湖北非金属地质公司怎么样
⑴ 湖北省非金属地质公司隶属于哪个部门
隶属于湖北省地质局
⑵ 世纪非金属矿床地质学发展趋势的预测
一、加强非金属矿床的勘查工作
非金属矿产资源是工农业生产和人民群众日常生活不可缺少的物质原料。新中国成立以来,国家投入大量人力、物力从事资源寻找与开发工作,矿业得到了全面与快速的发展,证明我国是世界上非金属矿产资源比较丰富、矿产种类较为齐全的国家之一。许多重要矿产如萤石、重晶石、滑石、石墨、菱镁矿、磷矿等储量居世界前列,但人均拥有量却不到世界平均水平的一半(章少华等,1996)。
随着我国经济持续发展和人们生活水平不断提高,非金属矿产的使用范围继续扩大,需求量有较大幅度增长。由于探明的某些后续接替资源少,或者在地区上分布不合理,满足不了生产的发展,适应不了矿业持续发展的需要,进而将影响我国21世纪经济和社会的持续发展,解决这个问题的主要途径是大力加强矿产资源的寻找与勘查。
根据国民经济建设实行西部大开发的战略方针,首先合理地选择成矿区带,进行非金属矿产科技找矿,注意寻找盲矿、隐伏矿。同时应加强遥感与地物化多元信息集成方法、地理信息系统、计算机技术、地球物理、地球化学等先进技术和新方法的运用,提高找矿工作的效率,获得更多的矿产资源,为矿业发展创造条件。注意多方面扩大经济来源,吸收多渠道资金,增加矿产资源勘查工作的投入。总之,无论从矿业生产角度、还是从国家经济可持续发展的角度讲,我们都应该加强矿产资源的勘查,为今后的发展打下良好的物质基础(茹湘兰,1999)。
二、对非金属矿的应用开发、深加工的研究应进一步提高
非金属矿的应用开发主要是它的物化性质与工艺特性的发挥,取决于矿石本身的矿物组成、结构、构造及其对溶解、吸附、催化、扩散等的影响有关。因此,非金属矿物深加工内容丰富,如超细化、高纯化、单晶化、复合化、纤维化、薄膜化等都与矿物性质的发挥及现代科学技术有关。近年来,由于测试手段增强,加工技术水平提高,使我国非金属矿的应用开发技术有了很大进展。如“高岭土的精选新工艺-刮刀涂布高岭土的生产”,是一种创举,能除去高岭土中微粒级的杂质,提纯后的高岭土光泽好、白度高、粒度细而均匀,特别适于造纸涂料,代替英、美、等国进口的SPS、KCS陶土。这一技术达到国际先进水平。目前,中国非金属工业的科学研究和技术开发应紧密结合发展方向和生产实际中存在的问题,研究新技术、新工艺、新产品,有力地推动有关科学技术和工业技术水平的提高,以及生产力水平的提高(徐立铨,1999)。
在世界非金属矿产中,我国有不少优势矿种,如石墨、石膏、硅灰石、菱镁矿、重晶石、硅藻土、饰面石材、浮石、蛭石等,目前多数只是储量占优势,开发利用上没有优势,国内应用以低科技含量占主导,高科技、高产值的应用很次要。多数企业仍处于粗放作坊式经营,将原料及低级品直接投入市场,创汇能力低。例如:我国储量为世界第一的滑石,其初级产品的出口价格仅为0.045美元/千克,而进口的精加工无菌滑石粉为50美元/千克。若不改变“一等原料,二等工艺,三等产品的被动局面”,就不能把我国非金属矿的资源优势,转变为经济优势。又如石膏,我国储量居世界首位,1997年达到年产量2000×105t,其中80%用于生产水泥,而用于其他建材生产的只有5%;而美国的产量居世界第一,在水泥等行业中的用量仅为15%~20%,80%用于其他建筑业。另外,在出口产品的结构上,1998年为止,以原矿和初加工非金属矿制品出口约9.5亿美元,占非金属矿出口创汇总额的58%,非金属矿制品出口约6.97亿美元,占非金属矿出口创汇总额的42%。由于产品深加工的程度低,质量上缺乏竞争力,有的产品还出现了出口数量增加了,而创汇额反而减少了的现象,例如:1988年石墨出口数量增加了5.8%,创汇额却减少了1.2%;石材出口量为487×105t,比1997年增加了11%,出口创汇7.1亿美元,下降了7%。
21世纪期间应加强开发我国优势非金属矿产,加强深加工的研究,扩大应用领域的研究,并将科技研究成果切实地转化为生产力实体。使一种天然矿物资源,经深加工制成若干种基本材料,每种基本材料,再开拓它的多方面应用领域。非金属矿要成为现代原材料工业,其产业构成、产品性能要适应我国汽车工业、石化工业、机电工业和建筑工业四大支柱产业的发展。加快高效摩擦制动材料、电子工业用绝缘材料、导电涂料、光电材料、半导体材料、净化、精炼、裂化材料、分子筛、触媒剂的开发、冶金用高档耐火材料、粉末冶金材料、高性能纤维增强复合材料、高温结构陶瓷和功能陶瓷、超导材料和矿物填料等等的开发。
三、开发轻质建筑材料应得到发展
世界经济发达国家已经广泛使用轻质建筑材料。以德国为例:1980年联邦德国非金属工业总产值为285亿马克,是基本工业产品生产第四大产业部门,产品用于建筑业的占90%,在80年代联邦德国的现代企业和民用建筑已绝大部分实现了建筑材料轻质化,在城镇贸易商场及建筑材料企业都有各种轻质产品和利用轻质建材组装起来的成套住宅展销。其原料主要是:膨胀粘土、膨胀板岩(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(制膨胀珍珠岩)等。
轻质建材不仅质轻可适应高层建筑,而且保温性能好,在北方冬季可节省能源与降低取暖费用,因而也适用于非高层建筑和民用建筑。21世纪尤其是21世纪前半期在我国的快速发展轻质建材是必然的、可能的。
轻质建筑矿物原料,在我国十分丰富,陶粒原料是富含伊利石、水云母的粘土质岩石,过去我们没有注意调查,资源很不清楚。例如:吉林省通化、浑江一带的紫砂陶土,其主要粘土成分就是伊利石。目前只少量用于波形瓦的烧制,其他用途尚未开发。浮石、火山渣等更丰富,仅长白山地区的储量就十分巨大;玄武岩、珍珠岩分布广泛;硅藻土用于烧制保温砖一般用的Ⅲ、Ⅳ级粘土质硅藻土,是我国的富有矿种,在云南、吉林、浙江和四川省储量巨大,我国是世界上硅藻土资源最丰富的国家之一;蛭石也很丰富,主要源于新疆;石膏储量名列世界前茅,不久的将来,以纸面石膏板为主的石膏轻质建筑材料将有可观的应用前景。
四、环境保护材料的发展
环境保护涉及的面很广,就工业发展和城市人口增加,日益增多的工业废物和污水垃圾,造成大气和江河、湖及近海水体的污染,是一个重大环保问题。在一些经济发达国家,环保业的投入是很巨大的,目前我国虽然有环保的法规,但是落实治理相差甚远。如果说,这种局面目前尚可苟且存在,那么按我国长期以经济建设为中心的战略,到21世纪实现工业巨大的发展,城市人口增加,工业废气、废水、废渣、城市污水等如仍不净化治理,内陆的遍地水体将受到严重污染,近海的鱼虾蟹贝将难以生存,其结果必然制约经济增长。因而,不加强环保的投入,发展经济是不能持续的。国外净化污水和净化废气等用的非金属矿物原料,主要有:膨润土、高岭土、海泡石、凹凸棒石、铝矾土、硅藻土、石灰石、菱镁矿、火山渣、浮石、珍珠岩、天然沸石、绿泥石、蛭石和煤矸石、粉煤灰等。根据我们的试制和净化污水试验,以吉林省丰富的泥炭资源生产的活性炭,可以用于净化污水,其生产成本低,具有推广应用前景。
为了从根源上净化城市污水中的磷,大力推行生产和使用无磷或少磷洗涤剂是目前日本、欧洲和美洲国家的一项重大措施。最主要的办法就是以人工合成沸石来取代洗涤剂中的三聚磷酸钠,4A沸石对硬水离子Ca2+有很好的交换吸附作用,而对Mg2+的交换速度和交换容量很差,而低硅八面沸石对Ca2+、Mg2+离子都有很好的交换吸附性能,可以全部取代三聚磷酸钠。我国合成P型沸石掺入洗衣粉中,也有较好的效果。合成4A沸石、八面沸石、P型沸石所用的都是硅 铝质的非金属矿物原料,珍珠岩、浮石、三水铝石、膨润土、天然沸石等均可用于合成沸石。
五、提高对非金属矿床综合评价和利用水平,避免“丢贫现象”
据统计,我国已探明矿产储量中,共生、伴生矿床占有相当大的比重。非金属矿床资源共生、伴生规律十分明显,两种或两种以上的矿种经常共生、伴生在一起。例如,含煤地层中经常有高岭土、耐火粘土、铝土矿、膨润土、硅藻土、油页岩、石墨、硫铁矿、石英砂岩等矿产伴生。有的非金属矿产中,两种或两种以上的有用矿物共生,如石棉与蛇纹石、水镁石,重晶石与有色金属,蓝晶石与金红石等等。长期以来,我国对非金属矿综合评价或综合利用水平较低,往往只注意利用共生、伴生矿中的某一种而丢掉其他。矿产资源的总回收率只有约30%,比发达国家低20个百分点,造成资源的很大浪费。至21世纪必须开展综合利用,提高矿产资源的经济价值。我国煤系地层中共生高岭土超过180×109t,共生硫铁矿超过170×109t,还有的膨润土等,今后应注意这部分资源的回收利用。此外,过去开采的金属或非金属矿床的尾矿中,多数为富含非金属矿物的尾矿,开发利用这些尾矿资源,不但可以消除环境污染,保持生态平衡,防止资源浪费,而且可取得较大的社会经济效益。在21世纪将对共、伴生资源综合利用率有较大提高。
此外,在非金属矿开发中,不时出现丢“贫”现象,如贵州的开阳磷矿,乃为世界上少见的富磷矿,目前所开采的原矿,其P2O5均在35%以上,而将大量丢弃的所谓废料,其P2O5均在20%左右,这种丢“贫”现象应予改正,提高资源的利用率,减轻浪费。
六、重视非金属矿在现代公路建设上的利用
随着我国现代交通事业发展,尤其是高速公路建设的迅速发展,对筑路材料的质量和品种要求进一步提高。特别是在如何提高路面质量与稳定性上、在公路环保与安全性上、在增加公路路面功能上、在解决专用筑路水泥及沥青不足以及冬季路面防冻、防滑等方面,需要启用各种矿物和岩石。这是现代公路建设发展必然趋势。随着我国各省在21世纪经济的繁荣发展,各城市、农村间的交通沟通,势必大力修建各种快速公路与普通公路,那么,需要大量符合质量要求的筑路材料。包括:石英岩、玄武岩、珍珠岩、黑曜岩、石灰岩、叶蜡石、石榴子石、蛭石、燧石质球石、浮石等。预示了现代公路建设将成为非金属矿的一个重要利用领域。这一领域的利用是很有潜力的。因此,应重视与开展非金属矿及部分工业废料(如炼钢渣、粉煤灰等)在公路建设上的应用研究很有必要(俞永刚,1991),同时也为我国丰富的非金属矿资源提供一个新的利用领域。
七、搞好非金属矿产品的国际贸易管理
我国非金属矿产资源丰富,特别是在东部沿海地区,具有出口的良好条件,产品的国际贸易一直在稳定地发展。
20世纪80年代以来,我国非金属矿产品对外贸易发展迅速,1989年出口换汇已达8.6亿多美元,比1988年增长了36.45%,1980年至1989年的年均增长率达14.2%。在101种出口非金属矿产品中,有67种产品创汇额有所增长,34种不同程度的下降。出口创汇较多的非金属矿产品为:鳞片石墨、重烧镁、矾土、萤石、滑石、重晶石、花岗石荒料、石刻品、碳化硅、花岗石板材。
近年来,我国每年出口几十种非金属矿,虽在数量、品种、创汇额等方面取得了显著成绩,但是创汇额还只占世界非金属贸易额的2%左右,这与我国的资源优势地位,是不相称的。在国际市场上,形成卖方市场,处于外商要什么就生产什么的被动局面(魏维,1991)。一旦国际上某种非金属矿产品市场疲软,国内产品也将随之滞销。
因此,21世纪内应搞好非金属矿产品的国际贸易管理工作。在国内不能盲目开发,乱挖乱采、采富弃贫以保护资源;在满足国内需求的情况下,鼓励资源出口。但在国外,国家要掌握绝大多数重要产品出口货源,以稳定出口数量和价格,达到垄断控制的目的,改变目前买方市场和盲目倾销的现象(魏维,1991)。
八、今后石材业争取成为建材业创汇大户
当前全国已有石材矿山600余座,相关企业7000余家。各种建筑和室内装修不断升温及国际市场对石材强劲需求,促使中国建材行业中石材业发展迅猛。据有关资料表明,1994年全国石材产量已达1×107t多,出口创汇1.4亿美元,到本世纪末,全国石材出口创汇将达7亿美元。中国石材有丰富的资源优势,几乎各省、市、区都产有石材,有的为高档装饰建材或雕塑石材,以其天然、别致、典雅、庄重为特色,十分珍贵,深受中外人士赞誉。因此,今后石材业有望争取成为建材行业的创汇大户。
目前,中国开发利用大理石已达400多个品种,花岗岩300余种;大理石远景储量3×1011m3,花岗岩1×1012m3。因此,石材出口极具潜力。但由于石材业普遍存在矿山开采技术落后、质量标准低等状况,导致我国仍以荒料出口为主,而加工成材的产品出口量所占比例仍然很小。
今后的方向是积极改进加工技术,努力提高产品质量,扩大成品材出口,这也是中国石材业能否掌握未来市场的关键。现在世界石材制成品主要消费市场集中在西欧、远东、北美、中东4个地区。西欧是世界上最大的石材商贸中心,石材荒料进口、成品材出口和年消费量约分别占世界总产量的50%、90%和50%。远东地区是世界第二大石材市场。日本是世界最大的成品石材进口和第二大石材荒料进口国,石材需求量的80%靠进口。
九、提高科学技术,推动非金属矿床学的发展
贯彻“科教兴国”的方针,为解决找矿问题,应提高非金属矿床学的理论,充分研究非金属矿床的控制因素及分布规律,建立符合客观实际的正确成矿模型,以指导寻找非金属矿床。中国非金属矿床资源丰富,有自己的地质特点,应该在实际工作中充实与建立自己的成矿理论。要注意发现新的矿床。此外,加强非金属矿物材料学的研究,用以解决矿物原料性质与其物质组分、结构、构造、粒度、晶界和使用原料以及加工工艺等之间的关系,以查明矿物材料的应用、生产工艺和技术。总之,要在科技上下大力气解决非金属矿深加工与利用问题。在此基础上能解决更多的可利用的非金属矿产资源。使非金属矿产得到合理利用,产生较大的经济效益。
总之,对非金属矿产要加大力度进行科学研究,研究开发一批国家急需找矿与深加工的重大技术,重点支持大中型矿山企业技术改造扩建,建立若干个以全国性和地区性企业集团为依托,有科研、设计、大专院校参加的技术开发中心。因此,要努力培养多层次、多专业的应用型和复合型的跨世纪人才。在21世纪,将非金属矿床地质学及非金属矿产的加工、使用等理论与实用(新的边缘学科-矿物材料学)提高一步,推动这些向前发展,为建设一个现代化的非金属矿工业作出贡献。
⑶ 中国地质大学北京怎么样
1952年7月14日,成立了北京地质学院筹备委员会,中国地质工作计划指导委员会主任李四光任筹委会主任。11月1日,在北京端王府夹道举行了北京地质学院首届开学典礼。学校决定每年的11月7日为北京地质学院的“校庆日”。12月24日,政务院任命红军老干部刘型为北京地质学院首任院长,著名地质学家、中国地质工作指导委员会副主任尹赞勋教授任副院长。
1954年后陆续迁入北京西北郊学院路新校址。1960年被国家确定为全国重点院校。1966年至1970年的5年时间中,学校停止招生。1970年迁出北京,在湖北办学。1975年迁址武汉,暂时更名为为武汉地质学院。1978年,在原北京校址设立北京研究生部。1987年,国家教委批准原武汉地质学院更名为中国地质大学,总部设在武汉。2000年2月,学校由国土资源部划归教育部管理。2005年3月,大学总部撤销,武汉、北京两地独立办学。2006年10月,教育部、国土资源部签署共建中国地质大学协议。2010年4月,被教育部评为“全国毕业生就业典型经验高校”。2010年9月,教育部、国家海洋局签署共建中国地质大学协议。2011年9月,入选教育部“卓越工程师教育培养计划”高校。2017年9月,学校入选国家“双一流”世界一流学科建设高校名单。⑷ 非金属矿产地质勘查工作的总体部署
一、矿床勘查类型及划分依据
矿床地质特点的复杂程度决定了勘查工作的难易程度。在研究和总结大量已开采矿床资料及已勘查矿床经验的基础上,根据影响矿床勘查难易程度的主要地质特征的复杂程度,将相似特点的矿床加以归并而划分的类型,称为矿床勘查类型。划分勘查类型是为了正确选择勘查方法和手段、合理确定勘查工程间距,以及对矿体进行有效的控制和圈定。
影响矿床勘查类型划分的因素很多,但最主要的是矿体的规模、矿体形状复杂程度、有用组分及其变化程度、地质构造的复杂程度等。矿床勘查类型确定应以一个或几个主要矿体为主,对于巨大矿体也可根据不同地段勘查的难易程度,分段确定勘查类型。根据中华人民共和国国家标准 《固体矿产地质勘查规范总则》 ( GB/T 13908—2002) ,可将勘查类型划分为简单 ( Ⅰ类型) 、中等 ( Ⅱ类型) 、复杂 ( Ⅲ类型) 3 个类型。由于地质因素的复杂性,允许有过渡类型存在。
1. 矿体规模
矿体规模大小是影响矿床勘查类型最主要的因素。一般情况下,矿体规模越大,形态越简单,越容易进行勘查; 反之勘查难度越大。规模大、形态简单的矿体 ( 如层状矿体)采用较稀的勘查工程即可控制; 而规模小、形态复杂的矿体需要采用较密的勘查工程才能控制。
矿体规模没有明确的划分标准,不同矿种有所不同。一般而言,延长及延深超过1000m、厚度大于 10m 的矿体可称为大矿体,而延长及延深小于 100 ~ 200m、厚度为 1 ~2m 的矿体称为小矿体。
2. 矿体中有用组分分布的均匀程度
有用组分分布的均匀程度也即矿石品位的变化程度,常用品位变化系数 ( Vc) 表示,根据品位变化系数可将有用组分分布的均匀程度分为四类:
非金属矿产地质与勘查评价
3.矿化连续程度
是指有用组分分布的连续程度。一般情况下,矿化连续性好的矿体比连续性差的矿体更容易勘查。矿化连续程度可用含矿率(Kp)来度量,根据矿化系数可将矿化连续性分为以下几种:
非金属矿产地质与勘查评价
4)不连续矿化 Kp<0.4
4.矿体形态、产状及地质构造复杂程度
形态简单、产状变化小的矿体比较容易勘查,形态复杂、产状变化大的矿体勘查难度较大。此外,矿体的产状还影响勘查方法以及勘查工程间距的确定。
矿区地质构造影响矿体的形状和产状,特别是成矿后的地质构造对矿床勘查有很大影响。例如,成矿后断层往往会破坏矿体的连续性,增大矿床勘查难度。
二、勘查工程的总体部署
矿床勘查的主要任务之一就是准确圈定矿体,从三度空间了解矿体的变化规律。为了便于资料整理和绘制各种剖面图,要求勘查工程按照一定距离有规律的布置,从而构成最佳的勘查工程体系。
勘查工程的总体部署是指在勘查工程布设原则指导下,将所选择的勘查工程按一定方式在勘查区内进行布置的形式。勘查工程的总体布置形式实际上是由一系列相互平行的剖面构成的勘查系统,目的是要展示矿体的三维形态和产状,满足矿山建设的需要。其基本形式有如下三种。
1.勘查线形式
勘查工程布置在一组与矿体走向基本垂直的勘查剖面内,从而在地表构成一组相互平行(有时也不平行)的直线形式,称之为勘查线形式。这是矿产勘查中最常用的一种工程总体布置形式,一般适用于有明显走向和倾斜的层状、似层状、透镜状以及脉状矿体。勘查线布设应考虑到下述要求。
1)决定对一个矿体或含矿带采用勘查线进行勘查时,则最先的几排勘查线应布置在矿体或矿化带的中部,经全面详细的地表地质研究之后,并已确定为最有远景的地段,然后再逐渐向外扩展勘查线。
2)勘查线布设需垂直于矿体走向,当矿体延长较大且沿走向产状变化较大时,可布设几组不同方向的勘查线。
3)勘查线布设应延续利用前期矿产勘查布置的勘查线,加密工程勘查线应布设在前期勘查线之间。
4)勘查工程应布置在勘查线上,因故偏离勘查线距离不宜超过相邻两勘查线间距的5%。在勘查剖面上可以是同一类勘查工程,也可以是各种勘查工程手段综合应用。
2.勘查网形式
勘查工程布置在两组不同方向勘查线的交点上,构成网状的工程布置形式,称为勘查网形式。其特点是可以依据工程的资料,编制2~4组不同方向的勘查剖面,以便从各个方向了解矿体的特点和变化情况。勘查网布设时应注意以下3点。
1)勘查网布置工程的方式,一般适用于矿区地形起伏不大,无明显走向和倾向的等向延长的矿体,产状呈水平或缓倾斜的层状、似层状以及无明显边界的大型网脉状矿体。
2)勘查网与勘查线的区别在于各种勘查工程必须是垂直的,勘查手段也只限于钻探工程和浅井,并严格要求勘查工程布置在网格交点上,使各种工程之间在不同方向上互相联系。而勘查线则不受这种限制,且有较大的灵活性,在勘查线剖面上可以应用各种勘查工程(水平的、倾斜的、垂直的)。
3)勘查网有以下几种网形:正方形网、长方形网、菱形网及三角形网。一般正方形和长方形网在实际工作中最常用,后两者应用较少。
正方形网用于在平面上近于等向,而矿体又无明显边界的矿床、产状平缓或近于水平的沉积矿床、似层状内生矿床及风化壳型矿床等。这些矿床无论矿体形态、厚度、矿石品位的空间变化,常具各向同性的特点。正方形网的第一条线应通过矿体中部的某一基线的中点,然后沿两个垂直方向按相等距离从中部向四周扩展,以构成正方形网去追索和圈定矿体。正方形网的特点在于能够用以编制两组精度较高的剖面,同时还可以编制沿对角线方向的精度稍低的辅助剖面。
长方形网是正方形网的变形。勘查工程布置在两组互相垂直但边长不等的勘查线交点上,组成沿一个方向勘查工程较密,而另一方向上工程较稀的长方形网。在平面上沿一定方向延伸的矿体,或矿化强度及品位变化明显的沿一个方向延伸较大而另一方向较小的矿体或矿带,适宜用长方形网布置工程。长方形的短边,也即工程较密的一边,应与矿床变化最大的方向相一致。
菱形网也是正方形网的一个变形。垂直的勘查工程布置于两组斜交的菱形网格的交点上。菱形网的特点在于沿矿体长轴方向或垂直长轴方向每组勘查工程相间地控制矿体,而节省一半勘查工程。对那些矿体规模很大,而沿某一方向变化较小的矿床适于用菱形网。
菱形网在其一个对角线方向加上勘查线便变成三角形网。三角形网,特别是正三角形网可能是较好的一种工程布置形式,用相同的工程量可能比其他布置形式取得较好的地质效果。
总之,勘查网形的选择,既要全面研究矿区的地形、地质特点和各种施工条件,使选定的网型既能满足勘查工作的要求,又要方便于施工。
3.水平勘查
主要用水平勘查坑道(有时也配合应用钻探)沿不同深度的平面揭露和圈定矿体,构成若干层不同标高的水平勘查剖面。这种勘查工程的总体布置形式,称水平勘查。水平勘查主要适用于陡倾斜的层状、脉状、透镜状、筒状或柱状矿体。当平行的水平坑道与钻探配合,在铅垂方向也构成成组的勘查剖面时,则成为水平勘查与勘查线相结合的工程布置形式。以水平勘查布置坑道时,其位置、中段高度、底板坡度等,均应考虑到开采时利用这些坑道的要求。
水平勘查坑道的布置应随地形而异。当勘查区地形比较平缓时,通常在矿体下盘开拓竖井,然后按不同中段开拓石门、沿脉、穿脉等坑道。当地形陡峭时可利用山坡一定的中段高度开拓平硐,在平硐中再开拓沿脉和穿脉等坑道以揭露和圈定矿体。
在勘查手段的选择上,一般地表应以槽、井探为主,浅钻工程为辅,配合有效的物探、化探方法,深部应以岩心钻探为主;当地形有利或矿体形态复杂—极复杂、物质组分变化大时,应以坑探为主配以钻探;当采集选矿大样时,也可动用坑探工程。若钻探所获地质成果与坑探验证成果相近,则不强求一定要投入较多的坑探工程,可以钻探为主配合坑探进行。坑探应以脉内沿脉为主,当沿脉坑道未能揭露矿体全厚时,应以相应间距的穿脉配合进行。
三、勘查工程间距的确定勘查工程间距是指相邻勘查工程控制矿体的实际距离,其间距应根据反映矿床地质条件复杂程度的勘查类型来确定。首先要看矿体的整体规模,并结合其主要因素确定工程间距,即使是分段勘查,也要从整体规模入手。不同地质可靠程度、不同勘查类型的勘查工程间距,视实际情况而定,不限于加密或放稀一倍。当矿体沿走向和倾向的变化不一致时,工程间距要适应其变化; 矿体出露地表时,地表工程间距应比深部工程间距适当加密。
勘查工程间距通常采用与同类矿床类比的办法确定。一般可参考各矿种勘查规范的要求确定勘查工程间距。也可根据已完工的勘查成果,运用地质统计学的方法确定。由于矿床的形成条件各异,勘查工程间距的确定应充分考虑矿床自身特点,并应在施工过程中进行必要的调整。
⑸ 中国建筑材料工业地质勘查中心湖北总队(湖北非金属地质公司) 有谁知道吗怎么样呀
该单位是中央驻汉的地勘单位,跟湖北国土厅的关系也不错,地方上的项目比较多,效益挺好。
⑹ 金属非金属矿产地质详查勘探采样规定及方法
一、规范的主要特点
《铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范》体现了社会主义市场经济的要求,基本符合我国国情;具有一定的科学性、先进性、实用性和可操作性。其主要特点表现在:
(一)类别划分和名词、术语的定义基本与国际惯例接轨
规范按照“固体矿产资源/储量分类”标准将矿产资源/储量分为储量、基础储量、资源量三大类16种类型,每一类型一个编码,便于不同类型的识别和数据的计算机处理与信息交流。名词、术语的定义严谨、词义确切,与国际惯例基本一致,便于国际交流。
(二)强化了矿产资源/储量的经济内涵
资源/储量分类的依据是经过矿产勘查所获得的不同地质可靠程度、相应的可行性评价及其得出的不同经济意义。突出了可行性评价程度(特别是可研和预可研)及其得出的经济意义在分类中的重要作用。
(三)取消了“各级储量比例”的要求
规范对“各级储量比例”再不作硬性规定,而是由投资者根据需要确定,以适应市场经济条件下矿业市场发展的需求。对于各类储量、基础储量或资源量的用途要求仅作了一般性规定,基本原则是探明的矿产资源应满足矿山建设还本付息期所需的矿量;控制的矿产资源应达到矿山最低服务年限的矿量;推断的矿产资源应满足矿山远景规划的矿量。
(四)利用“类型系数”作为划分矿床勘查类型的依据
本规范对矿床勘查类型的划分,首次引入了“类型系数”的新概念,利用“类型系数”作为划分矿床勘查类型划分的依据,减少了人为的干扰因素,使矿床勘查类型的划分从定性向半定量转变。
(五)规范包含四个勘查阶段的有关技术要求
规范对铜、铅、锌、银、镍、钼矿的勘探、详查、普查、预查工作均提出了相关的技术要求,而不仅是对某一阶段工作提出了技术要求,以满足多层次勘查和不同业主对地勘工作的需求。所以,称为“地质勘查规范”。
二、矿床勘查类型与勘查工程间距
一般是先划分矿床勘查类型,然后根据矿床勘查类型确定勘查工程(或叫探矿工程、采样工程)间距。
(一)矿床勘查类型划分
1.类型系数:通过对75个矿床勘查类型实例的研究,规范首次提出了“类型系数”的新概念。划分矿床勘查类型和确定勘查工程间距时,应依据主矿体规模、形态及内部结构、矿床构造影响程度、主矿体厚度稳定程度和有用组分分布均匀程度等5个主要地质因素来确定。
为了量化这5个因素的影响大小,给每个因素赋予一定的值,即类型系数,根据5个地质因素类型系数值之和就可以确定是第几勘查类型。在5个因素中,主矿体之规模大小比较重要,所赋予的类型系数值要大些,约占30%;构造对矿体形状的影响与矿体规模有间接联系,所赋予的值要小些,约占10%;其它3个因素各占 20%。
(1)矿体规模分为大、中、小型三类,其具体划分及类型系数见表1。
表1 矿体规模划分及类型系数表
矿体规模 类型系数 矿产种类 长度(m) 延深或宽(m)
大型 0.9 铜、钼 >1000 >500
铅、锌 >800 >500
银 >300
镍 >400
中型 0.6
(0.3~0.6) 铜、钼 300~1000 300~500
铅、锌 300~800 200~500
银 150~300
镍 200~400
小型 0.3
(0.1~0.3) 铜、钼 <300 <300
铅、锌 <200
银 <150
镍 <200
由于矿体规模对勘查类型影响较大,小型矿体(<300m)和中型矿体(300~1000m)按长度不同应有不同的值:小型矿体长度<100m赋值 0.1,150~200m赋值0.2,>200赋值0.3;中型矿体长度300m赋值0.3,400~500m赋值0.4,>500赋值0.6。
(2)矿体形态复杂程度分为三类
A.简单:类型系数0.6。矿体形态为层状、似层状、大透镜状、大脉状、长柱状及筒状,内部无夹石或很少夹石,基本无分枝复合或分枝复合有规律;
B.中等:复杂程度属中等,类型系数0.4。矿体形态为似层状、透镜状、脉状、柱状,内部有夹石,有分枝复合;
C.复杂:类型系数0.2。矿体形态主要为不规整的脉状、复脉状、小透镜状、扁豆状、豆荚状、囊状、鞍状、钩状、小筒柱状,内部夹石多,分枝复合多且无规律。
(3)构造影响程度分为三种
A.小型:类型系数0.3。矿体基本无断层破坏或岩脉穿插,构造对矿体形状影响很小;
B.中型:类型系数0.2。有断层破坏或岩脉穿插,构造对矿体形状影响明显;
C.大型:类型系数0.1。有多条断层破坏或岩脉穿插,对矿体错动距离大,严重影响矿体形态。
(4)矿体厚度稳定程度大致分为稳定,较稳定和不稳定三种。各矿种不同稳定程度的厚度变化系数及类型系数见表2。
表2 矿体厚度稳定程度及类型系数表
矿产种类 稳定程度 厚度变化系数(%) 类型系数
铜 稳定 <60 0.6
较稳定 60~130 0.4
不稳定 >130 0.2
铅、锌 稳定 <50 0.6
较稳定 50~100 0.4
不稳定 >100 0.2
银 稳定 <80 0.6
较稳定 80~130 0.4
不稳定 >130 0.2
镍 稳定 <50 0.6
较稳定 50~100 0.4
不稳定 >100 0.2
钼 稳定 <60 0.6
较稳定 60~100 0.4
不稳定 >100 0.2
(5)有用组分分布均匀程度,根据主元素品位变化系数划分为均匀、较均匀,不均匀三种。各矿种有用组分均匀程度具体划分及相应的类型系数值见表3。
表3 有用组分分布均匀程度及类型系数表
矿产种类 均匀程度 品位变化系数(%) 类型系数
铜 均匀 <60 0.6
较均匀 60~150 0.4
不均匀 >150 0.2
铅、锌 均匀 <80 0.6
较均匀 80~180 0.4
不均匀 >180 0.2
银 均匀 <100 0.6
较均匀 100~160 0.4
不均匀 >160 0.2
镍 均匀 <50 0.6
较均匀 50~100 0.4
不均匀 >100 0.2
钼 均匀 <80 0.6
较均匀 80~150 0.4
不均匀 >150 0.2
注意:品位变化系数要用矿体单样品位计算,而不是用单工程矿体平均品位。
2.矿床勘查类型划分:矿床勘查类型划分主要根据上述5个地质因素及其类型系数来确定,具体划分为三种勘查类型:
第Ⅰ勘查类型:为简单型,五个地质因素类型系数之和为2.5~3.0。主矿体规模大到巨大,形态简单到较简单,厚度稳定到较稳定,主要有用组分分布均匀到较均匀,构造对矿体影响小或中等。
第Ⅱ勘查类型:为中等型,五个地质因素类型系数之和为1.7~2.4。主矿体规模中等到大,形态复杂到较复杂,厚度不稳定,主要有用组分分布较均匀到不均匀,构造对矿体形状影响明显。
第Ⅲ勘查类型:为复杂型,五个地质因素类型系数之和为1~1.6。主矿体规模小到中等,形态复杂,厚度不稳定,主要有用组分分布较均匀到不均匀,构造对矿体形状影响明显到严重。
本规范把原来的4至5种勘查类型调整为3种。本规范的Ⅰ类型相当于原来的Ⅰ、Ⅱ类型;Ⅱ类型相当于原来的Ⅲ类型;Ⅲ类型相当于原来的Ⅳ、Ⅴ类型。
(二)勘查工程间距的确定
规范对勘查工程间距的确定,只提出了原则意见。勘查工程的布置,一般是以一定几何形态的网格来控制矿体,并根据工程密度估算不同类别的资源/储量;勘查工程的布置还应考虑不同勘查阶段的衔接。
为了在实际工作中能有所参考,本规范附录D之表D.4给出了3种勘查类型“控制的”资源/储量的参考工程间距(见表4)。这些数据仅是经验的总结,使用者必须结合矿床的具体情况,合理确定工程间距。
表4 铜、铅、锌、银、镍、钼矿床勘查工程间距参考表
矿 种 矿床勘查类型 控制的勘查工程间距(m)
沿走向 沿倾向
铜 Ⅰ 200~240 100~200
Ⅱ 120~160 100~120
Ⅲ 80~100 60~80
铅锌 Ⅰ 160~200 100~200
Ⅱ 80~100 60~100
Ⅲ 40~50 30~50
银 Ⅰ 100~120 80~100
Ⅱ 60~80 40~50
Ⅲ 40~50 40~50
镍 Ⅰ 160~200 100~160
Ⅱ 50~80 50~80
Ⅲ 40~50 40~50
钼 Ⅰ 120~200 100~200
Ⅱ 80~100 60~80
Ⅲ 40~50 40~60
注意:1.工程间距沿倾向钻孔指实际控制矿体的距离(斜距),坑道为中段高度;
2.同一勘查类型中工程间距视矿床规模及复杂程度择优选用;
3.当矿体沿倾向变化较走向稳定时,工程间距沿矿体走向可密于倾向。
1.表4中未给出探明的和推断的工程间距。探明的工程间距应在研究矿床自身特征的基础上,确定加密工程间距,不限于“控制的勘查工程间距”的二分之一,目的是确定矿体的连续性,使矿体连接无异议。推断的工程间距,可以是不等间距的稀疏工程控制,其稀疏程度可以是“控制的勘查工程间距”的2-3倍。
2.勘查工程间距的确定与矿体五种主要地质因素 (规模、形态、厚度稳定程度、有用组分分布均匀程度、构造影响程度等) 有关。对于勘查工程数量较多的矿床,可运用地质统计学或其他数理方法确定最佳工程间距;对于一般的中、小型矿床,有类比条件时,运用传统的类比法确定最佳工程间距;对于大型矿床,应进行工程间距试验或不同勘查手段的工程验证,以确定最佳工程间距。
3.勘查方法和手段的选择应根据矿床类型和地形条件确定:一般I类型以钻探为主,并用坑道进行验证;Ⅱ类型和Ⅲ类型应以坑钻结合对矿体加以控制,如果地形平缓,则以钻探为主,地形陡峻则以坑道为主。
4.对于第Ⅲ勘查类型中极其复杂的小型矿床,无法探求控制的资源量/储量时,可施行边采边探、探采结合的方法。
⑺ 非金属矿山环境地质问题
西南地区以非金属矿山企业最多,有11301个,占矿山企业总数的53.6%。其中云南3918个,四川个,贵州2364个,西藏156个,重庆1603个。重要的矿山企业有四川什邡磷矿、马边磷矿、宝兴大理石矿、雅安花岗石矿、石棉花岗石矿、天全硫铁矿、江油硫铁矿、彭县蛇纹石矿、渡口熔剂灰岩矿、峨边玻璃用砂矿、江油水泥灰岩矿、峨眉水泥灰岩矿,云南富源硫铁矿、昆阳磷矿,贵州三岔河硫铁矿、拱里水晶矿、凯里玻璃用砂矿、水城熔剂灰岩矿、开阳磷矿,重庆歌乐山熔剂灰岩矿,西藏扎布耶硼砂矿等。这些矿山企业一般分布在交通相对方便的地区,如公路、铁路沿线、江河沿岸等地。其中化工非金属矿山如硫、磷矿山,以环境污染和水土流失较突出;非金属建材矿山如花岗石、大理石、水泥用灰岩、页岩、砂岩以及陶瓷粘土等矿山,矿渣量大,占压、破坏土地资源、破坏交通沿线景观以及形成滑坡、泥石流等环境问题突出。
(一)非金属矿山对资源的破坏
1.非金属矿山对地貌景观的影响和破坏
大规模非金属采矿活动特别是露采矿山,以及由采矿活动诱发的地质灾害,常使矿区地形、地貌发生较大改变,地貌景观遭受破坏,区域生态环境恶化。主干公路沿线和江河湖泊周边的采矿活动对地形、地貌景观影响尤其突出。西南地区大部分建材等非金属矿山位于公路沿线,采空区山坡形成一片片“白茬山”,严重影响了公路沿线视线景观,进而影响了西南旅游大区的形象。如云南滇池流域分布有昆阳磷矿、晋宁磷矿等大小几十家磷矿山和几十处采石场、采砂场,采矿活动不仅破坏植被,形成了大片的“光头山”,而且相当一部分采掘场地建在坡度35°以上的陡坡上,崩塌、滑坡多发,水土流失严重,使滇池生态环境受到严重影响。滇池流域内森林植被从1975年的25.1%下降到1988年的21.2%,滇池平均每年泥沙淤积量33.1×104m3,导致湖底抬高、湖面缩小,使“高原明珠”黯然失色。除上述外,云南丘北普者黑风景区曾有几家采石场在二级保护区内,使景区的山水景观受到显著影响;文山县老君山自然保护区内过去有大小矿山企业约10 家,其中砒霜厂就有3家,对森林植被造成很大破坏;大理苍山海拔2500m以上过去曾有数家采石场开采大理石,亦形成一片片“白茬山”,采矿废石还加剧了苍山溪沟泥石流的暴发频率,加剧了洱海泥沙淤积。
重庆市嘉陵江观音峡一带采石场位于北碚区。该区有优美的地质景观及典型的地质剖面。近几十年来,在观音峡两岸先后兴建嘉陵水泥厂、江北县水泥厂、富皇水泥厂,主要采掘嘉陵江两岸下三叠统嘉陵江组和飞仙关组石灰石矿。目前,在嘉陵江两岸形成3个大的开采区,占地面积分别为0.66×104m2,0.6×104m2,0.84×104m2,体积分别为105.6×104m3,42×104m3,67.2×104m3(任幼蓉等,2006)。大规模开采石灰石矿,使开采区基岩裸露,无植被覆盖,昔日的青山变成今日的荒山、秃山,严重破坏了观音峡一带的自然地质景观(照片3-13)。同时,在开采区形成高70~160m的高陡边坡,局部地段稳定性较差,对水北公路、212国道和嘉陵江航道构成威胁。
2.非金属矿山对土地资源占压和破坏
西南地区非金属矿山占压和破坏土地资源相当突出,总面积为57855.92hm2,占总占压面积的30.67%。其中云南省为25398.42hm2,四川省20941.43hm2,贵州省2334.89hm2,西藏3755hm2,重庆5436.18hm2。以云南和四川占压面积较大,重庆、西藏和贵州较小。
四川涪江在绵阳市游仙区境内流长37.5km,涪江河床宽缓,多砂砾和卵石,故该区段成为绵阳市建筑用砂石的重要产地。近20年来在游仙区境内采砂石达750×104m3,回采砂金约7.5×104g,从业人员达10000余人,形成2134处采砂石点,平均采矿深度为5m,最深处达10m,造成大面积耕地、滩涂损毁,总面积达1075.75hm2。造成了区内植被破坏、水土流失、河道阻塞等危害,并影响了绵阳市的城市安全。
照片3-13 观音峡全景
四川石棉县广元堡石棉矿区,大量采矿形成的破碎山体及堆积如山的矿渣,占地面积达200hm2,不仅破坏了区域的生态环境,而且形成了极大的泥石流隐患,严重威胁着108国道及石棉县城的安全(照片3-14)。
照片3-14 四川石棉县广元堡石棉矿区
(二)非金属矿山环境污染
西南地区是我国产磷大区,硫矿资源亦比较丰富,硫、磷矿产是非金属矿产中重要污染源。
1.云南磷矿山环境污染
云南是产磷大省,仅滇池流域内就有5个磷矿区33家磷矿采选企业,开采剥离的废土石和尾矿均沿采场附近的山坡和箐沟随意堆放。各矿山总计年排渣量为640.28×104t。这些积存的废土石和尾矿,经大气降水淋溶,产生的污水中主要污染物是氟和总磷。据云南省地质环境监测总站资料,磷矿尾矿(磷石膏)浸出液中含Cd0.118mg/L,Pb0.027mg/L,总磷14757mg/L,F5308mg/L,对周围地表水和地下水造成了污染。
滇池周缘的磷矿选厂,除上蒜磷矿选厂废水达标排放和晋宁磷矿选厂部分循环使用外,其余大部分选厂废水都任意排放于周围的沟溪中或排进尾矿库后又散流于周围的沟溪中。滇池周缘磷矿大都处于滇池补给、径流区,选矿废水及任意排放的矿浆随地表径流流入附近水体,污染地表水;或径流中渗入地下,污染地下水。地表水和地下水最终汇入滇池,加重了滇池的污染。
滇池水体含磷高,促进了绿藻的生长,滇池绿藻最多时达几米厚,大量的绿藻消耗了水中的氧,导致鱼类难以生存,水体因污染而发臭。近年来,国家已拨巨资治理滇池,仍未获得预期效果,仅局部水体得到改善。究其原因,环境恶化的现象在滇池,但根子在矿山。
2.四川南部硫铁矿山对环境的污染
四川省南部煤系硫铁矿山污染问题亦相当突出。该地硫铁矿山始建于1950~1960年,开采至今造成了矿山及其周围生态环境严重恶化。
(1)土法炼硫黄污染。整个矿山到处都是炼硫黄土窑,炼硫黄后的有害气体经烟囱直接排放到空气中,矿区大气中硫化氢及二氧化硫气体浓度大大增加,土壤酸化,矿山周围植物难以生存,附近农作物难以生长。炼硫黄后的尾渣堆积如山(仅叙永县大树硫铁矿区堆积的尾渣已近1000×104m3),充满整个矿区,并且矿渣直接向地表径流排放,严重污染了环境。
(2)废水污染。川南硫铁矿区在硫铁矿开发时,未经处理的坑道水和大量选矿废水、尾矿渣、炼硫黄废渣往往通过地表溪沟排入河流,导致河水受到严重污染,黄而浑浊,并致使河床不断抬高,危及下游农田和建筑物。而入炉矿石中近10%的硫生成硫酸盐被水溶解进入江河,加重了河水的污染。
(3)废气污染。川南硫铁矿区的大气污染主要是采用小土炉炼硫黄引起的,由于炼硫黄生产方式原始,资源利用率很低,硫回收率在30%~40%之间,只有8%~10%的硫进入炉渣,其余以气态形式排入大气。根据工业污染调查资料,大树硫铁矿炼硫黄废气中,年排SO2高达9248t,仅此一项折纯硫4642t,不仅浪费了资源,而且严重污染和破坏了矿区周围环境和生态平衡。该矿职工1985年体检中,总患病人数为60.8%,其中青壮年土炉操作工中患肺气肿、支气管炎、咯血、鼻炎等疾病的人数达90%(蒋俊,1999;李学仁,1980)。这表明区域内大量炼硫黄废气的无序排放,形成了以二氧化硫、硫化氢为主的大气污染带,严重影响了职工的身体健康。
目前,解决废气污染的途径只有尽快停止土法炼硫黄生产,引进无烟炼硫黄技术。该项目是开发硫铁矿资源、保护环境的一项新技术,该技术可使二氧化硫每小时排放量低于34kg,硫化氢每小时排放量低于1.3 kg,且炼硫黄的操作者也感受不到刺鼻的烟味,对职工劳动保护也非常有益。在使用这项新技术的同时,也降低了区域内酸性废水的污染负荷,对矿区酸雨状况的改善也将收到良好的效果。
川南硫铁矿区矿渣每年仍以近百万吨的速度增加,矿区内的生态环境已遭到严重破坏。生态恢复工程就是在纯尾矿的环境中掺土和不掺土作对比试验,选择出如水蜡烛、无叶节节草等能在纯尾矿矿渣堆上生长繁殖的植物,恢复植被,转化粉尘污染和有毒物质,增进土壤肥力,改变小区气候,使“熟化”后的土地可进行种植和养殖,以求从根本上达到生态恢复工程的社会效益;同时通过对炼硫黄废渣和硫精砂尾矿的研究,开展资源的回收利用,使废渣中的铁含量提高到铁矿标准,使其具有开发价值,这样,既减少了资源的浪费,又增加了企业效益,并且减轻了环境的污染负荷。
(三)非金属矿山地质灾害
西南地区非金属矿山地质灾害以四川较突出,其次为贵州、云南、重庆和西藏。
1.非金属矿山滑坡地质灾害
非金属矿山滑坡地质灾害规模较大的有四川省峨眉金顶水泥厂石灰石矿山。该矿山自1970年投产以来,直至1990年前后一直采用大爆破,而且没有采取过任何减震措施。强大的爆破震动作用在边坡上,破坏了边坡岩体的完整性和稳定性,加之受降雨影响,目前已发育有严重的滑坡地质灾害(表3-19)。
表3-19 峨眉水泥厂石灰石矿山滑坡地质灾害统计
西采区滑坡为一大型岩质牵引式滑坡,滑坡体已整体下滑,滑距达160m(李云贵等,2004)。从滑坡滑动前的地形图可知,滑前边坡前缘为直线形的陡壁,临空的陡壁高达20~25m,宽190m。为厚层块状灰岩构成,垂直厚度30~40m,厚层灰岩之下存在软弱夹层(已泥化的泥质粉屑灰岩),并在坡体下方720m采矿平台内侧坡脚被剥露;坡体东侧被罗沟切割临空,西侧被溶蚀沟槽切割,坡体中有走向为45°~135°区域构造裂隙发育,坡体已被切割成块,720m平台与坡上陡壁平面相距约120m,与顶部形成高差100余m的高陡中高边坡。因此,在2002年3月15日连续3日的小雨后上方坡体突然下滑,发生了西采区“3.15”滑坡,造成8人死亡,大量矿山设施被掩埋。滑体沿软弱结构面高速下滑160m(平距)坠落在720m平台上,前缘抵达670m平台,平面呈舌状。滑坡的坡体平面上呈三角形,面积12440m2,体积37.32×104m3。滑体堆积面积6.06×104m2,滑体厚10~30m,体积约60×104m3;清理后现残留体积约40×104m3(照片3-15)。
照片3-15 四川峨眉金顶水泥厂西采区“3.15”滑坡
滑坡后缘陡壁呈直线形,走向NW45°左右,为张性结构面构成,溶蚀较强烈,陡壁面被溶蚀呈凹凸不平,并悬挂有石钟乳。滑壁高15~30m。滑动方式为顺层滑动,滑坡体呈整体下滑,前缘滑体滚落,后缘滑体尚有部分块体仍保留着原岩的层状构造,滑体顶部保留有残坡积土层和植被。滑体与滑壁间分布有滑动崩落的堆积物。东侧滑床裸露,滑面平整光滑,见方解石薄膜,滑动面形态为微弧线型,滑面方位角22°~26°,倾角27°~31°,上缓下陡,滑面擦痕清晰可见,擦痕方向与地层倾向和滑面倾向一致为NE22°,滑面由下部软硬相间岩组中的软弱结构面构成,滑带的物质为含泥粉砂屑、生物碎屑灰岩及泥砂质粉砂屑,以坚硬的中—厚层状生物碎屑岩为其滑床,滑体由上部厚层生物碎屑灰岩组成。滑坡后壁陡崖下,降雨后见地下水沿滑面呈侵润状溢出(图3-7)。滑坡的滑面完整,未见破裂面,在滑面中部770m高程处见一竖井状溶洞,洞径30m,洞口呈半圆形,垂直深度15m,洞底侧壁有支洞发育。该洞系本次滑坡将上覆岩体滑脱后而出露。
该次地质灾害发生后,开展了矿山地质环境勘查评价,找出了地质灾害发生原因,制定了下一步的安全开采方案。
此外,四川南部叙永地区硫铁矿山滑坡地质灾害亦较严重。如叙永大树硫铁矿1990年3月底,河西段老鹰岩坡脚出现了数条地表裂缝,发展迅速,由于地表开裂滑动,造成该矿职工宿舍垮塌20余间,100余户住房以及地面、墙壁发生裂缝和严重倾斜。目前又有443户职工住房以及矿部俱乐部等建筑物出现破坏或受到威胁。
图3-7 四川峨眉金顶水泥厂西采区滑坡现状示意图
1—第二软弱层(泥质层);2—第三软弱层(泥质层);3—溶蚀沟;4—滑坡堆积体;5—下二叠统六段灰岩;6—下二叠统五段灰岩;7—水泥灰岩
地质灾害形成除与该处起伏较大的地形地貌及软硬相间的三叠系飞仙关组、松软的第四系坡积层等复杂的地质环境条件有关外,还与人为活动因素——地下采矿密切相关。地下采矿(含煤)顶板变形塌陷,使上覆岩层产生破坏和地表沉陷,是造成和诱发多种灾害最主要的活动因素。大树硫铁矿区在20世纪90年代遍布小煤井。根据小煤窑日产煤量和开采时间估算,小煤窑已累计采出煤量约4×104t,折算采空面积达3.6×104m2。根据我国其他煤矿资料显示,一般采空区面积达1000~3000m2,地表就有可能产生移动和变形。现有地面产生3条裂缝的位置基本与采空区相符。这说明地表产生裂缝是由小煤窑长期开采所致,并诱发了覆盖层移动和变形。
同时,该区灾害类型较多,除崩塌、滑坡外,尚有山洪和泥石流(含水石流)、环境污染、河流堵塞、河床抬高、公路路面毁坏,尾矿渣占压土地等环境地质问题(照片3-16)。
照片3-16 大树硫铁矿矿渣被冲入河中
2.非金属矿山泥石流地质灾害
西南地区非金属矿山泥石流地质灾害以暴雨型为主,以老矿山比较突出。如贵州开阳磷矿山、四川石棉矿山都曾发生过规模较大的泥石流地质灾害。
1995年6月24日深夜,贵州省开阳县金钟镇连降特大暴雨,诱发泥石流、滑坡,体积约200×104m3。金钟镇及开阳磷矿大面积受灾,冲毁厂房、住宅11606m2,淹埋27179m2,淹没矿井4910m,设备645台套,冲毁供水管线21800m,供电通信主干线7.6km,公路77km,桥梁2座,河堤10km,涵洞36个,受灾464户,共计13012人,死亡25人,伤18人,直接经济损失2.05亿元。
四川新康石棉矿亦发生过泥石流。该矿位于雅安市石棉县南大洪沟下游山坡上,大洪沟为其排土场和尾矿库。为了水石分离,在排土场上段修建了截洪坝和引洪隧道;下游采用定向爆破法修筑了拦渣大坝和泄洪道:库内现已有矿渣和尾矿堆积物2100×104m3。2001年4月6日因上游修理排泄隧道,遇下雨,因临时向下游泄洪,引发了矿渣泥石流(水石流),矿渣泥石流部分冲垮了拦渣坝,下泻30×104~50×104m3,使下游竹河淤高8m,沿河电站等企业受损,直接经济损失100多万元,并威胁到下游南桠河沿岸及石棉县城的安全。四川省省委、省政府非常重视,投入480万元,于2001年9月完成了应急治理,主要工程包括:①采用铅丝块石笼修复了拦渣大坝(被冲垮段修成了泄洪道)(照片3-17);②库内清理了流水通道;③加高了上游截洪坝,修复了排洪隧道;④在上游增设了格栅坝。通过上述治理工程初步解除了该尾矿库的泥石流威胁。
照片3-17 四川石棉县新康石棉矿尾矿坝上的泄洪道
3.非金属矿山崩塌地质灾害
非金属矿山崩塌地质灾害常与不规范、不合理的开采有关。2001年9月6日,贵州省六枝特区新窑乡鸭塘村关仲田大坡采石场发生崩塌,15人死亡,2人受伤。崩塌体长约73m,宽75m,厚5~15m,总方量约2×104m3。该采石场出露地层为下三叠统永宁镇组薄—中层夹厚层状灰岩,夹数层2~5mm泥岩,岩石中发育143°和225°两组裂隙。该崩塌的发生主要由于不利的岩层组合条件,层间夹有软弱层,溶蚀裂隙发育,由于水的入渗岩层强度降低;同时不合理的人类工程活动,使20世纪90年代初修建的简易公路老切坡,局部或大部切断了软弱层,农民自行采石形成临空面,使原已十分脆弱的岩体平衡被打破,瞬时快速崩塌,酿成地质灾害。
2003年2月16日23时30分,四川省宜兵市筠连县巡司镇巡司村七组联办水泥厂东侧危岩体突然发生崩塌,毁坏水泥厂厂房500m2,3人死亡、1人轻伤的严重灾害。损坏或埋没大量矿山设备,造成直接经济损失200万元。崩塌体积约500m3,崩落块石呈不规则形,直径一般3m左右,最大可达6m,崩塌现场最大块石体积约100m3。巡司镇距筠连县县城14km,地形、地貌属溶蚀构造低中山。出露地层为二叠系茅口组(P2m)中厚层状灰岩夹生物碎屑灰岩,岩体产状为215°∠18°。灰岩岩石节理裂隙发育,岩体完整性差。1992年巡司联办水泥厂修建时,对所在地山体斜坡进行了一定的削坡处理,水泥厂厂房修建于高约20m的陡崖边,石灰岩体内发育3组节理裂隙,受节理面及岩层面的影响,岩体被切割成大小不等的危岩体,长期以来,地下水运移于裂隙之中,侵蚀岩体,使岩体相互之间抗剪强度降低,在重力作用下,危岩体脱离母岩体发生崩落,形成了此次崩塌灾害。
目前崩塌岩体虽基本稳定,但在崩塌另一侧(水泥厂采石场边)仍存在上千方危岩体,在采石放炮及降雨的诱发作用下,有可能再次发生崩塌,直接威胁着水泥厂厂房及工作人员的安全,应进行避让。
四川省攀枝花市攀钢石灰石矿位于把关河右岸山体中上部,是攀钢辅助原料的生产基地。矿区地形陡峻,构造复杂,岩体破碎。地层岩性为二叠系灰岩,呈单斜产出,倾向与坡向一致,岩层倾角23°。该矿采用穿孔、爆破等方式进行露天开采,年开采石灰石矿大约120×104t。
1980~1988年短短的8年间,采场西侧山体连续发生3次较大规模的崩塌,崩塌体总量达398×104m3。第1次崩塌发生于1980年11月8日,位于+1400m平台东部之上。主要沿节理裂隙和层面发生,形成的崩塌体长46m,宽65m,厚6~35m,体积5×104m3。形成原因在于采场+1400m水平采用硐室爆破,沿走向形成的1400m水平台阶切断了矿层的“根脚”,使采场坡脚形成了一高约245m的临空面,从而使得上部原本就较为破碎的岩体失去支撑而产生塌滑和崩落;第2次崩塌发生于1981年6月10日,主要在第1次崩塌的基础上发展而成,此次崩塌体方量392×104m3,其形成原因基本与第1次崩塌的形成类似;第3次崩塌位于采场西北F8断层以西,发生时间为1988年10月13日,崩塌体南北长100m,东西宽350m,崩塌方量约1.0×104m3,爆破震动过大和高边坡开挖仍是其形成的主要原因。
3次崩塌堆积体覆盖了采场面积的三分之一,使矿山西部开采的1400~1363m4个生产台阶全部中断开采,采场东西长度减少450m,2800×104t的优质矿石被压覆,给矿山交通和开采带来极大困难。现西侧边坡形成高约100m的陡崖,其上部出现较为明显的龟裂区,稳定性较差。另外,崩塌堆积体由于结构松散,堆积体坡度较大,稳定性较差,在雨水的作用下易形成滑坡或泥石流灾害。
4.非金属矿山地面塌陷地质灾害
非金属矿山地面塌陷与其他类型矿山相似,都与采空区有关。加之水文地质条件和爆破震动的影响所致。
1999年6月13日10时50分,四川省什邡市红白镇四村五组水磨沟斜坡地面突然发生塌陷,形成一直径约5m、深约6m的圆形塌陷坑,造成金河磷矿岳家山分矿住房一间陷落和住在其中的外来人员3口被陷落掩埋。另外,水磨沟塌坑斜坡上尚居住有四村五组13户村民,绝大部分居民房屋出现裂隙、地面开裂,裂缝宽0.1~3cm不等,多在0.2~0.8cm,长几米到十几米不等,多呈北东-南西向,部分呈北西-南东向。混凝土地面开裂沉陷,房屋的纵横墙交接处、墙体的门窗等构造薄弱部位有开裂现象。地面塌陷的原因与采空区顶板变形和采矿爆破震动有关。
综上所述,西南地区能源矿山环境地质问题以水污染、空气污染、滑坡、泥石流、地面塌陷以及占压土地资源为主,金属矿山环境地质问题以重金属元素污染、滑坡、泥石流、水土流失等为主,非金属矿山环境地质问题以景观资源破坏、土地资源破坏、硫、磷化工原料污染和滑坡、泥石流等地质灾害为主,表明不同类型矿山形成的环境地质问题不同(表3-20)。
表3-20 西南地区主要矿山环境地质问题
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⑻ 西南科技大学非金属矿研究所
西南科技大学非金属矿研究所为原国家建材局1988年批准成立的科研机构,现有研究人员9人,其中教授5人,博士4 人。
非金属矿产地质与矿产开发是西南科技大学最早的省部级重点学科“矿产普查与勘探”支撑领域和研究方向之一,也是在全国非金属矿领域有较大影响的重点研究方向。非金属矿研究所在此领域以现代成矿理论、地球化学及成因矿物学的理论和方法,研究非金属矿床地质及地球化学特征、成矿规律等。经20多年的研究,在非金属矿经济地质与成矿系列、非金属矿床地质及成因、非金属矿产开发等重点研究领域取得了一批突出成果,形成了自己的特色和优势。
20世纪80年代以来,研究所在国内率先采用地球化学和稳定同位素地质学的理论和方法研究粘土矿床等非金属矿床,形成了由教授、博士为学术带头人的学术梯队,并已取得了较好的研究成果,在国内外同行和地域经济发展中产生了重要的影响。在80~90年代主编并出版了《非金属矿产地质学》、《非金属矿勘查与评价》等多部本科统编教材。
研究梯队在全国较早提出和研究了“非金属矿床的地球化学”、“非金属矿床成矿系列”和“地质体综合利用”,研究了一系列非金属矿物资源及其矿产开发,先后完成了10余项部省级项目,如“苏州高岭土矿床地球化学及成因研究”、加拿大国际开发署资助的“中加矿物科学合作研究”项目及“四川绿柱石辐照改色机理研究”国家自然科学基金项目等。出版了《苏州高岭土矿床地球化学及成因》、《中国坡缕石》等专著,发表论文120余篇,获省科技进步二、三等奖4项,填补了国内非金属矿研究领域的多项空白,有些项目研究水平达到国内领先和国际先进水平。
近年来,与校董事单位中国工程物理研究院合作,在傅依备院士的指导下开展了放射性核素的地球化学行为及其地球化学屏障特性的研究,重点研究了非金属矿对核素的吸附、固化及其废弃物处置的地质地球化学环境。合作进行了“放射性离子交换树脂水泥固化改进研究”、“废物泥浆及废树脂水泥固化体性能测试”、“新型富铝碱矿渣沸石基锶铯放射性废物固化材料”、“放射性废物的固化基——沸石碱矿渣胶凝材料的工艺及对镅吸附评价”等重大科研项目。此外,还先后负责完成和正在进行一系列国家及省部级科研项目。主要包括自然科学基金项目:“放射性元素U、Sr、Cs的晶格固化处理方法研究”、“放射性核素与固化材料的作用机理”等。共发表学术论文150余篇,获军队科技进步二等奖1项,省部级二、三等奖3项,部分鉴定项目达到了国际先进或国内领先水平。
研究所具有完善配套的关于非金属矿物质组成、结构、物理化学性能、矿物加工的相关测试仪器和设备,可以满足非金属矿产地质、非金属矿产开发等研究的需求。
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