关于峡江县桐林孔元高岭土矿资源储的研究

2020-01-06郑家贵

中国金属通报 2020年18期

郑家贵

（江西省地质矿产勘查开发局九一五地质大队，江西南昌 330002）

随着江西逐步承接广东佛山陶瓷产业，江西高安、丰城、上高、宜丰、萍乡、景德镇等地区大量引进建筑陶瓷企业，特别是高安举全市之力强攻建筑陶瓷产业，将资源优势转化为经济优势，兴建了江西省唯一的建筑陶瓷基地，产业因集群而形成规模效应。英皇卫浴投资6 亿元等一批建陶“航母”的落户，使高安建筑陶瓷产业成为行业翘楚，配套产业争相入驻高安基地。该基地已被全国建材协会授牌“国家级建筑陶瓷产业基地”。

1 矿床开采技术

1.1 地形地貌特征

区域地形地貌以低山丘陵为主，总体地势北东高、南西低，海拔标高一般150m～300m，最高峰为矿区背面的305.8m 山顶。

矿区属低山丘陵地貌，低山为主，地形标高200m～300m，地形自然坡度20°～35°。最高点位于矿区北东角山脊，标高约为290.00m，整体地势北东高南西低。山顶呈宽肩状，沟谷呈“U”型。沟谷多呈北东向和南北向，沟谷宽一般10m～30m，沟口宽40m～50m，沟谷中上部以洪冲层为主。

1.2 水文、气候特征

1.2.1 气候

本区气候温暖潮湿，季节变化明显。1～2 月天气寒冷，时有降雪出现。3～6 月为雨季，霉雨连绵，且经常出现暴雨。7～8 月降水量明显减少，气候炎热。9～12 月为旱季，蒸发量大于降雨量。据2012 年～2016 年的气象资料统计，年平均气温19.3℃，年平均降水量1375.40mm，最大年降水量1646.0mm（2014 年）；年平均蒸发量930.90mm，最大年蒸发量1031.71mm（2012 年）。一般年降水量大于年蒸发量。最大日降水量37.27mm，平均日降水量4.5mm，年相对平均湿度18.0%，风向以西北风较多。平均风速1.6m/s。每年4～8 月常有雷击。

1.2.2 水文

矿区位于山脊分水岭一侧，无大规模河流经过，其主要分布多条北东-南西走向的山涧溪流，在矿区南西汇集后流出矿区。矿区位于分水岭南西侧，单元汇水面积约0.12km2，区内沟溪水系多自北东向南溪在矿区南西不汇集后流出矿区，区内无水库、山塘等水利设施。矿区水文情况主要为分布于矿区北部和南部2条溪流。

1.3 地下水的补充、径流排水条件

地貌条件对补给、径流排水影响较大。矿区地势总体北东高南西低，南西部矿区外标高150m 左右，矿区最低标高220m，大气降水风化带裂隙垂直渗入补给，周边基岩侧向补给，地下水汇集至矿区南西部，沿基岩孔隙迳流，迳流方向总体自北东向南西，通过溪流自矿区南西部排出矿区。

1.4 地表水与地下水的关系

根据前面所述的区域与矿区水文地质特征表明，矿区地表水和地下水的丰沛与否，主要受大气降水的影响，季节性变化十分明显。雨季地表水水位抬高，流量增大，地下水亦相对丰富；旱季地表水水位降低，流量减小，地下水相对枯竭。矿区溪流较为发育，接受基岩裂隙水的补给，流经沟谷等低洼地带接受孔隙潜水的补给，水量不断增加，雨季也出现水量增大现象，所以流量受季节的影响大，总体为枯水季节降雨少，则主要为侧向基岩裂隙水补给；在丰水期，暂时会出现溪水反补现象。

2 工程地质的特征与评价

2.1 工程地质岩组特征

依据岩石的岩性组合、抗压强度及其抗风化能力，将区内岩石划分为松散软弱岩组、半风化半坚硬岩组和斜长混染岩坚硬岩组三个工程地质岩组。：根据收集的《江西省峡江县地质灾害调查与区划成果报告》及区域工程地质等资料，将工程地质岩组分述如下:

2.1.1 松散软弱岩组

松散软弱岩组主要由第四系残积层、残坡积层、冲洪积层、冲积层构成，冲洪积层、冲积层呈深灰色、棕黄色，主要为粉质粘土、粉土及含砂砾石粉土，砂砾含量30%～40%，内聚力23.87kpa，内摩擦角12.70°。残积层、残坡积层为斜长混染岩全风化壳，灰白色松散状，多高岭土化，内聚力及内摩擦角相对较大。

2.1.2 半风化半坚硬岩组

由细中粒黑云母花岗弱风化层（半风化层）构成，位于全风化层之下，基岩层之上，由基岩碎块和粉土组成，向下基岩碎块含量增高，基抗压强度最大为178.2Mpa。厚度一般十几厘米-几十厘米不等[1]。

2.1.3 斜长混染岩坚硬岩组

岩石呈细粒花岗结构，块状构造，岩石质量指标RQD 为100，岩石质量极好，裂隙不发育，抗压强度最大为300.6Mpa。

2.2 工程地质初步评价

岩体完整性评价方面：矿体及围岩的完整性依据RQD 值来评价。各钻孔的矿体底板岩石完整程度较高，完整程度极好、好和中等的岩石一般占到90%以上，瓷土矿体和腐植土层风化强烈，完整程度极低，RQD 值为0。岩石质量评价方面：

斜长混染岩风化壳（瓷土矿体）风化程度较高，呈松散土状。在未来矿山开采开发过程中，虽然分区块采用由上往下的阶梯式开采方法，也应注意预留边坡角逐步采掘，同时注意暴雨天气及时排水，以保障人员和设备安全。构造破碎带不良工程地质评价方面：矿区构造破碎带不发育，对矿山开采无影响，仅需在开发利用中加以注意[2]。

2.3 露采边坡稳定性评价

露天开采常形成人工切坡，人工切坡的坡高、坡度是影响坡体稳定性的重要参数，但对岩质边坡与土质边坡的影响不尽相同。对于岩质边坡，结合峡江县地质灾害调查结果进行类比，可以得出以下规律：人工切坡高度小于5m（瓷土），坡度小于60°时，则较稳定；切坡高度大于8m，坡度大于70°时，则不稳定，对于土质边坡，人工切坡高度小于3m，坡度小于50°时，则较稳定；切坡高度大于5m，坡度大于65°时，则不稳定。

3 资源量估算

3.1 矿体圈定原则

3.1.1 矿体圈定原则

根据工业指标、样品检测结果、矿体产出特征、勘探类型、工程控制程度等全面综合分析的基础上圈连矿体及确定资源量估算边界。具体圈定原则如下。

3.1.2 矿体的圈定与连接

将矿区内标高位于+220m 或以上且符合工业指示要求的均圈定为矿体，依地质规律进行连接。

3.1.3 矿体边界的确定

（1）矿体的四周边界：一是以矿区范围界线为矿体边界线，二是矿区范围界线内地形标高+50m 为矿体自然边界线。

（2）矿体顶界：以地表见矿点和钻探工程见矿位置扣减残破积层、风化层厚度（界线）及围岩层为矿体顶界。

（3）矿体底界“”矿体底界的确定，应同时满足下列2个条件，一是开采底盘标高位于+50m 或以上，二是按预设的边坡位置及坡度，开采底盘宽度不小于40m[3]。

3.2 资源量类型和矿块划分原则

3.2.1 资源量的划分

比照《固体矿产资源/储量分类》(行业标准DZ/T0206-2002)，根据矿体控制程度、地质可靠程度及可行性评价和经济意义，矿区资源量类型划分为：控制的内蕴经济资源量(332)和推断的内蕴经济资源量(333)两个类型。各资源量类型的划分原则如下。

（1）332 类资源量。①矿体为90m×50m(线距×点距)勘查间距工程控制。②勘查工作程度已达到核实阶段要求的地段，地质可靠程度为控制的。矿体的形态、产状、空间位置已基本控制。③无破坏和影响矿体的较大断层、破碎带及褶皱存在，对夹石和矿体浅部污染带的分布状况已基本了解。④具有系统正确的取样测试资料，对矿石工业类型已初步了解。

（2）333 类资源量。①指在332 资源量外推及未能达到90m×50m(线距×点距)勘查间距工程控制，地表为槽探工程控制，相应的槽探位置往深部有钻孔或赣南钻控制。②矿体形态、产状和分布情况已大致查明。③破坏和影响矿体的地质构造特征大体了解。④矿石的工业类型已查明。⑤332 资源量的外推部分。⑥工程质量基本符合要求。

3.2.2 矿体矿块划分原则及编号

（1）矿块划分原则：同一资源/储量类型相应的工程间距的矿块划分一个块段。

（2）矿块编号：以资源/储量类型—矿块顺序号（用阿拉伯数字）的原则编号，矿块按从左到右，从上到下的顺序依次编号。

全区瓷土划分了52 个块段。

3.3 资源量估算结果

本矿权勘探范围内截止2019 年12 月底保有资源储量结果为：孔元瓷土矿区共获得瓷土332+333 类资源量332.20 千吨，其中332 类资源量234.67 千吨，333 类矿资源量97.53 千吨；瓷石矿区共获得瓷土332+333 类资源量1974.59 千吨，其中332 类资源量1229.63 千吨，333 类矿资源量744.95 千吨；辉长岩矿石334 类资源量14938.20m3。

3.4 资源量估算中需要说明的问题

矿区共采集了瓷土矿大体重样5件，平均分析结果为1.90t/m3；瓷石矿共采集了30件小体重样品，平均分析结果为2.64t/m3。本次估算以大体重样的分析结果为准；本次采用的分析结果可靠性较强[4]。本次辉长岩因采矿权标高原因，控制较浅，岩石处于地表，裂隙较发育，按建筑石料（碎石）利用，且未经钻孔控制，采用地表槽探工程和剥土工程控制，因此资源量类型为334类资源量。

3.5 综合评价

矿山建设达产后将形成瓷土2.8 万吨/年和瓷石13.46 万吨/年的生产能力，建设项目投资总额为284 万元，其中：建设投资258 万元，无建设期利息，流动资金10 万元，达产年平均年产原矿瓷土2.8 万吨/年和瓷石13.46 万吨/年，销售收入407.78 万元。项目全部投资所得税后财务内部收益率为27.97%，财务净现值188.86 万元(ic=10%)，财务内部收益率均大于基准收益率，项目在财务上可以接受。投资回收期0.98 年(含建设期1 年)。说明项目具有较强的抗风险能力。

4 今后地质工作意见、建议

注意安全生产，加强工人及管理人员安全教育，进入矿山必须佩带安全帽，岩石挖掘应由受过培训的机械操作人员专人负责，严格遵守《矿山安全条例》的规定，做的安全生产，尤其是靠近水库、山塘附近施工作业中要特别注意。在生产过程中，观测水文、工程地质变化现象，注意地质灾害发生。注意环境保护，防止环境污染，采场闭坑后必须植树造林，恢复生态[5]。