甘肃某金矿矿床工业指标论证.pdf

刘友龙（1988），男，工程师，730000甘肃省兰州市。甘肃某金矿矿床工业指标论证刘友龙辛培业朱明马腾飞（兰州有色冶金设计研究院有限公司）摘要矿床工业指标是矿床工业价值评价、矿体圈定、矿产资源储量估算的标准和依据。以甘肃某金矿为例，在综合分析矿床地质及开采技术条件的基础上，运用类比法和图解法确定边界品位，参照盈亏平衡原则论证确定最低工业品位，以此为基础拟定工业指标方案，对矿体进行试圈试算。再结合当前黄金市场价格条件，采用地质方案法对3套工业指标进行论证分析，最终选择出矿床的工业指标，以此为依据进行矿体圈定和储量估算，对提高矿山资源利用率及企业经济效益起到积极的作用。关键词金矿工业指标地质方案法技术经济DOI：10.3969/j.issn.1674-6082.2023.10.017Industrial Index Demonstration of a Gold Deposit in Gansu ProvinceLIU YoulongXIN PeiyeZHU MingMA Tengfei（Lanzhou Engineering&Research Institute of Nonferrous Metallurgy Co.，Ltd.）AbstractThe industrial index of the deposit is the standard and basis for the evaluation of the industrial value of the deposit，the delineation of the ore body and the estimation of the mineral resource reserves.Taking a gold mine in Gansu Province as an example，based on the comprehensive analysis of the geologicaland mining technical conditions of the deposit，the boundary grade is determined by analogy method andgraphic method，and the minimum industrial grade is determined by the principle of profit and loss balance.Based on this，the industrial index scheme is drawn up，and the ore body is tested and calculated.Combinedwith the current gold market price conditions，the geological scheme method is used to demonstrate and analyze the three sets of industrial indicators，and finally the industrial indicators of the deposit are selected.Based on this，the ore body delineation and reserve estimation are carried out，which plays a positive role inimproving the resource utilization rate and economic benefits of the mine.Keywordsgold mine，industrial index，geological scheme method，technical economy总第 654 期2023 年 10 月第 10 期现代矿业MODERN MININGSerial No.654October.2023矿床工业指标是评价矿床的工业价值、圈定矿体、估算矿产资源储量的标准和依据1，是一个动态指标2，是区分矿石与岩石、评价矿产资源储量规模、质量及其开采技术条件的最重要的基础指标，在矿产资源储量估算中起着至关重要的作用3。甘肃某金矿属于在生产的大型低品位矿床，前期采用露天开采，浅部资源消耗完后，拟转地下开采。鉴于该金矿属于低品位金矿床，并且开发规模、开采方式、选冶工艺、市场条件等均发生较大的变化，采用岩金矿床的一般工业指标难以反映其真实情况。为了充分利用矿产资源，合理圈定和估算资源储量，需对该矿工业指标进行重新论证4。1论证基础1.1建设条件矿区属秦岭山系的陇南山地低中山区，为侵蚀构造中低山和山间河谷地貌，海拔最高为2 140 m，最低为 1 710 m，相对高差 430 m，山地陡峭，平均坡度3040。矿区内气候温和湿润，年平均气温9.9；最高气温35.6，最低气温-20.1，年平均降水量488.20 mm，降雨主要集中在每年79月，冰冻期为11月至翌年3月。矿区交通较为便利，距县城约30 km，便于建设73现代矿业2023 年 10 月第 10 期总第 654 期人员、材料等的通行、运输。矿区附近水源充足，基本能满足生产和生活用水的需求；国家电网刘家峡电力已输送至矿区，区内电力资源充足，可满足矿山供电需要。尽管自然地理条件较差，但周边劳动力资源充足，能满足生产需求。1.2矿床地质特征矿区位于礼岷金矿带东部，出露的地层有中泥盆统李坝群、第三系及第四系，褶皱构造不发育，断裂构造极其发育，常由一系列相互平行断层与其间夹持的破碎岩石组成。除矿区南部处于中川花岗岩体北东边缘外，区内北西部还有黑云母花岗岩岩株。在长期构造岩浆演化及变质作用过程中，形成由构造岩浆热液控制的渗流热卤水充填交代金矿床。受构造控制明显，矿体主要富集于深大断裂旁的低序次断裂破碎带中。矿区分为8个矿段，共发现大小金矿体76条，其中主要矿体13条，次要矿体63条。矿带总体呈近东西向展布，由南到北依次呈阶梯式近平行排列，间距8750 m。矿体主要集中分布在矿区东部。金矿物在矿石中以粒间金、包裹金、裂隙金等形式存在，主要载金矿物为黄铁矿、毒砂、碳酸盐、硅酸盐等。矿石的结构具微鳞片变晶结构、隐晶状结构、微鳞片粒状变晶结构、变余泥质结构、粒状晶结构，矿石的构造主要为板状构造、浸染状构造。矿石类型多属于蚀变碎裂岩型的原生矿。1.3矿石选冶加工技术性能根据矿石工艺矿物学特征，区内矿石矿物组成的关系比较简单，技术性能较好，属易选矿石，采用常规浮选工艺进行选矿。原矿综合样金品位1.92 g/t，磨矿细度-0.074 mm为84.00%，一粗三精二扫闭路工艺流程；金精矿产率为6.66%，金精矿品位为23.15 g/t，金回收率为80.31%，尾矿中Au品位0.41 g/t。1.4矿床开采技术条件矿区属于侵蚀构造中低山和山间河谷地貌，矿体基本埋藏于矿区侵蚀基准面以上。自地表至2 000 m标高采矿设计方案为露天开采，大多矿段均可以利用地形条件自然排水，矿坑涌水量中等大。矿区水文地质条件中等。矿体围岩多以板岩类岩石为主，属软岩较软岩，岩体质量整体均差，硐室稳固性差较差，金矿体主要受断裂破碎带控制，地下水对岩石具软化和浸润作用。硐室在矿体中掘进，其稳固性差，易产生冒顶、坍塌等工程地质问题，须进行支护；矿区工程地质条件中等。矿区位于青藏高原北部地震区、宁夏龙门山地震亚区、武都天水地震带西亚带，矿区所在位置地震设防烈度为度，地震基本加速度值为 0.20g。区内存在地质灾害隐患，污染源主要为历史黄金堆浸矿渣、采矿废石及爆破粉尘等，应采取必要的措施进行防治。综合评价，该矿床为环境地质条件中等的矿床。2论证方法的选择矿床工业指标论证的方法主要有类比论证法、地质方案法及经济分析法5。当条件允许时可采用类比论证进行论证，但本金矿不适合采用该方法进行论证。根据工业指标的变化对矿体形态、完整性和规模是否敏感，可选用地质方案法或者经济分析法进行论证5。通过多指标方案试圈试算，工业指标的变化对矿体形态、完整性和规模的变化敏感度较高，因此，为了更加充分、合理地论证并推荐最优工业指标，论证方法选用地质方案法。3主要技术参数的选取3.1开采工艺参数选取根据地质勘查单位提供的资料，结合矿体的形态产状及埋深，适合采用地下开采方式进行开采，根据地形条件，采用的开拓方式为竖井开拓，开采顺序为由上至下，中段内沿矿体走向由一翼向另一翼后退式回采。矿体赋存于断层破碎带内，围岩稳固性较差，但矿石价值较高，拟采用充填采矿法，采矿贫化率8%、损失率8%。3.2选矿参数选取矿区将来采出的矿石均为原生矿，采用试验推荐的浮选工艺进行选矿：磨矿细度-0.074 mm 为84.00%，一粗三精二扫闭路工艺流程。最终获得金精矿，金精矿品位为22 g/t，金回收率为83.5%。3.3工业指标方案的选择3.3.1边界品位边界品位是界定矿与非矿的分界品位，是圈定矿体时对单个样品有用组分含量的最低要求2。边界品位实际上属于技术指标范畴，一般可采用类比法、统计法和图解法对边界品位进行综合分析和选择5。类比法有同类生产矿山类比法或尾矿品位类比法，采用尾矿品位类比法，一般情况下其值不大于尾矿品位的1.52倍3。根据尾矿中Au品位为0.41 g/t，因此单从技术的角度考虑，金矿的边界品位可介于0.610.82 g/t。采用统计法确定边界品位多适用于矿体与围岩界限不清、品位呈渐变过渡关系的矿床3。本矿床为构造破碎带控矿，矿体与围岩界线清晰，故统计法不74刘友龙辛培业等：甘肃某金矿矿床工业指标论证2023 年 10 月第 10 期适用。该矿床矿体与围岩界限清晰，亦可采用图解法确定边界品位。根据相关地质资料，对22 859个样品进行统计（不包括4 930个品位小于0.10 g/t的样品），根据统计结果绘制的品位-频数累计曲线见图1。从图1中可以看出，当最低工业品位指标取基本方案Au品位为1.50 g/t时，采用图解法确定对应的Au边界品位为0.70 g/t，与尾矿品位类比法计算结果相近。因此，根据尾矿品位类比法和图解法综合确定矿床边界品位为0.8 g/t。3.3.2最低工业品位最低工业品位指标是作为圈定工业上可利用矿体时对单个勘查工程（或单个块段）连续样段中主要有用组分平均含量的最低要求3，一般可参照盈亏平衡法计算结果确定。单位全成本费用303.25 元/t，资源税12.46 元/t，采矿贫化率8%，选矿回收率83.5%，金精矿含金属价格249 元/t，盈亏平衡品位按最终产品为金精矿含金属计算为1.52 g/t，可以作为最低工业品位的参考，因此，该矿的最低工业品位选1.5 g/t较为合理。3个方案的最低工业品位见表1。3.3.3开采技术指标鉴于矿体厚度中等、主矿体倾角 6085、矿体规模大的地质特征，根据拟定的采矿规模、采矿方法及可能采用的设备水平，确定3个方案的开采技术指标：最小可采厚度0.8 m，夹石剔除厚度2.0 m。当以上3个方案单工程矿体厚度小于最低可采厚度，但矿石品位较高时，可采用最低工业米百分值圈定矿体。4试圈试算结果对比按照表2确定的3套指标方案分别对矿体进行试圈试算，各方案圈算的金矿体地质资源量、矿体产状、规模等结果对比见表2。各方案品位-吨位曲线见图2。从以上3个指标方案的试圈试算对比结果表及品位-吨位曲线图中可以看出，随着品位的升高，矿石量逐渐减小。同时方案二圈定的主要矿体在走向、倾向上连续性对比方案一较差，但比方案三好。5技术经济对比分析根据当前黄金价格市场行情，财务基准收益率按12%计算，各项基本参数按照国家有关规定选择制定，3个方案的技术经济效益对比情况见表3。从以上技术经济比较中可以得出：方案二在年净利润、总净利润、动态投资回收期（含建设期）等经济指标上均优于其他2个方案，且其他2个方案动态75现代矿业2023 年 10 月第 10 期总第 654 期投资回收期大于服务年限，显然不合适；净现值、静态投资回收期、企业财务内部收益率等方面方案二优于方案一，略低于方案三。通过各项指标综合比较可知，方案二优于其他2个方案。6最终指标的确定通过比较可知，方案二各项经济指标整体上优于方案一、方案三，企业内部收益率高于基准收益率12%，经济上合理，综合分析认为方案二符合充分利用资源和企业获得良好经济效益的原则，技术上可行，经济上合理，论证推荐的矿床工业指标方案为方案二（表4），可以根据此工业指标进行矿体圈定，估算资源储量。7结论（1）本次推荐的工业指标是根据当前技术经济条件进行分析论证的，能够有效提高资源利用率和经济效益，比较符合该矿的实际情况。（2）工业指标的变化对本矿床矿体的形态、完整性及规模均敏感，故采用地质方案法进行论证分析，科学合理。（3）工业指标不是一成不变的，它是一个动态变化的指标，今后可根据技术条件、市场条件及建设条件的变化，对工业指标进行动态调整和管理，以便更合理充分地利用资源，保障矿山生产的合理经济效益。参考文献1中华人民共和国地质矿产行业标准.DZ/T02052020 岩金矿地质勘查规范 S.北京：地质出版社，2020.2万昌林，刘亮明，蔡爱良.矿床工业指标优化及其对矿山可持续发展的意义：以紫金山金矿为例 J.地质与勘探，2010，46（2）:285-290.3张富民.采矿设计手册矿产地质卷 M.北京:中国建筑工业出版社.1987.4万会，万贵龙，高利民.中国金矿矿床工业指标研究 J.地质调查与研究，2013，36（6）:100-103.5中华人民共和国地质矿产行业标准.矿床工业指标论证技术要求 S.北京：中华人民共和国自然资源部，2020.（收稿日期 2023-02-13）（上接第72页）2022年3月底为75.46万t），按照集约化生产原则和矿业公司下达的2022年度生产计划，确定残采期为 2 a，其中 2022 年采矿 68 万 t，2023 年16月回采剩余的22.26万t。4经济效益分析根据式（3）所示精矿成本与采出矿量之间的线性关系，2022 年采矿 68 万 t 对应的精矿成本估算852.01元/t。按照采矿68万t、原矿平均品位32%、采选比2.7计算，和睦山2022年精矿产量约为25.18万t，则估算利润约为4 461.6万元，仍然具有较好的经济效益。2023年采矿量仅有22.26万t，回采时间不足1 a，届时设备和人员可能会调动，其经济效益暂不进行预测。5结论（1）通过近3 a的生产数据，利用劳动生产率、回采强度和盈亏平衡分析预测残采期生产能力，根据矿山生产安排分配产能，并预测残采期经济效益。经矿山的生产实践表明，该残采期经济预测方法科学可靠，对其他矿山残采期经济效益预测具有借鉴意义。（2）根据预测结果，同时按照集约化生产原则和矿业公司下达的2022年度生产计划，安排2022年产能为68万t，2023年16月份回采剩余的22.26万t。（3）估算 2022 年精矿成本为 852.01 元/t，精矿产量约为 25.18 万 t，精矿价格 1 029.2 元/t，利润约为4 461.6万元。参考文献1李永，李庚辉，韩爽.本钢自有矿山资源供应保障分析及对策J.现代矿业，2020，36（12）:8-10.2董凯程，解联库，冯盼学，等.地下残矿高效回采技术研究 J.有色金属工程，2015，5（S1）:5-7，12.3李明珠.新民金矿采空区治理与残矿回收技术分析与研究 J.冶金管理，2022（5）:13-15.4曹俊.残矿回采方案研究与实践 J.采矿技术，2021，21（4）:18-20.5张立新，李天成，王磊.盈亏平衡分析在矿山项目技术经济评价中的应用 J.矿产勘查，2019，10（1）:131-135.（收稿日期 2023-02-25）76