浅析矿山地质工作在大新锰矿矿山生产中的重要作用

摘要：文章通过阐述大新锰矿地下开采目前存在的问题，提出加强运用地质技术对地下开采指导作用，矿山的地质管理工作对矿山资源合理开发利用的意义。从而更好的达到服务生产、延长矿山服务年限的目的。

关键词：矿山地质; 地下开采; 大新锰矿

大新锰矿于1958年被发现，并被当地组织开采。广西锰矿公司于1963年进行了改造，1985年实施了年产30万t采矿工程。1992年建成投产。20世纪90年代后期，形成了年产30万t的露天矿开采和加工。1999年地下开采试验，经过技术改造和扩建实现年产60万t的地下开采项目。2014年矿山开展地采项目150万t/a的可行性研究，矿山生产能力不断扩大，2017年年度开采矿石总量达176万t。大新锰矿矿山的生产规模也逐年扩大，在矿山开采阶段，矿山地质工作得到了规划和继续正常生产，合理利用了矿山资源。为扩大矿山开采规模、延长矿山服务年限起着重要作用。

1.矿山区域地质概况

大新锰矿矿区位于大新县西部，行政区域划属大新县下雷镇管辖。矿区有公路通往大新、靖西、崇左等县城。矿区至大新县城61公里，至靖西县城58公里，合那高速至崇左站约110公里。交通尚方便。本区域出露地层从老至新有寒武系、泥盆系，石炭系、二叠系、三叠系及第四系。以泥盆系分布最广，石炭系次之，第四系不发育。其中五指山组第二段为含锰岩段，由三层碳酸锰矿和二个夹层组成。

底部为Ⅰ矿层，以棕红色为主，部分灰绿、铁黑色。矿石构造下部多为条带状、豆状、鲕状，上部多为块状。风化后成为氧化矿，呈黑色、钢灰色。厚0～3.23m。

下部为夹层一，为硅质灰岩及少量硅质岩夹钙质泥岩。岩层呈浅灰至深灰色薄层状构造，厚0.09～29.17m，南翼为0.6～2.92m。风化后为硅至夹泥岩。

中部为Ⅱ矿层，以棕红色、绿色为主，部分以致密块状、薄层状、条带状为主，上部以鲕状及条带状为主。厚0～5.05m，平均2.38m。风化后为黑色及钢灰色氧化锰矿，夹土黄色泥质岩。

上部为夹层二，锰质泥灰岩或锰质泥岩，厚0～1.28m。呈灰、灰绿夹灰自色。块状、薄层状构造。风化后为薄层状含锰泥岩。

顶部为Ⅲ矿层，深灰至灰色，部分为暗灰绿色和浅肉红色，微—细粒结构。矿石构造以致密块状为主，下部常呈薄层，条带状。厚0.2～3.13m。风化后形成黑色、钢灰色氧化锰矿，类土黄色泥质岩物。

2.大新锰矿矿山开采现状

目前大新锰矿露天采区即将闭坑，矿量减少，将全部转入地下开采，但由于技术等原因，地下开采未能形成较大规模，无法保障足够的矿源。 地采开采技术要求相对露采高，深部矿体地质赋存比浅部变化复杂，进一步增加对矿石质量管控的难度，导致矿石质量有所下滑，单个批次的波动较大。地采开采中由于矿体受到地质构造的影响，褶皱、断层多而且变化复杂，容易造成回采过程中废石混入过多，采出矿石品位较低。大新锰矿地下开采配备了“六大系统”，排水系统是“六大系统”之一，但由于目前正处于丰水期，地采水量增多，加上地下采区正好处于山坳位置，部分地表水流入地下采区，造成排水系统难以及时排掉大量的水，一定程度上影响了生产。多年的地下开采，它使矿井形成了多个采空区，是矿山安全生產的隐患。人员或机械设备可能落入采空区，造成损坏和损失。目前，大新锰矿有大量的采空区，治理相对困难，已经成为大新锰矿地下开采的阻碍。

3.运用地质技术指导矿山生产

3.1 矿山地质工作的主要内容

在对矿山开发以及生产的过程中，矿山地质工作的重要性是不言而喻的，这也是矿山在进行生产之前的奠基工作。也是在矿山整个开发过程里起到的重要的作用。矿山地质工作的主要内容如下：

（1）生产勘探集约化勘探项目可以增加矿石储量，满足矿山生产需要。在露天矿开采中，在平台上设置沟槽，在露天矿开采或钻孔充填勘探剖面和勘探线上采用钻孔取样。在地下开采中，勘探与开采的结合是经常考虑的问题。在开采过程中，根据勘探、开采和采掘阶段的不同，勘探与开采的结合是不同的。

（2）矿山生产中的地质管理包括储量平衡和管理，能够保证矿山生产及作业计划确定、矿山采掘计划编制，从而正常均衡生产的重要问题。也能够反映采掘生产准备程度的生产矿量，对地下开采分为开拓矿量、采准矿量和备采矿量，露天开采只分开拓和备采矿量。采矿的贫化与损失的计算管理是保护资源、提高资源利用率的重要工作。在矿山采掘与采剥过程中，为了保证生产的安全和效率、减少贫化损失、选矿正常生产，地质工作要随时在坑道掘进、采坑剥离、矿石回采、配矿等各个环节给以及时指导。

（3）对各项采矿和探矿工程进行编录和取样，经综合整理编制为矿山生产所需的图件。

（4）矿产资源的保护与综合利用。在生产中，低品位矿石或表外矿石的利用，以及作为补充资源的废弃岩的利用，都将对充分利用矿山经济效益和资源发挥重要作用。。

3.2 以地质技术为指导，探采结合增加矿石储量

目前分公司即将全部转入地下开采，且开采的规模及难度也与日俱增。探采结合是将生产探矿与采矿相结合的工程布置形式，它具有工程量小，成本低，效果好的特点。目前北中部地下采开采与2016年初开采，属于新建工程。该工程的开采矿段为160-370m之间的矿体。北中部地下采区地质构造变化复杂，大、小断层发育，矿体形状不规则，产状不稳。运用地质技术，实行探采结合，当地质情况发生变化，地质专业技术员及时调整探矿布置，与采矿技术人员共同调整采矿工程。在开采掘进过程中跟踪取样和编录，在变化复杂区域进行加密勘探。相对目前在北中部4#串车斜井320中段开展探采结合的数据分析，对比初期勘探数据的储量，矿石储量有所增加。

3.3 以地质技术为指导，提高矿石采出品位

降低矿石贫化，是提高矿石采出品位的重要途径。根据地采开采地段矿体地质变化实际情况，采用合理的采矿方法，减少废石混入率。运用地质技术，加强对矿脉地质变化情况的勘察及分析，合理布置矿块，优化矿块开采技术参数和技术指标，断提高矿房回采率，降低矿石损失贫化，稳定并提高出矿品位，为下游生产提供相对稳定的锰矿石原材料。

3.4以地质技术为指导，优化治理矿山采空区

矿体中因开采而形成采空区，为了防止地表陷落，消除生产隐患，确保坑内作业人员安全，需及时的有计划地处理采空区的各种措施（如充填或放顶封闭等），这些处理工作谓之采空区处理。目前开采产生的采空区较多，测量数据不全，治理难度增大。可结合矿山实际工程地质条件，对采空区进行探测。可利用地球物理方法（如高密度电法、地震勘探、瞬变电磁法等）探测采空区的位置，再用三维激光扫描设备对采空区的形状、大小进行数字化和可视化，从而采取合理的治理方法。逐渐消除地下采空区对矿山安全生产的隐患。

3.5以地质技术为指导，预防地质灾害

多年的露天开采，采区边坡台阶数量增多，目前中部露天采场7#线最低台阶标高315m，到中央副井标高430m，西南露天采场33#线最低台阶标高385m，往西至35#线最高台阶标高560m。许多边坡随着常年雨水的冲刷，爆破的震动遭到不同程度的破坏，存在滑坡隐患。组织地质技术人员，详细查明边坡地质构造，岩层岩性分析，开展水文地质勘查。可以有效评估采区边坡稳定性，及时采取防护措施，可以有效预防山体滑坡造成地质灾害。

4.结束语

大新锰矿矿山地下开采是一个复杂的过程，随着开采深度的增加，前期勘探精度也随之减弱，开采难度不断增大。不断面临开采及技术难题，也对矿山的安全生产带来压力。必须综合开展矿山地质技术工作，全面掌握地形地质构造及变化情况，为矿山生产提供有效的地质依据。实现矿山资源的回收和利用最大化。

参考文献：

[1] 王建新，杨家谦等.广西大新县下雷矿区南部碳酸锰矿详细勘察地质报告[R] 南宁：广西第四地质队，1985.

[2] 杨言辰等.矿山地质学第二版[M] 武汉：地质出版社，2009.

[3] 罗毅莎，姚振巩.采空区的安全处理的对策措施研究[j] 采矿技术，2010，（04）

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