1957年沂南金矿建矿时,我国地质勘探事业还很不发达,像沂南金矿这样的中小型矿山不可能按照现在矿山建设程序建矿,故采取了先建矿后引进地勘部门进行勘探的方式从事矿山生产和建设;又因为沂南金矿的矿床为矽卡岩型的金铜矿床,受成矿地层条件的限制,矿区内矿体个数较多,单个矿体规模较小,矿体形态复杂,地勘部门无法用地表钻探的勘探手段求得高级地质储量,故建矿以来一直采用边探边采或边采边探的方式进行矿山生产。
第一节金场矿区冶官墓矿床的探采
依据探采方式和时间顺序,大致可分为4个阶段:
第一阶段:地表露头矿的探采阶段。
1957年一1967年,在无地质资料的情况下,探采了马旺矿床的地表露头矿,共采出矿石2.25万吨,生产黄金326.5公斤。
第二阶段:冶宫墓矿床浅部探采阶段。
1967年一1981年,根据省冶金一勘在冶官墓矿床浅部(标高42米以上)施工两个钻孔,提交65公斤黄金储量的资料。冶官墓矿床建成了斜井(提升井,断面5.28平方米,井筒斜长304米)和小竖井(通风井,井筒直径2.5米,井筒长度122.5米),用标高110米、97米、86米、67米及42米5个中段进行了探采,共投入掘进工程量9637.3米,采出矿石量403827吨,矿石金品位为6.13克/吨,铜品位为0.784%。利用日处理矿石150吨的选厂,共生产黄金63322两(合1978.8公斤),铜金属量2538吨,铁精矿约30000吨。
第三阶段:冶官墓矿床中部深部的探采阶段,即标高42米至负150米之间的探采阶段。
根据省冶金四勘1978年提交的“山东省沂南县金场金铜矿田普查评价地质报告”资料,冶官墓矿床在标高42米以下还有远景矿石储量75万吨、黄金储量1086.7公斤、铜金属储量1652.7吨。
为了争取投资,矿山设计时采用以浅推深(浅部开采矿量大于地质储量)将矿石储量推算为139.53万吨,黄金储量扩大为7403.9公斤,铜金属量6795.5吨,并依据此资料编制了《山东省沂南金矿冶官墓矿田探采设计》,此设计经有关部门批准,由沂南金矿施工,1981年建成直径为4.5米、井深333.5米的竖井(井口标高183.5米,井底标高为一150米〉和日处理矿石300吨的新选矿厂。
自1981年开始,按照设计要求对标高42米至一150米之间的矿体以标高0米、一50米、一100米和一150米4个中段进行探采,到1987年,45个开采中段共施工井巷探采工程15970.5米,坑内钻探9616米,对普查评价地质报告提交的储量进行了核实(探矿工程网度为12.5米X8米),普査评价地质报告在标高42米至一150米之间共提交远景矿石储量29.5万吨、黄金储量543公斤、铜金属量为1004吨,经核实矿石储量有17.17万吨、黄金276.75公斤,约为普査评价地质报告的一半,为《山东省沂南金矿冶官墓矿田探采设计》储量的十分之一。由于这4个中段储量负变较大,矿及时将上述情况向山东省黄金总公司汇报并编制了探采对比资料,1987年,山东省黄金总公司组织有关单位30多位专家学者对沂南金矿编制的《沂南金矿金场矿区冶官墓矿段矿产资源探采情况的报告》进行了审査并形成会议记要,会议认为:通过沂南金矿几年来的探矿工作,在冶官墓井田范围内标高一150米中段以上的矿体,已基本上探明采尽,无需再投入工作。
至此,共采岀矿石15.35万吨,生产黄金247.94公斤,铜金属464吨。
第四阶段:冶官墓矿床深部探采阶段即标高一150米以下的探采。
由于资源危机,矿山对标高一150米以下的矿体利用标高一200米中段进行了风险性探采。普査评价地质报告在标高一150米至一200米之间,共提交远景矿石储量20.63万吨,金金属277.65公斤,铜金属374.25吨。经标高一200米中段用770米井巷、70米坑内钻探核实,矿石储量仅为1-5万吨,黄金储量28公斤。
由于地勘部门提交的储量负变较大,自1979年始,矿山在井田边缘及矿界范围内加强了地质探矿工作,投入了大量的地探工程量,在井田边缘及矿界范围内找到了数量可观的地质储量,除满足了矿山生产急需外,截止到1995年底,矿山还保有矿石地质储量12万吨,可维持矿山3年生产。
第二节铜井矿区汞泉矿床的探采
汞泉矿床位于铜井岩体的西接触带,北端矿休岀露地表,铜井矿区在1958年以此建矿进行露天开采。
1960年,山东省地质厅综合四队对汞泉矿床进行勘探(1线一11线),施工钻孔38个,钻探工程量3357米。1962年,提交《山东省沂南县铜井铜矿汞泉矿段地质详査报告》,用50米X50米的钻探工程网度获C+D级铜金属储量2334.41吨。沂南金矿依此资料建设斜井分标高93米、86米、75米3个中段进行探采,后又根据山东省冶金四勘1975年提交的《山东省沂南铜矿汞泉矿床南部补充勘探地质报告》所获C+D级黄金储量360公斤、铜金属储量1065吨的资料,将斜井延深开采到标高+50米中段和一10米中段。
从60年代起对汞泉矿床进行探采,到1995年底,共采出矿石70.78万吨,金金属986公斤,铜金属6965吨。
探采汞泉矿床共投入开拓工程1120米,探采穿脉平巷994米,天井600米。
到1995年底,此矿床的储量基本上已采尽。
第三节铜井矿区山子涧矿床的探采
山子涧矿床位于铜井岩体的北接触带,主要矿休为盲矿体。1972年,山东省冶金四勘对此矿床进行勘探,1974年,提交《山东沂南铜矿铜井山子涧矿床地质勘探总结报告》,施工钻孔28个,钻探工程量7415.27米,用50米X50米的钻孔工程网度提交C+D级黄金储量1130公斤(其中C级1016.23公斤)、铜金属储量4638.9吨(其中C级3696.6吨、D级924.3吨)。沂南金矿以此资料建成井深为180米的竖井,分标高+70米、+30米、一10米和 -50米4个中段对地质报告提交的矿体进行探采,共投入探采工程量平巷2867米、天井890米、坑内钻探3960米,采出矿石60.5万吨,金金属1936公斤,铜金属4691吨。到1992年底,冶金四勘地质报告提交的储量已基本上采尽。由于资源紧张,矿山地质工作者在井田边缘进行找矿,在山子涧矿床南部找到了数个盲小矿体,使矿山开采到1995年底。
第四节堆金山矿床的探采
地勘部门1975年至1978年在此矿区进行地质勘探,1978年,提交《山东省沂南金铜矿铜井矿田堆金山矿床地质评价报告》,以钻探为主要勘探手段,用50米X40米一50米X20米的勘探网度圈出12个矿体,但因矿体规模小、形态复杂,虽然用了较密的勘探网度,但未获高级储量,仅获表内加表外远景矿石储量80200.1吨,金金属625.8公斤。
由于地质报告没有提交高级储量,故沂南金矿对堆金山矿床选用边探边采方法开釆。依据地质报告提交的矿体资料,采用斜井开拓,将堆金山矿床的矿体分标高+70米、十45米和+10米3个中段进行探采。
一、标高+70米和标高+45米中段的探采
地质评价报告提交12个矿体,根据地质剖面图资料,在标高+70米中段有7个矿体,标高+45米中段有5个矿体。用面积比例法计算,标高+70米中段表内加表外矿石储量4.1万吨,平均品位8.07克/吨,金金属储量328公斤;标高4$米中段矿石储量2.4万吨,平均品位8.74克/吨,金金属储量206公斤。
探采方法是根据地质评价报告剖面图资料,绘制标高+70米和标高+45米水平断面图,在图上绘出爆发角砾岩及地质评价报告提交矿体位置(如矿体位于水平断面以上时,将投影位置绘出),再将斜井的+70米(标高)水平和45米水平落平点标注在图上,从落平点起在+70米水平和+45米水平施工主干平巷沿走向穿透爆发角砾岩,再在两中段施工环行开拓巷道,将爆发角砾岩及地质评价报告提交的主矿体圈定在环行巷道内,待两中段环行巷道施工完毕,依据堆金山矿床的地质特征和地质评价报告提交的储量进行探采。在环行道控制的范围内先施工穿脉穿透矿体,后以沿脉实行边探边采,由于矿脉很薄故采取“咬”着矿脉用浅孔留矿法探采。
两中段共施工探采工程量平巷3842米,天井及溜矿井1805米,采出矿石9.81万吨,含金490.5公斤。
二、标高+10米中段的探采
标高+10米中段采用盲斜井进行探采。地质评价报告在标高 +10米中段提交有5个矿体,矿石储量1.5万吨,金金属量88公斤。矿山从标高+45米中段施工盲斜井至标高十10米,后根据地质评价报吿提供的矿体产出位置(或投影位置)在矿体下盘施工主干平巷,然后在主干平巷内掘数条穿脉平巷切穿矿体或矿体水平投影位置,由于多数矿体位于标高+10米水平以上,故采用天井和坑内钻对矿体进行追索,并采用边探边采的方法采矿,发现仅有1个矿体有开采价值,采出矿石3500吨,含金10.5公斤,其余矿体均为可探不可采。本中段施工探采井巷工程744米。根据地质评价报告提供的储量,3个中段共投入井巷工程6391米,共采出矿石10.16万吨,含金501公斤。
第五节汞泉东区矿床的探采
汞泉东区矿床,是沂南金矿地质工作者根据矽卡岩矿床的成矿理论和铜井矿区矽卡岩型金铜矿床(体)的赋存规律予测岀,后以勘探证实。1989年开始地表钻探,到1995年底共施工钻孔50个,钻探工程量11835米,用50X50米一50米X25米钻孔工程网度对己发现的矿体进行控制,已探明6个矿体,探获C+D级矿石储量96万吨,金金属储量1448公斤,伴生铜4188吨。这6个矿体集中分布于长300米、宽100米、标高为0米至一250米的空间范围内。
根据钻孔资料,利用铜井矿区山子涧坑口的竖井,将标高一50米中段的开拓巷道延伸至汞泉东区矿床位置,对标高一50米以上的矿体进行探采,据初步计算资料,标高一50米水平以上矿石储量为46万吨,1996年底以前已开采了矿床北段,共采出矿石26万吨。标高一50米水平以下,矿体计划用盲斜井探采。
第六节探采阶段及评述
沂南金矿的探采工作,大致可分为4个阶段,分述如下:
第一阶段:在没有地质资料的情况下土法小规模探采阶段 (1957年一1970年)。
建矿初期,在没有地质资料的情况下,根据历史采金经验探采了地表露头矿,用土法小规模生产。金场矿区探采了小河、马旺矿段(床)的地表露头矿,铜井矿区探采了汞泉矿床北段的露头矿。由于露头矿具有一定的规模,且品位较高,矿山的领导及工人具有一定的素质,虽然土法小规模生产,但办的较为兴旺,不仅积累了一定的资金同时也锻炼和培养了一批矿山工人,为后来的矿山生产和建设积蓄了力量。
第二阶段:根据地矿部门普査资料探采浅部矿体阶段(1970年一1978年)。
金场矿区根据山东省冶金地质勘探公司第一勘探队在冶官墓矿段(床)两个普査钻孔见矿,估算黄金储量65公斤的资料,自筹资金建成了冶官墓斜井和小竖井(风井),分标高110米、97米、86米、67米和42米5个中段(开采深度143米),以平巷和天井采用顺藤摸瓜的方法将冶官墓岩枝南北两侧标高42米以上的矿体进行了探采,共施工井巷探采工程9638米,采出矿石40.4万吨,含金2478公斤,含铜3171吨。
铜井矿区根据山东省地质厅第四综合地质大队1962年编写的《山东省沂南县铜井铜矿汞泉矿段地质详查报告》在汞泉矿床浅部提交远景矿石储量19万吨,铜金属2334吨的资料,建成斜井分标高93米、86米、75米3个中段对铜井岩体西接触带的矿体进行探采,在探采的过程中顺便对矿石的物质成分进行研究,经光薄片鉴定,人工重砂单矿物分析、电子探针测试和小型选矿试验,得出地质详査报告提交的铜矿石实际为金铜矿石,金为主矿,铜为伴生,使汞泉矿床由铜矿床变为金矿床,并于1992年补交了金矿补充地质勘探报告。
第三阶段:以地矿部门地质报告提交储量为主的探采阶段 (1978年一1988年)。
此阶段是沂南金矿大规模探采阶段。金场矿区冶官墓矿床建成直径为4米、深度为333.5米的坚井,对冶官墓矿床深部进行探采;铜井矿区建成直径为3米、深度为180米的竖井对山子涧矿床进行探采;堆金山矿段建成断面为5.45平方米、斜长为186米、井底标高为45米的斜井,对堆金山矿床进行探采。
第四阶段:矿山自勘自探找米下锅的探采阶段。
到80年代中期,沂南金矿所辖的铜井、金场冶官墓和堆金山3个坑口井田范围内的大矿体富矿体已基本上采尽,矿山资源相当危机。由于国家黄金地勘政策的改变,实行储量承包,专业地质队伍不愿冒风险到沂南金矿矿区内进行工作。为了延长矿山寿命, 维持矿山的正常生产,矿山加强了地质找矿工作,实行自勘自探, 找米下锅。各矿区探采情况如下:
1、金场矿区冶官墓坑口(矿床)的自探自采。
金场矿区仅占有冶官墓矿床,矿界范围仅有0.564平方公里,其中冶官墓坑口井田范围0.2平方公里,剩余范围为0.364平方公里。自1987年开始在井田边缘展开大规模探矿,探矿方法是将冶官墓坑口标高110米、0米、一150米和一200米中段已有的井巷工程延伸,用平巷、天井配合坑内钻探在井田边缘进行探矿。自1987年至1995年,共施工井巷探采工程6250米、坑内钻探8460米。另外,在井田范围以外矿界范围以内地段,用地表钻以50米X50米的钻探工程网度进行普查找矿,共施工钻孔52个,钻探工程量1.85万米,获得数量可观的储量满足了矿山生产所需。
由于自勘自探效果较为显著,获得的储量可观,在此期间仅金场矿区沂南金矿就编写了两个地质勘探报告,省公司批准C+D级矿石储量40.1万吨,黄金储量1020公斤,铜金属储量2448吨。
2、铜井矿区的自探自采阶段。
铜井矿区矿界范围面积4.2平方公里,在此范围内有汞泉矿床、山子涧矿床、堆金山矿床和汞泉东区矿床,扣除上述矿床的井田范围外,尚还有大部分未勘探区。铜井地区的自探自采分两方面进行。一是在已开采矿床的井田边缘寻找盲小矿体;二是在矿界范围内的未勘探区寻找新矿体。井田边缘探矿情况如下:
(1)汞泉矿床井田边缘的自探自采。
根据1962年山东省地质厅综合四队提交的《山东省沂南县铜井铜矿汞泉矿段地质评价报告》资料情况和数十年的开采经验,经研究认为汞泉矿床北段具有成矿地质条件,经用2010米井巷工程探矿,获数量可观的储量。沂南金矿将《山东省沂南县铜井铜矿汞泉矿段地质评价报告》未交金储量的矿体与新找到的矿体加在一起,提交《山东省沂南金矿铜井矿区汞泉矿床北段补充勘探地质报告》,中国黄金总公司以金总地字[1992]第87号文批准C+D级矿石储量62.3万吨,金金属量1193公斤,铜金属量3697吨。
由于开采上述报告提交的储量,维持了矿山的正常生产。
(2)山子涧矿床井田边缘的自探自采。
根据铜井矿区山子涧矿床的成矿规律,发现山子涧矿床南部有一个成矿地段,首先用地表钻证实,后用地表钻进行初步圈定, 然后再将山子涧矿床已有开采中段的井巷工程延伸至地表钻圏定矿休位置进行探采,共采出矿石3万吨,含金290公斤,含铜680吨。沂南金矿以此探采资料编写了《山东省沂南县铜井矿区山子涧金铜矿床南部矿体地质勘探报告》,省公司以鲁金地字(1993)第297号文批准C+D级矿石储量22.9万吨,黄金340公斤,铜金属978吨。
探采上述矿体,共用钻孔13个,钻探工程量2585米,坑探780米。
(3)堆金山矿床井田边缘的自探自采。
堆金山矿床为斑岩型小矿,矿体呈单脉状产于蚀变爆发角砾岩中,矿脉较多,但单个矿脉较小。探采方法是在井田边缘先用地表浅钻(网度25米X25米)找到矿体,然后将已开采的标高+70米和+45米中段的井巷工程延伸到矿体位置进行探采;另一种方法是通过对堆金山矿床的研究,发现已开采的较为密集的矿脉之间的钾长石化蚀变带岩石含金量平均品位可达2克/吨以上,过去仅开采了矿脉而未开采蚀变带,经用市场价格核算发现开采低品位的蚀变带也有经济效益,因此选择矿化较好的蚀变带岩石进行了开采。自80年代末开始至1995年底,共施工地表钻孔42个,钻探工程量3960米,井巷工程2640米,坑内钻探6263米,共探采出矿石10.54万吨,含金389公斤。
(4)矿界范围内探矿。
铜井矿区矿界范围面积4.2平方公里,扣除山子涧矿床、汞泉矿床和堆金山矿床井田范围剩余面积约3平方公里,在此范围内地矿部门过去曾稀疏地施工了一些普查钻孔,也做了一些物化探工作,但工作程度较低,对有没有矿无法做出结论。
自1987年起,在铜井矿区矿界范围内展开找矿工作,探矿手段以钻探为主,开始时是试探性的在地矿部门没施工钻孔或钻孔很稀的地方钻探,共施工钻孔24个,钻探工程量5460米,没有找到矿体。后根据矿山探采总结出的铜井矿区矽卡岩型矿床成矿规律和赋存条件,认为汞泉东区有形成矽卡岩型矿床的地质条件。自1989年开始对汞泉东区进行钻探找矿,找到矿体后立即转为勘探,至1995年底已施工钻孔50个,钻探工程量15000米,用50米X50米一50米X25米的钻孔网度,配合3200米井巷工程,探明6个矿体,获C+D级矿石储量96万吨,黄金储量1448公斤,伴生铜4188吨。
在自探自采期间,矿山共施工地表钻孔181个,钻探工程量45505米,坑内钻探工程量14723米,井巷探矿工程14880米,共获C+D级矿石储量231.84万吨,黄金储量4090公斤,伴生铜11320吨(包括部分补交地质储量)。
截止到1996年底,铜井和金场矿区保有C+D级矿石储量81.5吨,黄金储量1500公斤,铜金属储量4700吨。保有开拓矿量27.5万吨,采准矿量19.5万吨,备采矿量12.4万吨。