矿床勘探与探采结合.pdf
1 第四章第四章 矿床勘探与探采结合矿床勘探与探采结合 第一节第一节 勘探要求与工作程序勘探要求与工作程序 一、矿床勘探研究的基本内容与要求一、矿床勘探研究的基本内容与要求 一 研究矿床区地质特征和矿山建设范围内矿体的分布情况 一 研究矿床区地质特征和矿山建设范围内矿体的分布情况 研究矿床地质特征首要的是指研究与查明矿体各参数的变化规律,预测矿体变化性、矿 床可能储量、质量、矿体形态及开采条件变化的地质依据,这是指导勘探施工、影响矿山建 设和生产的重要因素。在矿床勘探过程中,对矿区的地层、岩石、构造和岩浆岩等特征要详 加研究。对破坏矿体、划分井区范围及确定开拓井巷有影响的较大断层、破碎带,要用探矿 工程实际控制其产状和断距;对较小的断层、破碎带应根据地表实测,结合地下探矿工程的 资料,着重研究其分布范围和规律。 矿山建设范围内矿体的分布情况的查明,是正确地进行矿区总体设计、划分井区、确定 开采境界、开拓范围和井筒位置等的重要依据。对露天开采的矿床要全面控制矿体四周的边 界和未来露天采场底部矿体的边界;对地下开采的矿床要详细控制主要矿体的两端、上下盘 的界线和延深情况;对地表氧化与重砂矿体的边界,用槽井探予以圈定;若矿区覆盖层较厚, 需要用浅钻或地表物探方法控制基岩面上矿体顶部的界限。 为了防止漏掉矿体,应在综合研究矿床地质规律的基础上,适当加深一部分勘探钻孔以 穿透整个含矿带层进行控制,同时注意查明具有工业价值的小矿体的总的分布范围和赋存 规律。对浅部先期开采地段主矿体上下盘具有工业价值的小矿体,应在勘探主矿体的同时进 行勘探,并根据具体情况适当加密工程,提高勘探和研究程度,以便同时开采。 二 研究矿体的外部形态和内部结构特征 二 研究矿体的外部形态和内部结构特征 矿体的外部形态是由矿体在矿床三维空间上的延展情况、 赋存位置、 构形特征及其形状、 厚度、产状变化特点等要素构成的,是影响矿床勘探难易程度的主要因素,也是确定矿山开 拓方案和选择开采方法的重要依据。在地质勘探期间,尤应对主矿体总的形态和空间位置进 行详细的勘探和研究,并在控矿条件研究的基础上,注意查明矿体外部形态的变化规律。矿 体尖灭、转折和构造破坏等处应加密工程,用以指导矿体的正确圈定和连接,为开拓方案 设计提供较为准确的地质资料。 矿体内部结构是指矿体边界范围内矿石的自然类型、工业类型、工业品级和非矿夹石的 种类、形态、空间分布特征及其相互关系。它反映了矿体内部物质成分的宏观组合形式及其 变化特点,是评价矿床工业利用价值和采矿方法的重要质量指标,也是正确确定矿山产品方 案与矿石选冶工艺流程的主要依据。在勘探期间,必须根据矿山建设与生产的需要和可能, 2 对它们进行必要的勘探和研究,并分别进行圈定与计算储量。 三 综合勘探和综合评价 三 综合勘探和综合评价 综合勘探和综合评价是我国矿床勘探的基本方针。综合勘探是指在采用各种技术手段勘 探和评价主要矿种的同时,相应查明一切具工业价值的共生矿产和矿石中的伴生有益组分, 目的是充分地综合开发、利用矿产资源及保护矿山环境提供储量和地质资料。为此,应根据 资源条件、满足矿山建设设计需要和一工程多用的原则,对伴生有益组分和共生矿产进行综 合考虑,运用综合指标综合圈定矿体,合理控制矿石的工业类型和品级。要加强研究其物质 组分、赋存状态、分布规律和选冶加工性能。对有综合利用价值的组分,应分别计算其储量。 对经济价值较大的共生矿产,应根据具体情况布置勘探工程、单独圈定矿体和计算储量。具 体控制程度,视市场需要,或视其品位、选冶性能、经济价值确定。综合评价应根据地质 条件、产出特征、共伴生关系、价值大小、需求程度、开发利用的可能性进行评价。对市场 适销对路、经济价值较大,并能同时开采的共生矿产,尤其是首采地段或露采境界内的,应 加大综合评价力度。对伴生矿产,据经济价值和经济效益,确定其评价程度。对矿石中的有 益元素也要进行了解和评价。生产矿山,对“三废”的综合研究评价与综合利用、防治污染 研究,具有重要现实意义。 四 研究矿石的物质成分和选冶性能 四 研究矿石的物质成分和选冶性能 认真研究矿石的物质成分矿物成分和化学成分、含量、结构构造、矿物嵌布关系和粒 度及其变化情况,对了解和确定矿石选冶性能不同的氧化矿、混合矿、原生矿;氧化物、硫 化物、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐;贫矿、富矿等矿石、矿物的数量比例、共生关系和变化规 律进行研究,并在此基础上分别采集有代表性的样品,对主要组分和伴生组分进行实验室规 模的选冶试验,以便对矿石的工业利用性能作出评价。对物质成分和结构构造简单的矿石, 在有类似矿石的生产技术工艺资料作对比时,只进行初步可选性试验;对物质成分复杂、综 合利用价值高或没有利用过的新类型矿石,一般应进行实验室扩大连续试验,可作为预可行 性研究的依据;半工业试验是针对选冶中的疑难问题或关键环节进行的专门性试验,试验成 果可作为矿山建设设计的依据;极少数金属矿床,当用选矿方法不能得到好的指标时,尚需 进行实验室的冶炼试验,如硅酸镍矿床等。 为了研究伴生组分综合利用的途径,应对试验过程中各伴生组分的富集产品进行研究, 并在试验基础上对其在工业上利用的可能性进行评价。对有害组分的含量和变化规律应予以 查明,并研究其赋存状态和脱除的可能性。 非金属矿产的选冶加工技术试验,主要是为获取某些物理的、化学的、或技术工艺性能、 或特殊要求。目的是使产品的品质高、性能好、竞争力强,扩大应用领域,开辟在高新技术 领域中的应用途径,提高矿产品的价值。 对于某些非金属矿产,如云母、石棉、粘土矿、宝玉石矿产、光学原料、建筑材料等, 要试验研究它们的特定物理技术性能。 五 研究矿床开采技术条件 五 研究矿床开采技术条件 矿床开采技术条件包括矿床的地质特征如矿床地质构造、矿体形态、产状、空间位置、 覆盖层性质和厚度等、矿体层及其顶底板岩石稳固性、矿石和围岩的物理力学性质、开采 时对人体有害的物质成分等。它是确定矿床开拓工程布置、采矿方法、井巷支护维修和露采 3 边坡角的主要根据,是确保矿山安全、正常生产的重要因素,因此,要求在勘探工作中注意 查明与研究岩矿石性质及断层、破碎带、节理裂隙、岩溶、风化带、泥化带、流沙层的发育 程度和分布规律;测定必要的岩石、矿石物理力学性质和开采时对人体有害的物质成分;阐 明矿体及其顶底板近矿围岩的坚固性和露采边坡的稳定性;对老窿的分布范围、充填情况应 进行调查研究,在可能的情况下圈定老窿界限。对矿山建设可能有严重影响的崩塌、滑坡、 泥石流、山洪、地震等工程地质条件,应予以查明。 如矿区位于地震活动区,应根据可能情况对矿区及其外围地质构造的活动性进行调查研 究,并在报告中予以阐述。 六 研究矿区水文地质条件 六 研究矿区水文地质条件 矿床水文地质条件是影响矿床开采的一个重要因素,是矿山供水和防排水设计的依据。 在勘探工作中应注意查明 ① 矿区充水因素; ② 地下水的补给来源、 径流和排泄条件; ③ 矿 区含水层、隔水层确定的依据;④ 各个含水层的岩性、厚度、产状、分布、埋藏条件、裂隙、 岩溶发育程度、渗透系数、水头高度、水质、水温、水量及动态变化;⑤ 各含水层的水力联 系;⑥ 隔水层的岩性、厚度、 分布、稳定性和隔水性;⑦ 矿区地表水体的分布及其与地下 水的水力联系和对矿床开采的影响; ⑧ 老窿积水情况和对矿床开采的影响等。 为了保证井巷 开拓的安全和矿山生产的正常进行,要特别注意对矿体顶底板承压含水层及隔水层的勘探和 研究。 对构造破碎、断裂带、岩溶发育带发育程度、规律、充填程度、充填物及其含水性、 导水性对矿床的充水影响进行评价。 根据矿床开拓方案,预计矿坑井涌水量,对于初期开采地段要求比较准确地预计矿坑 涌水量。 当一个地区内有几个相距较近且有水力联系而又需要分别开采的矿区时,应注意加强区 域水文地质条件的研究,阐明其水力联系。 搜集评价矿区水文地质条件所需的水文、 气象等资料, 包括历年降雨量和最高洪水位等。 对矿山的疏干、排水、防水、排供水结合、矿坑水综合利用、防止污染等方面提出建议。如 矿区处于地热异常区或在勘探中发现了热水,要查明热水来源、水温、水质和涌水量,为矿 床开采时处理热害及充分利用热水资源提供初步资料。对缺水地区要指出供水方向。 当矿区水文地质条件复杂,还需要在设计和基建阶段进行坑道放水试验工作。 七 研究矿区环境地质条件 七 研究矿区环境地质条件 查明矿区内崩坍、滑坡、泥石流、山洪等自然地质作用的分布、活动性及其对矿床开采 的影响;调查矿区的历史地震活动强度及所在地区的地震烈度分级。 调查矿区存在有毒砷、汞、有害热、瓦斯及放射性物质的背景值,对矿床开采可 能造成的危害进行评价。 预测矿床疏干排水影响范围,对影响区内的生产、居民生活用水可能造成的影响和对生 态环境、风景名胜可能构成的危害作出评价,提出防治意见。 结合采矿方案, 对矿床开采可能引起的地面变形破坏问题地面沉降、 开裂、 塌陷、 崩塌、 泥石流等,采选矿废水排放对附近水体的污染进行预测和评价,对采矿废石的堆放与处置、 利用提出建议。 适于水溶、热熔、酸浸、气化开采的矿床及多年冻土矿床,应针对其勘查的特殊要求开 展工作。 4 总之,矿床勘探研究的内容与要求反映了矿床勘探的任务,又表现了其具有生产性与科 研性的双重性质。生产性决定于矿床勘探工作是矿产开发的先行步骤与基础性工作;它的最 终产品是包括矿产储量及矿产开发所必须的各种地质资料信息的勘探总结报告,将矿产资源 转变为具有实际工业开发利用价值的劳动对象,并减少了人们在开发利用矿产资源中的风险 性。 矿床勘探的科研性, 首先决定于矿床自身产出地质特征的不均一且复杂多变的自然属性; 其次,矿床勘探的实质是运用地质科学和有关自然科学的理论和方法,对矿床进行深入调查 研究的循序渐进、逐步逼近矿床真实的认识过程。采取适当的勘探方法与技术手段,揭示矿 床产出与分布的客观规律,完成从感性认识到理性概念的升华,并获得具有一定精度和可靠 程度的满足矿床开发设计必须的资料和信息,其间仍存在着一定的风险性。同时,矿床勘探 仍属工程技术应用学科,科技创新始终是其发展的动力;没有科学的研究方法作指导,就不 可能获得科技创新的成功。 二、勘探工作程序二、勘探工作程序 一 勘探基地的确定 一 勘探基地的确定 矿产勘查是一个循序渐进的调查研究过程,随着矿产勘查工作的阶段性进展,勘查程度 在逐步提高,投资在成倍增加,风险也在逐渐减小,提供的有关资料更加详细与可靠,发现 工业矿床和建成矿山矿产地的可能性也在逐步提高。 在详查评价与勘探可行性论证的众多具有工业开发远景的矿床中,经过资料对比分析和 在综合研究的基础上,择优选取合适的矿床或大型矿床的某个地段作为近期勘探重点,以便 集中投入较多的人力、物力、财力,提高勘探工作的地质和经济效果。所以,勘探基地的选 择与确定是详查工作阶段的主要成果,也是转入矿床勘探工作的开始,是承前启后的重要环 节。选择与确定为勘探基地的矿床大体应具备以下条件 1 在矿种上应是近期国家经济建设与矿产品市场上迫切需要的,并在地理上符合国家 工业建设合理布局和要求。这要在资源形势分析与国内外市场需求预测的基础上作出决定, 直接关系着矿床勘探与开发的效益,减少经济投资风险性。 2 作为勘探基地的矿床必须是在矿床地质及资源开发技术条件上,经过充分的详查评 价与可行性论证,确定其具有较大的工业远景,即有较大的地质有利度,所取得的矿产储量 开发后至少能返还投资并具有较小的地质与技术上的风险性。 3 经济地理与环境条件优越、储量规模较大、品位较富、埋藏较浅、有成熟采选技术 方法可利用的或靠近已有矿山企业和交通条件方便的即易采、易运、易选、易建矿山企业 的矿床应优先投入勘探。 总之,正确选择与确定了勘探基地,并经申请领取了划定范围的探矿许可证,获得了探 矿权、矿区土地使用权,往往也附带取得矿床开采的优先权;通过公开、公平、公正的招标 过程,或与某矿业公司或矿山企业签订了该矿床的勘探承包合同,则标志着一个成功勘探 的开始。 二 勘探计划与设计的编制 二 勘探计划与设计的编制 勘探计划是勘探工作正式开展以前预先拟定的具体内容和步骤。它是勘查公司队胜利 完成矿床勘探任务的战略决策,是领导者综合平衡人力、物力、财力与时间的总体安排,是 5 项目设计的基础与原则要求。勘探计划的编制一般要经过以下工作阶段 1 收集已有资料并批判地接受与继承 已有资料是前人工作的成果,应予以广泛、全面、系统地收集并给以尊重,因为这是勘 探研究的基础,尤其应重视详查评价报告及其审批意见。但是,更要以审慎的科学态度对待 现存前人资料, 要善于利用地质理论与经验, 结合矿床地质特点去进行实事求是地分析研究, 尽量区分出有价值的信息与恼人的“杂音”干扰,去伪存真,尤其要从头脑中剔除那些缺乏 依据或夸大其辞的所谓“结论”或推论;寻求新的解释,新的概念,进行新的评价,关键是 要善于根据勘探任务发现与提出前人工作中所存在的问题,尤其是关键问题。当然,收集已 有资料并分类地理出头绪,这是任何一个勘查研究者的基本功。 2 野外初步地质调查,相当于踏勘 了解矿床地质特征及环境交通与自然地理条件,通过矿床地质的现场检查,辨别其是推 测还是实际,初步确定其可靠性,解除某些阅读已有资料时产生的疑虑,并对某些事关勘探 任务的关键问题如矿床类型、矿化强弱、矿体产状等进行概略地的实际观测验证,作到心 中有数。 3 室内综合分析与研究 通过上述工作,明确勘探工作范围、主要任务与要求、勘探工作具体内容与问题、勘探 程度及有关勘探模式的设想或假设。这是勘探计划编制的基础和直接依据。 4 制定具体勘探计划 按照矿床勘探研究任务和期限要求,进行项目的分解并提出原则要求。实际上,矿床勘 探是一项复杂的组织活动。 其计划基本上由两大部分构成 ① 由勘探工程师为主负责组织制 定的专业技术及进度计划, 通常所称的矿床勘探计划主要是指这部分计划, 一般包括地质的、 工程的、物化探的、测试分析等直接为完成诸项勘探任务负责的工作计划,属于勘探计划的 主体,并由相应的组织机构和人员负责。完成这部分计划的专业人员所具有的非常的知识、 经验和能力是关系勘探工作计划质量与成效的关键。 ② 属于支持与保证系统的后勤行政管理 业务计划,包括财务的、物资设备供应的、运输的、建筑的、生活的等方面的计划工作。 这部分管理业务计划及其相应工作机构的宗旨与出发点主要是对勘探专业技术及进度计划的 如期完成起着服务、支持、保障和某种程度的监督作用,虽然处于从属的辅助地位,但也时 常影响到一线勘探人员的士气和勘探工作的顺利进展,不能不给以重视。 5 编制勘探计划任务说明书 根据勘探矿区的地质情况分析,往往是预先假定了一种勘探模型,选择了适用的勘探工 程技术手段、方法,并规定了其工作顺序、步骤和时间要求,预期达到的工作程度和其对完 成勘探任务的贡献,以及可能出现的新情况、新问题与相应对策,以此来统一全体勘查人员 的思想认识,有效地协调各部门间的工作关系,保证顺利完成矿床勘探任务。这也是各具体 勘探工程项目设计的依据。 勘探设计是指为完成勘探计划任务,在正式工作之前,根据一定的目的要求,预先制定 技术方法和施工图件等工作,它是完成勘探任务的具体“作战方案” ,是组织与管理勘探工程 施工和落实勘探计划的具体安排。勘探设计是否正确与合理,是直接衡量勘探设计人员业务 素质高低的重要标志,也是关系到能否按计划高质量完成勘探任务的关键。勘探设计根据其 性质、任务与范围的不同,一般可分为矿区勘探的总体设计和局部地段的具体勘探工程项目 的单项设计。 矿区勘探总体设计是指整个矿区勘探的基本方略。虽然大型矿区由于矿床规模大,往往 矿体数量多、分布范围较广,或者地质条件较复杂,应当分清主次矿体及地段,采取分期分 段分批勘探,分期提交储量,以满足矿山分期建设的需要;但仍应强调整体与系统的观点, 用矿区勘探总体设计确定勘探工作的方向和工作顺序,使勘探工作在预定的时间内按计划、 6 有步骤地进行。矿区勘探总体设计书的内容一般包括① 区域自然经济与地理概况;② 区 域及矿区地质特征;③ 矿区勘探工程的总体布置方式及工程间距;④ 采用的主要勘探手段 与工作量;⑤ 预计勘探投资费用;⑥ 预期储量及各级储量的年增长计划;⑦ 提交勘探报告 的性质及期限等;⑧ 附有地形地质图、勘查研究程度图、勘探工程总体布置图、主要矿体勘 探设计剖面图;⑨ 有关勘探设计工程和施工顺序、成本核算表格等。 局部地段的勘探工程单项设计是指具体的单项勘探技术或工程的地质与技术设计。地质设计 是基础,说明施工目的、任务和要求;技术设计是手段与必需的相应措施和步骤。如果不顾 总体设计,任何单项工程设计的意义都大打折扣,其施工无疑是“冒险” 。单项设计内容包括 说明书和图表资料两部分。设计说明书应力求简明扼要、说明问题,其具体内容包括设计 的指导思想,地质目的任务,设计依据,工程布置及工作量,主要技术措施和技术经济指标, 所需人力、物力、财力概算及预期成果等。所附图表资料应根据对该地段地质情况、任务要 求等具体确定。 设计编制好后,应按规定上报申批。 需要强调指出的是 1 矿床勘探计划与设计可以看作是矿区勘探项目详细可行性研究的重要组成部分。成 功的勘探计划与设计的编制必须 ① 符合可预见到的国内外市场与矿山建设的需要, 充分发 挥地质观察研究的主导和枢纽作用, 努力提高地质效果; ② 体现国家有关勘探方面的方针与 政策;③ 贯彻为矿山生产建设服务及综合勘探、综合研究评价与综合利用原则;④ 坚持从 实际出发、实事求是的科学态度;⑤ 遵循合理工作程序,合理选择、综合使用有效的勘探技 术手段与方法,协调与优化勘探工作方案;⑥ 尽力采用与推广先进技术;⑦ 要明确规定各 项工作和工程的质量要求和保证质量的技术措施,使其达到规范与合同所要求的质量标准; ⑧ 严格实行经济核算,在保证勘探程度要求的情况下,力争以较短的勘探周期、较经济的技 术手段和较少的工作量,取得较多较好的地质成果和社会经济效益,并以此保证矿床勘探与 矿建可行性研究评价的顺利进行。 2 随着科学技术的进步,尤其是计算机数据处理与模拟技术的推广应用,应强调勘探 计划与设计的科学化,即尽量采用运筹学与计算机相结合的系统工程学方法编制勘探计划与 设计。这也是矿床勘探与开发的系统设计与管理的发展方向。 3 由于矿体埋藏于地下,不确定因素很多,勘探计划与设计的地质依据往往带有预测 和推断的性质,所以,勘探设计不同于其他工业的工程如建筑与机械等设计,具有很大探 索性和风险性,允许有一定的探索工作量。对于勘探计划与设计则既不能被看作不可更动的 教条,也不能看作可随意变更的草案。应予以动态地科学管理。在设计工程施工过程中随实 际资料信息的积累,在综合研究发现的重要新情况、新问题并产生经济有效的新设想时,应 允许及时地修改计划和补充设计,并报上级主管部门批准。 三 勘探施工与管理 三 勘探施工与管理 勘探施工是在勘探设计的基础上,根据设计的任务与方案的要求,组织进行各项工作的 技术活动,使之成为一个互相衔接有机配合的整体。 在多工种综合应用的情况下,必须加强组织和领导,使各工种之间有机地配合和衔接, 实施项目管理,并注意工作效率与质量的统一,地质效果与经济效果的统一,在施工过程中, 应当做好日常的三边工作边施工、边观测编录、边整理研究,以便及时发现问题,调整或 修改设计,并报负责部门批准,正确指导下一步的工程施工。 在勘探施工阶段,其主要工作内容有矿区大比例尺地质测量、地形测量,物化探工作, 组织各项探矿工程的施工与管理,进行编录、取样、化验、鉴定与试验工作,开展对矿床、 7 矿体地质的综合研究等。 矿区大比例尺地质测量是对矿区地表地质研究的基本方法。其比例尺一般为 1∶10 000~1∶1 000 之间。 大比例尺地质测量的任务是通过矿床的天然和人工露头观测取样, 进一 步进行矿床的地表地质研究,查明勘探地段的地质构造特点和矿体分布规律,以便指导对矿 床深部勘探工作的进行。 有效的物探、化探工作对加深认识矿床的各种地质特点和提高勘探成果的质量与效果, 具有很大作用,应合理使用并充分发挥其效能。但在施工过程中必须注意与地质和其他手段 密切配合,要在共同分析资料的基础上制定工作方案,在统一规划下发挥各种手段的特长, 在分别整理资料的基础上,加强综合研究,以提高对矿区地质问题的研究程度和整个工作的 合理性。 探矿工程是取得地下地质构造、矿产情况取样的直接手段和可靠依据。在施工中,应 加强质量检查与验收工作;要摆正手段与目的关系;要在有地质依据条件下,合理布置工程; 在满足地质观察与取样研究要求的前提下,提高效率、降低成本;控矿工程及其质量应按设 计及规程要求进行,不得任意变更。 地质编录包括原始及综合地质编录是施工过程中一项经常性工作,其好坏将直接影响 勘探工作的进展和勘探成果质量。原始编录是搞好勘探工作的基础,综合编录是取得对矿床 正确认识的关键。因此,凡在野外进行的地质、测量、物化探、各项工程及一切测试工作所 取得的各种原始资料与数据,都应及时进行编录。在原始编录的基础上,对所获得的原始资 料及时地进行综合研究,通过编制综合图件资料,深化对矿床规律性的认识,指导各项工程 的进一步施工。 取样是研究矿产质量的重要方法,也是评价矿床经济价值、圈定矿体、划分矿石类型的 基础工作。为此,在勘探工程施工过程中必须随着各项工程的进展,及时进行采样、化验、 鉴定和测试工作。 除上述一些工作之外,在勘探施工过程中,还要进行阶段性的储量计算及有关矿体开采 技术条件、矿石加工技术条件和矿床水文地质条件等方面的研究工作。 四 勘探报告的编写 四 勘探报告的编写 勘探报告是矿床经过勘探工作之后,对地质矿产情况详细调查研究的总结。它集中体现 了勘探工作阶段所取得的全部地质成果。 勘探报告一般应按工作阶段的不同,分别提交。即每一个阶段工作结束后,一般都要提 交相应的阶段勘探报告。 地质勘探报告是进行深一步勘探工作、可行性研究、矿区总体规划或矿山建设设计的依 据。它的质量好坏和能否按时提交,不仅是考核勘探队完成勘探计划任务的主要指标,而且 关系到矿山建设和国家经济计划的安排。为此,必须树立“实事求是、质量第一”的思想, 切实把好地质勘探报告质量关,为可行性研究、矿山建设提供可靠的地质、技术经济资料和 矿产储量。 在编写地质勘探报告前,要作好日常的地质成果资料的检查验收工作。在野外工作结束 前, 必须对其工作程度和主要工作成果进行全面检查或现场验收, 并严格履行质量检查手续。 只有经过检查合格的资料,才能作为编写地质勘探报告的基础资料。编写报告前要根据经过 检验质量合格的原始资料, 用一般工业指标或结合当时实际经方案对比择优选择的工业指标, 圈定矿体,计算矿产储量,确定各类储量和各种矿石类型的空间分布。 勘探报告尽可能做到真实反映地质矿产的客观实际情况和工作阶段的全部地质成果,作 出合乎实际的评价。在编写中,既要避免繁琐,又要防止简单草率;既要全面完整,又要层 8 次清楚; 章节安排要合理, 文、 图、 表内容要对应相符。 报告的具体编制按 DZ/T0033-200X 固体矿产地质勘查报告编写规范进行,并应由上一级主管单位检查验收。 勘探报告,主要由报告的文字报告书和附图及附表两部分组成。 1 文字报告书 文字报告是勘探报告的重要组成部分。其内容一般包括绪论、区域地质、矿区地质、 矿床特征、矿石加工技术性能、水文地质、矿床开采技术条件、环境地质、勘探工作及其质 量评述、储量计算和结论等。 2 附图、附表及附件 综合反映勘探成果的各种图件及表格,是勘探报告的组成部分,也是矿山建设设计的主 要依据。具体的图件、表格及与报告有关的附件种类很多,此不冗述。 以上勘探的基本程序与内容,只是对勘探的过程与内容提供一个轮廓。实际工作中,既要遵 守这个基本工序,又要结合具体情况,合理组织、交叉进行,以提高勘探成效,保证勘探任 务的完成。 第二节第二节 勘探阶段与勘探周期勘探阶段与勘探周期 一、勘探阶段划分一、勘探阶段划分 矿产勘查与矿产开发可泛称为矿业系统工程。矿产勘查既是矿产开发的先行基础,又贯 穿于矿产开发的始终。这是遵循循序渐进原则、分阶段进行的地质调查研究过程。大体上可 根据其时间顺序、任务、性质、风险地质、技术、经济或建矿可行性研究程度等的不同, 人为将矿产勘查划分为不同的 5 个矿产地质工作阶段 ① 区域矿产地质调查; ② 普查; ③ 详 查;④ 矿床勘探;⑤ 矿山地质工作阶段。总体上,前 4 个阶段构成矿产开发的准备时期, 其最终目标是建立矿产开发的矿山企业矿产地;矿产开发时期的地质工作称为矿山地质 工作。无论是矿产勘查与矿产开发,还是矿产勘查各阶段之间,都存在着紧密的内在联系, 可以说,前者是后者的基础、前提与手段,后者是前者的深化发展、阶段归宿与目的。1997 年 2 月联合国国际储量/资源分类框架中,将地质研究阶段划分为踏勘、普查、一般勘 探和详细勘探 4 个阶段。其与我国现行的矿产勘查阶段的前四个相当。众所周知,我国的矿 产勘查阶段划分与前苏联的相近,并有过几次变改。随着改革开放形势发展和社会主义市场 经济体制的建立, 1995 年以来, 我国也在加紧研究制定既符合我国国情和新的矿业形势需要, 又便于与国际接轨的新的储量/资源分类标准和相当的矿产勘查阶段划分的新规范。根据我 国最新颁布的固体矿产地质勘查规范总则2000 年我国的矿产勘查工作分为预查、普查、 详查及勘探 4 个阶段。 一个矿床,从发现并经详查确定其具有工业价值开始,一直到其被开采完毕止,都需要 逐步进行不同详细程度的勘探研究工作。将这种不同程度的勘探与研究工作划分为阶段,即 简称为勘探阶段。由矿床勘探的基本概念可知,矿床勘探实际上应进一步划分为为建矿可 行性研究和矿山基建设计提供资料依据,或属矿山开发准备时期的矿床地质勘探阶段,以及 直接为矿山建设与生产“保驾护航”而进行的矿床开发勘探阶段。 矿床地质勘探阶段常被称作矿床勘探,又常简称其为勘探。以往的规范中曾将其划分为 初步勘探与详细勘探二个阶段。现行规范中将初步勘探阶段取消,并将其工作任务分付于详 查与勘探二阶段完成。矿床地质勘探具有承前启后的关键性或枢纽作用,一方面是对详查工 作的继续深化与发展,并同时检查与验证详查评价结论的正确性和可靠性;另一方面为未来 矿山建设设计和投资决策提供所需的矿床储量和资料依据,很大程度上决定着矿山企业的全 9 局和命运。倘若勘探失败,即经矿床地质勘探研究工作后所得矿产储量与地质资料的评价结 论出乎预料地差,则未来矿山企业效益将化为泡影或大打折扣。一般情况下,矿床勘探与前 几个勘查阶段相比具有以下特点勘探工作范围较有限,勘查程度更高,工程与工作量更大, 所获储量与资料的可靠程度更高、更详细、更接近于实际,投资风险较小,但所需勘探投资 额更大得多,所需时间也长得多。 矿床勘探对于矿山基建开采应有合理的超前结束期限。根据经验一般提前 5~10 年为合 适,若计算到投产前,应加上矿山基建时间,则矿床勘探结束时间应超前得更多些。具体矿 床的勘探一般只有在与有关需求部门如矿业公司、矿山企业和投资者签订了合同并领取了 探矿许可证后,才开始组织勘探施工。对于属急需或短缺矿种的矿床,或位于资源危机矿山 企业附近的矿床,为加快勘探与开采步伐,尽可能好地搞好其间的衔接,则往往实行切实的 探采结合,即矿床勘探工程如坑道的设计与施工必须兼顾矿床开采时能够利用。 开发勘探是直接为矿山建设生产服务的,属矿山地质工作范畴。其主要目的和任务是逐 步检验与核实地质勘探所获成果,为矿山建设与生产的顺利进行提供更加准确可靠的矿产储 量高级储量与生产矿量与地质资料;探明尚未发现或遗漏的隐伏矿体,扩大矿产储量,延 长矿山寿命等。 按开发勘探的具体任务和顺序,又可将其划分为基建勘探、生产勘探与补充地质勘探。 基建勘探是在矿山投产前的矿山基建时期,为保证主体基建工程位置的正确选择、确定和顺 利施工,为保证首采地段的试生产能够顺利进行而完成的勘探工作。 生产勘探是指在矿山投产后的生产时期, 紧密结合矿山采矿生产的阶段开拓、 矿块采准、 切割与回采作业的程序,直接为采矿生产服务,并具有一定超前期的连续不断的勘探工作。 按其具体任务和特点,又可将其顺序细分为开拓勘探、采准勘探和回采或备采勘探等更小 的阶段。此外生产矿山的外围、深部、边部的地质找矿与勘探工作,尤其是对资源危机矿山 企业更具有特殊意义,人们称之为补充地质勘探。可以将其纳入矿山企业远景发展规划,也 可以是为另辟开发基地、扩大资源量或种类等,视矿山具体情况和需要而适时适度地进行补 充地质勘探。其最大特点是往往具有普查找矿与矿床勘探两者“合并”进行的样式,即两者 间界线不易清楚划分。 二、勘探周期及其影响因素二、勘探周期及其影响因素 矿床勘探周期是指完成一个矿床的阶段勘探任务所经历的时间。一般来说,地质勘探周 期包括针对经过详查评价和预可行性论证优选出的勘探基地具工业开发远景的矿床; 编制勘探计划与设计; 按设计组织施工与管理; 根据所收集整理的资料与信息编写勘探报告; 通过审批验收。矿床开发勘探周期大体与矿山生产建设的服务年限或矿山生命周期相当。一 般从整体情况看, 人们希望前者短, 而后者长。 主要是因为将前者看作是单纯资金投入过程, 后者则伴随有矿山矿产品的实际产出效益。近年来,西方工业发达的矿业大国,大型矿床的 地质勘探周期最长者仅为 5 年;矿山开发周期也短,长者不超过 11~14 年。而我国则不然, 地质勘探周期较长,大型矿床最少需 5 年,长者达十几年以上;矿山开发周期更长,大型矿 床按探明储量设计规定需达 25~30 年以上。 影响矿床地质勘探周期和造成此周期过长的原因是多方面的,归纳起来大体有 1 与国家矿业管理体制有关 我国是发展中的社会主义国家,以往实行的是计划经济管理模式,矿床勘探与矿山建设 开发由地矿部门与矿山设计、基建、生产等部门分别负责完成的指令性计划,其间难免脱节 或不协调。矿床勘探费用由国家事业费开支,主要按地勘单位所完成勘探工程量作为划拨资 金的依据;勘探成果无偿转让,或无端封锁,缺乏经济观点,也难以调动地勘部门的主动性 10 和积极性。若勘探基地选择不当,不符合国家工业布局,或非国家急需矿种,或附近缺少配 套的辅助原料产地,或勘探时机选择过早,国家无准备近期开发计划等,均会浪费勘探投资, 形成“呆矿” ,也往往会造成地质勘探周期过长。 2 对矿床勘探程度的要求是影响勘探周期的重要因素 因为矿山设计部门与基建生产往往要求过高,或勘探部门因勘探不足,不能通过验收, 而需反复补充勘探,或因过度勘探,均会延长勘探周期,所以,合理勘探程度成为勘探工作 研究的重要问题。其中,勘探范围过大、深度过深,矿产储量,尤其是高级储量探求过多等, 势必造成地质勘探周期过长。 3 矿床地质特征的复杂性也是影响勘探周期的重要因素 一般情况下,对于同等勘探程度要求的相当规模的矿床体,其地质特征越复杂、变化 性越大者,则越难于查明,或需利用较高可信度的勘探工程如掘进速度慢的坑探,或需较 密的工程间距、较多的工程量,故势必消耗较多的时间。对于那些地质条件极复杂的小型矿 床,甚至往往因达不到应有的地质勘探程度,而不得不被迫采取“边探边采”的探采结合方 式。其实质是将地质勘探与开发勘探被动地“合二而一” 。 4 勘探技术手段与设备的先进性、便捷程度和有效性也是影响矿床勘探周期的重要因素 显然,若勘探范围一定、工程量一定,则技术工艺落后,设备笨重、效率低,或勘查效 果不佳,所获取资料可信度低等,则势必需要较长的勘探时间。当然,这与国家科技水平和 工业发展水平有关。 5 勘探矿区经济地理环境与交通运输条件等也影响到勘探周期 若自然环境条件恶劣,交通运输条件差,地区环境保护与矿业政策要求严格,以及勘探 投资不足或可行性研究程度不够等不利条件,均会影响到矿床勘探工程施工进度,甚至会旷 日持久。 6 有关勘探人员的业务素质也是影响矿床勘探周期的重要因素 若地质矿产预测与推断失误,勘探计划方案与设计失误,或组织管理不善,或技术措施 不当, 或勘探工程质量不高等往往延误时日, 甚至同一矿床的勘探工作时断时续、“几上几下” 延误勘探周期的事例亦屡见不鲜。 7 地质勘探报告不能及时验收影响勘探周期 将地质勘探资料收集整理并经过综合分析研究后编写的勘探报告, 其质量若达不到要求, 则不能通过审评验收,需重新编写,甚或需增补勘探工程进行补充勘探后,再编写补充勘探 总结报告提交审评验收,势必延长勘探周期。造成地质勘探报告不予验收通过的原因可能是 多方面的或因其编写得不规范,缺少某些必须的重要部分内容;或因资料不完备,有不允 许的重要遗漏与错误;或因勘探工程控制程度不足、不合理;或因储量块段与级别划分、分 布与比例不合理;或因储量计算参数失误,应用的工业指标错误;或因所附地质编录图表不 合格、有错误以及研究程度不够等不能满足未来矿山建设设计的需要等。 总之,地质勘探周期过长或过早投入勘探造成勘探资金的过早支出、占用与积压,推 迟矿山设计与基建时间;已投入大量勘探工程量与资金,由于种种原因而长期不能转入矿山 建设开发的“呆矿” ,已给国家造成了极大浪费。要改变这种局面,必须汲取经验教训,除了 正确选择客观条件有利的矿床适时投入勘探外,其基本措施在于矿业体制的改革,实行国 家宏观调控下由市场优化配置资源的“探采一体化”管理体制;在于地质勘探人员业务素质 的提高;在于地质勘探的始终重视加强建矿可行性研究和技术经济综合评价;在于勘探技术 设备的改进,工作效率与质量的提高,从而确定矿床地质勘探对矿山基建生产合理的勘探程 度、超前期限和合理的地质勘探周期。归根结蒂,处处都显示着人的因素是关键的、第一位 的,所以,在固体矿产地质勘查规范总则中规定勘查项目技术负责及主要技术骨干应 是具备对该矿类有 5 年以上勘查工作经历,并承担过主要技术工作或具有一定野外工作经验 11 并长期在上级业务部门从事该矿类矿产勘查管理工作的科技人员。 矿山基建勘探与生产勘探周期视矿山基建生产的需要而定。一般情况下,前者若需要, 则要求尽可能地短, 保证矿山基建顺利进行并尽快投产; 若大型矿山采取分段分期基建方式, 则有可能使基建勘探周期“拉长” ,但这种拉长,一般应该是合理的。生产勘探周期大体与矿 山采矿生产周期相一致。所以,合理的矿山建设规模和服务年限等的确定是在建矿可行性研 究与矿山设计阶段应予完成的首要任务之一。 第三节第三节 矿体变异与勘探类型 矿体变异与勘探类型 一、矿体地质及其变异性研究一、矿体地质及其变异性研究 矿体地质始终是矿床勘探与开采的理论与实践研究的重要内容。矿体地质以矿体为研究 对象,一般包括矿体的形态、产状、规模、物质成分、内部结构不同类型、品级矿石及夹石 等在矿体中的分布等方面特点的变化情况,以及控制这些变化的地质因素。人们把表征矿体 本身固有的地质特点、特性和标志统称为矿体地质特征,概括为矿体外部形态特征与内部质 量特征。总体上控制矿体特性、标志及其变化的地质条件、成矿过程、成矿规律等也被称作 为矿床勘探与开采必要的前提条件和研究内容。所有这些矿体标志、特性及其控制因素又受 到勘探与开发工程控制程度与技术经济条件相适应的矿床工业指标及研究程度等的制约,总 处在变化之中。所以,人们总在试图运用多种方法和手段,力求从定性推断到定量、定位, 从静态到动态地研究掌握矿体地质特征的变化性和相对的规律性稳定性,并为深入的矿产 勘探与开发实践服务。 矿体变异性,又称矿