达到的工业技术水平及相应的经 济效益。只有符合工业生产质量标准的矿产资源才能列为具有使用价值的储量。 工业指标是划分矿与非矿的标准, 是评价矿床工业价值、 圈定矿体和计算储量的依 据。在通常情况下, 工业指标的改变将导致矿体形态、 产状、 规模以及储量的改变, 甚至 影响到采矿方法、 选矿工艺等重大方案的变更。当矿体形态、 产状、 规模因工业指标改变 而发生显著改变时, 将造成矿床勘探类型, 以及相应勘探手段和工程间距的改变。如在 某斑岩铜矿工业指标试算中的三个方案具有显著的差异, 如表 。 表 某铜矿不同工业指标试算结果表 方案 边界品位 ’ 最低工业品位 ’ 储量比 平均品位 ’ 金属比矿体个数勘探类型 “““** “ “ “,“““-“-* “ “““.“,-“,.. 因此, 工业指标确定得是否合理, 不仅影响到地质勘探工作的进行和地下资源的利 用, 而且直接影响着矿山企业的建设与生产, 所以, 合理确定储量计算工业指标, 是一项 严肃而重要的工作。 工业指标的研究与制定, 是一项政策性很强的地质技术经济工作。它必须建立在矿 床地质条件可能的基础上, 并与国家的现行经济政策和对矿产资源的需求状况、 当前的 -- 第五篇矿山地质工作 采、 选及冶炼加工技术水平和经营管理水平相适应。因此, 它必须符合矿床地质特点, 既 能满足国家对该种矿产的需求, 又能保证矿山企业有足够的利润, 以便为国家建设提供 矿物原料和扩大再生产的资金。 一个矿床的工业指标, 不是一成不变的, 但又具有相对稳定性。地质勘探阶段正式 制定的工业指标, 其合理与否对勘探工作、 设计建设和矿山生产均有重要影响, 因而是矿 山建设前期设计准备阶段一项十分重要的设计地质工作内容。下边就制定工业指标的 原则, 影响工业指标的因素和制定工业指标的方法作一简要介绍。 “ 制定工业指标的原则 充分考虑国家建设对某种矿产的需要程度, 同时也要考虑国际市场的供求状况和 价格趋势; “贯彻矿产资源保护和充分利用方针;保证矿山生产在采、 选技术上可行和 矿山建设与生产有较好的经济效益; 保证矿体圈定的合理性和完整性, 力求形态简单、 矿体完整; 贯彻资源综合评价、 综合利用方针;最大限度满足国民经济计划和市场经 济的需求。 上述的几项原则之间常常是互相矛盾的。如提高工业品位可使企业获得更大的经 济效益, 但采富弃贫却要丢失大量矿产资源而资源效益不好; 提高工业品位可增加矿山 企业产量, 但也可因矿体形态的复杂化而影响生产能力的发挥。因此, 在研究与制定工 业指标时, 必须综合考虑, 全面权衡, 以便取得总体优化。 “ 影响工业指标的因素 矿化特征和地质条件, 对于矿化较强的矿床, 一般来说, 降低工业指标效果不大; 对于矿化均匀, 规模大, 品位较低的矿床, 宜采用较低的工业指标, 但应注意剔除那些低 于最低工业品位, 有一定厚度和层位能够剔除的表外矿; 矿床储量大, 一般具有较大的开 采规模, 企业成本较低, 或综合利用的伴生有益组分多, 均可促进工业指标的降低。“矿 石性质及其加工技术性能 矿石类型简单, 矿石选冶加工技术性质优良, 有利于采用较低 的工业指标。反之, 就要迫使工业指标提高。矿体埋藏条件和开采技术条件 矿体埋 藏浅, 可用露天开采; 矿床开采技术条件简单, 矿坑涌水量小, 矿体形态简单, 可以选用成 本低、 效率高的采矿方法, 则有利于采用较低的工业指标。矿区建设条件 对矿区开发 投资和矿山经营效果及工业指标都有很大影响。如果矿区交通方便, 水、 电、 燃料、 材料 供应充足、 价格低廉, 则工业指标可以降低。国家需求和市场价格 如果国民经济对矿 物原料的求大于供而资源又满足不了建设需要时, 可以适当降低工业指标; 价格的改变 对工业指标的制定有较敏感的影响。矿山生产经营效率 先进技术的采用, 生产管理 水平的提高, 经营管理措施的改善等, 都将会使矿山生产技术经济指标的改善而对工业 第二章矿山建设阶段的地质工作 指标的制定产生影响。 随着上述诸因素的重大变化, 工业指标亦应作相应的变化或浮动, 故工业指标实质 上是一个动态指标。 “ 工业指标的具体内容及其应用 矿床储量计算工业指标, 主要包括两大类, 即工业部门对矿产质量提出的要求标准 (矿石质量指标) 及对矿床开采技术条件提出的要求标准 (矿床开采技术条件指标) 。 矿产质量指标对金属矿产来说, 主要有边界品位、 最低工业品位、 伴生有益矿产最低 允许含量、 有害杂质的最大允许含量、 以及矿石类型和矿石品级划分指标等; 对某些非金 属矿产来说, 还有对矿物物理性质要求指标, 如各种宝石的颜色、 晶形、 粒度、 透明度、 光 泽、 折光率等要求; 对压电石英的压电性、 无双晶的要求; 对云母矿的剥分性、 面积和绝缘 性等要求; 对蛭石的膨胀率、 导热性; 石棉的长度、 韧性等; 对用作耐火原料的高铝粘土的 质量要求除化学成分 ( 、 ’ , *) 外, 还有烧失量及耐火度等指标。 矿床开采技术条件指标, 主要有最低可采厚度、 最大允许夹石厚度。有的为了提供 地质勘探工作参考尚提出了勘探最大深度、 剥离比或剥采比及含矿床数指标要求。 关于储量计算工业指标体系中的各项指标的基本概念、 意义与应用, 各个工业使用 部门都有其具体的规定, 在其以往颁发或下达的指标中均有明确的表述, 特别是对于矿 床开采技术条件方面的一些技术性质较强的指标在基本概念上阐述的比较明确, 因此大 家的理解也较统一, 所以使用起来效果也较好, 故在此省略不予介绍。但是对于金属矿 贫矿石的边界品位和最低工业品位两项质量指标在基本概念上, 认识的很不统一, 有的 将边界品位和边际品位混为一谈, 有的认为最低工业品位就是边际品位, 有的认为最低 工业品位是不赔不赚的收支平衡品位, 有的认为是盈利品位, 还有的认为是能保证投资 返本的品位, ⋯⋯等等。为了保护矿产资源, 也为了使地质勘探工作能顺利进行和矿山 生产能获得所期望的经济效益及社会效益, 我们认为有必要对边界品位和最低工业品位 这两项指标给以确切的概念, 并在其具体应用上加以说明。 () 边界品位边界品位是使圈定矿体内的单个样品有用组分的含量的最低标准, 是划分矿石与废石 (包括非矿夹石) 界线的品位标准。在使用中均以单个样品来衡量, 即 勘探工程中所揭露的含矿段, 除去不能剔除的非矿夹石外, 每个样品的品位都必须大于 或等于规定的边界品位。 边界品位的使用, 一般是在见矿工程中对每个样品用边界品位进行衡量, 将大于和 等于边界品位的样品圈定为矿体, 但必须保证工程平均品位达到最低工业品位要求。如 达不到, 则需将矿体边部或中间连续出现的、 品位界于边界品位与最低工业品位之间的 ,-- 第五篇矿山地质工作 样品, 圈为表外矿石, 直到工程或样品段的平均品位等于最低工业品位时为止。这样作 的目的, 是为了在保证每个见矿工程的平均品位达到或超过最低工业品位的前提下, 尽 可能扩大资源利用率, 并使矿体圈定趋于简单而有利于开采, 使得矿山企业生产时不致 因为过多地开采和处理品位过低的矿化物质而影响其经济效益。所以, 拟定边界品位的 基本原则是 其值既不能低于当前处理该类矿石的尾矿品位又要保证所圈定的矿体或开 采矿段的平均品位不低于最低工业品位。 () 最低工业品位在一般情况下可以分为单工程或单块段的最低工业品位, 矿体 或开采矿段的最低工业品位。 单工程 (或块段) 最低工业品位, 是圈定矿体、 划分表内外储量的依据, 是根据现有采 选冶工艺技术水平、 矿化特征和经济的合理性而确定的。该指标是对单个勘探工程中连 续分段平均品位为衡量单位, 对于品位变化较大矿脉, 以块段为衡量单位。它是划分平 衡表内储量和平衡表外储量的依据。凡分段 (或块段) 平均品位大于或等于最低工业品 位时, 列为表内储量, 低于最低工业品位, 而高于边界品位者列为表外储量。由于此项指 标只要求用最低工业品位圈出的表内储量平均品位, 等于或高于矿段或矿床的收支平衡 品位, 因此, 它一般都低于收支平衡品位, 而不是可以盈利的品位标准。 由于此项指标低于经济上的不赔不赚品位, 故对于品位较低或品位分段富集的原大 矿体, 按上述最低工业品位的应用方式, 往往影响矿床的经济价值和矿山生产初期的经 济效果。在此种情况下, 有必要将连续分布的低于最低工业品位的样品圈定为表外矿, 即相邻工程间对应连续的界于边界品位与最低工业品位的样品, 即使并入平均计算后, 工程平均品位仍然达到最低工业品位要求, 但只要大于夹石剔除厚度, 一般也应单独圈 定为表外矿, 从而避免将表内矿过于贫化。 矿体 (或开采矿段) 的最低工业品位 此项指标是针对矿化极不均匀的矿床, 考虑矿 体 (或矿段) 分别开采时的经济合理性而提出的。它是对全矿体或某一开采矿段参加矿 体圈定的所有大于边界品位的试样的有用组分平均含量的最低要求, 它是矿山企业据以 生产能够获得所期望的基准投资收益率的品位值。此项指标在一般金属矿床工业指标 制定中, 仅作为选取指标方案的重要依据, 但不下达该项指标要求。而对黄金、 汞等品位 极不均匀的矿床, 则作为工业指标的一项主要内容下达。 此外, 有必要说明的是有关边际品位的含义。目前, 国外在储量计算中, 已广泛应用 了电子计算机和地质统计学理论, 以及距离反比法。通过大量的信息处理与计算, 建立 矿块模型。矿与非矿是以块体 (“) 为单元来衡量的。相应的工业指标采用单项制, 即 只有一个指标 边际品位来圈定矿体和计算储量。所谓边际品位, 是指对储量计算单 ’’’ 第二章矿山建设阶段的地质工作 元有用组分平均品位的最低要求, 也是控制开采效果的一种基本要求, 而计算单元的大 小是根据矿体特点、 勘探程度以及开采需要情况而定。因而, 欧美国家所使用的边际品 位在含义及使用上与我国有一定的差异, 不同于前述的边界品位、 最低工业品位, 也不同 于矿体 (矿段) 平均品位。 “ 制定工业指标的方法 由于各工业指标的性质与作用的不同, 因而其研究与确定的方法也有很大的差异。 下边就各类指标的确定方法简述如下 () 确定边界品位和最低工业品位的方法主要有类比法、 统计法、 价格法、 地质方案 法和综合方案法等几种。 类比法根据矿床矿化特征, 矿石加工技术特性, 矿体开采技术条件等, 与已开采的 类似矿山 (或本矿山的生产区段) 进行比较, 参考其指标, 制定本矿的工业指标。边界品 位往往参考尾矿品位, 是尾矿品位的 倍。此法简单易行, 适于矿石性质简单的小型 矿床。或在确定大中型矿床的参考指标时, 作暂用指标使用。许多老矿山的深部延伸 区, 或生产矿山的外围矿段亦常用此法。 统计法通过研究单样品位的频率分布, 找出分布曲线的突变点, 结合选矿尾矿品 位进行综合分析, 作为确定边界品位的参考。 价格法它的依据是从矿石中提取一吨产品的生产成本应低于该产品的国家价格 或市场价格, 计算出经济临界品位 (不赔不赚品位) , 此指标不等于最低工业品位, 它比最 低工业品位偏高, 所以, 往往用于验证储量的利用价值。显然, 高于该品位则盈利, 反之 则亏损。此法在工业指标制定中不宜单独使用, 而只作为其它方法的补充和验证。 地质方案法 (资源对比法) 它是根据经验和与矿床类比, 通常拟定二到四组工业指 标方案, 选择有代表性地段, 分别圈定矿体, 计算储量, 从矿体形态复杂程度、 矿化连续 性、 矿体规模及其完整性和储量的多少等方面进行对比分析。选择矿体形态简单、 矿化 连续性较好, 具有一定品位和规模、 储量较多的方案。此法优点是突出了资源的合理利 用和形态对比, 计算工作量不太大。但缺乏技术经济论证性的全面论证, 具有一定的局 限性。故一般不宜单独使用。有时与价格法联合使用或作为综合方案法的一部分。 综合方案法 (技术经济全面比较法) 是根据矿化特征和品位分布, 参照类似矿山经 验, 提出几组工业指标方案, 分别计算出品位和储量, 绘出相应的矿体形态图, 然后从资 源利用程度, 生产规模, 采、 选、 冶技术经济指标及经济效益等进行对比, 从中推荐资源利 用率高, 投资效果好的工业指标。此法的优点是考虑全面, 成果较可靠, 是目前在确定正 式指标时应用最广的一种方法, 但该法计算工作量较大, 要求有较完善的基础资料。 ’’ 第五篇矿山地质工作 () 最小可采厚度的确定方法最小可采厚度一般根据矿体规模、 产状、 矿床开采技 术条件、 开采方式、 采矿方法、 矿石的经济价值等因素制定、 常采用经验对比法。参考指 标如表 “ 。 表 “ 最小可采厚度参考表 开采方式 有色金属贵金属 陡倾斜缓倾斜陡倾斜缓倾斜 铝土矿 地下“ ’ 露天“ () 夹石剔除厚度的确定方法夹石剔除厚度决定于开采方式、 采矿方法、 采掘设备 以及矿石加工过程中对废石的剔除程度。通常, 采用大型设备的露天矿或采用深孔采矿 法的井下矿, 选用较大的夹石剔除厚度; 采用浅孔采矿法, 小型采掘设备的井下矿山, 夹 石剔除厚度要小。一般情况下, 地下开采时为 *, 露采为 *。 () 综合工业品位指标的制定方法当矿床中同时存在几种有用组分, 但每一种组 分均不能单独达到工业利用的要求, 而它们在矿石中的含量又高于技术上的可选品位 (一般指尾矿品位) 时, 该矿床的工业价值, 就不能只用一种有用组分的价值来衡量, 而必 须按技术上可以回收的几种有用组分的综合价值进行考虑。这种按照两种或两种以上 有用组分的综合价值所制定的工业指标, 叫做综合指标。可见综合指标的意义在于全面 地评价矿床的经济意义, 以充分和合理地利用矿产资源。一般地说, 综合指标主要适用 于品位较贫、 有用组分密切共生的多金属矿床。 制定综合指标较制定单一组分工业指标复杂, 它必须具备以下条件 对矿石质量有 较深入研究, 产品方案已基本确定, 各有用组分在选冶中的回收可能性, 回收方式和实收 率已经了解。 目前, 综合品位指标的制定方法和相应的表达形式可归结为两种 一是制定综合工 业品位和品位折算系数; 二是仍以主组分工业指标下达, 但考虑了与其共生或伴生组分 的经济价值而相应降低主组分最低工业品位。 , 综合工业品位的制定综合工业品位是多组分矿床单项工程 (或块段) 综合品位 的最低要求。它是按加工处理多金属组分矿石全部生产成本计算, 以主组分表达的经济 上临界品位。由下式计算求得 - “ . .( /0) 式中 综合工业品位 (1) ; 2 处理单位多组分矿石的全部生产成本 (元34) ; 566 第二章矿山建设阶段的地质工作 精矿品位 (“) ; “ 主组分产品的精矿调拨价格 (元) ; 采矿贫化率 (“) ; ’、 主组分选矿、 主组分精矿运输回收率 (“) 。 综合工业品位是矿石综合经济价值的衡量标准, 因而在意义上和数值上与主组分的 最低工业品位并不相同, 应该严格区分开来。 为了圈定工业矿体和评价矿床的工业意义需要将次要共生 (伴生) 组分按等值的原 则折算为主组分品位。主组分与某一伴生组分品位的比值, 称为该伴生组分的折算系 数, 而主组分品位及伴生组分折算为主组分品位的总和, 称为综合品位。列式表示为 ’* 式中 综合品位; ’ 主产元素品位 (“) ; 第 种伴生组分品位 (“) ; 具
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