集中开采区矿产资源与开发利用现状调研报告

1,兰溪市灵洞乡白坑--鸟窠岩石灰岩集中开采区矿产资源分布与矿山开采现状图1:5000

2,白坑-鸟窠岩石灰岩矿区含矿层厚度柱状对比图1:5000

兰溪市灵洞乡白坑-鸟窠岩水泥石灰岩集中开采区矿产资源与开发利用现状 2,矿区社会环境简况

矿区地处兰溪市区东面直距8～12km的灵洞乡境内,东侧与金华市婺城区交界,自西向东分别为白坑,西山寺和鸟窠岩村.

矿区石灰石矿经多年开采规模逐渐扩大,导致区内及周围生态环境逐年恶化,粉尘,噪音污染,废石渣,废弃油料等对环境产生影响,兰溪市政府曾实行白坑村,西山寺村,鸟窠岩村搬迁工程,并为安置搬迁村民,在兰溪市区建有新村,但仍有部分村民居住在白坑村,部分采矿人员临时暂住;西山寺村和鸟窠岩村主要为采矿人员,外来打工者暂时居住.区内村民住房均沿山脚分布,为混砖结构,2-3层楼房为主.该区经济以采矿,水泥生产及运输业为主,经济较发达,当地劳动力缺乏,矿山开采以外来人员为主,农业生产为次要地位.

矿区西面有省级风景名胜区六洞山风景区,距矿区约有1.5km,矿区内及附近无大型企业,主要有西山寺水泥厂,位于西山寺村南侧,建有立窑厂房,办公楼,变电所,停车场等配套设施,现已拆除.

矿区内未发现需保护的人文景观及基础设施.

3,经济社会发展对矿产资源的需求分析

随着浙江省经济快速发展,省内各市,县正处于基础设施建设新一轮的发展时期,城市基础设施建设,新农村建设等发展势头强劲,对各种类型,标号的水泥需求量日益增加.

兰溪市水泥工业发达,依托本地石灰石资源优势在全省占近20%的市场份额,据有关资料,2000年年产水泥约542万吨,2003年增至900多万吨,增幅明显.2003年,全市共有水泥企业17家,其中大部分集中在灵洞乡,年总生产能力达850万吨.

兰溪市地处浙江中西部,交通

便利,水泥工业在华东市场上有着重要的地位,离温州,杭州,宁波,上海等大中城市较近,区位优势明显,水泥行业起步较早,已经完成了原始资本积累,拥有较雄厚的资本实力,水泥企业中大部分是民营企业,产权明晰,机制灵活,适应市场能力强,发展势头强劲.

矿区是兰溪市主要的石灰岩开采区,是兰溪市各大小水泥厂,尤其是灵洞乡内水泥厂的水泥生产原料的重要基地.随着兰溪市水泥产业的发展壮大,对于石灰岩这样的不可再生性资源的市场需求量势必进一步增加.

(四)矿区以往地质工作

D级3448万吨,其中B级1032万吨,C级1852万吨(B,C级套改为111b),D级564万吨(套改为333).矿区西部西山寺——洞源矿段,2001年浙江省核工业二六九大队地调中心进行详查,完成1:5000地质测量2.4km2,钻探804.37m,槽探2034.8m3,提交了《浙江省兰溪市灵洞乡洞源矿区水泥用石灰岩详查地质报告》,经浙江新始矿产资源储量评审咨询有限公司书面评审,浙江省国土资源厅,以浙土资认储字[2001]5号文认定,同意白坑——西山寺矿段(Ⅰ——Ⅷ线间)水泥原料石灰岩矿石量为:控制的内蕴经济资源量(332)1616万吨,推断的内蕴经济资源量(333)6900万吨,其余地段暂不评审认同.2006年7月浙江省第三地质大队对西山寺水泥厂厂区及附近地段进行详查,完成1:2000地形地质测量0.11Km2,钻探449.19m,槽探256.43m3.提交了《浙江省兰溪市西山寺水泥用石灰岩矿区详查地质报告》,经评审省厅2006年8月31日备案,以浙土资备字[2006]72号文批准,控制的内蕴经济资源量(332)2081千吨,推断的内蕴经济资源量(333)4539千吨,合计6620千吨.

上述勘探,详查和普查地质工作,对矿区地质构造,含矿层的划分,勘探工程的布置,矿体(层)的圈定,储量估算方法,计算公式的选择,块段划分及储量类别等基本合理,达到各勘查阶段的技术要求.但由于勘查时间,勘查单位不同,对地层,含矿层的划分也不尽相同,存在一定的差异,矿层深部控制不够等问题.

(五)本次工作情况

根据浙土资发[2006]41号文批复意见,按照《矿区矿产资源与开发利用现状调研技术要求》(试行),联合编制组由地质,水文,采矿技术人员组成,在初步收集矿区地质勘查成果资料,各矿山占用资源储量分割计算报告和开采设计方案等情况前提下,对矿区进行了野外踏勘工作,编写了《兰溪市灵洞乡白坑——鸟窠岩水泥石灰岩矿区开发利用总体方案》项目大纲,设计了工作项目,费用预算及实施安排.

通过各种途径和渠道搜集了矿区各矿段的勘探报告,详查报告,

矿山占用资源储量分割报告和开采设计方案,调查了解矿区矿产资源分布情况,开发利用情况,开采技术条件,矿区周边自然地理,经济社会发展现状和对矿产资源的需求.

在此基础上,9月中旬转入矿区1:5000地形地质图,剖面图,柱状图的编制,矿区资源储量的核实以及矿区现状, (4)二迭系下统栖霞组(P1q)

分布于矿区北缘山脊一带,为矿层顶板.据其岩性可分为四段.

3)含燧石团块灰岩,微晶灰岩段(P1q3):灰黑色,厚层状,夹白云质灰岩,硅质岩,含炭泥岩等.

4)含燧石团块微晶灰岩,硅质灰岩与硅泥质岩呈互层状产出(P1q4).

(5)第四系(Q4)

在矿区南侧地势低凹地段分布较广.岩性

为黄褐色,浅红色粘土,亚粘土夹杂少量风化,半风化基岩碎块,厚度0～27.85m,变化较大.

(二)构造

矿区地层呈单斜层状,总体走向近东西向,倾向330～360°,倾角35～60°,无论倾向和倾角总体上较稳定,没有大的变化.

(三)岩浆岩

矿区只发现零星分布的安山玢岩(αμ)和霏细斑岩(Vπ),黄绿色或灰褐色,岩脉呈透镜状,细脉状,团块状.规模较小,长一般10m左右,宽1m,最长55m,宽达10m.主要集中在船山组的中下部,对矿层破坏不大.

(四)岩溶

矿区岩溶不发育,地表偶见溶沟,石芽等现象,矿层深部占孔未见溶洞.在F1断裂破碎带内,岩溶主要发育在鸟窠岩矿段Ⅰ线以东,尤其是Ⅳ～Ⅵ线一带之船山组下部的层位中,地表沿断裂破碎带发育有大片的石灰华,深部很少见及完整石灰岩,溶蚀现象普遍,往西钻孔中只见及几个小溶洞,直径0.4～3.03m,计算储量范围内仅在Q 三,矿体(层)地质

(一)矿体(层)特征

矿区含矿层为中石炭统黄龙组灰白色微晶灰岩夹白云质灰岩和上石炭统船山组灰,深灰色生物碎屑隐晶——微晶灰岩夹含白云质灰岩,含燧石团块灰岩.

含矿层呈单斜层状产出,产状较为稳定,倾向一般为330°～360°,局部略有变化,倾角一般30°～60°.

含矿层的形态呈层状,似层状.黄龙组灰岩总体形态呈稳定的层状,似层状,其内夹的白云质灰岩似层状或透镜状.从揭露和控制结果看,石灰岩层之形态无论从走向,倾向上均存在一定的变化,走向上主要分布于白坑——鸟窠岩矿段Ⅰ线,再向东渐尖灭,倾向上亦在Ⅰ线从地表向深部渐尖灭由碎屑岩代替.船山组灰岩形态稳定,呈层状露布于全矿区,其内夹含白云质灰岩和燧石团块灰岩分布有一定层位,但往往呈透镜状,团块状,不均匀分布.

从附图2可见,黄龙组石灰岩之厚度从矿区西部向矿区东部明显变薄而尖灭;船山组石灰岩层厚度在矿区基本稳定,总体上有从西往东由薄变厚的趋势.

(二)矿石质量

1,矿石结构,构造

黄龙组石灰岩矿石呈灰白色,具不等粒微晶晶粒结构,致密块状构造,局部网脉状微细裂隙发育而充填白色结晶较粗的方解石则呈网脉状构造;船山组石灰岩矿石呈灰～灰黑色,含生物碎屑微晶结构,块状构造,局部网脉状构造,条带状构造.

2,矿石矿物组成

黄龙组微晶石灰岩几乎全由方解石组成,以不等粒晶粒集合体产出,晶粒大小由0.005～2mm,含量大于95%,有少量石英微粒及泥质物.

船山组生物碎屑微晶灰岩主要矿物成分

为方解石,粒径为0.01mm左右,含量约90%,少量生物碎屑碳酸盐及微量泥质物,硅质物.

上表表明矿区矿石质量较好,符合水泥用石灰质原料矿石化学成分的一般要求,黄龙组石灰岩质量优于船山组石灰岩.

从矿区各勘查矿段的每个勘探线剖面的含矿层,矿层平均化学成分统计表看,无论黄龙组和船山组矿石质量沿走向是基本稳定的,变化幅度不大,相比较而言,白坑——西山寺矿段的矿石CaO含量偏低,尤其船山组石灰岩的CaO偏低较明显;从各矿段地表与深部工程对应层段矿石平均化学成分统计表看,矿石质量沿倾向上也是比较稳定的,变化很小,但白坑——西山寺矿段由地表向深部矿石质量有变差的趋势.

(三)矿石类型

按矿石的物质成分,结构,构造等特征,矿区矿石自然类型可划分为微晶灰岩和生物碎屑微晶灰岩两类.黄龙组矿石以微晶灰岩为主,船山组矿石以生物碎屑微晶灰岩为主.矿石工业类型均为水泥用石灰岩.从其主要有益有害组分的含量看,矿区极大部分矿石为优质水泥原料.

(四)矿层围岩,夹石(层)及高游离硅层(段)特征

1,矿层围岩

矿层底板为中石炭统黄龙组(C2h)紫红色,青灰色石英杂砂岩,泥质粉砂岩夹硅化灰岩,白云质灰岩(透镜体),有些地段以灰白色微晶灰岩为直接底板.

2,夹石(层)

在矿层中因氧化钙含量低或氧化镁超过工业指标之样段经任意8米段加权平均,仍满足不了工业指标要求的区段圈为夹石(层).黄龙组中夹石(层)均为低钙高镁的含白云质灰岩,呈透镜状顺层分布,规模不大,厚度3～5m,沿走向,倾向很快尖灭,还有个别顺层贯入的安山玢岩,厚4.03m,走向长约500m,倾向延深约70m.船山组中之夹石(层)为低钙高镁含燧石团块灰岩及硅化生物碎屑灰岩,呈透镜状或似层状,部分沿走向,倾向很快尖灭,部分延伸较稳定,达数百米,岩石呈灰～灰黑色,致密坚硬,取样分析,主要组分平均含量:CaO46.14～ 上述夹石(层)在开采过程中很难分采剔除,为了研究夹石混入后对矿石质量的影响,将夹石和矿石按厚度进行加权平均后,CaO平均含量>48%时,只要在开采过程中注意搭配,可以保证矿石质量,不必剔除,达到充分利用资源的目的.

在白坑——西山寺矿段处于黄龙灰岩与船山灰岩之间的夹层,其岩性为白云质灰岩,泥灰岩,粉砂质页岩,泥岩,呈层状分布,应划分夹层予以分采剔除(可考虑综合利用).

3,高游离硅层(段)

(五)矿床成因

矿区的矿床成因为浅海相碳酸盐沉积矿床.

(六)矿石加工技术性能

矿区原料工艺性能试验种类为易磨性试验,易烧性试验两种.

KH=0.88±0.01

SM=2.6±0.1

IM=1.6±0.1 生料细度

+80μm筛余<10%

+200μm筛余<0.5%

四,矿区开采技术条件

(一)矿区水文地质条件

矿区可分为含水层及隔水层.

2,二迭系下统栖霞组灰岩溶洞裂隙含水层(P1q),主要分布于矿区北侧,为矿层顶板.岩性为含燧石团块(条带)灰岩,泥质粉砂岩和细砂岩夹燧石团块灰岩,硅质岩,泥晶生物灰岩等.裂隙岩溶不发育,受大气降水补给,以泉的形式在沟谷凹处排泄,为弱含水层.

3,石炭系上统船山组灰岩溶洞裂隙含水层(C3c),分布全矿区,为主要含矿层,岩性为浅灰色生物碎屑微晶灰岩夹含燧石团块(条带)灰岩,白云质灰岩,厚层状,西矿段岩溶,裂隙不发育,富水性差;东矿段岩溶较发育,可见最大直径0.5m的干溶洞,富水性较好.主要接受大气降水补给,以泉的形式排泄,为矿区相对的含水层.

4,石炭系中统黄龙组灰岩溶洞裂隙含水层(C2h),分布于矿区西南侧,因F1构造影响,第四系覆盖较多,出露不全.岩性为灰白色厚层状石灰岩,白云质灰岩,是矿区含矿层之一,厚度变化大.西矿段岩溶,裂隙不发育,而东矿段地表及深部岩溶较发育.

灰岩下部为石英杂砂岩,粉砂岩及硅化灰岩,硅化灰岩呈透镜状,致密完整,为良好的隔水层.

5,石炭系下统叶家塘组石英砂岩隔水层(C1y),分布于矿区南缘,岩性为灰紫色,灰白色含砾石英砂岩,砾石以石英,脉石英为主,磨园度较好,硅质胶结,致密坚硬,为良好的隔水层.受大气降水和第四系孔隙水补给,以泉形式排泄.

6,矿区构造简单,断裂构造唯有F1规模较大,纵贯矿区东西,有较宽的构造破碎带富水性一般,为一不良导水断裂.

7,矿区无大河和地表水体.矿区东侧有鸟窠岩沟小溪向南为八石溪,西段有西山寺沟小溪,向西经白坑村汇入沙溪,矿区内流程短,影响不大.溪沟水量受季节影响,雨季水量较大,特别是暴雨时,有暴涨暴跌的特点,应疏通河道,防止洪水淹没采场,干旱天气,水量很少,直至干涸.

矿区地层富水性较弱,构造简单,裂隙岩溶不太发育,地下水循环活动微弱,矿区水文地质属中等——简单型.在矿山开采过程中,由于暴雨时水量增大,对矿山有影响,要疏通水路,清理渣石,防止堵塞.在东南侧沟口,挖沟降深,自然排放多余水量;在矿区西部,要特别注意暴雨引发山洪暴发,冲刷废石(渣)堆,而引发泥石流,对白坑村一带产生很大的威胁.

(二)矿区工程地质条件

矿区为一单斜构造,矿层中矿石为生物碎屑微晶灰岩和微晶灰岩.岩性致密,均匀,块状构造.

含矿层中的夹石层为生物碎屑灰岩,燧石团块灰岩和白云岩等.岩性致密,尤其是生物碎屑灰岩,由于不同程度的硅化而使岩石致密坚硬.

矿层底板部分地段为石英杂砂岩,泥质粉砂岩及泥岩.砂岩呈中～细粒砂状结构,中层状,砂质成分主要为石英,长石等.硅质胶结为主,岩性致密坚硬,部分地段为微晶灰岩直接作底板.

顶板为燧石条带灰岩,硅质岩,致密,坚硬,稳固.由于矿体顶部边坡坡向与地层倾向相反,所以不易发生较大滑坡.

矿石和围岩的物理力学性质

矿石小体重:平均2.69g/cm3.

矿石湿度:平均0.13%,不需对储量进行校正.

抗压强度平均值:垂直层面107Mpa,平行层面71Mpa.

抗剪强度平均值:凝聚力52.3Mpa,内摩擦角=24.3°,tg=0.4505.

根据实地观察,顶,底板裂隙发育特征与矿层一致.裂隙中亦常见有方解石脉充填.

综上所述,矿区矿层和围岩的岩

性致密稳固,裂隙已被方解石脉充填,稳固性较好.

(三)矿区环境地质条件

矿区属地震动峰值加速度<0.05g的地区,为地质环境稳定和良好的区域.

矿区地表地下水水质良好,矿石和废渣不易分解出有害组分,矿区经放射性检测,放射性水平<<伤害人体极限值.

矿山开采时要防止粉尘,噪声及油料废弃物等对环境和人体的损害.暴雨期注意岩溶塌陷,洪水对矿山废石(渣)堆的冲刷而形成泥石流,危害极大.

五,矿区资源储量及类别

本次矿区矿产资源与开发利用现状调研报告,根据矿区各矿段地质勘查程度,按照固体矿产资源储量分类规范(GB/T17766—1996),进行矿产资源储量分类.其工业指标,估算方法与计算公式,估算参数,矿体圈定,块段划分及其资源储量类别等均与原地质勘查报告保持一致,并将原报告的储量级别按套改要求进行套改,即B,C级套改为(111b),D级套改为(333).

矿区资源储量分东矿段,中矿段,西矿段分别核算:

(一)东矿段(鸟窠岩村——市域界)资源储量

采场现状(照片17,18).

(二)中矿段(鸟窠岩村——西山寺村)资源储量