绥中县某饰面石材花岗石矿图解荒料率计算方法浅析

1. 引言

饰面石材荒料率是衡量矿体可利用性的核心指标，其精度直接影响资源储量的可信度及矿山开发规划。传统试采法虽直观，但成本高、周期长，尤其在隐伏矿体勘查中适用性有限。目前圆盘锯和金刚石绳锯开采花岗岩技术越来越成熟，对于花岗石等硬质石材现在普遍采用圆盘锯和金刚石绳锯的先进技术，先切割水平面，再切割垂直面，最后利用绳锯切割。近年来，图解荒料率方法因成本低、效率高而逐渐推广，但其精度验证仍需结合地质条件分析。绥中县某饰面石材花岗石矿体赋存于侏罗纪黑云母花岗岩中，覆盖层较厚，节理裂隙发育程度中等。本文基于勘查报告数据，探讨图解荒料率计算方法的应用，旨在为类似矿山提供技术借鉴。

2. 矿区地质概况

2.1 矿区地质特征

矿区位于沿海平原区，地层出露主要为第四系全新统：主要为冲洪积形成，分布在山前坡地、河流两岸及低洼地区，大部分为耕地，岩性为冲洪积砂砾石、黏土质粉砂、砂质黏土风化的砂砾石土或粉砂土。矿体未黑云母花岗岩，因暗色矿物（主要为黑云母）隐约呈条带状分布，矿石的花色显得不均匀，装饰性能较差，但强度、磨耗度等性能均在一般装饰材料范围内，可作为室外地面、各种路基石等用途。

2.2 节理裂隙发育特征

矿区内的花岗岩岩体中主要发育两组节理裂隙，其中一组走向 16^∘～35^∘ ，倾向北西，倾角变化在 之间；另一组走向 288～334^∘ ，倾向北东，倾角 66^∘～80^∘ °。两组节理走向交角42^∘～72^∘ ，主要为剪节理，倾角较陡，节理裂隙面平直光滑，张开度较小，多数内无充填物。

3. 图解荒料率计算方法

3.1 参数的确定

依据《饰面石材矿产地质勘查规范》DZT0291-2015 中的规定， 2.8m ×0.8m×1.6m 、 2.0m×0.8m×1.3m 、 1.0m×0.5m×0.5m 分别为大型荒料、中型荒料和小型荒料。

按照矿山饰面花岗岩采矿方法，确定开采台段高度和采掘带宽度，并考虑块石的运输长度。该矿区饰面石材花岗石矿采用圆盘锯和金刚石绳锯的方法开采，生产台阶为1.5m，采掘带宽度为2m 宽。

3.2 数据采集

在该矿区内选定合适的天然露头进行节理裂隙、层理等产状编录，记录编录区域的位置、起始边方位角、编录区域的大小，各条节理、裂隙、层理的产状、位置、延伸等情况。该矿区内仅一种类型的花岗岩矿石，故在 4 个试采区内布置了 10 个图解荒料率测点，进行图解荒料率统计，测定面积均为 50m² 。

3.3 绘制水平叠合图

该矿区图解荒料率绘制水平叠合图，水平断面高度按照一个生产台阶1.5m 进行叠合。断面面积均为 50m² 。

将实测面范围按照 1:50 的比例尺进行绘制，确定实测面长轴方位，将实测面内的节理、裂隙等影响因素的实测线绘制到叠合图上，并按照产状进行延展，与推断面相交，将此交线投影至实测面上，形成投影线，投影线与实测线所圈定的范围为影响范围。

在叠合图上，按照荒料规格按照先大后小的原则进行切割，直到不能裁取最小规格的荒料为止。本矿区内选取的水平断面长度为 10m ，宽度为5m，面积为 50m2 ，高度为一个生产台阶 1.5m，采掘带宽 2.00m ，体积为75m³ 。在一个生产台阶中裁取高度固定为 1.5m 荒料，即在一个生产台阶和一个采掘带宽度中排除节理、裂隙等影响范围外的空白区裁取荒料，并对裁取的荒料进行编号统计。从荒料的最小边长（40cm）由上至下进行分割，分割为厚度为 1.1m 和 0.4m 的两个水平叠合图裁取荒料，裁取完成后进行编号统计。再次将 1.1m 段高的叠合图分割为厚度为 0.7m 和 0.4m 的两个水平叠合图裁取荒料，裁取完成后进行编号统计。最后将 0.7m 段高的叠合图分割出 0.3m 和 0.4m 的两个水平叠合图，在 0.3m 段高的叠合图中无法裁取荒料，经切割后可知，在厚度 0.4m 水平叠合图同样无法裁取荒料。

3.4 荒料率计算

统计上述裁取的全部荒料，计算各荒料体积，计算出该测定点的荒料率和某类别荒料的荒料率。本次工作共选取测点 10 个，将全部测量点的体图解荒料率的加权平均值作为矿区的体图解荒料率，经计算该矿区饰面石材花岗石矿图解荒料率为 28.45% ，与矿山实际生产荒料率（ 26.23% ）十分接近，因此，本方法求得的体图解荒料率与实际较为接近，方法运用合理得当。

4 误差原因

饰面石材矿体荒料率测算结果与实际生产数据存在显著偏差，经分析主要源于以下三方面因素：

4.1 节理裂隙的影响

风化作用作为关键制约因素，直接导致岩石物理性能（硬度和光泽度）的弱化。而节理发育程度则构成石材完整性的关键破坏要素，其不仅影响基岩强度，更制约荒料规格尺寸的合理规划。因此，在布设测算点位时需建立地质评估双指标体系，综合考量风化指数与节理裂隙参数。

4.2 测点位置的影响

科学的点位布设应遵循空间均衡性原则，严格规避风化带及夹石层等非矿质区段。建议采用三维立体布点法，通过水平剖面与垂直剖面的复合布点网络，构建具有空间代表性的数据采集体系，确保矿区不同方位与深度的样本覆盖。

4.3 统计方法的弊端

现行荒料率计算方法存在明显局限性，主要体现为整体采掘带宽度统计法忽略局部差异性。建议改进方案采用分层统计方法，对测算单元进行区块化细分，建立基于岩体结构特征的权重计算模型，从而提升理论测算值与实际生产数据的吻合度。

5 结论

本文依据绥中县某饰面石材花岗石矿实际情况，采用绘制水平叠合图的方法统计了矿山的体图解荒料率，与实际生产荒料率较为接近，并分析了其存在差异的原因，为矿山以后的地质工作提供了科学依据。

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作者简介：王耀世(1983)，性别：男，籍贯：辽宁省大连市，民族：汉，学历：本科，职称：高级工程师，研究方向：矿产勘查