淺析閉坑地質工作及剩余資源量的計算
2023-12-29 00:00:00李先初
西部資源 2023年2期
［關鍵詞］建筑石料；閉坑地質工作；剩余資源量；舒城縣泉堰
1. 項目概況及工作方法
舒城縣泉堰建筑石料用安山質凝灰巖礦位于舒城縣205°方向14 km，行政區劃隸屬安徽省六安市舒城縣干汊河鎮。研究區面積0.0367 km2。2019年10月27日，舒城舒磊石料有限公司取得了由舒城縣自然資源和規劃局頒發的采礦許可證（變更后），開采規模變為23.08×104 m 3/a，開采標高118.8～60 m。
由于研究區范圍內的礦產資源已經開采完畢，根據《中華人民共和國礦產資源法實施細則》有關規定和舒城舒磊石料有限公司《礦山地質環境保護與土地復墾方案》的設計要求，公司需對研究區持續進行復墾修復。2021年5月20日，舒城舒磊石料有限公司向舒城縣自然資源和規劃局、舒城縣干汊河鎮人民政府提出了礦山閉坑申請。2021年9月1日，舒城舒磊石料有限公司收到了舒城縣自然資源和規劃局發來的閉坑通知。通知要求礦山依據《中華人民共和國礦產資源法實施細則》和自然資源部《礦山地質環境保護規定》，全面履行礦山地質環境治理義務，做好礦山關閉工作。
本次工作資源依據主要為2019年1月，安徽六安華寶地質科技有限公司編制提交的《安徽省舒城縣泉堰建筑石料用安山質凝灰巖礦資源儲量核實報告》。截至2018年12月31日，礦權范圍內累計查明資源量（TM+TD）為95.25×104 m3。該礦礦權范圍內實際動用資源量（TM）為30.20×104 m3，2011年10月已核銷儲量16.62×104 m3；2017年4月～2018年12月，動用資源量（TM）為13.58×104 m3；礦權范圍內保有資源量（TD）為65.05×104 m3。
本次調查工作及報告編寫時間為2021年9月1～8日。野外調查工作包括：開采現狀調查，采坑現狀調查，地形測量，地質測量，開采利用情況調查等。資料整理及報告編制工作包括：開采現狀圖、地質剖面圖的整理和編制，礦山閉坑地質報告的編制，剩余資源量估算等。系統收集了礦山生產過程中各類資料，收集了相關報告及備案證明，資源儲量核實報告、礦產資源開發利用方案，礦山閉坑申請和批復材料等，為本次閉坑報告的編制提供了依據。完成工作量主要有：1∶1000地形測量0.12 km2，1∶1000地質測量0.12 km2，1∶500剖面測量800 m，報告編制及圖件編制。
2. 研究區地質特征
研究區位于北淮陽褶皺帶東段北緣，北東向郯城—廬江斷裂和北西向桐城—磨子潭斷裂交匯部位北西側，九井火山巖盆地中部北緣?；讟嬙鞄r石單位為上元古界佛子嶺巖群小溪河巖組，為一套中深變質的表殼巖及變火山巖，蓋層為上侏羅統毛坦廠組中性、偏堿性火山巖及第四系地層。本區巖漿活動強烈，除中生代燕山期之前期侵入體外，主要見燕山期侵入的華蓋山石英正長斑巖體，出露于本區的東南部。脈巖：本區域內主要見正長巖脈，呈脈狀產出。研究區內斷裂構造不發育，節理、裂隙不發育。研究區內主要發育有兩組節理，一組產狀為108°∠32°，另一組產狀為192°∠49°。
研究區礦體為一火山噴發沉積型礦床，礦體賦存于侏羅系上統毛坦廠組地層，巖性主要由灰、灰綠色安山質凝灰巖組成。礦體出露標高118.8～60 m。礦體呈似層狀，地表礦體標高為南高北低，中部向上突起呈拱形。產出穩定連續，裂隙不發育，表土及風化層平均厚1 m。礦石結構為凝灰結構、晶屑、巖屑凝灰結構，致密塊狀構造。礦石化學分析：SiO2 58.52％ ；Al2O314.39％ ；CaO 4.78％ ；MgO0.95％；Na2O 4.18％；K2O 4.26％；Fe2O3 2.71％。
從本次開采現狀調查情況看，礦體大部分已開采，東部礦體已開采至60 m標高，南部礦體已開采結束，現狀為預留邊坡。剩余資源量主要分布在研究區西北部，剩余礦體形態為東西向不規則狀，礦體賦存標高60～70 m，高差10m，西高東低[1]，平面面積0.011 km2。
3. 研究區開采情況及現狀
礦山設計時間為2019年10月，設計范圍在采礦許可證范圍內，采礦許可證最大開采深度標高118.8～60 m，研究區面積為0.0367 km2，礦山主要開采對象為安山質凝灰巖建筑石料礦，無須選礦，開采的礦石經破碎加工成不同粒度的石料出售。該礦為山坡露天礦，采坑內無積水和固體廢棄物，礦床開采方式為露天開采，開拓方式為公路開拓，采礦方法為非爆破臺階開采，為自上而下露天臺階機械化開采。設計開采規模為23×104 m3/a，服務年限3 年（含基建期）。設計利用資源量59.73×104 m3，設計利用率為91.82%，采礦回收率92%。
采用2.2 m3挖掘機配備破碎錘對巖石進行破碎開采，根據工作面長度布置挖掘機數量，要求挖掘機單臺作業半徑不小于50 m。生產臺階高度5 m，兩個生產臺階并段形成一個終了臺階，生產時在上一臺階靠幫時預留2 m寬的平臺，在生產下一臺階并段時采用挖掘機配振動錘對預留的2m寬的平臺進行振動破碎，將兩個臺階的并段形成一個終了臺階，臺階高度為10 m。
依據礦山開采現狀，為保證自上而下的開采順序，先由兩個采坑中間山體上方剝離形成95 m平臺，開采水平設置在90 m，礦山開拓運輸道路由65 m沿研究區西側呈弧形修至90 m水平，對90 m以上礦體削層，后按照5 m分層生產臺階高度逐層下降開采；靠幫后兩個生產臺階并段后，依次開采形成90 m 水平以上、90～80 m、80～70m、70～60 m臺階。采場總的開采方向垂直方向按照自上而下的順序進行開采；水平方向按照由中部向東西兩側開采，70 m水平時，由西向東推進。
該礦山為露天開采，礦山目前形成1個露天采坑，露天采場位于研究區東部，采場平面面積5.3457 km2。采空區位于研究區的東部，沿礦權方向呈東西向帶狀展布，采空區東西長度約335 m，南北最大寬度210 m。采空區標高60～109.9 m。采空區南側為較陡邊坡，邊坡穩定性較差，容易引起崩塌或滑坡，有較大安全隱患[2]。
4. 礦山剩余資源量估算
剩余資源量主要分布在研究區中—西北部，平面形態為近東西向不規則扇形展布，礦體賦存標高60～70 m。
4.1資源量估算的工業指標
工業指標參照安徽六安華寶地質科技有限公司2019年1月提交的《安徽省舒城縣泉堰建筑石料用安山質凝灰巖礦資源儲量核實報告》，工業指標如下：
1、飽和抗壓強度＞60 MPa；
2、開采最終邊坡角：≤60°；
3、采場最終底盤寬度：≥40 m；
4、最低開采標高：60 m。
4.2資源量估算范圍及方法
估算范圍為采礦權范圍內60 m標高以上礦體，由13個拐點圍合劃出范圍，估算對象為采礦權內60 m標高以上的安山質凝灰巖礦體，估算范圍面積11424 m2。估算范圍見圖1。
根據礦體特征、礦石質量及礦體分布規律，礦床勘探線基本垂直礦體走向布置，且勘探線相互平行，彼此平行的剖面基本反映了礦體變化規律和資源量分布特征，資源量估算采用垂直平行斷面法。編制資源量估算平面圖，以顯示資源量分布情況（圖1）。
4.3資源量估算參數及剩余資源量估算
剖面面積測定根據采坑剖面圖中的礦體分布范圍及采坑的分布范圍，圈定采坑內的礦體邊界，用MapGis軟件求剖面面積[3]。礦石體重采用前期勘查工作成果取得的體重值，礦石體重取值為2.60（g/cm3）。根據研究區開采情況與現狀及歷年動用資源臺賬，采礦權范圍內剩余資源量體積為4.17×104 m3。
5. 結論
舒城舒磊石料有限公司自2017年4月27日取得采礦許可證后，于2017 年4 月～2018 年12 月，開采資源儲量13.58×104 m3，2019年1月～2021年8月，累計開采資源量約60.88×104 m3，年均開采礦石資源量22.83×104 m3。目前，礦山還有剩余資源量4.17×104 m3，說明該礦山資源量已接近枯竭，接近礦山閉坑階段。
根據舒城舒磊石料有限公司提出的礦山閉坑申請和舒城縣自然資源和規劃局同意閉坑的批復，編制了本報告。本報告可以作為礦山閉坑的地質依據，建議對已經開采出的安山質凝灰巖礦石資源量（91.08×104 m3）進行核銷。
