礦山測量技術在清平磷礦深部延伸接替工程中的應用

摘" 要：隨著礦產資源的日益稀缺，對于礦山的安全運作和高效開采變得尤為重要。該文以清平磷礦為研究對象，探討礦山測量技術在清平磷礦深部延伸接替工程中的應用及其對安全運作的作用。同時，結合清平磷礦床的成礦機理，進一步分析礦床形成過程中的關鍵因素。通過對礦山測量技術在清平磷礦深部延伸接替工程中的重要作用分析，該文旨在為礦山工程管理人員和研究者提供有益的參考和啟示。

關鍵詞：礦山測量技術；清平磷礦；深部延伸接替工程；安全運作；成礦機理

中圖分類號：TD176" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）04-0160-05

Abstract： With the increasing scarcity of mineral resources， it becomes particularly important for the safe operation and efficient mining of mines. Taking Qingping Phosphate Mine as the research object， this paper discusses the application of mine survey technology in the deep extension replacement project of Qingping Phosphate Mine and its effect on safe operation. At the same time， combined with the ore-forming mechanism of Qingping phosphorus deposit， the key factors in the process of deposit formation are further analyzed. Through the analysis of the important role of mine survey technology in the deep extension replacement project of Qingping Phosphate Mine， this paper aims to provide useful reference and inspiration for mine engineering managers and researchers.

Keywords： mine surveying technology; Qingping phosphate rock; deep extension replacement engineering; safe operation; metallogenic mechanism

礦山是人類獲取寶貴礦產資源的重要場所，但伴隨著深部礦藏的逐漸開發，礦山工程所面臨的安全挑戰也越來越嚴峻。清平磷礦作為我國重要的磷礦資源之一，其深部延伸接替工程對于持續供應磷肥產品具有重要意義。然而，深部工程的規模龐大、復雜多變的地質條件以及工作環境的惡劣性，給工程運作的安全提出了嚴峻的要求。隨著全球經濟的快速發展，礦產資源的需求不斷增長。而清平磷礦作為中國重要的磷礦石資源之一，承擔著保障國家農業和化工工業發展的重要任務。然而，傳統的礦山開采方式逐漸暴露出礦井深度限制、安全風險大等問題，因此需要采取深部延伸接替工程來實現礦山資源的高效開采。在深部延伸接替工程中，礦山測量技術的應用顯得尤為重要。

礦山測量技術作為工程施工和管理的重要手段，在保證礦山工程安全運作方面發揮著不可替代的作用。通過精確獲取地質數據，礦山測量技術能夠提供設計和規劃階段所需的基礎信息，為工程實施奠定堅實的基礎。在施工過程中，測量技術能夠監測工程變形和位移情況，及時預警并采取相應措施，有效降低工程災害風險。此外，礦山測量技術還能優化支護設計和維護方案，確保工程的穩定與安全。在決策層面上，測量技術能夠提供準確的數據支持，幫助管理者做出可靠的決策，確保礦山工程的可持續運營。

本文將通過對清平磷礦與清平磷礦深部延伸接替工程進行簡要概述，分析了礦山測量技術在清平磷礦深部延伸接替工程中的應用，探討礦山測量技術在工程安全運作中的作用與價值，為未來類似工程提供參考。通過對礦山測量技術的深入研究和應用，我們可以進一步提高礦山工程的安全水平，促進礦產資源的可持續開發和利用，為國家的經濟發展和社會進步做出積極貢獻，最后簡要論述了清平磷礦床成礦機理。

1" 清平磷礦概述及清平磷礦深部延伸接替工程

清平磷礦床位于揚子準地臺龍門山-大巴山臺緣凹陷龍門山陷褶束漩口凹褶束北東段次級構造-大水閘復式背斜南東翼。受到區域性大斷裂-北川～映秀大斷裂（F2）及彭灌深大斷裂（F1）的控制。區內除缺失志留系和奧陶系地層外，自上元古界至新生界地層均有出露。基底為前震旦系黃水河群（Pthn）變質雜巖及澄江期花崗巖，蓋層從老到新有：震旦系上統觀音崖組（Zbg）、燈影組（Zbdn）；寒武系下統筇竹寺組（∈1q）；泥盆系中統觀霧山組（D2g）、上統沙窩子組（D3s）；石炭系下統巖關組（C1y）、大塘組（C1d）；二疊系下統梁山組（P1l）、棲霞組（P1q）、茅口組（P1m），上統吳家坪組（P2w）、長興組（P2c）；三疊系下統飛仙關組（TIf）、嘉陵江組（T1j）、中統雷口坡組（T2l）、天井山組（T2t），上統須家河組（T3xj）及第四系（Q）。

圍繞大水閘復式背斜兩翼，以區域性斷裂F2為界，平行分布包含兩套含磷巖系和不同地質時期巖性組合的地層，彼此呈馬蹄形套迭。內側為泥盆系上統沙窩子組含磷層（“什邡式”磷礦），與下伏震旦系上統燈影組富藻白云巖呈嵌入式平行不整合接觸，并被沙窩子組上段白云巖地層覆蓋；外側為寒武系下統筇竹寺組含磷層（“清平式”磷礦），與下伏震旦系上統燈影組白云巖呈微間斷平行不整合接觸，并被泥盆系中統觀霧山組碳酸鹽地層覆蓋。根據《西南地區區域地層表·四川省分冊（1978）》，不同的兩套含磷地層在龍門山地層分區中分屬于寶興和龍門山中段2個地層小區。石炭紀前，地層組合及接觸關系大相徑庭；二疊紀之后兩者巖性差異不甚明顯（圖1）。

為了實現清平磷礦資源的高效開采和延長礦山壽命，清平磷礦開展了深部延伸接替工程。該工程的主要目標是利用現有礦井的基礎設施以及采取先進的開采技術，向礦床深部延伸，繼續進行礦石的開采。該工程的特點是充分發揮原有礦井的潛力，減少新的礦井投資，提高礦山開采效益。

清平磷礦深部延伸接替工程的實施將進一步挖掘清平磷礦的資源潛力，延長礦山的壽命，為國內磷肥生產提供穩定的原料保障。同時，該工程的實施過程中注重礦山測量技術的應用，有效提高了工程的安全性和效率。礦山測量技術不僅在清平磷礦的深部延伸接替工程中發揮重要作用，也為其他礦山工程的實施提供了寶貴經驗。

2" 礦山測量技術在清平磷礦深部延伸接替工程中的應用

近年來，清平磷礦深部延伸接替工程為了實現資源的高效利用和礦山的可持續發展，將礦山測量技術應用于項目中。清平磷礦燕子巖礦段、鄧家火地礦段開采現狀采用平硐+溜井+盲斜井聯合開拓開采磷礦石。根據礦山礦體賦存狀態和地形特征，設計采用安全性好的分段空場采礦法采礦，本次開發利用方案主要針對Ⅰ號礦體的深部技改工程及上部Ⅱ號礦體開采，本次設計仍選用地下開采方式（圖2）。

本次設計主要對鄧家火地礦段深部Ⅰ號礦體及上部Ⅱ號礦體進行開采，Ⅱ號礦體開拓系統可以利用原有開拓系統即平硐+盲斜井聯合開拓，并新掘部分運輸平巷及中段人行回風巷以形成完整的系統。Ⅰ號礦體現開拓巷道已掘進至950 m中段（960 m標高），主要采用平硐+盲斜井聯合開拓方式，根據礦山地形地貌和礦體賦存條件，本次設計同時考慮了平硐+盲豎井開拓方案、平硐+盲斜井開拓二個方案。

通過精確的地質構造測量，可以確定清平磷礦深部接替工程礦床延伸的方向、傾角以及礦體分布情況，為工程的設計和規劃提供重要依據，地下巷道和井筒進行測量，確定開采通道的合理位置和尺寸，并為后續的設備安裝和運行提供基礎數據（圖3）。

通過對礦井的精確測量，可以及時發現和解決礦體的變形、裂隙、巖壁穩定性等問題，確保工程的安全施工。在清平磷礦深部延伸接替工程各礦段（圖4）的施工過程中，礦山測量技術起到了變形監測與預警的關鍵作用。通過采用全站儀、測距儀等先進設備，實時監測工程的變形和位移情況。

除了對工程的安全管理，礦山測量技術還能夠提高工程的開采效率。通過對礦井的精確測量，可以確定礦體的大小、傾角和形狀等信息，為合理優化開采方案提供參考。同時，礦山測量技術還可以對采礦設備進行定位和導航，提高設備的作業精度和效率，降低能耗和生產成本。

最后，礦山測量技術的應用還有助于礦山的可持續發展。通過對礦井的測量，可以精確計算礦體的儲量和資源潛力，為后續礦山規劃和管理提供依據。同時，礦山測量技術還能夠對礦石的開采和處理過程進行監測和控制，實現資源的高效利用和環保生產。礦山測量技術還能夠為清平磷礦深部延伸接替工程的支護設計提供重要參考。通過對地下空間結構和巖層穩定性等進行綜合分析，可以優化支護方案，確保工程的穩定與安全。例如，在巖爆等危險情況下，利用測量技術實時監測巖體的應力狀態，及時調整支護參數，提高了支護的有效性。這些措施在實踐中取得了顯著的效果，保證了清平磷礦深部延伸接替工程的順利進行。

清平磷礦深部延伸接替工程中的礦山測量技術應用不僅在工程前期、施工和運營階段起到了重要作用，而且能夠提高工程的安全性、效率和可持續發展水平。在清平磷礦深部延伸接替工程中，礦山測量技術的應用不僅局限于工程前期、施工和運營階段，還能夠提高工程的安全性、效率和可持續發展水平。具體來說，以下是其主要作用：①工程前期規劃，礦山測量技術可以提供準確的地質和地形數據，包括礦床賦存規律、地層構造、斷層分布和地下水位等信息。這些數據對于工程前期的礦區選擇、礦山設計和選礦工藝流程的確定具有重要意義，能夠保證工程的合理性和可行性。②施工過程控制，礦山測量技術可以監測和控制施工過程中的地表變形和巖層穩定情況。通過實時監測和分析數據，可以及時發現和預測潛在的地質災害風險，采取相應的防護措施，保障施工的安全性和順利進行。③礦山管理與運營，礦山測量技術可以幫助進行礦山資源管理、生產計劃和設備調度等工作。通過實時監測礦山開采過程中的地表位移、沉降等變化情況，可以及時調整生產方案，提高資源利用效率和礦山運營水平。④環境保護與可持續發展，礦山測量技術可以監測和評估礦山開采對環境的影響，包括土地利用、水質污染、氣體排放等方面。通過對環境數據的分析和預測，可以采取相應的環境保護措施，推動礦山工程向可持續發展的方向轉變。

綜上所述，礦山測量技術在清平磷礦深部延伸接替工程中的應用不僅能夠在工程前期、施工和運營階段發揮重要作用，還能夠提高工程的安全性、效率和可持續發展水平，從而確保礦山工程的長期穩定運行和可持續利用礦產資源。通過精確的地質構造測量、礦井精確測量和三維建模以及定期監測等手段，可以為工程提供科學的數據支撐和決策依據，保證了工程的安全施工和運營。同時，礦山測量技術的應用還能夠提高工程的開采效率，降低生產成本，并為礦山的可持續發展提供支持。因此，在清平磷礦深部延伸接替工程中，礦山測量技術的應用具有重要的意義和價值。

未來，隨著技術的不斷發展，礦山測量技術將繼續在礦山工程中發揮重要作用。例如，引入無人機、遙感等新技術，可以進一步提高數據采集的效率和精度。同時，結合人工智能和大數據分析等技術，可以更好地預測和預防工程災害，實現更高水平的工程安全運作。

3" 清平磷礦床成礦機理探討

清平磷礦床大地構造位置處于揚子準地臺（Ⅰ）龍門山～大巴山臺緣坳陷（Ⅱ）龍門山陷褶斷束（Ⅲ）漩口凹褶束（Ⅳ）北東段次級構造-大水閘復式背斜南東翼。以大水閘復式背斜為主的基底構造和F1、F2區域性斷裂控制了龍門山陷褶斷束不同地質歷史時期的沉積建造、地層厚度和巖相變化及分布。

龍門山構造帶具有強烈的擠縮特征，表現為大水閘推復體主要為脆性（兼韌性）推復體，北西界與高川推復體接觸，南東界為陳家坪～白云山斷裂，逆沖推復在金花推復體之上，而又伏于太平推復體之下。其內分布有前震旦世、早震旦世花崗巖和震旦系上統～三疊系下統碳酸鹽巖和碎屑巖。

漩口凹褶束是印支至喜瑪拉雅旋回使龍門山隆起后形成的山前凹陷，大水閘復式背斜幾乎占據整個地段，總體構造線呈NE～SW向。組成復式背斜的次級褶皺多為較緊閉的倒轉褶皺，F1及F2為本區極為重要的斷裂構造，分布于大水閘復式背斜核部“彭灌雜巖”兩側。F1為古老基底型斷裂，北西盤相對抬升，暴露了古老基底，而南東盤相對下降，接受古生代及其以后的沉積。F2斷裂兩側的地層層序、接觸關系及沉積建造有顯著差異，對兩側沉積相有很大的控制作用，此外，多條次級斷裂分開、斂合與主斷裂構成斷裂帶。大水閘復式背斜和F1、F2斷裂構造構成龍門山中段區域構造的基本格架。

區域地質發展史表明，晉寧及澄江運動形成了統一的揚子準地臺基底，晚震旦世遭受海侵，接受了上震旦統淺海相的碳酸鹽沉積。早寒武世初，由于加里東運動的影響，F2斷裂東西兩側產生了明顯的差異性上升運動，東部升高幅度不大，仍處于海平面以下，接受沉積，形成了生物化學型磷塊巖（“清平式”磷礦），末期海水退去，遭受風化剝蝕，直到中泥盆世晚期再次海侵時，才有中泥盆統觀霧山組的超覆；F2斷層西部大幅上升形成大寶山古陸，遭受長期的風化剝蝕和溶融作用，形成古卡斯特地貌，直至晚泥盆世初，受華力西運動的影響，開始沉降，海水入侵，淹沒了大寶山古陸北東段，形成大寶山半島，其淺海陸棚區開始接受沉積。由于半島提供了豐富的含礦陸源物質，形成了有利聚磷的場所，為磷礦的形成提供了古地理和古構造條件。

本區區域地質背景表明，早在晚震旦世和早寒武世沉積類型中，具一定規模的含磷層。組成磷塊巖礫屑的膠磷礦，具干裂紋，含大量古藻。由于古構造格局的控制、邊緣斷裂的活動，彭灌隆斷帶的隆起，經歷了中寒武世至晚泥盆世的長期風化剝蝕，使早期形成的含磷層遭受化學和機械作用的破壞，經過篩選、富集，提供了豐富的礦源，并就近就地堆積于沒于水下的古喀什特丘狀臺地中，為磷塊巖的沉積再造提供了有利的古地理環境。早期經過風化剝蝕的磷質一部分以碎屑形式，一部分被海解，繼續再堆積。形成了礫中有礫的磷質礫屑，又以磷質膠結的特殊礦石結構出現。

清平磷礦燕子巖、鄧家火地礦段分布于F2西側，位于大水閘復式背斜之SE翼，含磷層形態受王家坪背斜、鄧家火地向斜及斷裂控制，礦體形態及產狀隨褶皺形態變化而變化，清平磷礦屬“什邡式”磷礦，屬于風化富集～沉積再造型磷塊巖礦床。成礦模式為：早期成礦-風化剝蝕、表生淋濾-改造富集-重力搬運再沉積成礦-浪蝕破碎-再沉積膠結成礦。

含磷層覆于震旦系上通燈影組“花斑狀”白云巖古巖溶侵蝕面上，伏于泥盆系上統沙窩子組“沙狀”白云巖之下，賦存于泥盆系上統沙窩子組含磷段地層中，呈層狀、似層狀產出，其厚度和巖性的變化主要受底板古喀斯特地貌起伏變化的制約。具薄化尖滅，尖滅再現規律。燕子巖礦段、鄧家火地礦段根據鉆孔揭露其深部還有一定的遠景，建議礦山進一步開展深部找礦，擴大資源遠景。

“清平式”磷礦是特定地質環境下形成的產物，古構造、古地理、礦源區對成礦有嚴格的控制作用。礦床位于龍門山陷褶束大水閘復式背斜南東翼。受到區域性大斷裂-北川～映秀大斷裂（F2）及彭灌深大斷裂（F1）的控制。早寒武世龍門山地區形成一個海灣-龍門山海灣，海灣因成都～武勝龍女寺水下高地的障壁作用，是良好的成礦場所。龍門山海灣三面臨陸，為沉積區提供了豐富的物質來源。

可見“清平式”磷礦形成于龍門山海灣潮下淺灘～高能帶，是以波浪作用為主，水動力較強的環境。礦石為砂屑磷塊巖，主要層理為水平層理，磷礦層底板常見有沖刷現象；西部古陸提供了豐富的物質來源，并在適當pH、氣候、生物等條件下沉積成礦。成礦模式為：早期成礦-風化剝蝕、表生淋濾-磷質聚積-搬運堆積-潮間高能帶粒化沉積-浪蝕破碎-再沉積膠結成礦。

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