湖北非金屬地質公司怎麼樣
⑴ 湖北省非金屬地質公司隸屬於哪個部門
隸屬於湖北省地質局
⑵ 世紀非金屬礦床地質學發展趨勢的預測
一、加強非金屬礦床的勘查工作
非金屬礦產資源是工農業生產和人民群眾日常生活不可缺少的物質原料。新中國成立以來,國家投入大量人力、物力從事資源尋找與開發工作,礦業得到了全面與快速的發展,證明我國是世界上非金屬礦產資源比較豐富、礦產種類較為齊全的國家之一。許多重要礦產如螢石、重晶石、滑石、石墨、菱鎂礦、磷礦等儲量居世界前列,但人均擁有量卻不到世界平均水平的一半(章少華等,1996)。
隨著我國經濟持續發展和人們生活水平不斷提高,非金屬礦產的使用范圍繼續擴大,需求量有較大幅度增長。由於探明的某些後續接替資源少,或者在地區上分布不合理,滿足不了生產的發展,適應不了礦業持續發展的需要,進而將影響我國21世紀經濟和社會的持續發展,解決這個問題的主要途徑是大力加強礦產資源的尋找與勘查。
根據國民經濟建設實行西部大開發的戰略方針,首先合理地選擇成礦區帶,進行非金屬礦產科技找礦,注意尋找盲礦、隱伏礦。同時應加強遙感與地物化多元信息集成方法、地理信息系統、計算機技術、地球物理、地球化學等先進技術和新方法的運用,提高找礦工作的效率,獲得更多的礦產資源,為礦業發展創造條件。注意多方面擴大經濟來源,吸收多渠道資金,增加礦產資源勘查工作的投入。總之,無論從礦業生產角度、還是從國家經濟可持續發展的角度講,我們都應該加強礦產資源的勘查,為今後的發展打下良好的物質基礎(茹湘蘭,1999)。
二、對非金屬礦的應用開發、深加工的研究應進一步提高
非金屬礦的應用開發主要是它的物化性質與工藝特性的發揮,取決於礦石本身的礦物組成、結構、構造及其對溶解、吸附、催化、擴散等的影響有關。因此,非金屬礦物深加工內容豐富,如超細化、高純化、單晶化、復合化、纖維化、薄膜化等都與礦物性質的發揮及現代科學技術有關。近年來,由於測試手段增強,加工技術水平提高,使我國非金屬礦的應用開發技術有了很大進展。如「高嶺土的精選新工藝-刮刀塗布高嶺土的生產」,是一種創舉,能除去高嶺土中微粒級的雜質,提純後的高嶺土光澤好、白度高、粒度細而均勻,特別適於造紙塗料,代替英、美、等國進口的SPS、KCS陶土。這一技術達到國際先進水平。目前,中國非金屬工業的科學研究和技術開發應緊密結合發展方向和生產實際中存在的問題,研究新技術、新工藝、新產品,有力地推動有關科學技術和工業技術水平的提高,以及生產力水平的提高(徐立銓,1999)。
在世界非金屬礦產中,我國有不少優勢礦種,如石墨、石膏、硅灰石、菱鎂礦、重晶石、硅藻土、飾面石材、浮石、蛭石等,目前多數只是儲量占優勢,開發利用上沒有優勢,國內應用以低科技含量佔主導,高科技、高產值的應用很次要。多數企業仍處於粗放作坊式經營,將原料及低級品直接投入市場,創匯能力低。例如:我國儲量為世界第一的滑石,其初級產品的出口價格僅為0.045美元/千克,而進口的精加工無菌滑石粉為50美元/千克。若不改變「一等原料,二等工藝,三等產品的被動局面」,就不能把我國非金屬礦的資源優勢,轉變為經濟優勢。又如石膏,我國儲量居世界首位,1997年達到年產量2000×105t,其中80%用於生產水泥,而用於其他建材生產的只有5%;而美國的產量居世界第一,在水泥等行業中的用量僅為15%~20%,80%用於其他建築業。另外,在出口產品的結構上,1998年為止,以原礦和初加工非金屬礦製品出口約9.5億美元,占非金屬礦出口創匯總額的58%,非金屬礦製品出口約6.97億美元,占非金屬礦出口創匯總額的42%。由於產品深加工的程度低,質量上缺乏競爭力,有的產品還出現了出口數量增加了,而創匯額反而減少了的現象,例如:1988年石墨出口數量增加了5.8%,創匯額卻減少了1.2%;石材出口量為487×105t,比1997年增加了11%,出口創匯7.1億美元,下降了7%。
21世紀期間應加強開發我國優勢非金屬礦產,加強深加工的研究,擴大應用領域的研究,並將科技研究成果切實地轉化為生產力實體。使一種天然礦物資源,經深加工製成若干種基本材料,每種基本材料,再開拓它的多方面應用領域。非金屬礦要成為現代原材料工業,其產業構成、產品性能要適應我國汽車工業、石化工業、機電工業和建築工業四大支柱產業的發展。加快高效摩擦制動材料、電子工業用絕緣材料、導電塗料、光電材料、半導體材料、凈化、精煉、裂化材料、分子篩、觸媒劑的開發、冶金用高檔耐火材料、粉末冶金材料、高性能纖維增強復合材料、高溫結構陶瓷和功能陶瓷、超導材料和礦物填料等等的開發。
三、開發輕質建築材料應得到發展
世界經濟發達國家已經廣泛使用輕質建築材料。以德國為例:1980年聯邦德國非金屬工業總產值為285億馬克,是基本工業產品生產第四大產業部門,產品用於建築業的佔90%,在80年代聯邦德國的現代企業和民用建築已絕大部分實現了建築材料輕質化,在城鎮貿易商場及建築材料企業都有各種輕質產品和利用輕質建材組裝起來的成套住宅展銷。其原料主要是:膨脹粘土、膨脹板岩(制陶粒)、浮石、火山渣、玄武岩(制岩棉)、硅藻土、石膏、蛭石和珍珠岩(制膨脹珍珠岩)等。
輕質建材不僅質輕可適應高層建築,而且保溫性能好,在北方冬季可節省能源與降低取暖費用,因而也適用於非高層建築和民用建築。21世紀尤其是21世紀前半期在我國的快速發展輕質建材是必然的、可能的。
輕質建築礦物原料,在我國十分豐富,陶粒原料是富含伊利石、水雲母的粘土質岩石,過去我們沒有注意調查,資源很不清楚。例如:吉林省通化、渾江一帶的紫砂陶土,其主要粘土成分就是伊利石。目前只少量用於波形瓦的燒制,其他用途尚未開發。浮石、火山渣等更豐富,僅長白山地區的儲量就十分巨大;玄武岩、珍珠岩分布廣泛;硅藻土用於燒制保溫磚一般用的Ⅲ、Ⅳ級粘土質硅藻土,是我國的富有礦種,在雲南、吉林、浙江和四川省儲量巨大,我國是世界上硅藻土資源最豐富的國家之一;蛭石也很豐富,主要源於新疆;石膏儲量名列世界前茅,不久的將來,以紙面石膏板為主的石膏輕質建築材料將有可觀的應用前景。
四、環境保護材料的發展
環境保護涉及的面很廣,就工業發展和城市人口增加,日益增多的工業廢物和污水垃圾,造成大氣和江河、湖及近海水體的污染,是一個重大環保問題。在一些經濟發達國家,環保業的投入是很巨大的,目前我國雖然有環保的法規,但是落實治理相差甚遠。如果說,這種局面目前尚可苟且存在,那麼按我國長期以經濟建設為中心的戰略,到21世紀實現工業巨大的發展,城市人口增加,工業廢氣、廢水、廢渣、城市污水等如仍不凈化治理,內陸的遍地水體將受到嚴重污染,近海的魚蝦蟹貝將難以生存,其結果必然制約經濟增長。因而,不加強環保的投入,發展經濟是不能持續的。國外凈化污水和凈化廢氣等用的非金屬礦物原料,主要有:膨潤土、高嶺土、海泡石、凹凸棒石、鋁礬土、硅藻土、石灰石、菱鎂礦、火山渣、浮石、珍珠岩、天然沸石、綠泥石、蛭石和煤矸石、粉煤灰等。根據我們的試制和凈化污水試驗,以吉林省豐富的泥炭資源生產的活性炭,可以用於凈化污水,其生產成本低,具有推廣應用前景。
為了從根源上凈化城市污水中的磷,大力推行生產和使用無磷或少磷洗滌劑是目前日本、歐洲和美洲國家的一項重大措施。最主要的辦法就是以人工合成沸石來取代洗滌劑中的三聚磷酸鈉,4A沸石對硬水離子Ca2+有很好的交換吸附作用,而對Mg2+的交換速度和交換容量很差,而低硅八面沸石對Ca2+、Mg2+離子都有很好的交換吸附性能,可以全部取代三聚磷酸鈉。我國合成P型沸石摻入洗衣粉中,也有較好的效果。合成4A沸石、八面沸石、P型沸石所用的都是硅 鋁質的非金屬礦物原料,珍珠岩、浮石、三水鋁石、膨潤土、天然沸石等均可用於合成沸石。
五、提高對非金屬礦床綜合評價和利用水平,避免「丟貧現象」
據統計,我國已探明礦產儲量中,共生、伴生礦床佔有相當大的比重。非金屬礦床資源共生、伴生規律十分明顯,兩種或兩種以上的礦種經常共生、伴生在一起。例如,含煤地層中經常有高嶺土、耐火粘土、鋁土礦、膨潤土、硅藻土、油頁岩、石墨、硫鐵礦、石英砂岩等礦產伴生。有的非金屬礦產中,兩種或兩種以上的有用礦物共生,如石棉與蛇紋石、水鎂石,重晶石與有色金屬,藍晶石與金紅石等等。長期以來,我國對非金屬礦綜合評價或綜合利用水平較低,往往只注意利用共生、伴生礦中的某一種而丟掉其他。礦產資源的總回收率只有約30%,比發達國家低20個百分點,造成資源的很大浪費。至21世紀必須開展綜合利用,提高礦產資源的經濟價值。我國煤系地層中共生高嶺土超過180×109t,共生硫鐵礦超過170×109t,還有的膨潤土等,今後應注意這部分資源的回收利用。此外,過去開採的金屬或非金屬礦床的尾礦中,多數為富含非金屬礦物的尾礦,開發利用這些尾礦資源,不但可以消除環境污染,保持生態平衡,防止資源浪費,而且可取得較大的社會經濟效益。在21世紀將對共、伴生資源綜合利用率有較大提高。
此外,在非金屬礦開發中,不時出現丟「貧」現象,如貴州的開陽磷礦,乃為世界上少見的富磷礦,目前所開採的原礦,其P2O5均在35%以上,而將大量丟棄的所謂廢料,其P2O5均在20%左右,這種丟「貧」現象應予改正,提高資源的利用率,減輕浪費。
六、重視非金屬礦在現代公路建設上的利用
隨著我國現代交通事業發展,尤其是高速公路建設的迅速發展,對築路材料的質量和品種要求進一步提高。特別是在如何提高路面質量與穩定性上、在公路環保與安全性上、在增加公路路面功能上、在解決專用築路水泥及瀝青不足以及冬季路面防凍、防滑等方面,需要啟用各種礦物和岩石。這是現代公路建設發展必然趨勢。隨著我國各省在21世紀經濟的繁榮發展,各城市、農村間的交通溝通,勢必大力修建各種快速公路與普通公路,那麼,需要大量符合質量要求的築路材料。包括:石英岩、玄武岩、珍珠岩、黑曜岩、石灰岩、葉蠟石、石榴子石、蛭石、燧石質球石、浮石等。預示了現代公路建設將成為非金屬礦的一個重要利用領域。這一領域的利用是很有潛力的。因此,應重視與開展非金屬礦及部分工業廢料(如煉鋼渣、粉煤灰等)在公路建設上的應用研究很有必要(俞永剛,1991),同時也為我國豐富的非金屬礦資源提供一個新的利用領域。
七、搞好非金屬礦產品的國際貿易管理
我國非金屬礦產資源豐富,特別是在東部沿海地區,具有出口的良好條件,產品的國際貿易一直在穩定地發展。
20世紀80年代以來,我國非金屬礦產品對外貿易發展迅速,1989年出口換匯已達8.6億多美元,比1988年增長了36.45%,1980年至1989年的年均增長率達14.2%。在101種出口非金屬礦產品中,有67種產品創匯額有所增長,34種不同程度的下降。出口創匯較多的非金屬礦產品為:鱗片石墨、重燒鎂、礬土、螢石、滑石、重晶石、花崗石荒料、石刻品、碳化硅、花崗石板材。
近年來,我國每年出口幾十種非金屬礦,雖在數量、品種、創匯額等方面取得了顯著成績,但是創匯額還只佔世界非金屬貿易額的2%左右,這與我國的資源優勢地位,是不相稱的。在國際市場上,形成賣方市場,處於外商要什麼就生產什麼的被動局面(魏維,1991)。一旦國際上某種非金屬礦產品市場疲軟,國內產品也將隨之滯銷。
因此,21世紀內應搞好非金屬礦產品的國際貿易管理工作。在國內不能盲目開發,亂挖亂采、采富棄貧以保護資源;在滿足國內需求的情況下,鼓勵資源出口。但在國外,國家要掌握絕大多數重要產品出口貨源,以穩定出口數量和價格,達到壟斷控制的目的,改變目前買方市場和盲目傾銷的現象(魏維,1991)。
八、今後石材業爭取成為建材業創匯大戶
當前全國已有石材礦山600餘座,相關企業7000餘家。各種建築和室內裝修不斷升溫及國際市場對石材強勁需求,促使中國建材行業中石材業發展迅猛。據有關資料表明,1994年全國石材產量已達1×107t多,出口創匯1.4億美元,到本世紀末,全國石材出口創匯將達7億美元。中國石材有豐富的資源優勢,幾乎各省、市、區都產有石材,有的為高檔裝飾建材或雕塑石材,以其天然、別致、典雅、莊重為特色,十分珍貴,深受中外人士贊譽。因此,今後石材業有望爭取成為建材行業的創匯大戶。
目前,中國開發利用大理石已達400多個品種,花崗岩300餘種;大理石遠景儲量3×1011m3,花崗岩1×1012m3。因此,石材出口極具潛力。但由於石材業普遍存在礦山開采技術落後、質量標准低等狀況,導致我國仍以荒料出口為主,而加工成材的產品出口量所佔比例仍然很小。
今後的方向是積極改進加工技術,努力提高產品質量,擴大成品材出口,這也是中國石材業能否掌握未來市場的關鍵。現在世界石材製成品主要消費市場集中在西歐、遠東、北美、中東4個地區。西歐是世界上最大的石材商貿中心,石材荒料進口、成品材出口和年消費量約分別佔世界總產量的50%、90%和50%。遠東地區是世界第二大石材市場。日本是世界最大的成品石材進口和第二大石材荒料進口國,石材需求量的80%靠進口。
九、提高科學技術,推動非金屬礦床學的發展
貫徹「科教興國」的方針,為解決找礦問題,應提高非金屬礦床學的理論,充分研究非金屬礦床的控制因素及分布規律,建立符合客觀實際的正確成礦模型,以指導尋找非金屬礦床。中國非金屬礦床資源豐富,有自己的地質特點,應該在實際工作中充實與建立自己的成礦理論。要注意發現新的礦床。此外,加強非金屬礦物材料學的研究,用以解決礦物原料性質與其物質組分、結構、構造、粒度、晶界和使用原料以及加工工藝等之間的關系,以查明礦物材料的應用、生產工藝和技術。總之,要在科技上下大力氣解決非金屬礦深加工與利用問題。在此基礎上能解決更多的可利用的非金屬礦產資源。使非金屬礦產得到合理利用,產生較大的經濟效益。
總之,對非金屬礦產要加大力度進行科學研究,研究開發一批國家急需找礦與深加工的重大技術,重點支持大中型礦山企業技術改造擴建,建立若干個以全國性和地區性企業集團為依託,有科研、設計、大專院校參加的技術開發中心。因此,要努力培養多層次、多專業的應用型和復合型的跨世紀人才。在21世紀,將非金屬礦床地質學及非金屬礦產的加工、使用等理論與實用(新的邊緣學科-礦物材料學)提高一步,推動這些向前發展,為建設一個現代化的非金屬礦工業作出貢獻。
⑶ 中國地質大學北京怎麼樣
1952年7月14日,成立了北京地質學院籌備委員會,中國地質工作計劃指導委員會主任李四光任籌委會主任。11月1日,在北京端王府夾道舉行了北京地質學院首屆開學典禮。學校決定每年的11月7日為北京地質學院的「校慶日」。12月24日,政務院任命紅軍老幹部劉型為北京地質學院首任院長,著名地質學家、中國地質工作指導委員會副主任尹贊勛教授任副院長。
1954年後陸續遷入北京西北郊學院路新校址。1960年被國家確定為全國重點院校。1966年至1970年的5年時間中,學校停止招生。1970年遷出北京,在湖北辦學。1975年遷址武漢,暫時更名為為武漢地質學院。1978年,在原北京校址設立北京研究生部。1987年,國家教委批准原武漢地質學院更名為中國地質大學,總部設在武漢。2000年2月,學校由國土資源部劃歸教育部管理。2005年3月,大學總部撤銷,武漢、北京兩地獨立辦學。2006年10月,教育部、國土資源部簽署共建中國地質大學協議。2010年4月,被教育部評為「全國畢業生就業典型經驗高校」。2010年9月,教育部、國家海洋局簽署共建中國地質大學協議。2011年9月,入選教育部「卓越工程師教育培養計劃」高校。2017年9月,學校入選國家「雙一流」世界一流學科建設高校名單。⑷ 非金屬礦產地質勘查工作的總體部署
一、礦床勘查類型及劃分依據
礦床地質特點的復雜程度決定了勘查工作的難易程度。在研究和總結大量已開采礦床資料及已勘查礦床經驗的基礎上,根據影響礦床勘查難易程度的主要地質特徵的復雜程度,將相似特點的礦床加以歸並而劃分的類型,稱為礦床勘查類型。劃分勘查類型是為了正確選擇勘查方法和手段、合理確定勘查工程間距,以及對礦體進行有效的控制和圈定。
影響礦床勘查類型劃分的因素很多,但最主要的是礦體的規模、礦體形狀復雜程度、有用組分及其變化程度、地質構造的復雜程度等。礦床勘查類型確定應以一個或幾個主要礦體為主,對於巨大礦體也可根據不同地段勘查的難易程度,分段確定勘查類型。根據中華人民共和國國家標准 《固體礦產地質勘查規范總則》 ( GB/T 13908—2002) ,可將勘查類型劃分為簡單 ( Ⅰ類型) 、中等 ( Ⅱ類型) 、復雜 ( Ⅲ類型) 3 個類型。由於地質因素的復雜性,允許有過渡類型存在。
1. 礦體規模
礦體規模大小是影響礦床勘查類型最主要的因素。一般情況下,礦體規模越大,形態越簡單,越容易進行勘查; 反之勘查難度越大。規模大、形態簡單的礦體 ( 如層狀礦體)採用較稀的勘查工程即可控制; 而規模小、形態復雜的礦體需要採用較密的勘查工程才能控制。
礦體規模沒有明確的劃分標准,不同礦種有所不同。一般而言,延長及延深超過1000m、厚度大於 10m 的礦體可稱為大礦體,而延長及延深小於 100 ~ 200m、厚度為 1 ~2m 的礦體稱為小礦體。
2. 礦體中有用組分分布的均勻程度
有用組分分布的均勻程度也即礦石品位的變化程度,常用品位變化系數 ( Vc) 表示,根據品位變化系數可將有用組分分布的均勻程度分為四類:
非金屬礦產地質與勘查評價
3.礦化連續程度
是指有用組分分布的連續程度。一般情況下,礦化連續性好的礦體比連續性差的礦體更容易勘查。礦化連續程度可用含礦率(Kp)來度量,根據礦化系數可將礦化連續性分為以下幾種:
非金屬礦產地質與勘查評價
4)不連續礦化 Kp<0.4
4.礦體形態、產狀及地質構造復雜程度
形態簡單、產狀變化小的礦體比較容易勘查,形態復雜、產狀變化大的礦體勘查難度較大。此外,礦體的產狀還影響勘查方法以及勘查工程間距的確定。
礦區地質構造影響礦體的形狀和產狀,特別是成礦後的地質構造對礦床勘查有很大影響。例如,成礦後斷層往往會破壞礦體的連續性,增大礦床勘查難度。
二、勘查工程的總體部署
礦床勘查的主要任務之一就是准確圈定礦體,從三度空間了解礦體的變化規律。為了便於資料整理和繪制各種剖面圖,要求勘查工程按照一定距離有規律的布置,從而構成最佳的勘查工程體系。
勘查工程的總體部署是指在勘查工程布設原則指導下,將所選擇的勘查工程按一定方式在勘查區內進行布置的形式。勘查工程的總體布置形式實際上是由一系列相互平行的剖面構成的勘查系統,目的是要展示礦體的三維形態和產狀,滿足礦山建設的需要。其基本形式有如下三種。
1.勘查線形式
勘查工程布置在一組與礦體走向基本垂直的勘查剖面內,從而在地表構成一組相互平行(有時也不平行)的直線形式,稱之為勘查線形式。這是礦產勘查中最常用的一種工程總體布置形式,一般適用於有明顯走向和傾斜的層狀、似層狀、透鏡狀以及脈狀礦體。勘查線布設應考慮到下述要求。
1)決定對一個礦體或含礦帶採用勘查線進行勘查時,則最先的幾排勘查線應布置在礦體或礦化帶的中部,經全面詳細的地表地質研究之後,並已確定為最有遠景的地段,然後再逐漸向外擴展勘查線。
2)勘查線布設需垂直於礦體走向,當礦體延長較大且沿走向產狀變化較大時,可布設幾組不同方向的勘查線。
3)勘查線布設應延續利用前期礦產勘查布置的勘查線,加密工程勘查線應布設在前期勘查線之間。
4)勘查工程應布置在勘查線上,因故偏離勘查線距離不宜超過相鄰兩勘查線間距的5%。在勘查剖面上可以是同一類勘查工程,也可以是各種勘查工程手段綜合應用。
2.勘查網形式
勘查工程布置在兩組不同方向勘查線的交點上,構成網狀的工程布置形式,稱為勘查網形式。其特點是可以依據工程的資料,編制2~4組不同方向的勘查剖面,以便從各個方向了解礦體的特點和變化情況。勘查網布設時應注意以下3點。
1)勘查網布置工程的方式,一般適用於礦區地形起伏不大,無明顯走向和傾向的等向延長的礦體,產狀呈水平或緩傾斜的層狀、似層狀以及無明顯邊界的大型網脈狀礦體。
2)勘查網與勘查線的區別在於各種勘查工程必須是垂直的,勘查手段也只限於鑽探工程和淺井,並嚴格要求勘查工程布置在網格交點上,使各種工程之間在不同方向上互相聯系。而勘查線則不受這種限制,且有較大的靈活性,在勘查線剖面上可以應用各種勘查工程(水平的、傾斜的、垂直的)。
3)勘查網有以下幾種網形:正方形網、長方形網、菱形網及三角形網。一般正方形和長方形網在實際工作中最常用,後兩者應用較少。
正方形網用於在平面上近於等向,而礦體又無明顯邊界的礦床、產狀平緩或近於水平的沉積礦床、似層狀內生礦床及風化殼型礦床等。這些礦床無論礦體形態、厚度、礦石品位的空間變化,常具各向同性的特點。正方形網的第一條線應通過礦體中部的某一基線的中點,然後沿兩個垂直方向按相等距離從中部向四周擴展,以構成正方形網去追索和圈定礦體。正方形網的特點在於能夠用以編制兩組精度較高的剖面,同時還可以編制沿對角線方向的精度稍低的輔助剖面。
長方形網是正方形網的變形。勘查工程布置在兩組互相垂直但邊長不等的勘查線交點上,組成沿一個方向勘查工程較密,而另一方向上工程較稀的長方形網。在平面上沿一定方向延伸的礦體,或礦化強度及品位變化明顯的沿一個方向延伸較大而另一方向較小的礦體或礦帶,適宜用長方形網布置工程。長方形的短邊,也即工程較密的一邊,應與礦床變化最大的方向相一致。
菱形網也是正方形網的一個變形。垂直的勘查工程布置於兩組斜交的菱形網格的交點上。菱形網的特點在於沿礦體長軸方向或垂直長軸方向每組勘查工程相間地控制礦體,而節省一半勘查工程。對那些礦體規模很大,而沿某一方向變化較小的礦床適於用菱形網。
菱形網在其一個對角線方向加上勘查線便變成三角形網。三角形網,特別是正三角形網可能是較好的一種工程布置形式,用相同的工程量可能比其他布置形式取得較好的地質效果。
總之,勘查網形的選擇,既要全面研究礦區的地形、地質特點和各種施工條件,使選定的網型既能滿足勘查工作的要求,又要方便於施工。
3.水平勘查
主要用水平勘查坑道(有時也配合應用鑽探)沿不同深度的平面揭露和圈定礦體,構成若干層不同標高的水平勘查剖面。這種勘查工程的總體布置形式,稱水平勘查。水平勘查主要適用於陡傾斜的層狀、脈狀、透鏡狀、筒狀或柱狀礦體。當平行的水平坑道與鑽探配合,在鉛垂方向也構成成組的勘查剖面時,則成為水平勘查與勘查線相結合的工程布置形式。以水平勘查布置坑道時,其位置、中段高度、底板坡度等,均應考慮到開采時利用這些坑道的要求。
水平勘查坑道的布置應隨地形而異。當勘查區地形比較平緩時,通常在礦體下盤開拓豎井,然後按不同中段開拓石門、沿脈、穿脈等坑道。當地形陡峭時可利用山坡一定的中段高度開拓平硐,在平硐中再開拓沿脈和穿脈等坑道以揭露和圈定礦體。
在勘查手段的選擇上,一般地表應以槽、井探為主,淺鑽工程為輔,配合有效的物探、化探方法,深部應以岩心鑽探為主;當地形有利或礦體形態復雜—極復雜、物質組分變化大時,應以坑探為主配以鑽探;當採集選礦大樣時,也可動用坑探工程。若鑽探所獲地質成果與坑探驗證成果相近,則不強求一定要投入較多的坑探工程,可以鑽探為主配合坑探進行。坑探應以脈內沿脈為主,當沿脈坑道未能揭露礦體全厚時,應以相應間距的穿脈配合進行。
三、勘查工程間距的確定勘查工程間距是指相鄰勘查工程式控制制礦體的實際距離,其間距應根據反映礦床地質條件復雜程度的勘查類型來確定。首先要看礦體的整體規模,並結合其主要因素確定工程間距,即使是分段勘查,也要從整體規模入手。不同地質可靠程度、不同勘查類型的勘查工程間距,視實際情況而定,不限於加密或放稀一倍。當礦體沿走向和傾向的變化不一致時,工程間距要適應其變化; 礦體出露地表時,地表工程間距應比深部工程間距適當加密。
勘查工程間距通常採用與同類礦床類比的辦法確定。一般可參考各礦種勘查規范的要求確定勘查工程間距。也可根據已完工的勘查成果,運用地質統計學的方法確定。由於礦床的形成條件各異,勘查工程間距的確定應充分考慮礦床自身特點,並應在施工過程中進行必要的調整。
⑸ 中國建築材料工業地質勘查中心湖北總隊(湖北非金屬地質公司) 有誰知道嗎怎麼樣呀
該單位是中央駐漢的地勘單位,跟湖北國土廳的關系也不錯,地方上的項目比較多,效益挺好。
⑹ 金屬非金屬礦產地質詳查勘探采樣規定及方法
一、規范的主要特點
《銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質勘查規范》體現了社會主義市場經濟的要求,基本符合我國國情;具有一定的科學性、先進性、實用性和可操作性。其主要特點表現在:
(一)類別劃分和名詞、術語的定義基本與國際慣例接軌
規范按照「固體礦產資源/儲量分類」標准將礦產資源/儲量分為儲量、基礎儲量、資源量三大類16種類型,每一類型一個編碼,便於不同類型的識別和數據的計算機處理與信息交流。名詞、術語的定義嚴謹、詞義確切,與國際慣例基本一致,便於國際交流。
(二)強化了礦產資源/儲量的經濟內涵
資源/儲量分類的依據是經過礦產勘查所獲得的不同地質可靠程度、相應的可行性評價及其得出的不同經濟意義。突出了可行性評價程度(特別是可研和預可研)及其得出的經濟意義在分類中的重要作用。
(三)取消了「各級儲量比例」的要求
規范對「各級儲量比例」再不作硬性規定,而是由投資者根據需要確定,以適應市場經濟條件下礦業市場發展的需求。對於各類儲量、基礎儲量或資源量的用途要求僅作了一般性規定,基本原則是探明的礦產資源應滿足礦山建設還本付息期所需的礦量;控制的礦產資源應達到礦山最低服務年限的礦量;推斷的礦產資源應滿足礦山遠景規劃的礦量。
(四)利用「類型系數」作為劃分礦床勘查類型的依據
本規范對礦床勘查類型的劃分,首次引入了「類型系數」的新概念,利用「類型系數」作為劃分礦床勘查類型劃分的依據,減少了人為的干擾因素,使礦床勘查類型的劃分從定性向半定量轉變。
(五)規范包含四個勘查階段的有關技術要求
規范對銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦的勘探、詳查、普查、預查工作均提出了相關的技術要求,而不僅是對某一階段工作提出了技術要求,以滿足多層次勘查和不同業主對地勘工作的需求。所以,稱為「地質勘查規范」。
二、礦床勘查類型與勘查工程間距
一般是先劃分礦床勘查類型,然後根據礦床勘查類型確定勘查工程(或叫探礦工程、采樣工程)間距。
(一)礦床勘查類型劃分
1.類型系數:通過對75個礦床勘查類型實例的研究,規范首次提出了「類型系數」的新概念。劃分礦床勘查類型和確定勘查工程間距時,應依據主礦體規模、形態及內部結構、礦床構造影響程度、主礦體厚度穩定程度和有用組分分布均勻程度等5個主要地質因素來確定。
為了量化這5個因素的影響大小,給每個因素賦予一定的值,即類型系數,根據5個地質因素類型系數值之和就可以確定是第幾勘查類型。在5個因素中,主礦體之規模大小比較重要,所賦予的類型系數值要大些,約佔30%;構造對礦體形狀的影響與礦體規模有間接聯系,所賦予的值要小些,約佔10%;其它3個因素各占 20%。
(1)礦體規模分為大、中、小型三類,其具體劃分及類型系數見表1。
表1 礦體規模劃分及類型系數表
礦體規模 類型系數 礦產種類 長度(m) 延深或寬(m)
大型 0.9 銅、鉬 >1000 >500
鉛、鋅 >800 >500
銀 >300
鎳 >400
中型 0.6
(0.3~0.6) 銅、鉬 300~1000 300~500
鉛、鋅 300~800 200~500
銀 150~300
鎳 200~400
小型 0.3
(0.1~0.3) 銅、鉬 <300 <300
鉛、鋅 <200
銀 <150
鎳 <200
由於礦體規模對勘查類型影響較大,小型礦體(<300m)和中型礦體(300~1000m)按長度不同應有不同的值:小型礦體長度<100m賦值 0.1,150~200m賦值0.2,>200賦值0.3;中型礦體長度300m賦值0.3,400~500m賦值0.4,>500賦值0.6。
(2)礦體形態復雜程度分為三類
A.簡單:類型系數0.6。礦體形態為層狀、似層狀、大透鏡狀、大脈狀、長柱狀及筒狀,內部無夾石或很少夾石,基本無分枝復合或分枝復合有規律;
B.中等:復雜程度屬中等,類型系數0.4。礦體形態為似層狀、透鏡狀、脈狀、柱狀,內部有夾石,有分枝復合;
C.復雜:類型系數0.2。礦體形態主要為不規整的脈狀、復脈狀、小透鏡狀、扁豆狀、豆莢狀、囊狀、鞍狀、鉤狀、小筒柱狀,內部夾石多,分枝復合多且無規律。
(3)構造影響程度分為三種
A.小型:類型系數0.3。礦體基本無斷層破壞或岩脈穿插,構造對礦體形狀影響很小;
B.中型:類型系數0.2。有斷層破壞或岩脈穿插,構造對礦體形狀影響明顯;
C.大型:類型系數0.1。有多條斷層破壞或岩脈穿插,對礦體錯動距離大,嚴重影響礦體形態。
(4)礦體厚度穩定程度大致分為穩定,較穩定和不穩定三種。各礦種不同穩定程度的厚度變化系數及類型系數見表2。
表2 礦體厚度穩定程度及類型系數表
礦產種類 穩定程度 厚度變化系數(%) 類型系數
銅 穩定 <60 0.6
較穩定 60~130 0.4
不穩定 >130 0.2
鉛、鋅 穩定 <50 0.6
較穩定 50~100 0.4
不穩定 >100 0.2
銀 穩定 <80 0.6
較穩定 80~130 0.4
不穩定 >130 0.2
鎳 穩定 <50 0.6
較穩定 50~100 0.4
不穩定 >100 0.2
鉬 穩定 <60 0.6
較穩定 60~100 0.4
不穩定 >100 0.2
(5)有用組分分布均勻程度,根據主元素品位變化系數劃分為均勻、較均勻,不均勻三種。各礦種有用組分均勻程度具體劃分及相應的類型系數值見表3。
表3 有用組分分布均勻程度及類型系數表
礦產種類 均勻程度 品位變化系數(%) 類型系數
銅 均勻 <60 0.6
較均勻 60~150 0.4
不均勻 >150 0.2
鉛、鋅 均勻 <80 0.6
較均勻 80~180 0.4
不均勻 >180 0.2
銀 均勻 <100 0.6
較均勻 100~160 0.4
不均勻 >160 0.2
鎳 均勻 <50 0.6
較均勻 50~100 0.4
不均勻 >100 0.2
鉬 均勻 <80 0.6
較均勻 80~150 0.4
不均勻 >150 0.2
注意:品位變化系數要用礦體單樣品位計算,而不是用單工程礦體平均品位。
2.礦床勘查類型劃分:礦床勘查類型劃分主要根據上述5個地質因素及其類型系數來確定,具體劃分為三種勘查類型:
第Ⅰ勘查類型:為簡單型,五個地質因素類型系數之和為2.5~3.0。主礦體規模大到巨大,形態簡單到較簡單,厚度穩定到較穩定,主要有用組分分布均勻到較均勻,構造對礦體影響小或中等。
第Ⅱ勘查類型:為中等型,五個地質因素類型系數之和為1.7~2.4。主礦體規模中等到大,形態復雜到較復雜,厚度不穩定,主要有用組分分布較均勻到不均勻,構造對礦體形狀影響明顯。
第Ⅲ勘查類型:為復雜型,五個地質因素類型系數之和為1~1.6。主礦體規模小到中等,形態復雜,厚度不穩定,主要有用組分分布較均勻到不均勻,構造對礦體形狀影響明顯到嚴重。
本規范把原來的4至5種勘查類型調整為3種。本規范的Ⅰ類型相當於原來的Ⅰ、Ⅱ類型;Ⅱ類型相當於原來的Ⅲ類型;Ⅲ類型相當於原來的Ⅳ、Ⅴ類型。
(二)勘查工程間距的確定
規范對勘查工程間距的確定,只提出了原則意見。勘查工程的布置,一般是以一定幾何形態的網格來控制礦體,並根據工程密度估算不同類別的資源/儲量;勘查工程的布置還應考慮不同勘查階段的銜接。
為了在實際工作中能有所參考,本規范附錄D之表D.4給出了3種勘查類型「控制的」資源/儲量的參考工程間距(見表4)。這些數據僅是經驗的總結,使用者必須結合礦床的具體情況,合理確定工程間距。
表4 銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦床勘查工程間距參考表
礦 種 礦床勘查類型 控制的勘查工程間距(m)
沿走向 沿傾向
銅 Ⅰ 200~240 100~200
Ⅱ 120~160 100~120
Ⅲ 80~100 60~80
鉛鋅 Ⅰ 160~200 100~200
Ⅱ 80~100 60~100
Ⅲ 40~50 30~50
銀 Ⅰ 100~120 80~100
Ⅱ 60~80 40~50
Ⅲ 40~50 40~50
鎳 Ⅰ 160~200 100~160
Ⅱ 50~80 50~80
Ⅲ 40~50 40~50
鉬 Ⅰ 120~200 100~200
Ⅱ 80~100 60~80
Ⅲ 40~50 40~60
注意:1.工程間距沿傾向鑽孔指實際控制礦體的距離(斜距),坑道為中段高度;
2.同一勘查類型中工程間距視礦床規模及復雜程度擇優選用;
3.當礦體沿傾向變化較走向穩定時,工程間距沿礦體走向可密於傾向。
1.表4中未給出探明的和推斷的工程間距。探明的工程間距應在研究礦床自身特徵的基礎上,確定加密工程間距,不限於「控制的勘查工程間距」的二分之一,目的是確定礦體的連續性,使礦體連接無異議。推斷的工程間距,可以是不等間距的稀疏工程式控制制,其稀疏程度可以是「控制的勘查工程間距」的2-3倍。
2.勘查工程間距的確定與礦體五種主要地質因素 (規模、形態、厚度穩定程度、有用組分分布均勻程度、構造影響程度等) 有關。對於勘查工程數量較多的礦床,可運用地質統計學或其他數理方法確定最佳工程間距;對於一般的中、小型礦床,有類比條件時,運用傳統的類比法確定最佳工程間距;對於大型礦床,應進行工程間距試驗或不同勘查手段的工程驗證,以確定最佳工程間距。
3.勘查方法和手段的選擇應根據礦床類型和地形條件確定:一般I類型以鑽探為主,並用坑道進行驗證;Ⅱ類型和Ⅲ類型應以坑鑽結合對礦體加以控制,如果地形平緩,則以鑽探為主,地形陡峻則以坑道為主。
4.對於第Ⅲ勘查類型中極其復雜的小型礦床,無法探求控制的資源量/儲量時,可施行邊采邊探、探采結合的方法。
⑺ 非金屬礦山環境地質問題
西南地區以非金屬礦山企業最多,有11301個,占礦山企業總數的53.6%。其中雲南3918個,四川個,貴州2364個,西藏156個,重慶1603個。重要的礦山企業有四川什邡磷礦、馬邊磷礦、寶興大理石礦、雅安花崗石礦、石棉花崗石礦、天全硫鐵礦、江油硫鐵礦、彭縣蛇紋石礦、渡口熔劑灰岩礦、峨邊玻璃用砂礦、江油水泥灰岩礦、峨眉水泥灰岩礦,雲南富源硫鐵礦、昆陽磷礦,貴州三岔河硫鐵礦、拱里水晶礦、凱里玻璃用砂礦、水城熔劑灰岩礦、開陽磷礦,重慶歌樂山熔劑灰岩礦,西藏扎布耶硼砂礦等。這些礦山企業一般分布在交通相對方便的地區,如公路、鐵路沿線、江河沿岸等地。其中化工非金屬礦山如硫、磷礦山,以環境污染和水土流失較突出;非金屬建材礦山如花崗石、大理石、水泥用灰岩、頁岩、砂岩以及陶瓷粘土等礦山,礦渣量大,占壓、破壞土地資源、破壞交通沿線景觀以及形成滑坡、泥石流等環境問題突出。
(一)非金屬礦山對資源的破壞
1.非金屬礦山對地貌景觀的影響和破壞
大規模非金屬采礦活動特別是露采礦山,以及由采礦活動誘發的地質災害,常使礦區地形、地貌發生較大改變,地貌景觀遭受破壞,區域生態環境惡化。主幹公路沿線和江河湖泊周邊的采礦活動對地形、地貌景觀影響尤其突出。西南地區大部分建材等非金屬礦山位於公路沿線,采空區山坡形成一片片「白茬山」,嚴重影響了公路沿線視線景觀,進而影響了西南旅遊大區的形象。如雲南滇池流域分布有昆陽磷礦、晉寧磷礦等大小幾十家磷礦山和幾十處採石場、采砂場,采礦活動不僅破壞植被,形成了大片的「光頭山」,而且相當一部分採掘場地建在坡度35°以上的陡坡上,崩塌、滑坡多發,水土流失嚴重,使滇池生態環境受到嚴重影響。滇池流域內森林植被從1975年的25.1%下降到1988年的21.2%,滇池平均每年泥沙淤積量33.1×104m3,導致湖底抬高、湖面縮小,使「高原明珠」黯然失色。除上述外,雲南丘北普者黑風景區曾有幾家採石場在二級保護區內,使景區的山水景觀受到顯著影響;文山縣老君山自然保護區內過去有大小礦山企業約10 家,其中砒霜廠就有3家,對森林植被造成很大破壞;大理蒼山海拔2500m以上過去曾有數家採石場開采大理石,亦形成一片片「白茬山」,采礦廢石還加劇了蒼山溪溝泥石流的暴發頻率,加劇了洱海泥沙淤積。
重慶市嘉陵江觀音峽一帶採石場位於北碚區。該區有優美的地質景觀及典型的地質剖面。近幾十年來,在觀音峽兩岸先後興建嘉陵水泥廠、江北縣水泥廠、富皇水泥廠,主要採掘嘉陵江兩岸下三疊統嘉陵江組和飛仙關組石灰石礦。目前,在嘉陵江兩岸形成3個大的開采區,佔地面積分別為0.66×104m2,0.6×104m2,0.84×104m2,體積分別為105.6×104m3,42×104m3,67.2×104m3(任幼蓉等,2006)。大規模開採石灰石礦,使開采區基岩裸露,無植被覆蓋,昔日的青山變成今日的荒山、禿山,嚴重破壞了觀音峽一帶的自然地質景觀(照片3-13)。同時,在開采區形成高70~160m的高陡邊坡,局部地段穩定性較差,對水北公路、212國道和嘉陵江航道構成威脅。
2.非金屬礦山對土地資源占壓和破壞
西南地區非金屬礦山占壓和破壞土地資源相當突出,總面積為57855.92hm2,占總占壓面積的30.67%。其中雲南省為25398.42hm2,四川省20941.43hm2,貴州省2334.89hm2,西藏3755hm2,重慶5436.18hm2。以雲南和四川占壓面積較大,重慶、西藏和貴州較小。
四川涪江在綿陽市遊仙區境內流長37.5km,涪江河床寬緩,多砂礫和卵石,故該區段成為綿陽市建築用砂石的重要產地。近20年來在遊仙區境內采砂石達750×104m3,回採砂金約7.5×104g,從業人員達10000餘人,形成2134處采砂石點,平均采礦深度為5m,最深處達10m,造成大面積耕地、灘塗損毀,總面積達1075.75hm2。造成了區內植被破壞、水土流失、河道阻塞等危害,並影響了綿陽市的城市安全。
照片3-13 觀音峽全景
四川石棉縣廣元堡石棉礦區,大量采礦形成的破碎山體及堆積如山的礦渣,佔地面積達200hm2,不僅破壞了區域的生態環境,而且形成了極大的泥石流隱患,嚴重威脅著108國道及石棉縣城的安全(照片3-14)。
照片3-14 四川石棉縣廣元堡石棉礦區
(二)非金屬礦山環境污染
西南地區是我國產磷大區,硫礦資源亦比較豐富,硫、磷礦產是非金屬礦產中重要污染源。
1.雲南磷礦山環境污染
雲南是產磷大省,僅滇池流域內就有5個磷礦區33家磷礦采選企業,開采剝離的廢土石和尾礦均沿采場附近的山坡和箐溝隨意堆放。各礦山總計年排渣量為640.28×104t。這些積存的廢土石和尾礦,經大氣降水淋溶,產生的污水中主要污染物是氟和總磷。據雲南省地質環境監測總站資料,磷礦尾礦(磷石膏)浸出液中含Cd0.118mg/L,Pb0.027mg/L,總磷14757mg/L,F5308mg/L,對周圍地表水和地下水造成了污染。
滇池周緣的磷礦選廠,除上蒜磷礦選廠廢水達標排放和晉寧磷礦選廠部分循環使用外,其餘大部分選廠廢水都任意排放於周圍的溝溪中或排進尾礦庫後又散流於周圍的溝溪中。滇池周緣磷礦大都處於滇池補給、徑流區,選礦廢水及任意排放的礦漿隨地表徑流流入附近水體,污染地表水;或徑流中滲入地下,污染地下水。地表水和地下水最終匯入滇池,加重了滇池的污染。
滇池水體含磷高,促進了綠藻的生長,滇池綠藻最多時達幾米厚,大量的綠藻消耗了水中的氧,導致魚類難以生存,水體因污染而發臭。近年來,國家已撥巨資治理滇池,仍未獲得預期效果,僅局部水體得到改善。究其原因,環境惡化的現象在滇池,但根子在礦山。
2.四川南部硫鐵礦山對環境的污染
四川省南部煤系硫鐵礦山污染問題亦相當突出。該地硫鐵礦山始建於1950~1960年,開采至今造成了礦山及其周圍生態環境嚴重惡化。
(1)土法煉硫黃污染。整個礦山到處都是煉硫黃土窯,煉硫黃後的有害氣體經煙囪直接排放到空氣中,礦區大氣中硫化氫及二氧化硫氣體濃度大大增加,土壤酸化,礦山周圍植物難以生存,附近農作物難以生長。煉硫黃後的尾渣堆積如山(僅敘永縣大樹硫鐵礦區堆積的尾渣已近1000×104m3),充滿整個礦區,並且礦渣直接向地表徑流排放,嚴重污染了環境。
(2)廢水污染。川南硫鐵礦區在硫鐵礦開發時,未經處理的坑道水和大量選礦廢水、尾礦渣、煉硫黃廢渣往往通過地表溪溝排入河流,導致河水受到嚴重污染,黃而渾濁,並致使河床不斷抬高,危及下游農田和建築物。而入爐礦石中近10%的硫生成硫酸鹽被水溶解進入江河,加重了河水的污染。
(3)廢氣污染。川南硫鐵礦區的大氣污染主要是採用小土爐煉硫黃引起的,由於煉硫黃生產方式原始,資源利用率很低,硫回收率在30%~40%之間,只有8%~10%的硫進入爐渣,其餘以氣態形式排入大氣。根據工業污染調查資料,大樹硫鐵礦煉硫黃廢氣中,年排SO2高達9248t,僅此一項折純硫4642t,不僅浪費了資源,而且嚴重污染和破壞了礦區周圍環境和生態平衡。該礦職工1985年體檢中,總患病人數為60.8%,其中青壯年土爐操作工中患肺氣腫、支氣管炎、咯血、鼻炎等疾病的人數達90%(蔣俊,1999;李學仁,1980)。這表明區域內大量煉硫黃廢氣的無序排放,形成了以二氧化硫、硫化氫為主的大氣污染帶,嚴重影響了職工的身體健康。
目前,解決廢氣污染的途徑只有盡快停止土法煉硫黃生產,引進無煙煉硫黃技術。該項目是開發硫鐵礦資源、保護環境的一項新技術,該技術可使二氧化硫每小時排放量低於34kg,硫化氫每小時排放量低於1.3 kg,且煉硫黃的操作者也感受不到刺鼻的煙味,對職工勞動保護也非常有益。在使用這項新技術的同時,也降低了區域內酸性廢水的污染負荷,對礦區酸雨狀況的改善也將收到良好的效果。
川南硫鐵礦區礦渣每年仍以近百萬噸的速度增加,礦區內的生態環境已遭到嚴重破壞。生態恢復工程就是在純尾礦的環境中摻土和不摻土作對比試驗,選擇出如水蠟燭、無葉節節草等能在純尾礦礦渣堆上生長繁殖的植物,恢復植被,轉化粉塵污染和有毒物質,增進土壤肥力,改變小區氣候,使「熟化」後的土地可進行種植和養殖,以求從根本上達到生態恢復工程的社會效益;同時通過對煉硫黃廢渣和硫精砂尾礦的研究,開展資源的回收利用,使廢渣中的鐵含量提高到鐵礦標准,使其具有開發價值,這樣,既減少了資源的浪費,又增加了企業效益,並且減輕了環境的污染負荷。
(三)非金屬礦山地質災害
西南地區非金屬礦山地質災害以四川較突出,其次為貴州、雲南、重慶和西藏。
1.非金屬礦山滑坡地質災害
非金屬礦山滑坡地質災害規模較大的有四川省峨眉金頂水泥廠石灰石礦山。該礦山自1970年投產以來,直至1990年前後一直採用大爆破,而且沒有採取過任何減震措施。強大的爆破震動作用在邊坡上,破壞了邊坡岩體的完整性和穩定性,加之受降雨影響,目前已發育有嚴重的滑坡地質災害(表3-19)。
表3-19 峨眉水泥廠石灰石礦山滑坡地質災害統計
西采區滑坡為一大型岩質牽引式滑坡,滑坡體已整體下滑,滑距達160m(李雲貴等,2004)。從滑坡滑動前的地形圖可知,滑前邊坡前緣為直線形的陡壁,臨空的陡壁高達20~25m,寬190m。為厚層塊狀灰岩構成,垂直厚度30~40m,厚層灰岩之下存在軟弱夾層(已泥化的泥質粉屑灰岩),並在坡體下方720m采礦平台內側坡腳被剝露;坡體東側被羅溝切割臨空,西側被溶蝕溝槽切割,坡體中有走向為45°~135°區域構造裂隙發育,坡體已被切割成塊,720m平台與坡上陡壁平面相距約120m,與頂部形成高差100餘m的高陡中高邊坡。因此,在2002年3月15日連續3日的小雨後上方坡體突然下滑,發生了西采區「3.15」滑坡,造成8人死亡,大量礦山設施被掩埋。滑體沿軟弱結構面高速下滑160m(平距)墜落在720m平台上,前緣抵達670m平台,平面呈舌狀。滑坡的坡體平面上呈三角形,面積12440m2,體積37.32×104m3。滑體堆積面積6.06×104m2,滑體厚10~30m,體積約60×104m3;清理後現殘留體積約40×104m3(照片3-15)。
照片3-15 四川峨眉金頂水泥廠西采區「3.15」滑坡
滑坡後緣陡壁呈直線形,走向NW45°左右,為張性結構面構成,溶蝕較強烈,陡壁面被溶蝕呈凹凸不平,並懸掛有石鍾乳。滑壁高15~30m。滑動方式為順層滑動,滑坡體呈整體下滑,前緣滑體滾落,後緣滑體尚有部分塊體仍保留著原岩的層狀構造,滑體頂部保留有殘坡積土層和植被。滑體與滑壁間分布有滑動崩落的堆積物。東側滑床裸露,滑面平整光滑,見方解石薄膜,滑動面形態為微弧線型,滑面方位角22°~26°,傾角27°~31°,上緩下陡,滑面擦痕清晰可見,擦痕方向與地層傾向和滑面傾向一致為NE22°,滑面由下部軟硬相間岩組中的軟弱結構面構成,滑帶的物質為含泥粉砂屑、生物碎屑灰岩及泥砂質粉砂屑,以堅硬的中—厚層狀生物碎屑岩為其滑床,滑體由上部厚層生物碎屑灰岩組成。滑坡後壁陡崖下,降雨後見地下水沿滑面呈侵潤狀溢出(圖3-7)。滑坡的滑面完整,未見破裂面,在滑面中部770m高程處見一豎井狀溶洞,洞徑30m,洞口呈半圓形,垂直深度15m,洞底側壁有支洞發育。該洞系本次滑坡將上覆岩體滑脫後而出露。
該次地質災害發生後,開展了礦山地質環境勘查評價,找出了地質災害發生原因,制定了下一步的安全開采方案。
此外,四川南部敘永地區硫鐵礦山滑坡地質災害亦較嚴重。如敘永大樹硫鐵礦1990年3月底,河西段老鷹岩坡腳出現了數條地表裂縫,發展迅速,由於地表開裂滑動,造成該礦職工宿舍垮塌20餘間,100餘戶住房以及地面、牆壁發生裂縫和嚴重傾斜。目前又有443戶職工住房以及礦部俱樂部等建築物出現破壞或受到威脅。
圖3-7 四川峨眉金頂水泥廠西采區滑坡現狀示意圖
1—第二軟弱層(泥質層);2—第三軟弱層(泥質層);3—溶蝕溝;4—滑坡堆積體;5—下二疊統六段灰岩;6—下二疊統五段灰岩;7—水泥灰岩
地質災害形成除與該處起伏較大的地形地貌及軟硬相間的三疊系飛仙關組、松軟的第四系坡積層等復雜的地質環境條件有關外,還與人為活動因素——地下采礦密切相關。地下采礦(含煤)頂板變形塌陷,使上覆岩層產生破壞和地表沉陷,是造成和誘發多種災害最主要的活動因素。大樹硫鐵礦區在20世紀90年代遍布小煤井。根據小煤窯日產煤量和開采時間估算,小煤窯已累計采出煤量約4×104t,折算采空面積達3.6×104m2。根據我國其他煤礦資料顯示,一般采空區面積達1000~3000m2,地表就有可能產生移動和變形。現有地面產生3條裂縫的位置基本與采空區相符。這說明地表產生裂縫是由小煤窯長期開采所致,並誘發了覆蓋層移動和變形。
同時,該區災害類型較多,除崩塌、滑坡外,尚有山洪和泥石流(含水石流)、環境污染、河流堵塞、河床抬高、公路路面毀壞,尾礦渣占壓土地等環境地質問題(照片3-16)。
照片3-16 大樹硫鐵礦礦渣被沖入河中
2.非金屬礦山泥石流地質災害
西南地區非金屬礦山泥石流地質災害以暴雨型為主,以老礦山比較突出。如貴州開陽磷礦山、四川石棉礦山都曾發生過規模較大的泥石流地質災害。
1995年6月24日深夜,貴州省開陽縣金鍾鎮連降特大暴雨,誘發泥石流、滑坡,體積約200×104m3。金鍾鎮及開陽磷礦大面積受災,沖毀廠房、住宅11606m2,淹埋27179m2,淹沒礦井4910m,設備645台套,沖毀供水管線21800m,供電通信主幹線7.6km,公路77km,橋梁2座,河堤10km,涵洞36個,受災464戶,共計13012人,死亡25人,傷18人,直接經濟損失2.05億元。
四川新康石棉礦亦發生過泥石流。該礦位於雅安市石棉縣南大洪溝下游山坡上,大洪溝為其排土場和尾礦庫。為了水石分離,在排土場上段修建了截洪壩和引洪隧道;下游採用定向爆破法修築了攔渣大壩和泄洪道:庫內現已有礦渣和尾礦堆積物2100×104m3。2001年4月6日因上游修理排泄隧道,遇下雨,因臨時向下游泄洪,引發了礦渣泥石流(水石流),礦渣泥石流部分沖垮了攔渣壩,下瀉30×104~50×104m3,使下游竹河淤高8m,沿河電站等企業受損,直接經濟損失100多萬元,並威脅到下游南椏河沿岸及石棉縣城的安全。四川省省委、省政府非常重視,投入480萬元,於2001年9月完成了應急治理,主要工程包括:①採用鉛絲塊石籠修復了攔渣大壩(被沖垮段修成了泄洪道)(照片3-17);②庫內清理了流水通道;③加高了上游截洪壩,修復了排洪隧道;④在上游增設了格柵壩。通過上述治理工程初步解除了該尾礦庫的泥石流威脅。
照片3-17 四川石棉縣新康石棉礦尾礦壩上的泄洪道
3.非金屬礦山崩塌地質災害
非金屬礦山崩塌地質災害常與不規范、不合理的開采有關。2001年9月6日,貴州省六枝特區新窯鄉鴨塘村關仲田大坡採石場發生崩塌,15人死亡,2人受傷。崩塌體長約73m,寬75m,厚5~15m,總方量約2×104m3。該採石場出露地層為下三疊統永寧鎮組薄—中層夾厚層狀灰岩,夾數層2~5mm泥岩,岩石中發育143°和225°兩組裂隙。該崩塌的發生主要由於不利的岩層組合條件,層間夾有軟弱層,溶蝕裂隙發育,由於水的入滲岩層強度降低;同時不合理的人類工程活動,使20世紀90年代初修建的簡易公路老切坡,局部或大部切斷了軟弱層,農民自行採石形成臨空面,使原已十分脆弱的岩體平衡被打破,瞬時快速崩塌,釀成地質災害。
2003年2月16日23時30分,四川省宜兵市筠連縣巡司鎮巡司村七組聯辦水泥廠東側危岩體突然發生崩塌,毀壞水泥廠廠房500m2,3人死亡、1人輕傷的嚴重災害。損壞或埋沒大量礦山設備,造成直接經濟損失200萬元。崩塌體積約500m3,崩落塊石呈不規則形,直徑一般3m左右,最大可達6m,崩塌現場最大塊石體積約100m3。巡司鎮距筠連縣縣城14km,地形、地貌屬溶蝕構造低中山。出露地層為二疊系茅口組(P2m)中厚層狀灰岩夾生物碎屑灰岩,岩體產狀為215°∠18°。灰岩岩石節理裂隙發育,岩體完整性差。1992年巡司聯辦水泥廠修建時,對所在地山體斜坡進行了一定的削坡處理,水泥廠廠房修建於高約20m的陡崖邊,石灰岩體內發育3組節理裂隙,受節理面及岩層面的影響,岩體被切割成大小不等的危岩體,長期以來,地下水運移於裂隙之中,侵蝕岩體,使岩體相互之間抗剪強度降低,在重力作用下,危岩體脫離母岩體發生崩落,形成了此次崩塌災害。
目前崩塌岩體雖基本穩定,但在崩塌另一側(水泥廠採石場邊)仍存在上千方危岩體,在採石放炮及降雨的誘發作用下,有可能再次發生崩塌,直接威脅著水泥廠廠房及工作人員的安全,應進行避讓。
四川省攀枝花市攀鋼石灰石礦位於把關河右岸山體中上部,是攀鋼輔助原料的生產基地。礦區地形陡峻,構造復雜,岩體破碎。地層岩性為二疊系灰岩,呈單斜產出,傾向與坡向一致,岩層傾角23°。該礦採用穿孔、爆破等方式進行露天開采,年開採石灰石礦大約120×104t。
1980~1988年短短的8年間,采場西側山體連續發生3次較大規模的崩塌,崩塌體總量達398×104m3。第1次崩塌發生於1980年11月8日,位於+1400m平台東部之上。主要沿節理裂隙和層面發生,形成的崩塌體長46m,寬65m,厚6~35m,體積5×104m3。形成原因在於采場+1400m水平採用硐室爆破,沿走向形成的1400m水平台階切斷了礦層的「根腳」,使采場坡腳形成了一高約245m的臨空面,從而使得上部原本就較為破碎的岩體失去支撐而產生塌滑和崩落;第2次崩塌發生於1981年6月10日,主要在第1次崩塌的基礎上發展而成,此次崩塌體方量392×104m3,其形成原因基本與第1次崩塌的形成類似;第3次崩塌位於采場西北F8斷層以西,發生時間為1988年10月13日,崩塌體南北長100m,東西寬350m,崩塌方量約1.0×104m3,爆破震動過大和高邊坡開挖仍是其形成的主要原因。
3次崩塌堆積體覆蓋了采場面積的三分之一,使礦山西部開採的1400~1363m4個生產台階全部中斷開采,采場東西長度減少450m,2800×104t的優質礦石被壓覆,給礦山交通和開采帶來極大困難。現西側邊坡形成高約100m的陡崖,其上部出現較為明顯的龜裂區,穩定性較差。另外,崩塌堆積體由於結構鬆散,堆積體坡度較大,穩定性較差,在雨水的作用下易形成滑坡或泥石流災害。
4.非金屬礦山地面塌陷地質災害
非金屬礦山地面塌陷與其他類型礦山相似,都與采空區有關。加之水文地質條件和爆破震動的影響所致。
1999年6月13日10時50分,四川省什邡市紅白鎮四村五組水磨溝斜坡地面突然發生塌陷,形成一直徑約5m、深約6m的圓形塌陷坑,造成金河磷礦岳家山分礦住房一間陷落和住在其中的外來人員3口被陷落掩埋。另外,水磨溝塌坑斜坡上尚居住有四村五組13戶村民,絕大部分居民房屋出現裂隙、地面開裂,裂縫寬0.1~3cm不等,多在0.2~0.8cm,長幾米到十幾米不等,多呈北東-南西向,部分呈北西-南東向。混凝土地面開裂沉陷,房屋的縱橫牆交接處、牆體的門窗等構造薄弱部位有開裂現象。地面塌陷的原因與采空區頂板變形和采礦爆破震動有關。
綜上所述,西南地區能源礦山環境地質問題以水污染、空氣污染、滑坡、泥石流、地面塌陷以及占壓土地資源為主,金屬礦山環境地質問題以重金屬元素污染、滑坡、泥石流、水土流失等為主,非金屬礦山環境地質問題以景觀資源破壞、土地資源破壞、硫、磷化工原料污染和滑坡、泥石流等地質災害為主,表明不同類型礦山形成的環境地質問題不同(表3-20)。
表3-20 西南地區主要礦山環境地質問題
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⑻ 西南科技大學非金屬礦研究所
西南科技大學非金屬礦研究所為原國家建材局1988年批准成立的科研機構,現有研究人員9人,其中教授5人,博士4 人。
非金屬礦產地質與礦產開發是西南科技大學最早的省部級重點學科「礦產普查與勘探」支撐領域和研究方向之一,也是在全國非金屬礦領域有較大影響的重點研究方向。非金屬礦研究所在此領域以現代成礦理論、地球化學及成因礦物學的理論和方法,研究非金屬礦床地質及地球化學特徵、成礦規律等。經20多年的研究,在非金屬礦經濟地質與成礦系列、非金屬礦床地質及成因、非金屬礦產開發等重點研究領域取得了一批突出成果,形成了自己的特色和優勢。
20世紀80年代以來,研究所在國內率先採用地球化學和穩定同位素地質學的理論和方法研究粘土礦床等非金屬礦床,形成了由教授、博士為學術帶頭人的學術梯隊,並已取得了較好的研究成果,在國內外同行和地域經濟發展中產生了重要的影響。在80~90年代主編並出版了《非金屬礦產地質學》、《非金屬礦勘查與評價》等多部本科統編教材。
研究梯隊在全國較早提出和研究了「非金屬礦床的地球化學」、「非金屬礦床成礦系列」和「地質體綜合利用」,研究了一系列非金屬礦物資源及其礦產開發,先後完成了10餘項部省級項目,如「蘇州高嶺土礦床地球化學及成因研究」、加拿大國際開發署資助的「中加礦物科學合作研究」項目及「四川綠柱石輻照改色機理研究」國家自然科學基金項目等。出版了《蘇州高嶺土礦床地球化學及成因》、《中國坡縷石》等專著,發表論文120餘篇,獲省科技進步二、三等獎4項,填補了國內非金屬礦研究領域的多項空白,有些項目研究水平達到國內領先和國際先進水平。
近年來,與校董事單位中國工程物理研究院合作,在傅依備院士的指導下開展了放射性核素的地球化學行為及其地球化學屏障特性的研究,重點研究了非金屬礦對核素的吸附、固化及其廢棄物處置的地質地球化學環境。合作進行了「放射性離子交換樹脂水泥固化改進研究」、「廢物泥漿及廢樹脂水泥固化體性能測試」、「新型富鋁鹼礦渣沸石基鍶銫放射性廢物固化材料」、「放射性廢物的固化基——沸石鹼礦渣膠凝材料的工藝及對鎇吸附評價」等重大科研項目。此外,還先後負責完成和正在進行一系列國家及省部級科研項目。主要包括自然科學基金項目:「放射性元素U、Sr、Cs的晶格固化處理方法研究」、「放射性核素與固化材料的作用機理」等。共發表學術論文150餘篇,獲軍隊科技進步二等獎1項,省部級二、三等獎3項,部分鑒定項目達到了國際先進或國內領先水平。
研究所具有完善配套的關於非金屬礦物質組成、結構、物理化學性能、礦物加工的相關測試儀器和設備,可以滿足非金屬礦產地質、非金屬礦產開發等研究的需求。
地址:四川省綿陽市西南科技大學非金屬礦研究所 郵編:621010
電話:(0816) 2419275 傳真:(0816) 6089998
郵箱:[email protected] 負責人:田熙(所長)