坑内钻在生产地质探矿中的应用*(3)

2 坑内钻使用效果

从2014年到2018年未，鸡笼山金铜矿坑内钻进行生产探矿钻孔约21 243 m，按实际坑内钻钻探成本160元/m、坑道探矿成本2 400元/m计算，累计节约4 758.43万元；实现探采结合、探边摸底累计探明储量约516 kt，周边扫盲累计探明增储约92.8 kt；超前探水钻孔约14 683 m；通风孔钻孔140 m；按采选生产能力400 kt/a计算，延长矿山服务1.52 a。作业安全，无任何轻伤以上事故。

3 坑内钻使用过程存在的问题

钻孔方位、倾角用罗盘测放，坑内钻搬迁、安装快，操作简单、作业安全，施工场地小，效率达（12～15） m/台班，特别尖灭分支矿体探边摸底，第一次没探到矿体，重新再布孔时其效率优势明显；技术人员进行跟踪服务，发现钻孔打偏或没达探矿要求时，及时纠正。当钻探超过65 m时，坑内钻钻孔会出现较大的偏斜；若遇有破碎带、溶洞、断层钻孔更加偏斜，导致地质资料探矿可靠程度低；作业时孔壁破坏或有溶洞、裂隙，掉渣后钻头、钻杆会被卡、甚至掉钻头、折断钻杆；岩芯采取率达不到行标，不能真实反映矿岩性质、地质构造，需再次探矿；岩芯细，矽卡岩内矿化不明显或矿化不强时容易漏矿。

4 结语

鸡笼山金铜矿坑内钻在生产探矿、残矿探矿、超前探水、作为通风泄水充填孔、指导巷道前掘方向、处理溜矿井堵塞的应用，操作简单，易控，取代了部分坑道探矿；探矿施工场地布置灵活[5]，提高了探矿效率；岩芯具有典型代表性，化验结果及地质编录为编制年度季度月度采掘生产技术作业计划，设计采矿施工图、采矿贫化损失管理，提供了完整地质水文工程资料；节约生产探矿成本；维持三级矿量动态平衡，加快回收残矿，确保了矿山生产能力，延长矿山服务年限；没发生片帮冒落现象、无炮烟中毒事故，作业现场安全。

[1]朱先艳.鸡笼山铜金矿床找矿远景预测[J].中国金属通报，2019 （6）：70-71.

[2]努尔买买提·热西提.坑内钻探在哈图金矿探矿中的应用[J].新疆有色金属，2011（S1）：56-58.

[3]朱先艳.降低分段空场嗣后充填采矿法损失贫化率的管理措施[J].世界有色金属，2019（10）：65+67.

[4]王庆峰.坑内钻在阿希金矿生产勘探中的应用[J].新疆有色金属，2013（1）：7-9.

[5]罗小平.坑内钻探在康家湾矿的应用[J].地质与勘探，2001（4）：88-89.

鸡笼山金铜矿床在大地构造中赋存于淮阳山字形构造弧顶略偏西，扬子-钱塘准褶皱带西部紧密褶皱中。接触交代型为主，又有热液交代型、热液充填型为次之的复合型铜金矿床[1]，亦称主要矽卡岩型，次之斑岩型、热液脉型的复合型铜金矿床。以0线勘探线为界，将铜金矿床分东区（0～55线）；西区（0～68线）。西区为开采区内有189个矿体，54个有价值的矿体，其有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ5个主矿体，49个小矿体。属Ⅳ勘查类型。按矿体的赋存部位和控矿构造特征，分为北矿带、中矿带、南矿带。找矿标志有地层岩性标志、岩浆岩标志、构造标志、围岩蚀变标志。矿区内成矿前成矿后的断裂构造20多条。矿石工业类型有：铜矿石、金铜矿石、金矿石、金银铜铅锌矿石、金铜铁矿石、铜钼矿石、钼矿石等。以铜矿石、金铜矿石两种为主，占矿床总矿石量的91%左右；围岩有大理岩、灰岩、白云岩、斑岩、玢岩等。矿区水文地质、工程地质、环境地质条件较好，属Ⅱ—4类型。坑道内取样具有普遍代表性，直接观察到矿岩产状和部分物理力学性，化验品位结果可信，与坑内钻联合应用，完全实现探采结合[2]，探矿后巷道用作采场采切工程。坑道探矿工程分为探矿天井（垂直、倾斜）、探穿（副穿）、探矿上山（下山）等。坑道探矿掘进时易发生片帮冒落及塌方、炮烟中毒等生产安全事故；取样工在探矿巷道内长时间埋头取样，担心遇到生产安全事故，导致地质取样质量无法保证；掘进工程量大，时间长，成本大，工效低。鸡笼山金铜矿有五十年以上开采历史，中段多，为加快生产探矿，减少矿山维简费用，尽快回收残矿，保持生产三级矿量平衡，同时克服坑道探矿缺点，从1998年起先后购置了二台KY-150、一台KY-200坑内钻，在矿山地质探矿和地采工程掘进中发挥了主要的作用。1 坑内钻在地下开采中的应用鸡笼山金铜矿于1969年建矿，经过1#露采工程、一期地采工程、二期扩建工程、三期深部工程[1]、四期接续工程等五个发展时期，地下每40 m一中段有-40 m中段～-290 m中段、每50 m一中段有-340 m中段～-640 m中段，共计14个中段；其-640 m中段为开拓中段、-440 m中段～-590 m中段为回采、采切中段；应用坑内钻代替部分坑道探矿在此14个中段进行了生产探矿、残矿探矿、超前探水、指导掘进方向，作为泄水孔，充填孔，通风孔，处理溜矿井堵塞等应用。坑内钻发挥了重要作用 在生产探矿中应用在主矿体及其周边进行扫盲、主矿体尖灭、分支矿体探边摸底使用坑内钻进行生产探矿 以主矿体为主的生产探矿在开拓、采切中段中，以穿脉为主进行生产探矿，坑内钻作为辅助手段探矿，利于探采结合，为后期采场建设所用。在水平开拓工程（100×100） m网度控制的基础储量（111、121、122），以实际工程控制间距（50×50） m探明的基础储量（111、121），上下中段相邻勘探线上有矿体的，矿块长度约50 m，在其中间用坑内钻加密25 m探矿，以实际工程控制间距（25×50） m探明升级到基础储量（111）；在其两端，探矿穿脉按采切巷道断面进行设计施工，采场建设时作为人行通风的联络道，在矿块两端布置人行通风天井连接上下两个中段，作为人行通道，亦兼作探矿充填井。在两条天井内垂高（20～25） m，掘一条副穿进行探矿，提高了储量级别，摸清矿块赋存产状要素，为矿山编制季度月度生产作业计划、矿块地质说明书、采矿单体设计、计算损失贫化率提供精准可靠的资料[3] 尖灭分支矿体探边摸底在主矿体尖灭两端和分支时在中段巷道或探穿内，探边根据边缘矿体厚薄决定加密水平探矿间距，由近向远，间距一般小于12.5 m、25 m两种或水平扇形孔[4]探矿，；摸底探矿就是坑内钻垂直扇形孔探矿，在矿体下盘，由近及远，每15 m高进行探矿，最多三个垂直扇形孔 主矿体周边扫盲增储接触带和层间有矽卡岩矿化现象时，同1.12，利用已有工程，坑内钻进行水平和垂直探矿 残矿探矿残矿回收复杂，生产系统不完善或被破坏，矿房回采后，没留间柱，顶、底柱受力状况发生了明显的变化，导致破坏程度不明确性，给残矿回收带来了许多不确定因素。残矿探矿在穿脉内、在原中段运输巷道内，矿块中央附近错开以前生产探矿钻孔，重新打上下倾斜两孔，摸清顶、底柱赋存状况和开采技术条件下因地制宜，利用现有的工程，采用适应的充填采矿方法，在确保本质安全的前提下，力争降低矿石贫化损失，提高残矿回采率 超前探放水防范水灾安全隐患区域内可溶碳酸盐类裸露面积50.48 km2，溶蚀洼地、溶孔溶洞、溶蚀裂隙发育，其形态和分布规律受地质构造、岩性和地下水径流控制。如岩溶沿构造带呈串珠状发育，且岩溶形迹的长轴方向与构造线大致平行；岩溶还沿不同岩层接触界面发育，尤其沿碳酸盐岩与岩浆岩接触带特别发育。区域上岩层含水性有第四系孔隙弱含水层，中—强岩溶裂隙溶洞含水层和相对隔水层。含水层的水在（+12～+439.37） m，接触构造含水带的水在分布于（+50～-300） m标高。矿床所在地区属六度地震烈度带，照92年版（第三版）工程地质手册，六度烈度带的最大水平加速度为（0.005～0.01） g。本地区取0.005 g。以“岩溶化岩层为主的层状矿床”类型，工程地质条件属中等类型。一期地采工程基建-40 m中段时发生的溶洞突水事，造成10人死亡惨剧，回风井附近地表塌陷，巷道被淹，停产约半年之久清理巷道，恢复管缆线。为了吸取这次深刻的教训，在大理岩、灰岩巷道内坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘”的基本原则，贯彻实行超前探水方针，制定了探放水制度。当巷道接近或穿越含水性分布不明的各种接触带、构造带、含水裂隙溶洞发育带或预测有涌水异常的地段；工作面出现滴水、淋水、涌水、射流、挂红、冒“汗”、发雾、水响、地鼓、温度变化等水文地质异常现象时。采用坑内钻施工不少于6 m孔深5个探水孔，巷道中心探水孔方位角平行巷道掘进中线方位角，左帮探水孔方位角以巷道掘进中线方位角逆时针15°，右帮探水孔方位角以巷道掘进中线方位角顺时针15°，顶底板探水孔方位角与巷道中线掘进方位角平行。左右帮及巷道中心探水孔倾角为2°～3°，顶板探水孔仰角5°，底板探水孔俯角15°。在凿岩过程中，必须优先施工探水孔，施工过程中，发现异常，须停止作业，立即逐级汇报，待上级技术部门确认安全后，方能继续作业。否则，技术部进行探放水专项设计，采取相应安全技术措施，防止掘进时遇到老窿、裂隙、破碎带、断层、溶洞而发生突水淹井和塌方等生产安全事故 在地采工程的应用1.4.1 指导巷道前掘方向按1.3中制定了探放水制度，摸清地质水文空间赋存情况后，采取相应安全技术措施，根据选择采矿方法，开拓、采切巷道与地质构造和矿体有安全距离，快速通过破碎带、断层、溶洞、老窿、裂隙等不利地质构造，指导巷道前掘方向 作泄水孔在副井中段马头门水沟内打两个直径φ100 mm钻孔，间距0.5 m，钻孔上口覆盖蓖子，防止石子、废弃的线管、不溶化硬纸塑料，进入泄水孔，引起堵塞。钻孔直接通到下中段水沟内排到水仓。-40 m中段钻孔到-90 m中段水沟内，排到-90 m水仓；-130 m中段钻孔到-170 m中段水沟内，排到-170 m水仓；-210 m中段钻孔到-250 m中段水沟内，-250 m中段钻孔到-290 m中段水沟内，排到-290 m水仓内。作业安全，快速 作充填孔因基建仓促没达到计划要求，在-90 m中段试生产时建设了两个留矿法的采场，当时地面干式充填系统还没建，无法立即就充填，留下了安全隐患。在其采场正上面地表+12 m有一条常年不竭人工河，采场回采结束后，由于没及时充填，顶板已塌到-32 m水平，为阻止采场继续向上塌方，在地表+15 m打两个相距15 m直径φ100 mm充填钻孔通到两个采场，临时建立了充填站进行全尾砂充填。有效防止了与地表人工河贯通，避免了水患发生 作通风孔副井从-210 m延伸-290 m、盲副井从-490 m延伸-540 m时，在副井中心向下掘一个直径φ100 mm钻孔，解决副井反掘时通风，为炮孔爆破时增加了一个自由面和爆破体的补偿空间，改善了爆破质量综合效果。加快了有毒有害气体炮烟、粉尘排出，及时补充了新鲜空气，降低了副井内的作业时的温度 处理溜矿井堵塞鸡笼山金铜矿矿废石溜井达85条之多，其中矿废主溜井各一条。每季度都会发生溜井堵塞。2017年3月（-490～-440） m中段主废石溜井在悬空15 m处堵塞高度有21 m。原因项目部清理水沟、内外水仓中的泥浆胶结成块，形成一定强度，在底部钢管支撑用裸露炸药爆炸没见其破坏效果。改用钻孔法，用KY-200坑内钻配直径φ100 mm钻头，打穿到底部。经5个多小时的爆破工作便疏通了此主废石溜井，消耗了90 kg卷筒铵油炸药，62发导爆管，少量钢丝，材料消耗少，疏通效率高。2 坑内钻使用效果从2014年到2018年未，鸡笼山金铜矿坑内钻进行生产探矿钻孔约21 243 m，按实际坑内钻钻探成本160元/m、坑道探矿成本2 400元/m计算，累计节约4 758.43万元；实现探采结合、探边摸底累计探明储量约516 kt，周边扫盲累计探明增储约92.8 kt；超前探水钻孔约14 683 m；通风孔钻孔140 m；按采选生产能力400 kt/a计算，延长矿山服务1.52 a。作业安全，无任何轻伤以上事故。3 坑内钻使用过程存在的问题钻孔方位、倾角用罗盘测放，坑内钻搬迁、安装快，操作简单、作业安全，施工场地小，效率达（12～15） m/台班，特别尖灭分支矿体探边摸底，第一次没探到矿体，重新再布孔时其效率优势明显；技术人员进行跟踪服务，发现钻孔打偏或没达探矿要求时，及时纠正。当钻探超过65 m时，坑内钻钻孔会出现较大的偏斜；若遇有破碎带、溶洞、断层钻孔更加偏斜，导致地质资料探矿可靠程度低；作业时孔壁破坏或有溶洞、裂隙，掉渣后钻头、钻杆会被卡、甚至掉钻头、折断钻杆；岩芯采取率达不到行标，不能真实反映矿岩性质、地质构造，需再次探矿；岩芯细，矽卡岩内矿化不明显或矿化不强时容易漏矿。4 结语鸡笼山金铜矿坑内钻在生产探矿、残矿探矿、超前探水、作为通风泄水充填孔、指导巷道前掘方向、处理溜矿井堵塞的应用，操作简单，易控，取代了部分坑道探矿；探矿施工场地布置灵活[5]，提高了探矿效率；岩芯具有典型代表性，化验结果及地质编录为编制年度季度月度采掘生产技术作业计划，设计采矿施工图、采矿贫化损失管理，提供了完整地质水文工程资料；节约生产探矿成本；维持三级矿量动态平衡，加快回收残矿，确保了矿山生产能力，延长矿山服务年限；没发生片帮冒落现象、无炮烟中毒事故，作业现场安全。参考文献：[1]朱先艳.鸡笼山铜金矿床找矿远景预测[J].中国金属通报，2019 （6）：70-71.[2]努尔买买提·热西提.坑内钻探在哈图金矿探矿中的应用[J].新疆有色金属，2011（S1）：56-58.[3]朱先艳.降低分段空场嗣后充填采矿法损失贫化率的管理措施[J].世界有色金属，2019（10）：65+67.[4]王庆峰.坑内钻在阿希金矿生产勘探中的应用[J].新疆有色金属，2013（1）：7-9.[5]罗小平.坑内钻探在康家湾矿的应用[J].地质与勘探，2001（4）：88-89.

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