铁矿地质勘查的技术和方法研究_侯勇.pdf

110地质勘探Geological prospecting铁矿地质勘查的技术和方法研究侯勇摘要：为提高铁矿地质勘查水平，本文对铁矿地质勘查类型与探矿工程密度进行研究，提出铁矿地质勘查的技术要点，例如地质测量方法、重砂测量方法、地球化学探矿方法应用要点等，可以确保铁矿地质勘查质量与效率得到双重提升，进一步提高铁矿资源的开采与利用效率，以期为相关人员提供参考。关键词：铁矿；地质勘查；地质测量方法；重砂测量方法；地球化学探矿方法我国矿产资源特别丰富，但是，在不同区域，矿产资源分布存在不均匀现象，部分区域的煤矿储量比较大，部分地区的铁矿与稀土资源较为丰富，所以，在实际勘查工作当中，勘查人员需要提前进行布局，并结合该地区矿产资源的实际分布情况，综合考虑宏观需求，采取科学的地质勘查技术与方法，在此背景下，本文主要分析铁矿地质勘查技术要点与注意事项，内容如下。1 背景分析为有效提升矿产资源的开采效率，实现安全挖掘目标，促进铁矿勘探和挖掘可以长期稳定发展，在铁矿资源开采前，做好相应的勘查工作特别重要，要求相关人员做好一系列的准备工作，全面了解铁矿埋藏区域的地形地貌特征，包括土层与岩石层的具体情况，合理配备相关器材。与此同时，勘查人员还要结合该地区的自然条件，制定出完善的勘查规划，通过制定出科学的勘查计划，可以保证铁矿资源得到合理的开发与挖掘。当前时期，在铁矿金属资源开挖与利用环节，勘查人员需要根据铁矿特征进行合理区分，常见的划分标准主要包含矿石外部形态、矿石在地下的分布情况，包括铁矿石构造与体积等，按照有关标准要求，将矿石分成复杂类型、一般类型与简易类型等，由于铁矿石类型不同，其具备不同特征，通常来讲，针对复杂种类铁矿石，其性质不稳定，无法长时间保持固定形态，受外界环境因素影响比较大，其在地下埋藏位置和具体储量无法准确判断。对于一般种类的铁矿石，会和地壳深处岩浆存在密切联系，而简单种类铁矿石，会经过地壳岩石上升和下降的地壳运动形成。2 铁矿地质勘查类型与探矿工程密度2.1勘查类型结合铁矿地质勘查工作的具体开展情况能够得知，勘查人员需要遵守经济性勘查原则，采取探矿工程控制矿体，首先要确定出探矿工程的具体密度，结合矿体的实际分布范围，包括具体规模，以及形态变化等一系列条件，按控制矿体的难易程度，可以将铁矿床划分成I、II、III、IV等几种勘探类型，结合具体的勘探类型，采取相应的工程密度布置方法，进而更好的圈定矿体分布区域。2.2探矿工程密度根据铁矿地质勘探工作的具体开展情况能够得知，通过采取经验法、类比法与勘探线剖面精度分析方法等，合理确定出铁矿勘探网度。最近几年以来，勘查人员逐渐采取数理统计方法，确定出铁矿床的具体勘探网度，地质类比法应用最多。在我国现有的铁矿当中，第I类型有受变质沉积成因的南芬铁矿，第II类型主要包含攀枝花铁矿，第III类型包含西石门和姑山铁矿等等，通常是接触交代型与陆相火山岩型铁矿床，第IV类型的铁矿规模比较小，形态较为复杂化，其实际产状变化较大，矿石质量与数量分布范围广，具有不连续的特点。3 勘查技术3.1合理确定勘探深度一般来讲，铁矿勘探深度需要结合矿山建设与实际生产要求来确定，结合当前时期铁矿开采条件能够得知，铁矿的勘探深度主要在300m 500m之间，垂深超过500m的矿体，主要以稀疏钻孔来预测其具体储量情况，进而为矿山的整体规划提供良好依据。根据铁矿勘探规范可以得知，已经明确其具体勘探深度，主要由矿山开采下降速度来决定，所以，矿床露头起逐渐向下延伸300m，此深度为铁矿床的实际勘探深度。如果矿床的规模比较大，在实际勘探工作当中，勘查人员可以分阶段进行，避免过早勘探引起浪费。在铁矿地质勘查工作当中，为更好满足矿山设计对地质资料与矿产储量的具体需求，针对矿体的不同部位，需要合理确定出勘探控制程度，一般将铁矿储量划分成A、B、C、D等四个级别，其中，A级储量主要是供矿山制定采掘计划使用，通常由矿山生产部门负责勘探。B级储量属于地质勘探环节所获取的高级储量，分布在矿山建设首采区段，C级储量作为矿山设计的核心依据，其具体勘探工程密度和B级储量相比较来讲，较为稀疏。D级储量主要由稀疏探矿工程来控制，仅可以作为矿山未来规划或者继续深入勘探的重要依据。111地质勘探Geological prospecting针对铁矿地质勘查不同阶段，不同级别的实际储量比例要求存在一定差异，在矿区勘探初始环节，铁矿床B级储量可以达到10%20%左右，B+C级储量需要达到50%左右，在矿区详查环节，不要求B级具体储量，C级储量占比最大，D级储量占据10%30%左右。如果铁矿床内部组成比较复杂，仅需要探明C+D级储量即可，C级储量需要占据全部储量的40%。在核心勘探区域，或者第一期开采范围之外的矿体，仅需要采取稀疏工程配合物探方法，进一步了解矿体具体规模，包括其形态与实际分布范围，有效控制D级储量，以此作为矿山扩大勘探规模或者延长服务年限的依据。3.2明确技术要求为保证铁矿地质勘查工作可以有序进行，提升地质资料的精确性与合理性，在铁矿地质勘查环节，有关人员需要认真遵守行业规范，进一步提高铁矿的勘查质量，比如，矿区地质图的比例尺保持在1/1000 1/5000之间，地质底图需要采取国家测地坐标系统相应比例尺正规地形底图。地质测量填图密度要满足比例尺要求。同时还要根据矿区地质的实际复杂程度，科学确定出观测点数量。针对磁性铁矿床来讲，需要采取磁力勘测方法，针对矿区实施不同精度地磁测量，针对钻孔，需要采取三分量磁测井作业方法，探矿工程项目主要包含探槽与浅井等，故有关人员需要结合矿体的产状、形状与当地地形条件，科学配布，针对不同项目，均需要以最大交角来穿透矿体。钻探工程具备较为严格的质量要求，比如，矿心的采取率不宜低于75%，岩芯的平均采取率不宜低于65%。详细查明铁矿石质量，是勘查工作当中的核心内容，全部勘探工程的基本目标是最大限度穿切矿体同时系统采取矿样，所以，合理进行矿石样品的有效采取、加工与测试，能够取得较好效果，可以显著提高样品和最终化验结果的精确性与合理性，勘查人员具体可从以下几方面入手：第一，加强基本分析。通过做好基本分析工作，可以有效查明矿石内部的铁组分实际含量，同时按照规定要求，以及矿石类型，采取分段连续取样方式，通常来讲，样长为1m 2m，槽井与坑道采样通常采取刻槽方法，断面规格为5cm*2cm，也可以采用10cm*3cm。基本分析项目是全铁，如果硅酸铁和硫化铁，包括碳酸铁的含量达到5%，需要增加磁性铁分析，采用磁性铁来圈定矿体，同时用于圈定氧化矿体界线。针对矿石内部的伴生有用组分与有害杂质，包括造渣组分等等，需要结合其具体含量变化与工业指标要求，确定其是否需要进行基本分析或者组合分析。第二，加强组合分析，进一步了解有益与有害组分含量的分布情况，同时计算出伴生组分的具体含量，组合样主要分成矿体、矿石类型，并按照工程进行有效组合，重量在100g 200g之间，在基本分析样的副样当中按照样本长比例进行有效提取，分析项目通常需要按照光谱全分析与化学全分析结果来确定，分析项目主要包含二氧化硅与硫等。第三，光谱全分析。通过加强全光谱分析，可以帮助相关人员更好了解矿石与围岩当中的元素和其具体含量，以此作为确定化学全分析项目的重要依据，样品从矿体的不同部位和不同矿石类型样品当中提取。同时，采取化学全分析，主要是定量查明各类矿石类型当中的重点元素和组分含量，进而更好确定铁矿石特点和性质，其主要以光谱全分析为基础。样品或者从组合分析副样当中直接提取。第四，物相分析。主要采取物理化学相分析方法，合理确定出铁矿石当中铁的实际赋存状态，包括其具体含量和分配率，进而更好的确定出矿石自然分带，为确定矿石选冶工艺和条件提供良好依据。第五，单矿物分析。查明矿石内部的铁矿物化学成分，伴生有用组分赋存状态和具体分布规律，主要是为工业利用确定选冶流程，易分选单矿物样重量在2g 20g之间。为了合理确定出矿石工业实际利用性能与选冶加工流程，凡是需选矿石，均需要采用选矿试验样，向详细普查阶段与矿区勘探阶段，均需要开展可选性试验和流程试验，结合选矿试验结果能够有效评价出铁矿床的工业价值，同时确定其具体含量，以此作为计算工业指标的重要依据，选矿试验样需要具备良好代表性。实验室扩大连续试验样品的重量通常为数吨，半工业与工业试验所需的样品重量伴随试验工厂的具体生产规模与试验时间来确定，选矿试验通常由勘探单位来负责，半工业试验主要由勘探单位与工业部门共同配合完成，工业试验主要由工业部门负责。根据铁矿床地质勘探现状能够得知，详细计算具体储量特别重要，在铁矿勘探环节，有关人员需要详细计算出具体储量，并结合相关工业指标，确定出边界品位与工业品位，经过工业利用部门与上级部门的审定批准之后，结合批准下达的指标圈定矿体，计算出矿石的实际储量。通常来讲，相关人员需要认真按指标圈定矿体，同时选择合理的储量计算方法，按照矿体、分矿石类型，划分出具体边界与地段，准确计算出可以综合回收利用组分储量，划定出采空区与氧化带深度。3.3 水文地质勘探要求在普查环节，有关人员需要结合该区域的水文地质条件加大分析力度，并根据特定区域水文环境，包括具体地质，对矿井水文地质条件进行严格检查，在矿业勘探环节，工作人员需要全面了解矿井水文地质调查与水文地质调查数据，根据该地区的实际环境，找到矿床形成的具体原因，由于矿床水文地质条件比较复杂，故相关人员还要开展抽水试验，进而获得更加精确、可112地质勘探Geological prospecting靠的水文数据，并合理计算出实际涌水量，采用正确采矿方法，制定出完善的防水措施。3.4合理选择勘查方法3.4.1地质测量方法所谓地质测量方法，主要指的是将作业区内部的地层、岩浆岩、构造和矿床地质特征填绘在比例尺相适应地形图当中，结合成矿规律与各类找矿信息，加强矿床勘查力度，此种方法是提升矿床勘查水平的主要方法，通过合理观察并获取大量的地质信息，可以更为全面、系统地了解出矿床具体内容，进而采取科学的找矿方法。地质测量方法应用流程如下：了解矿区的成矿地质条件、明确具体控矿因素、确定成矿标志，总结以往的成矿规律，并加强成矿预测，确定出找矿有利区段，根据找矿区段内部地表露出的矿体特点，加强客观评价，配合采用物探与钻探等方法加大勘查力度。3.4.2重砂测量方法重砂测量方法的具体工作原理是：矿源母体遭受风化剥蚀之后，会形成重砂矿物，历经搬运、分选、沉积等一系列作用之后，分布范围明显扩大，可以形成容易被发现的重要找矿标志，从而通过具体找矿标志，快速找到原生的矿体，此种方法通常需沿水系和山坡，抑或是海滨区域针对疏松沉积物进行合理取样，然后带回到实验室开展重砂分析，根据工作区域的地形地貌条件，快速找到其他找矿标志等多项资料，确定出重砂异常区域，为后期的寻找原生矿床提供良好依据。当前时期，重砂取样布置方法主要包含水系法、水域法与测网方法等等，而重砂样品的采集方法主要包含浅坑方法、刻槽方法等等。3.4.3地球化学探矿方法地球化学探矿方法，主要指的是利用调查相关元素在地壳当中的分布和集中规律，快速找到矿床，通过合理应用化学探矿方法，可以结合采样对象特点，将其分成以下几种方法：第一，岩石测量方法。针对岩石、古废石堆、断裂的碎屑物等进行合理采样，对地质体的实际含矿性进行合理评价，找到盲矿体。第二，土壤测量方法。针对残坡积层土壤与矿帽进行合理取样，找到松散层覆盖下部的矿体。第三，水系沉积物测量方法，针对水系沉积物和淤泥等，进行有效的取样，并结合区域地质填图加强区域勘探力度。3.5合理评价结合地质勘探与地质数据可以得知，通过有效探明储量与资源，开展合理评价，可以证明矿山建设的科学性与合理性，保证铁矿山基础设施正常运行，并预测出未来矿床的开发利用价值。针对铁矿山进行技术与经济评价，需综合考虑共生矿产与伴生矿产综合利用情况，提高矿山资源的保护效果，减少生态环境污染。3.6注意要点3.6.1分析铁矿主要组成成分为确保铁矿勘查工作的顺利进行，要求相关人员全面了解铁矿石的成分含量，工作人员所选择的矿石均需要进行有效挑