坑內鉆在明山金礦資源驗證工作中的應用

肖 紅 唐一昂

（中國黃金集團地質有限公司）

坑內鉆探作為一種節約、高效的工作手段，在礦山的生產探礦、基建、生產等環節得到有廣泛應用，包括但不限于礦山的生產勘探，提升資源儲量級別［1］，鉆進排水孔、吊罐孔［2］，代替部分穿脈探礦，以及加密礦體并建立礦塊模型［3］。廣西明山金礦是一座大型的卡林型金礦，為了驗證礦區礦體連接的合理性，為礦山基建提供有力支撐，礦區開展了加密、驗證工作，其中一項主要的工作是利用坑內鉆加密、驗證典型礦塊。在本次工作中，本研究團隊充分體會到坑內鉆在加密、驗證工作中的便捷與高效，同時也發現了該方法存在的一些問題，故對其進行總結，為相關研究者提供借鑒。

1 礦區地質概況

礦區位于廣西凌云縣羅樓鎮名山村與鳳山縣江洲鄉那林村交界處。區內出露的地層主要有中二疊統茅口組（P2m），巖性為淺灰—灰色微晶厚層灰巖；中三疊統百逢組（T2b），巖性主要為細砂巖、粉砂巖、泥巖等，礦體均位于中三疊統百逢組（T2b）中。礦區位于明山—牛峒梁—相圩向斜的北東翼，地層總體傾向SW，礦區主要發育NWW向、NE向和近SN向3組斷裂，其中以F2、F6、F8等斷裂為主的NWW向斷裂為控礦斷裂，斷層帶內巖石破碎，巖性多為斷層泥、斷層角礫巖等，構造破碎帶在28#線以西較窄，在28#～40#線逐漸變寬，且破碎程度加劇。在礦區東部有燕山期侵入的石英斑巖，與金成礦關系不大［4］。礦區圍巖蝕變有硅化、毒砂化、黃鐵礦化、雄（雌）黃礦化、碳酸鹽化、絹云母化，其中硅化、黃鐵礦化和雄（雌）黃礦化與金成礦的關系較為密切。

礦區共圈定了32條金礦體，其中2#金礦體為主礦體，金資源量占全區資源總量的93.51%。該礦體分布在礦區35#～64#線，在地表斷續出露，長約1 900 m，深部控制礦體長2 300 m，礦體斜深82～730 m。地表見礦最高標高890 m，鉆孔見礦最低標高332 m。礦體主要賦存在F2斷層構造破碎帶及其頂底板的硅化、黃（褐）鐵礦化砂巖或泥巖中。礦體呈似層狀、透鏡狀產出，局部出現天窗。礦體產狀總體與F2斷裂產狀一致。

2 坑內鉆驗證情況

2.1 礦床勘查類型及工程間距

以往勘查成果顯示，礦體走向2 300 m，斜深730 m，礦體形態呈似層狀或大透鏡狀，連續性較好，礦體形態簡單；礦體基本無斷層錯動或巖脈穿插；礦體真厚度為0.84～18.10 m，平均3.86 m，厚度變異系數為98.12%，屬厚度較穩定型；單工程平均品位為0.84～6.56 g/t，平均品位3.15 g/t，品位變化系數為66.04%，有用組分變化程度屬均勻型。故本研究將礦區2#主礦體的勘查類型確定為I類型［5］，基本勘查工程間距取下限值，以100 m×80 m（走向×傾向）基本工程間距探求控制資源量，基本工程間距放大1倍探求推斷資源量，基本工程間距縮小1/2探求探明資源量。

2.2 驗證方式

2.2.1 驗證思路

目前，礦區具備施工條件的坑道是620 m中段，本次坑內鉆加密驗證工作全部在該中段開展。28#線以西至16#線已形成50 m×40m（走向×段高）間距的穿脈工程，為進一步驗證礦體的連續性，選擇部分典型礦塊，利用坑內鉆按照25 m×8m（走向×段高）間距進行加密，坑內鉆加密分布情況見圖1。礦區28#線以東未形成系統的穿脈工程，部分穿脈工程缺少化驗數據或未穿過預見的礦體，故按照50 m走向間距布設水平鉆進行加密。

2.2.2 驗證設備

各礦山在施工坑內鉆時，因巷道的規模不同，采用的設備也不盡相同。例如貴州爛泥溝金礦，因其坑道斷面規格為5 m×5 m，且具備施工鉆機硐室的條件，施工鉆孔多為下斜孔或上斜傾角小于30°的鉆孔，深度為200～300 m，其采用的設備便與地表鉆相同。在多數礦山，因坑道斷面規格有限，則多采用易搬遷，對鉆機硐室要求不高，能夠360°施工的設備，主要采用設備有KY150、KY200、KY300等鉆機［5-9］。

考慮到坑道位于礦體下盤，鉆孔只能從礦體下盤往上施工，且礦區現有坑道斷面不大，又不具備爆破施工新鉆機硐室的條件，故只能選擇能夠水平或上向施工，占地面積不大的鉆機，最終確認鉆機設備型號為KY400。該設備具有占地小，搬家方便，效率高，采取率尚可等優勢，3 m×3 m（鉆機高×立軸寬）的空間便能滿足該施工要求。

2.2.3 施工過程管理

為保障工程的施工質量，施工過程中，地質人員和測量人員按照以下工作要求對坑內鉆進行管理。

（1）在施工隊伍開展工作前，地質人員需對其進行技術交底，告知各項技術要求。

（2）對于每一個坑內鉆工程，地質人員應制作相應的鉆孔預想柱狀圖，并告知破碎帶和礦體的預計位置，提醒施工人員在相應位置注意鉆進速度，保障采取率。

（3）地質、測量以及機臺人員同時到施工現場，基于已有穿脈，利用皮尺量取相對長度，確認坑內鉆開孔位置。如開孔位置坑道規模過小，可酌情對開孔位置進行移動，移動范圍一般在偏移勘查線5 m范圍以內。如在可移動范圍內沒有可施工的場地，則采用沖擊鉆加鑿或擴寬巷道。

（4）確認開孔位置后，利用紅色噴漆進行標注，并利用羅盤和細線，確認鉆機施工方位，在開孔位置對側坑道壁上進行標注。在利用羅盤確認鉆機施工方位時，應注意排除坑道中的鐵器（礦車、軌道等）影響。

（5）機臺人員按照上述的要求擺放好鉆機后，地質人員至現場進行開孔確認工作，確認無誤后即可開孔。

（6）地質人員需及時跟蹤坑內鉆施工進度，及時檢查班報記錄情況，并開展巖心編錄，在鉆孔達到設計深度后應及時判斷是否達到設計目的，并下達鉆孔終孔通知或孔深變更通知，加深的鉆孔在達到設計目的后方可終孔。

（7）鉆機搬離后，測量人員利用全站儀對孔口坐標進行復測，保障鉆探數據的可靠性。

2.3 工程質量及其影響因素

本次共施工坑內鉆18個，鉆孔均為水平孔或上斜孔，孔深最小26.90 m，最大77.50 m，由于孔深較小，且均為水平孔或上斜鉆孔，故主要依據工程巖（礦）心采取率評價工程質量。根據相關統計：28#線以西施工的15個鉆孔巖心采取率均大于90%，礦心采取率均大于85%，質量良好；28#線以東的鉆孔巖（礦）心采取率小于80%，達不到規范要求。通過對鉆孔施工參數進行系統整理，本研究認為影響本次坑內鉆工程質量的因素主要為：

（1）鉆遇巖層破碎程度。28#線以西構造破碎帶普遍較窄，且帶內的巖性為斷層泥、構造碎裂巖和構造角礫巖，帶內巖石破碎程度相對較弱；28#線以東構造破碎帶普遍較寬，帶內巖石巖性主要為斷層泥，巖石破碎程度較強。這是導致28#線以東的鉆孔巖（礦）心采取率普遍偏低的主要原因。而鉆遇巖性破碎時，也迫使鉆探操作人員在取心時采用“少打多提”的方式，大大降低了鉆進效率。此外，鉆遇巖性可能會導致鉆孔偏斜，進而影響資料的真實性［10］。

（2）施工的角度。從宏觀上看，28#線以西的鉆孔施工角度為0°～83°，采取率普遍較高，而28#線以東的鉆孔施工傾角均不大于30°，采取率相對較低，表現出施工角度小對采取率有一定影響的特點。經系統統計分析28#線西側鉆孔采取率與施工傾角的關系，發現在該區域施工的傾角為0°～30°的鉆孔巖心采取率為90.43%～93.40%，當傾角調整至30°～60°時，采取率為91.00%～95.05%，傾角調整至60°～90°時，采取率為90.79%～95.50%?？梢?，當傾角小于30°時，鉆孔巖（礦）心采取率受到的影響較大，當傾角大于30°后，工程傾角對采取率的影響不再明顯。

2.4 驗證效果

2.4.1 28#線以西區域驗證效果

28#線以西用于驗證典型礦塊的坑內鉆工程質量符合相關規范要求，達到設計目的，其驗證效果如圖2所示。

對各剖面驗證情況進行如下分析：

（1）剖面1?？觾茹@加密前，礦體受2層坑探工程CM06和CM12控制，礦體厚度總體穩定；坑內鉆加密后，礦體形態變化不大，局部礦體厚度增加?？觾茹@加密前，剖面加權平均金品位為3.65 g/t，加密后降低至2.68 g/t。加密前后礦體形態基本不變，品位有明顯降低。

（2）剖面2?？觾茹@加密前，礦體受2層坑探工程CM05和CM09控制，礦體在CM09處有收縮的趨勢；坑內鉆加密后，在CM09至620 m中段間，礦體厚度急劇膨脹?？觾茹@加密前，剖面加權平均金品位為4.13 g/t，加密后降低至3.47 g/t。加密前后礦體形態變化較大，品位明顯較低。

（3）剖面3?？觾茹@加密前，礦體受3層坑探工程CM04、CM08和CM11控制，在CM08處礦體有產狀變陡、厚度減薄之趨勢，往深部礦體厚度變化不大；坑內鉆加密后，礦體厚度在KZ10繼續減薄，至CM11逐漸增厚?？觾茹@加密前，剖面加權平均金品位為2.34 g/t，加密后品位為2.50 g/t。加密前后礦體形態稍有變化，品位稍有升高。

（4）剖面4?？觾茹@加密前，礦體受2層坑探工程CM03和CM07控制，在CM07處礦體有厚度減薄之趨勢；坑內鉆加密后，礦體厚度總體穩定，在KZ06繼續減薄，但在KZ07便立即恢復?？觾茹@加密前，剖面加權平均金品位為2.44 g/t，加密后降低至1.91 g/t。加密前后礦體形態稍有變化，品位明顯較低。

（5）剖面5?？觾茹@加密前，礦體受2層坑探工程CM02和CM10控制，礦體厚度總體穩定；坑內鉆加密后，礦體出現蜿蜒曲折的特征?？觾茹@加密前，剖面加權平均金品位為3.12 g/t，加密后降低至2.58 g/t。加密前后礦體形態變化較大，品位明顯較低。

各剖面礦體品位、形態變化統計結果見表1。由表1可知：通過坑內鉆加密，礦體形態在局部有較大變化，但總體連續性較好。利用坑內鉆加密，更好地控制住了礦體形態，能有效指導礦山生產工作，控制損失貧化率。礦體品位除了在剖面3中有小幅提升，其他剖面均有不同程度的下降，其原因是坑內鉆揭露到的礦體厚度雖然增大，但大多數樣品品位偏低，從而導致了剖面品位下降。另外，相較于刻槽樣品或地表鉆巖心樣品，坑內鉆樣品的采取率總體偏低，可能導致礦心有損失，進而引起樣品品位降低，這也是許多礦山在利用坑內鉆開展探礦工作時不可回避的問題［11］。

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2.4.2 28#線以東區域驗證效果

28#線以東的坑內鉆由于巖（礦）心采取率未達到規范要求，在報告編制時無法使用。但這些鉆孔均揭露了不同程度的礦化或低品位樣品，對判斷礦（化）體的連續性有一定的指示意義（圖3）。

30#線施工了穿脈工程CM30，但僅有1件樣品達到邊界品位，其真厚度小于可采厚度，無法圈連礦體，坑內鉆KZ18的驗證結果顯示，該工程揭露到3層礦化帶，在原穿脈礦化樣品附近，見到3個樣品，金品位分別為0.25，0.87，0.29 g/t，與穿脈揭露的低品位樣品位置基本一致。

原32#線無穿脈工程控制礦體，本次施工的KZ19控制了3層礦化體，礦化體位置與利用圖切確定的2#礦體位置基本吻合，金品位分別為0.15，0.21，0.20 g/t。

36#線施工的KZ20工程見到了一層較厚的礦化帶，礦化樣品品位為0.37～1.14 g/t，與之對應的是CM34控制了一段低品位礦體，單工程平均品位為1.28 g/t。在間隔不足30 m的范圍內，礦體品位從低品位變成了礦化。

綜上分析，28#線以東區域的坑內鉆工程基本確定了礦（化）體的空間位置，該位置與利用地表鉆和穿脈工程控制的礦體位置一致。但由于工程巖（礦）心采取率未達到規范要求，這些工程無法參與礦體圈連和資源量估算。綜合來看，礦體既可能是受后期構造的破壞作用，在坑內鉆控制位置發生了尖滅，也可能是因為工程采取率過低導致的漏礦，兩種因素均有一定影響，28#線東部仍應利用穿脈工程來控制礦體。

3 方法優點與不足

通過本次加密驗證工作，利用坑內鉆開展驗證工作突出了以下優勢：①工作效率高，在完整或較完整的地層中，坑內鉆每天能鉆進20 m左右，而坑探只能掘進3～4 m，利用坑內鉆更能實現快速驗證、評價的效果；②較坑探和地表鉆探更加節約，坑內鉆相較于地表鉆，能夠節省大量的鉆探進尺，相較于坑探，單價降低1 000～2 000元，同時沒有廢渣產生，不會占用提升系統；③安全，施工坑內鉆無需爆破，沒有炮煙，大大降低了安全隱患。

但是其不足也較為明顯：①在遇到大段的構造破碎帶時，無法保證巖（礦）心采取率；②沒有相應的測斜手段，缺少鉆孔彎曲度數據。

總體而言，利用坑內鉆探礦是一項優缺點明顯的探礦手段，實際工作中應根據礦區具體情況，綜合考慮該方法的可行性。

4 結論

（1）本研究利用KY400鉆機對礦區典型礦塊進行加密，加密驗證工程的巖（礦）心采取率與鉆遇巖性、施工傾角有關。

（2）本次驗證工作在28#線以西取得了良好的效果，驗證結果顯示，礦體的連續性較好，但驗證后的品位有所下降，可能與坑內鉆采取率偏低有關。28#線以東驗證效果不佳，主要是受巖石破碎，鉆孔巖（礦）心采取率無法保證以及礦體品位分布不均等因素影響。

（3）坑內鉆探礦具有高效、節約、安全等優勢，其缺點是遇到大段破碎帶時無法保證巖（礦）心采取率，鉆孔彎曲度沒有保障，實際工作應根據礦區實際情況確定該方法的可行性。