矿产勘查理论与方法

矿产勘查理论与方法第1页/共53页第一节矿床勘探的基本要求和工作程序一.矿床勘探的基本要求第2页/共53页

一.矿床勘探的基本要求研究矿床（区）地质特征和矿山建设范围内矿体分布情况；勘探并研究矿体的外部形态和内部结构；研究矿石的物质成分和选冶性能；综合勘探和综合评价；研究矿床开采技术条件；研究矿区水文地质条件；研究矿区环境地质条件；第3页/共53页矿床勘探基本要求之一

——矿床地质特征和矿体分布情况矿床地质特征的查明（1）意义：查明和研究矿体变化规律、预测矿体变化性以及矿床的储量、质量、形态等的地质依据；指导勘探施工的重要因素；影响矿山建设和生产的重要因素。（2）研究内容：矿区的地层、构造、岩浆岩及围岩蚀变；影响较大的断层、破碎带要用工程控制；对较小的断层和破碎带研究要查明其分布范围。第4页/共53页第5页/共53页矿山建设范围内矿体分布情况的查明（1）意义：正确进行矿区总体设计、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。（2）研究内容：露天矿要系统控制矿体四周的边界及露天采场的底部；坑采矿要控制主矿体的两端、上下界线及延深情况；地表矿体要用槽井或浅钻圈定；在研究矿床地质规律的基础上，适当布置少量控制深部含矿带（层）工程；注意查明具有工业意义的小矿体。矿床勘探基本要求之一

——矿床地质特征和矿体分布情况第6页/共53页第7页/共53页第8页/共53页矿床勘探基本要求之二

——矿体的外部形态和内部结构特征研究矿体的外部形态矿体外部形态是指矿体在三维空间上的延展情况、赋存位置、构形特征及其形状、厚度、产状变化等要素构成的总和。研究意义：影响矿床勘探难易程度的主要因素；确定矿山开采、开拓方案和选择采矿方法的重要依据。注意：主矿体总的形态和空间位置——详细的勘探和研究；矿体外部形态的变化规律；矿体尖灭、转折和构造破坏等处——加密工程勘探。第9页/共53页研究矿体的内部结构定义：矿体内部结构是指矿体边界范围内各种矿石自然类型、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。研究意义：评价矿床工业利用价值的重要指标；确定矿山产品方案和矿石选冶工艺流程的主要依据。矿床勘探基本要求之二

——矿体的外部形态和内部结构特征第10页/共53页第11页/共53页矿床勘探基本要求之三

——综合勘探和综合评价1综合勘探：

综合勘探是指在勘探和评价主要矿种的同时，相应查明邻近部位的一切具工业价值的共生矿产和矿石中的伴生有益组分，为综合开发和利用矿产资源提供储量和地质资料。第12页/共53页具体措施：一孔多用，对伴生有益组分和共生矿产进行综合勘探和综合评价，研究其含量、赋存状态和分布规律；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。第13页/共53页2综合评价：综合评价即根据地质条件、产出特征、共伴生关系、价值大小、需求程度、开发利用可能性、对环境影响等进行多方位全面评价。意义：为矿山开发的正确决策服务。矿床勘探基本要求之三

——综合勘探和综合评价第14页/共53页注意：l

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。l

对伴生矿产，据经济价值和经济效益，确定其评价程度。l

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。第15页/共53页矿床勘探基本要求之四

——研究矿石的物质成分和选冶性能研究矿石的物质成分、结构构造、矿物嵌布关系和粒度及其变化情况，对于了解和确定矿石选冶性能和综合利用可能性有直接影响。研究的主要内容为：（1）要求对于选冶性能不同的各类矿石的矿物数量比例、共生关系和变化规律进行研究；第16页/共53页（2）采取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，以便对矿石工业利用可能性作出评价。（3）对于选冶性能难易程度不同的矿石将采用从初步可选性试验、实验室扩大流程试验、半工厂规模试验到实验室冶炼试验等不同试验；（4）应对试验过程中的各伴生组分的富集产品进行研究并对其工业利用的可能性进行评价；（5）对有害组分的含量及变化规律应予以查明，并研究其赋存状态和脱除的可能性；（6）对于某些非金属矿产，要试验研究其物理技术性能。第17页/共53页矿床勘探基本要求之五

——研究矿床开采技术条件含义：矿床开采技术条件是指决定或影响开采方法和技术措施的各种地质及技术因素。包括矿床的地质特征、矿体（层）顶底板围岩的稳固性，矿石的块结性、松散性、自燃性，矿石及围岩的抗压强度、湿度、块度等方面。意义：是确定开拓方式、采矿方法、井巷支护、露采边坡角等的主要依据；是确保矿山安全、正常生产的重要因素。第18页/共53页矿床勘探基本要求之五

——研究矿床开采技术条件研究内容：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、流砂层的发育程度和分布规律；测定岩（矿）石力学性质和开采时对人有害的物质成分；研究矿体及近矿围岩坚固性及露采边坡稳定性；老窿调查：包括分布范围，充填情况及其分布界限等；了解对矿山建设可能有严重影响的断层、滑坡、岩溶塌陷等；在地震区，应对矿区和外围的地质构造活动性进行研究。第19页/共53页矿床勘探基本要求之六

——研究矿区水文地质条件研究意义：是矿山给水和防排水设计的依据。研究内容：查明矿区充水因素；查明地下水的补给来源、径流和排泄条件；研究矿区的含水层和隔水层，特别注意对矿体底板承压含水层和隔水层的勘探和研究；第20页/共53页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；老窿的积水情况及对矿床开采的影响；对构造破碎带、断裂带、溶洞发育带及其含水性、导水性对矿床充水影响进行评价；根据矿床开拓方案，预计矿坑涌水量；加强区域水文地质条件研究，了解邻近矿区的水力联系；搜集评价矿区水文地质条件所需要的水文、气象资料；等等。矿床勘探基本要求之六

——研究矿区水文地质条件第21页/共53页查明矿区内崩坍、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等。结合采矿方案，对矿床开采可能引起的地面变形破坏(地面沉降、开裂、塌陷、崩塌、泥石流等)范围，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。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。

矿床勘探基本要求之七

——研究矿区环境地质条件第22页/共53页自然地貌改变第23页/共53页第24页/共53页第25页/共53页放射性检查一般矿产应做放射性检查对于放射性矿产，在各勘查阶段均应按规范要求开展放射性测量工作。第26页/共53页生产性：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。

矿床勘探研究双重性：

——生产性与科研性第27页/共53页科研性：首先决定于矿床自身产出的地质特征的复杂性；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，其间仍存在着较大的探索性。

第28页/共53页二、勘探工作程序(一)勘探基地的确定(二)勘探计划与设计的编制

(三)勘探施工与管理(四)勘探报告的编写第29页/共53页选择与确定为勘探基地的矿床大体应具备的条件有：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。2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，所取得的矿产储量开发后至少能返还投资。对于具有经济地理和环境优越、储量大、品位富、埋藏浅、技术成熟、有可利用基础设施的矿床应优先投入勘探。(一)勘探基地的确定第30页/共53页勘探计划是勘探工作正式开展以前首先拟定的具体内容和步骤。勘探计划与设计的编制一般要经过以下工作阶段：1收集已有资料全面收集，尤其应重视详查评价报告及其审批意见；要以审慎的科学态度对待现存前人资料，善于利用，发现问题。2进行实地踏勘了解矿床地质特征及环境交通与自然地理条件；核查已有资料的可靠性；查证心中所想。(二)勘探计划与设计的编制第31页/共53页3室内综合分析与研究：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选择。是勘探计划编制的基础和直接依据。4制定具体勘探计划：其计划基本上由两大部分构成：第32页/共53页(1)专业技术及进度计划由勘探工程师为主负责组织制定的，通常所称的矿床勘探计划即主要指这部分计划，一般包括地质的、工程的、物探的、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经验和知识能力是关系勘探工作计划质量与成效的关键。第33页/共53页(2)后勤行政管理业务计划——支持与保证系统包括财务、物资设备供应、运输、建筑、生活等方面的计划工作。这部分管理业务计划及其相应工作机构的出发点主要是对前部分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。第34页/共53页根据勘探矿区的地质情况分析，往往是预先选定了一种勘探模型，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、新问题与相应对策等。这也是各具体勘探工程项目设计的依据。5编制勘探计划任务说明书——作战计划第35页/共53页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，预先制定具体的技术方案、方法和编制施工图件等的工作。它是完成勘探任务的具体“作战方案”、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。6.编制勘探设计书第36页/共53页指整个矿区勘探的基本安排大型矿区可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；应强调整体与系统的观点。矿区勘探总体设计书的内容：区域自然经济与地理概况；区域及矿区地质特征；矿区勘探工程的总体布置方式及工程间距；采用的主要勘探手段与工作量；预计勘探投资费用；预期储量及各级储量的年增长计划；提交勘探报告的性质及期限等。同时附有地形地质图，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及有关勘探设计工程和施工顺序、成本核算表格等。矿区勘探总体设计第37页/共53页是指具体的单项勘探工程的地质与技术设计。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；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。

局部地段的勘探工程单项设计第38页/共53页需要强调指出的是：1勘探计划与设计的编制必须符合可预见到的国内外市场与矿山建设的需要；2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；3动态科学管理。第39页/共53页

(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具体技术活动.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，应当作好日常的三边工作(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。第40页/共53页

勘探施工阶段的主要工作内容有：矿区大比例尺地形测量，地质测量，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、矿体地质的综合研究等。第41页/共53页矿区大比例尺地质测量是对矿区地质进行研究的基本方法。其比例尺一般介于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。第42页/共53页

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它手段密切配合，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。第43页/共53页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。探矿工程及其质量应按设计及规程要求进行，不得任意变更。第44页/共53页地质编录(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。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，通过编制综合图件与资料，深化对矿床规律性的认识，指导各项工程的进一步施工。第45页/共53页

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和矿石加工技术条件及矿床水文地质条件等方面的研究工作。第46页/共53页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研究成果。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进一步勘探工作、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