中國(guó)鐵礦山地質(zhì)勘查

1、中國(guó)鐵礦山地質(zhì)勘查新中國(guó)成立后，為了盡快滿足鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，很快地組建了地質(zhì)勘查隊(duì)伍，并圍繞鋼鐵工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目，在已知鐵礦產(chǎn)地，有重點(diǎn)地進(jìn)行了鞍山、包頭、大冶等地的鐵礦地質(zhì)勘查工作，揭開(kāi)了我國(guó)鐵礦勘查工作的新篇 章。通過(guò)近50年來(lái)的工作，全面的、系統(tǒng)的、大規(guī)模的勘查基本上查清了鐵礦資源分布格局及其特點(diǎn)，探獲了大量鐵礦儲(chǔ)量，為鋼鐵工業(yè)發(fā)展提供了可觀的鐵礦原料資源。同時(shí)培育了一支訓(xùn)練有素的鐵礦地質(zhì)勘查隊(duì)伍，掌握了一套鐵礦勘查技術(shù)方法，獲取了一批鐵礦地質(zhì)科研成果，提高了鐵礦地質(zhì)科學(xué)水平。?鐵礦勘查工作所取得的巨大成績(jī)和豐碩成果，完全有賴于國(guó)家對(duì)鐵礦勘查的重視和給予巨額投入。80年代以前鐵礦勘查

2、所投入的資金、 力量和工作量，均居所有金屬礦產(chǎn)之首。 從“二五”（19581962年）至“六五”（1981 1985年）期間，歷年都保持一支上萬(wàn)人的鐵礦專業(yè)隊(duì)伍。70年代，尤其是富鐵礦找礦與科研會(huì)戰(zhàn)期間，隊(duì)伍每年都在5萬(wàn)人以上；1978年最高達(dá)到12萬(wàn)人，占全國(guó)地質(zhì)職工總數(shù)的12.8%。?19501995年，全國(guó)用于鐵礦勘查的費(fèi)用總共37.8億元。機(jī)械巖心鉆探工程約為 3000萬(wàn)m,及大量槽探、井探、坑探等工程。 （一）鐵礦地質(zhì)勘查階段的劃分?我國(guó)對(duì)鐵礦的勘查工作，根據(jù)勘查性質(zhì)、任務(wù)和目的，基本上分為普查找礦（初步普查）、詳細(xì)普查（礦區(qū)評(píng)價(jià)或初步勘探）、礦區(qū)勘探（詳細(xì)勘探）3個(gè)階段：?1.普查

3、找礦階段?在1/20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)重要的遠(yuǎn)景地段開(kāi)展1/5萬(wàn)、1/2.5萬(wàn)、1/1萬(wàn)地質(zhì)調(diào)查和物探、化探普查；或者對(duì)已知礦化點(diǎn)、群眾報(bào)礦點(diǎn)和物化探異常區(qū)進(jìn)行礦點(diǎn)檢查。這一勘查階段通過(guò)對(duì)已發(fā)現(xiàn)的鐵礦點(diǎn)或異常區(qū)進(jìn)行較大比例尺的地質(zhì)測(cè)量（調(diào)查），查明區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、巖漿巖情況；掌握鐵礦體規(guī)模、 產(chǎn)狀、分布；初步弄清鐵礦石品位、有益有害組分。在一般鐵礦床中，當(dāng)?shù)V石中的硅酸鐵、硫化鐵和碳酸鐵等非工業(yè)用鐵含量 超過(guò)1%-3%寸，將會(huì)影響鐵礦的利用。因此，在普查找礦階段雖不作選冶試驗(yàn)，但要用類比方法評(píng)價(jià)鐵礦石的 工業(yè)利用意義。當(dāng)然，如果鐵礦石的組分復(fù)雜和礦物粒度細(xì)，國(guó)內(nèi)又沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)，也可以進(jìn)

4、行實(shí)驗(yàn)室流程試 驗(yàn)和其他方法可選性試驗(yàn)。?從整個(gè)地質(zhì)勘探工作階段的性質(zhì)來(lái)看，普查找礦主要是解決“有沒(méi)有礦和礦在哪里”的關(guān)鍵問(wèn)題，提出可供 進(jìn)一步工作和詳細(xì)普查的意見(jiàn)，是鐵礦地質(zhì)勘查中極為重要的工作。?2.詳細(xì)普查階段?在普查找礦基礎(chǔ)上， 通過(guò)大比例尺地質(zhì)調(diào)查查明礦床賦存條件；采用物探詳測(cè)或精測(cè)進(jìn)一步圈定和研究異常；通過(guò)系統(tǒng)工程揭露，查明礦體規(guī)模、分布和產(chǎn)狀；布置系統(tǒng)采樣和樣品分析，詳細(xì)研究鐵礦石物質(zhì)成分、有益組 分和有害組分的含量；充分地研究礦石的可選性能和開(kāi)采技術(shù)條件等。工作重點(diǎn)是詳細(xì)查明、圈定鐵礦體，研究 礦體地質(zhì)特征，按照規(guī)范要求劃定各種礦體 （塊）邊界，對(duì)礦石選冶試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室流程做系統(tǒng)

5、研究，評(píng)價(jià)礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和外部開(kāi)采技術(shù)條件等。詳查階段是為礦區(qū)勘探階段做好準(zhǔn)備。但根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)和市場(chǎng)需要，不 一定都轉(zhuǎn)入礦區(qū)勘探。?3.礦區(qū)勘探階段?鐵礦地質(zhì)勘探階段，是在詳細(xì)普查工作基礎(chǔ)上，更詳細(xì)研究礦體地質(zhì)特征。按照國(guó)家儲(chǔ)量管理委員會(huì)制訂的 規(guī)范要求，以及礦山開(kāi)采部門確定的工業(yè)指標(biāo)，正確圈定工業(yè)鐵礦體。詳細(xì)查明鐵礦石質(zhì)量、數(shù)量和空間分布，研究鐵礦床的開(kāi)采和利用技術(shù)條件，進(jìn)行礦床地質(zhì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證等。礦區(qū)勘探使用大量的深部勘探工程，例如鉆探和坑探，全面系統(tǒng)地查明礦體規(guī)模、產(chǎn)狀、形態(tài)、有益有害組分含量和空間分布，以及礦石品級(jí)和加工性能， 根據(jù)生產(chǎn)需要求取各類礦石儲(chǔ)量，為礦山開(kāi)發(fā)建設(shè)提交鐵

6、礦勘探報(bào)告。?鐵礦地質(zhì)勘查工作的 3個(gè)階段，在具體工作中有時(shí)不易截然分開(kāi)，各階段任務(wù)雖然明顯不同，但又彼此之間 互相聯(lián)系，在地質(zhì)勘查中，一般是從實(shí)際出發(fā)，靈活掌握和應(yīng)用。（二）鐵礦地質(zhì)勘查的技術(shù)和方法?1.鐵礦地質(zhì)勘探類型和探礦工程密度?在鐵礦地質(zhì)勘探中，按照經(jīng)濟(jì)的原則使用探礦工程控制礦體，首要的是確定探礦工程密度。依據(jù)礦體分布范 圍、規(guī)模大小、形態(tài)變化、構(gòu)造復(fù)雜程度和礦石質(zhì)量變化情況等，也就是按照控制礦體難易程度，將鐵礦床劃分 為I、n、出、W四種勘探類型，然后分別不同勘探類型采用不同的工程密度布置工程，以控制鐵礦體的變化和 圈定礦體（表3.2.9）。?在我國(guó)鐵礦地質(zhì)勘探工作中，常常采用經(jīng)驗(yàn)

7、法、類比法、勘探線剖面精度分析法、稀空法、探采資料對(duì)比法確定勘探類型及勘探工程網(wǎng)度。近年來(lái)開(kāi)始采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析法來(lái)確定礦床的勘探網(wǎng)度，其中地質(zhì)類比法是經(jīng)常采用的方法。我國(guó)已知鐵礦中，第I類型有受變質(zhì)沉積成因的南芬鐵礦、海相沉積成因的龐家堡鐵礦；第n類型 有巖漿成因的攀枝花鐵礦，水廠、梅山和大頂鐵礦因形態(tài)簡(jiǎn)單、品位變化小，也屬此類型；第m類型有大冶鐵山、金嶺、西石門、姑山鐵礦等，一般是接觸交代型和陸相火山巖型鐵礦床；第W類型鐵礦規(guī)模小，形態(tài)復(fù)雜，產(chǎn)狀 變化大，礦石質(zhì)量和數(shù)量分布不穩(wěn)定、不連續(xù)等。鐵礦床勘探類型劃分依據(jù)見(jiàn)表。?2.鐵礦地質(zhì)勘探程度和深度?鐵礦勘探的深度要根據(jù)礦山建設(shè)和生產(chǎn)實(shí)際要求來(lái)

8、確定。根據(jù)我國(guó)當(dāng)前開(kāi)采技術(shù)條件，鐵礦勘探深度一般為300500ml垂深大于500m的礦體以稀疏鉆孔控制其儲(chǔ)量遠(yuǎn)景，為礦山總體規(guī)劃提供資料。鐵礦勘探規(guī)范中所確定的深度，是按礦山開(kāi)采下降速度每年10m深，服務(wù)年限30年計(jì)算的，因此從礦床露頭起向下延深300ml即為礦床的勘探深度。大型礦床勘探要分期、分階段進(jìn)行，防止過(guò)早勘探而造成浪費(fèi)；礦床地質(zhì)勘探應(yīng)以探明礦山第 一期設(shè)計(jì)規(guī)模所需要的各級(jí)儲(chǔ)量為原則。?在鐵礦地質(zhì)勘探中，因要滿足礦山設(shè)計(jì)對(duì)地質(zhì)資料和礦產(chǎn)儲(chǔ)量的需要，故對(duì)礦體不同部位應(yīng)確定不同的勘探 控制程度。通常將鐵礦儲(chǔ)量劃分為A、B、C、D四個(gè)級(jí)別：A級(jí)儲(chǔ)量供礦山編制采掘計(jì)劃用，一般由礦山生產(chǎn)部門勘探

9、；B級(jí)儲(chǔ)量是地質(zhì)勘探階段取得的高級(jí)儲(chǔ)量，分布于礦山建設(shè)的首采地段；C級(jí)儲(chǔ)量是礦山設(shè)計(jì)的依據(jù)，其勘探工程密度較 B級(jí)儲(chǔ)量控制稀疏；D級(jí)儲(chǔ)量是由稀疏探礦工程控制，只能作為礦山遠(yuǎn)景規(guī)劃或進(jìn)一步勘探的 依據(jù)。?在地質(zhì)勘查的不同階段，以及不同類型礦床，各種級(jí)別的儲(chǔ)量比例要求不同：礦區(qū)勘探階段，鐵礦床B級(jí)儲(chǔ)量要達(dá)到10320% B+C級(jí)儲(chǔ)量要達(dá)到50%礦區(qū)詳查階段一般不要求 B級(jí)儲(chǔ)量，其中，C級(jí)儲(chǔ)量占主要比例，D 級(jí)儲(chǔ)量占10330%礦體比較復(fù)雜的礦床，只要求探明C+D級(jí)儲(chǔ)量，C級(jí)儲(chǔ)量占全部?jī)?chǔ)量的 40哪口可。在主要勘探區(qū)段或第一期開(kāi)采范圍以外的礦體或區(qū)段，只用稀疏工程配合物探方法大致查明礦體規(guī)模、形態(tài)和

10、分布范圍， 控制D級(jí)儲(chǔ)量，作為今后擴(kuò)大礦山規(guī)模和延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限的依據(jù)。?3.鐵礦勘探技術(shù)要求?為確保鐵礦地質(zhì)研究程度，提供可靠的地質(zhì)資料，各項(xiàng)地質(zhì)技術(shù)工作均要遵循有關(guān)勘探規(guī)范，使勘探工作質(zhì)量保證有章可循，達(dá)到規(guī)定的要求指標(biāo)。例如礦區(qū)地質(zhì)圖比例尺要達(dá)到1/10001/5000,地質(zhì)底圖必須采用國(guó)家測(cè)地坐標(biāo)系統(tǒng)的相應(yīng)比例尺正規(guī)地形底圖；地質(zhì)測(cè)量的填圖密度要符合相應(yīng)比例尺要求，并結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)復(fù)雜程度確定每平方公里觀測(cè)點(diǎn)；磁性鐵礦床必須運(yùn)用磁力勘測(cè)方法對(duì)礦區(qū)（體）進(jìn)行不同精度的地磁測(cè)量，對(duì)鉆孔要運(yùn)用三分量磁測(cè)井工作；探礦工程，包括探槽、淺井、坑道、鉆孔必須根據(jù)礦體產(chǎn)狀、形狀和地形條件正確使用，合理配

11、布，每種工程都應(yīng)以最大交角穿透礦體；鉆探工程要有嚴(yán)格質(zhì)量要求，如礦心采取率(包括頂、底板5m范圍內(nèi)的圍巖)不得低于75%巖心平均采取率不得低于 65嗡。 ?查明鐵礦石質(zhì)量是勘探中最主要的地質(zhì)工作，所有勘探工程的目的就是最大限度地穿切礦體并系統(tǒng)采取礦樣。因此，礦石的樣品采取、加工和測(cè)試都有明確規(guī)定，以保證樣品及化驗(yàn)結(jié)果的可靠性和代表性。其中： ?(1)基本分析？?主要查明礦石中鐵組分含量，要求按礦石類型分段連續(xù)取樣，一般樣長(zhǎng)12nli槽井和坑道采樣一般用刻槽法，斷面規(guī)格5cmX 2cm或10cmX 3cm=基本分析項(xiàng)目為全鐵(TFe),但當(dāng)硅酸鐵、硫化鐵及碳酸鐵含量達(dá)到5%寸，應(yīng)增彳磁性鐵(mF

12、e),用mFe圈定礦體，并用來(lái)圈定氧化礦體界線。對(duì)礦石中的伴生有用組分、 有害雜質(zhì)、造渣組分等，應(yīng)根據(jù)其含量變化和工業(yè)指標(biāo)要求，確定是否做基本分析或組合分析。?(2)組合分析？?查明有益、有害組分含量與分布，并計(jì)算伴生組分的含量。組合樣須分礦體、礦石類型等按工 程組合，重量一般為 100200g,從基本分析樣的副樣中按樣長(zhǎng)比例提取。分析項(xiàng)目一般根據(jù)光譜全分析和化學(xué) 全分析結(jié)果確定，分析項(xiàng)目主要是 SiO2、S、P等。?(3)光譜全分析？?及化學(xué)全分析前者是了解礦石和圍巖中的元素及其大致含量，以作為確定化學(xué)全分析項(xiàng)目的依據(jù)，樣品從礦體不同部位及不同礦石類型樣品中采取。后者是定量查明各種礦石類型中

13、主要元素及其組分含量，以確定鐵礦石的性質(zhì)與特點(diǎn)，它是在光譜全分析及巖礦鑒定基礎(chǔ)上進(jìn)行的。樣品或從組合分析副樣中提取，或單獨(dú)采集有代表性的樣品。每種礦石類型一般需做13件，全分析總和應(yīng)在 99.3%100.7%范圍以內(nèi)。?(4)物相分析？?主要是利用物理化學(xué)相分析方法，確定鐵礦石中鐵的賦存狀態(tài)、含量及分配率，以確定礦石的自然分帶，為確定礦石選冶工藝及條件提供依據(jù)。鐵礦物相分析一般分析磁性鐵、硅酸鐵、碳酸鐵、硫化鐵及赤 褐鐵礦5個(gè)類別。?(5)單礦物分析？?查明礦石中鐵礦物化學(xué)成分，伴生有用組分的賦存狀態(tài)及分布規(guī)律，主要為工業(yè)利用確定選冶流程。易分選的單礦物樣一般重220g。?鐵礦石樣品加工要按

14、Q=Kd2公式進(jìn)行，并抽3%- 5%羊品進(jìn)行內(nèi)檢，樣品縮分誤差不大于 3%化學(xué)測(cè)試的質(zhì)量 要進(jìn)行內(nèi)、外檢查，以確定基本分析的偶然和系統(tǒng)誤差。內(nèi)檢數(shù)量要達(dá)到10%外檢數(shù)量要達(dá)到 3%5%樣品總數(shù)較少時(shí)，必須不少于 30件。鐵礦石的化學(xué)分析和物相分析允許偶然誤差不能超過(guò)“規(guī)范”的規(guī)定。?為確定礦石工業(yè)利用性能和選冶加工工藝流程，凡需選礦石均應(yīng)采取選礦試驗(yàn)樣。詳細(xì)普查階段和礦區(qū)勘探 階段都應(yīng)進(jìn)行可選性試驗(yàn)及流程試驗(yàn)。選礦試驗(yàn)結(jié)果是評(píng)價(jià)鐵礦床工業(yè)價(jià)值及確定含量計(jì)算工業(yè)指標(biāo)的依據(jù)，選礦試驗(yàn)樣必須具有充分的代表性。實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)樣品重量一般為數(shù)噸，半工業(yè)和工業(yè)試驗(yàn)所需樣品重量隨著試驗(yàn)工廠的生產(chǎn)規(guī)模和試

15、驗(yàn)時(shí)間而定。選礦試驗(yàn)一般由勘探單位負(fù)責(zé)進(jìn)行，半工業(yè)試驗(yàn)由勘探單位和工業(yè)部門配合進(jìn)行，工業(yè)試驗(yàn)則由工業(yè)部門負(fù)責(zé)進(jìn)行。?礦床開(kāi)采技術(shù)條件的查明和研究是鐵礦勘探工作中的重要環(huán)節(jié)。在工作中要測(cè)定礦石和近礦圍巖的物理技術(shù) 性能，為鐵礦開(kāi)采提供必要的技術(shù)參數(shù)：包括體重、塊度、濕度、孔隙度、松散系數(shù)和安息角等。其中，鐵礦石 的大、小體重也是儲(chǔ)量計(jì)算的重要參數(shù)，按“規(guī)范”規(guī)定鐵礦石體重測(cè)定，小體重測(cè)定每一種類礦石不得少于 30件；大體重測(cè)定，每件(次)體積不彳#小于0.125m3。?鐵礦床地質(zhì)勘探最終工作要進(jìn)行儲(chǔ)量計(jì)算?？碧诫A段計(jì)算儲(chǔ)量所采用的工業(yè)指標(biāo)不同于普查和詳查階段所采用的通用指標(biāo)，而要由地質(zhì)勘探部門根

16、據(jù)各個(gè)礦床地質(zhì)實(shí)際資料來(lái)確定邊界品位、工業(yè)品位、可采厚度和夾石剔除厚度等，并經(jīng)工業(yè)利用部門和有關(guān)上級(jí)部門審定批準(zhǔn)，然后根據(jù)批準(zhǔn)下達(dá)的指標(biāo)圈定礦體和計(jì)算礦石儲(chǔ)量。通常應(yīng)嚴(yán)格按照指標(biāo)圈定礦體，并選擇最合理和正確的儲(chǔ)量計(jì)算方法，按礦體、分礦石類型劃分各類邊界和塊段， 分別計(jì)算其儲(chǔ)量和平均品位，同時(shí)計(jì)算能綜合回收利用組分的儲(chǔ)量，劃定采空區(qū)和氧化帶深度等。?4.礦區(qū)水文地質(zhì)勘查技術(shù)要求?鐵礦地質(zhì)勘查各個(gè)階段均需開(kāi)展水文地質(zhì)工作。普查階段在分析區(qū)域水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上， 結(jié)合礦區(qū)水文、地貌和地質(zhì)特征，一般評(píng)述礦區(qū)水文地質(zhì)條件；詳細(xì)普查階段則需開(kāi)展相應(yīng)的礦區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查及簡(jiǎn)易水文觀測(cè)工作；礦區(qū)勘探階段則需部

17、署礦區(qū)水文地質(zhì)詳查和專門水文地質(zhì)工作。礦區(qū)水文地質(zhì)工作是在研究區(qū)域水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，查明礦床充水原因，礦床水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度，礦區(qū)含水層各種特征和富水性。通過(guò)專門的水文地質(zhì)工程及抽水試驗(yàn)，取得可靠的水文數(shù)據(jù)。正確計(jì)算和預(yù)計(jì)礦坑（井）的最大涌水量，以便提供研究礦床開(kāi)拓 方案、開(kāi)采方法、礦山用水和防水措施。?5.礦山開(kāi)采技術(shù)條件的研究要求?該項(xiàng)研究主要是在礦區(qū)勘探階段實(shí)施。要求查明巖、礦石性質(zhì)和構(gòu)造破碎帶對(duì)礦山開(kāi)采的影響；測(cè)定礦體和 礦體頂、底板巖石的力學(xué)物理性質(zhì)，包括礦石技術(shù)物理特性，礦體頂、底板巖石的穩(wěn)定性，巖石硬度，抗壓、抗 拉和抗剪強(qiáng)度；確定和計(jì)算開(kāi)采剝離比、幫坡角、貧化率；確定氧化帶及其他不利開(kāi)采條件等。要根據(jù)鐵礦區(qū)地 質(zhì)條件，分析確定礦床工程地質(zhì)類型和復(fù)雜程度，以便進(jìn)一步開(kāi)展工程地質(zhì)勘查工作。對(duì)礦山可能帶來(lái)的環(huán)境污染和人為災(zāi)害做出預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，以及一切對(duì)礦山生產(chǎn)建設(shè)有影響的因素，都要在地質(zhì)勘探階段給予充分的估計(jì)和預(yù)測(cè)。?6.礦床技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)要求?根據(jù)地質(zhì)勘探提供的地質(zhì)資料、探明儲(chǔ)量和礦床技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，對(duì)礦床未來(lái)工業(yè)開(kāi)發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行全 面、系統(tǒng)、確切的評(píng)價(jià)，以及論證礦山建設(shè)的合理性，保證鐵礦山基建投資的可靠，預(yù)估礦床未來(lái)開(kāi)發(fā)利用的經(jīng) 濟(jì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效果。在鐵礦床的技術(shù)經(jīng)