湖南永州大成锰矿生产勘探方案Word文档下载推荐.docx
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1绪言
1.1基本情况
大成锰矿是零陵区锰资源综合开发有限公司于2007年8月18日在永州市国土资源局通过招拍挂竞得的采矿权,属国有企业。
2008年12月18日在省国土资源厅办理了《采矿许可证》,证号:
***,有效期限自2008年12月18日至2018年12月18日。
近年来,随着电解金属锰行业的迅速发展,选矿技术的提高,非法盗采碳酸锰的行为越来越多。
零陵区人民政府为了打击非法采矿,规范矿业开采秩序,合理开发利用有限的碳酸锰资源。
经向湖南省国土资源厅申请。
湖南省国土资源厅于2009年12月25日以湘采划发[2009]0137号文批准了永州市零陵区锰资源综合开发有限公司大成锰矿新的矿山范围。
永州市零陵区锰资源综合开发有限公司在大成锰矿矿山范围获批准后,于2009年12月30日委托湖南天源国土资源勘查有限公司进行资源储量核实,于2010年7月编制提交《湖南省永州市东湘桥矿区大成锰矿资源储量核实报告》。
湖南省国土资源厅于2010年11月1日以《湘国土资储小矿备字(2010)101号文备案。
共探获保有资源储量62万吨,其中原矿界内保有氧化锰矿石43.0万吨(111b为2.5万吨,122b为8.8万吨,332为2.0万吨,333+333低+333压为29.7万吨),扩界范围内碳酸锰矿(333)19.0万吨。
湖南省国土资源厅按湘采划发[2009]0137号批准的范围和该矿已备案的资源储量报告、开发利用方案、环境评估与恢复治理报告,对大成锰矿更换了采矿许可证,矿山范围由12个拐点圈定。
拐点坐标见表1:
矿山范围拐点坐标表表1
点号
1980坐标系坐标
1954坐标系坐标
X(m)
Y(m)
2885982.679
37536479.313
2886040
37536544
2885982.680
37536678.314
37536743
2885072.673
37537027.319
2885130
37537092
2884022.665
37536897.321
2884080
37536962
2883542.660
37536335.317
2883600
37536400
2882142.650
37536585.322
2882200
37536650
2881003.640
37536215.322
2881061
37536280
2881166.640
37535635.317
2881224
37535700
2882192.648
37535605.315
2882250
37535670
2882942.653
37535465.312
2883000
37535530
11
2884472.666
37535885.312
2884530
37535950
12
2885822.677
37536235.311
2885880
37536300
开采深度:
+270m~-50m
矿山面积:
4.290km2
1.2勘查目的和任务
1.2.1主要目的
对大成锰矿深部进行勘查,正确评价该矿锰矿资源的分布情况,为矿山建设设计提供矿产资源和必要的地质资料、减少矿山企业的投资风险。
1.2.2主要任务
在以往工作基础上,主要动用钻探工程进一步查明该区地层、构造、碳酸锰矿层的形态、分布、规模及矿石质量,探求332+333资源量。
1.2.3工作周期
拟定工作自2013年11月至2014年7月底,工作周期为9个月。
1.2.4成果提交时间
计划2014年4月编制《湖南省永州市东湘桥锰矿区大成锰矿勘查地质报告》,于2014年7月底提交最终成果报告。
1.3工作区地理位置、交通及社会经济状况
1.3.1工作区地理位置
大成锰矿位于永州市零陵区水口山镇大成村,距零陵城区31km。
行政区划隶属零陵区水口山镇管辖。
地理坐标为东经111°
21′12″~111°
21′52″,北纬26°
02′12″~26°
04′53″。
4.29km2。
1.3.2工作区交通
矿山交通以公路为主,距零陵城区31km,距洛湛铁路的零陵车站28km。
衡昆高速公路和322国道从矿山外围西边经过。
矿内交通较方便(见交通位置图)。
2以往地质工作程度
1960年4月至1961年3月,湖南省冶金地质勘探公司244队在勘探区35km2范围内进行了评价工作,提交了《湖南零陵东湘桥锰矿区地质评价报告》,获得锰帽型氧化矿远景储量34万吨。
最终结论肯定了锰帽氧化矿有一定的工业价值,但没有评审。
1965年5月至1967年底,湖南省冶金地质勘探公司236队对勘探区重新进行了评价,提交了《湖南零陵东湘桥锰矿区地质评勘总结报告书》,获得原生贫碳酸锰矿远景储量256.64万吨,堆积氧化锰储量575.32万吨(其中工业储量208.7万吨、远景储量248.85万吨、表外储量117.77万吨),结论是:
原生矿因含Mn品位低、工业价值不大,残余——锰帽型和淋滤型锰矿只适宜地方边探边采,堆积锰矿工业价值较大,并具远景。
该报告因工作程度不够,经湖南省冶金分储委审批后降为评价报告,仅批准太婆冲矿段堆积氧化锰工业储量27.9万吨。
大成锰矿不占有该储量。
1975年9月至1978年9月湖南省冶金地质勘探公司206队对矿区进行了勘探,共完成主要工作量:
1万地质测量69km2,1:
1万水文地质测量100km2,1:
2000地形地质测量32.38km2,冲击钻13905.39m,井探3641.45m,采样9904个,基分32574个元素,组合分析1440个元素。
通过上述工作,于1978年12月,提交了《湖南省零陵县东湘桥第四纪堆积氧化锰地质勘探报告》。
1982年8月25日冶金部矿产储量委员会以“(82)冶储字第148号”批准《湖南省零陵县东湘桥第四纪堆积氧化锰地质勘探报告》堆积氧化锰矿表内储量:
746.75万吨,其中B级78.54万吨,C级416.67万吨,D级251.54万吨;
表外储量71.19万吨。
2006年11月15日湖南省地质矿产开发局409队提交了《湖南省永州市东湘桥矿区大成锰矿资源储量报告》,湖南省国土资源厅以湘国土资储小矿备字[2006]253号矿产资源储量评审备案书,批准矿山保有资源储量44.4万吨,其中111b基础储量2.5万吨,122b基础储量8.7万吨;
332(压)资源量2.0万吨,333(压)资源量1.1万吨,333(压、低)资源量0.5万吨,333资源量26.0万吨,333(低)资源量3.6万吨。
2010年1月-2010年7月,湖南天源国土资源勘查有限公司通过收集矿山以往各项地质资料和在扩界范围内施工4个钻孔了解碳酸锰矿的赋存状态与矿石质量,基本查明矿山准采范围内的地层岩性、构造形态等特征;
进一步查明矿床特征、矿体特征、矿石质量及类型和围岩等;
初步查明矿区水文地质、工程地质、环境地质及探采变化。
根据矿山生产资料以及该次实地调查和测量数据,进行综合分析,估算矿山准采范围内的资源储量,并提交《湖南省永州市东湘桥锰矿区大成锰矿资源储量核实报告》。
3勘查区地质概况
3.1区域地质概况
区域内出露地层有第四系(Q),二叠系上统龙潭组(P2l),二叠系下统当冲组(P1d)、栖霞组(P1q),石炭系中上统壶天群(C2+3ht),石炭系下统梓门桥段(C1d3)、测水段(C1d2)、石磴子段(C1d1)和岩关阶(C1y)。
二叠系主要分布于太婆冲段和东湘桥段的向斜轴部。
壶天群位于堆积矿下部,第四系极为发育,在向斜两翼均有分布。
本区位处“祁阳弧形构造”之前弧南翼。
褶皱、断裂总体上呈向东凸出之弧形,但又显示“S”型的形状。
主要出露古生界地层,在本区内的元古生界及中生界等地层也卷入了弧形构造之中。
次级褶曲发育,多为梳状及箱状褶曲。
压性断裂亦较发育,但规模一般不大,倾向不一。
本矿区的主体构造为五里牌—龙禾田向斜,该向斜轴部沿五里牌西之香山岭,向南以王基岭、龙禾田—线伸展,轴向南25°
西,长达到20km,宽3~4km。
二叠系下统当冲组及上统龙潭组构成向斜轴部,两翼为下二叠统栖霞组及中上石炭统壶天群与下石炭统,枢扭有起伏,轴部为一北北东向断裂纵穿。
有平缓次级褶曲发育,两翼岩层倾角较陡,为较禁闭的梳状褶曲。
与向斜轴向近一致的断裂发育,破坏了向斜的完整性,矿层亦遭不同程度的破坏,使之重复或被断掉。
3.2地层
矿山出露地层有第四系(Q)、二叠系上统龙潭组(P2l)、二叠系下统当冲组(P1d)、二叠系下统栖霞组(P1q)、石炭系中上统壶天群(C2+3ht)。
现由新到老分述如下:
1第四系(Q):
(1)冲积层(Qal):
棕黑或棕灰色亚砂土,含球状结核的氧化锰与杂色岩屑碎块。
厚0~10m。
(2)洪积层(Qpl):
棕褐或褐白色亚砂粘土夹岩屑碎块,偶夹氧化锰。
厚0~5m。
(3)坡积层(Qdl):
①坡积岩屑层(Qdl3):
褐灰~棕红色。
由岩屑碎块和亚粘土组成。
岩屑以硅质岩、硅质页岩、燧石为主。
含有以块状为主的氧化锰,局部构成工业矿体。
厚0~9.4m。
②坡积亚粘土层(Qdl2):
棕红色。
较松散。
富含堆积氧化锰和少量岩屑,局部夹有不规则的岩屑层。
厚1~15m。
③坡积粘土层(Qdl1):
结构紧密,粘性强,可塑性大。
为坡积层的底层,它直接覆盖在白云岩之上,有时亦复于灰岩上面。
该层靠上部亦常富含堆积氧化锰和少量岩屑。
厚0~11.6m。
对于粘土层的成因,有的认为是白云岩风化而成的残积产物,这种可能性不能排除,但也不能否认坡积形成之粘土层,可能两者同时存在。
(4)残积层(Qel):
主要由大小不同的岩石碎块组成,在碎块之间夹杂亚粘土。
向深部常渐变为原生岩石,成分随原岩不同而变化。
有时见有残余层理。
矿区内的残积层主要为岩屑层,在残积岩屑层内,特别在含矿岩系上面(一般在山脊上)出现小块的残积红土层(常构成工业矿体)。
残积层厚一般1-10m。
说明:
第四系进行上述成因分类,分别用Qal、Qpl、Qdl3、Qdl2、Qdl1、Qel等代号表示其成因类型(不代表其生成时代)。
~~~~~~~~~~~不整合~~~~~~~~~~~~~
2二叠系上统龙潭组(P2l):
矿区总厚70~140m。
上部砂岩和页岩互层。
厚38.5-90m。
下部含饼状结核体杂色页岩,底部夹有薄层(0.3m左右)劣质烟煤。
厚29.5-50m。
-----------假整合-------------
3二叠下统当冲组(P1d):
总厚39.27-85m
(1)含锰页岩段(P1d3)。
厚0-24m。
上部:
灰黑色中——薄层状含锰灰岩,泥质结构。
层间夹炭质页岩,具细条纹构造,含瓣鳃类化石与星点状黄铁矿。
厚4.5-7m。
中部:
黑色薄层状硅质页岩,常夹黑色条带状燧石,其上偶见炭质页岩,含黄铁矿及瓣鳃类化石。
厚3.8-8m。
下部:
钙质页岩夹碳酸锰矿。
碳酸锰矿具黑色与灰色(微肉红色)相间的细条带构造,性脆;
厚一般0.76-2.94m,含锰12-17.99%,矿体呈似层状或透镜体产出;
底部为含锰炭质页岩,厚4.7-9.0m。
(2)含锰灰岩段(P1d2)。
厚36m。
灰至青灰色、中至薄层含锰灰岩夹碳酸锰扁豆群或小透镜体,富含炭质及黄铁矿和瓣鳃类、海百合化石,厚度2.9-7m。
青灰色含锰灰岩,夹1.3-2m含锰页岩及含锰灰岩,中厚层,有方解石细脉。
该层硅质增高,见含锰硅质灰岩夹层,厚度5.3-33m。
棕红色或砖红色中厚层状含铁锰硅质灰岩,厚度3.7-7m。
(3)硅质岩段(P1d1)。
厚14~33m。
中至薄层含锰硅质岩,致密坚硬,节理发育,夹页岩。
厚8-19m。
黑色薄层燧石夹薄层硅质岩,亦常夹有页岩。
厚6-14m。
4二叠下统栖霞组(P1q)。
厚19-26m
上部为含团块状结核炭质页岩。
中部为灰黑色沥青质灰岩夹灰质页岩,富含珊瑚及腕足类化石。
下部为灰黑色中厚层状灰岩。
该组在本区呈零星分布或被浮土掩盖。
———————————整合—————————————
5石炭系中上统壶天群(C2+3ht):
以白云岩为主夹白云质灰岩。
厚度150~360m,最大厚度650m。
3.3构造
矿山位于东湘桥复式向斜南段之次级向斜的东翼,基本上为一单斜构造,走向10°
~30°
,倾向300°
~320°
。
东湘桥复式向斜:
北起五里牌,南至岩里冲,长25km,宽1~4km。
轴向NE17°
左右,为一南北两端收缩向上扬起、两翼不对称的长条状向斜构造。
两翼产状西陡东缓:
东翼倾向NW300~320°
,倾角15~40°
;
西翼倾向SE100~120°
,倾角50~80°
向斜的轴部地层为龙潭组,两翼依次为当冲组、栖霞组、壶天群等。
在东湘桥至长冲一带和太婆冲段的麻拐岭至楼板岭、五里牌段等处,因断裂错动或受次一级褶皱影响,致使整个向斜盆地沿轴向分割成几个复式向斜小盆地。
向斜在太婆冲段的鸭婆岭,石灰岭及马迹岭形成倒转。
向斜在南端明显扬起,致使二叠系含矿岩系几乎被剥蚀殆尽。
在太婆冲段之中部幅度最大,二叠系含矿岩系出露最宽。
向斜中部二叠系含矿岩层分布地段构造作用较强烈,褶皱常与断裂伴生,地层也往往有倒转、滑动、牵引、断裂、挤压、破碎等复杂变化。
矿山内断裂构造不太发育,只有2条小断层,均为横向压扭性断裂。
现简述如下:
F11断层:
分布于矿山北部,长150m,错断含矿岩层,断距较小。
F15断层:
分布矿山中部,长700m,错断含矿岩系。
F15断距约10~15m。
综上所述,矿山地质构造属简单类型。
3.4矿床特征
矿区锰矿床按成因可分为浅海沉积碳酸锰和次生氧化锰两种类型。
原生碳酸锰矿床:
系浅海沉积型碳酸锰矿床。
矿体呈似层状赋存于当冲组上段,分布于矿山西边。
堆积氧化锰矿床:
是本矿目前开采的主要锰矿床。
矿体分布于矿山东部,呈北北东向断续展布。
矿体赋存的层位主要为坡积亚粘土与粘土层,少数见于坡积岩屑层、洪积层及残积层中。
矿体底板多为壶天群的白云岩、白云质灰岩和坡积粘土层。
全矿共有矿块12个。
3.5矿体特征
3.5.1碳酸锰矿体
是本次勘查的主要对象。
碳酸锰矿体赋存于向斜东翼二叠统系当冲组上段中,呈似层状产出,共一层。
矿床顶板为中厚层含锰灰岩或薄层硅质页岩为其标志,底板为炭质页岩。
2010年,通过4个钻孔的预查找矿共圈出碳酸锰矿体二个,分别为I号矿体和II号矿体。
I号矿体,位于32~34剖面线之间,矿体走向南北,走向长500m,延伸长200m,倾向西,倾角20°
~32°
,平均倾角26°
目前矿体有三个钻孔和三个坑道工程控制,控制标高+210~+100m。
矿体呈似层状和大透镜体赋存于当冲组上段,矿化不太连续,受构造影响,局部呈波状起伏。
矿床产状与围岩基本一致。
矿体厚度1.06~2.21m,平均厚度1.72m,锰品位为11.87~16.28%,平均锰品位15.40%。
II号矿体,位于36剖面线之间,矿体走向南北,走向长50m,延伸160m,倾向西,倾角30°
~40°
,平均倾角35°
目前矿体有一个钻孔和一个坑道工程控制,控制标高+170~+120m。
矿体呈透镜体赋存于当冲组上段。
矿体厚度0.84~1.12m,平均厚度0.98m,锰品位为13.33~17.47%,平均锰品位15.70%。
3.5.2氧化锰矿体
通过以往历次勘查和矿山生产勘查,该类矿体已基本查明,因此不是本次勘查的主要对象。
现综合各矿体综述如下:
堆积氧化锰矿体主要分布于向斜盆地之丘陵地带,呈北北东向断续展布。
矿体的走向一般为NE,倾角0~15°
,大致平行于山脊断续展布。
矿体规模、形态、产状的变化及其规律主要受构造形态、地貌及剥蚀程度所控制。
3.6矿石的矿物成分与结构构造
原生碳酸锰矿矿物成分主要为菱锰矿(15~52%)、其次为泥质和炭质(8~57%),少量方解石和白云石(7~8%)、石英和石髓(微量~3%)、以及磷灰石和铁质物。
组构成份主要是球粒状菱锰矿、砂屑、粉屑结构,基质为泥晶方解石、菱锰矿等。
菱锰矿球粒大小0.02~0.12mm左右,构造缝充填物为玉髓,炭泥质呈条带状富集、平行定向分布构成条带状构造。
原生碳酸锰中主要有益元素为Mn,伴生的有益组分为TFe,其平均含量分别为平均含量为Mn15.51%、TFe3.12%、。
碳酸锰中有害元素为SiO231.60%、P0.15%
原生锰矿石呈微红色、青灰色,泥质、球粒状、镶嵌结构,细纹—条带状构造。
3.7矿物的生成顺序
根据矿物组合、矿石结构构造以及相互交代和穿切关系确定矿物的生成顺序如下:
(见下图)
矿物生成顺序图
经表生作用铁矿物类
原生含锰层
(原生矿)钾硬锰矿→恩苏矿→晚期钾硬锰矿→软锰矿→球状锂硬锰矿→脉状锂硬锰矿
3.8矿石类型及品质
(1)矿石自然类型:
按矿石中主要锰矿物划分:
为碳酸锰矿石和氧化锰矿石;
(2)矿石工业类型:
氧化锰为铁锰矿石,碳酸锰为贫锰矿石;
(3)矿石品质:
氧化锰矿石和碳酸锰矿石均为贫锰矿石。
3.9矿体围岩与夹石
原生碳酸锰矿体的顶板一般为中厚层含锰灰岩或薄层硅质页岩,底板为炭质页岩。
矿层中未见夹石。
3.10矿石加工技术性能
碳酸锰矿石未做选矿加工试验,但目前零陵区通过招商引资在珠山镇已建有碳酸锰厂四家,只要是当地的碳酸锰且经过简单的手选大于8%碳酸锰,全都收购,在当地碳酸锰矿已形成规模性的采选加工,效益明显,碳酸锰石属易选矿石。
3.11矿山开采技术条件
3.13.1水文地质条件
一、地形地貌与地表水体
矿区属丘陵地貌,山脉呈北北东—南南西向延伸,脊岭波状起伏,一般由含矿岩系构成。
地面标高最高海拔271m,最低海拔140m左右,地形坡度10~20°
地表水系主要为石期河,分布于矿区东部外围,河水流向由南向北,冲沟较发育,一般沿河流两岸呈树枝状展布。
二、含、隔水层
矿区主要含水层为石炭系壶天群、梓门桥组。
据《湖南省零陵县东湘桥矿区第四纪堆积碳酸锰矿地质勘探报告》,壶天群及梓门桥组灰岩、白云岩、白云质灰岩中含丰富裂隙溶洞水,地表多有泉水出露,流量较大,旱季流量0~15.0l/s,泉水出露标高134~190m。
此外,二叠系当冲组硅质岩,其节理裂隙较发育,含少量风化裂隙水,泉水出露较少,泉水流量0.03~1.5l/s,属弱含水层,对矿床开采影响一般较小。
石炭系测水段砂页岩不含水,是矿区顶板隔水层;
二叠系栖霞组上部炭质页岩为不透水岩石,构成矿床下部隔水层。
三、构造及断层破碎带的水文地质特征
矿区断层不发育,但断层可能切割河流及壶天群岩溶含水层,且断层导水性不明,故矿山进行深部开采时,须防范导水断裂对矿井充水的影响,开采至断层附近应边采边探,以杜绝断层穿水对矿坑造成的威胁。
四、地下水补、迳、排条件
矿区地下水主要补给源为大气降水,其次为溪沟、水塘、水田等地表水补给。
地下水主要沿裂隙、溶隙向地势相对低洼的坡谷径流,在沟谷低洼处形成泉水排泄。
五、矿坑充水因素
氧化锰矿床多出露山脊或山坡,位置相对较高,位于当地河流水位之上,地表河水对矿区开采影响较小。
原生碳酸锰矿床顶板为二叠系当冲组硅质岩,其节理裂隙较发育,含少量风化裂隙水,属弱含水层,底板下部为碳质页岩隔水层,矿体本身为不透水岩层,亦可将矿床上部潜水及下部地下水隔开。
据现场调查,矿井中除部分坑道有少量滴水外,一般干燥无水,据调查矿山地下巷道最大涌水量为30m3/d。
地下水对原生碳酸锰矿开采影响较小。
综上所述,矿区水文地质条件类型简单。
3.5.2工程地质条件
原生碳酸锰矿体的顶板为中厚层含锰灰岩或薄层硅质页岩,底板为炭质页岩,岩石强度中等,性脆,局部岩石较破碎。
据现场调查,矿区目前民采深度较浅,坑道顶、底板压力不大,一般较稳固。
矿山工程地质条件简单。
3.5.3环境地质条件
本矿为丘陵地区,海拔标高+270-+140m,第四系覆盖面积较大,一般0~16m,局部大于16m,其上植被较发育,地面与斜坡的稳定性一般。
矿山现采用露天开采方式,经过去几十年的民采,老采空区和小尾矿库分布于整个矿山,矿内大量植被遭到破坏。
现场调查矿山现状没有造成地表塌陷、地表沉降、泥石流等地质灾害。
矿山环境地质条件中等。
4勘查工作部署
4.1总体工作部署
4.1.1部署原则
本次工作的部署原则是:
充分利用现有地质资料,遵循由“已知到未知,由浅到深,由表至里,先稀后密”的原则进行,本次勘查的主要对象是原生碳酸锰矿,兼顾总体评价;
主要勘查工作手段是:
采用钻探工程为主,辅以采样试验相结合的技术手段,力求以最少的经济投入取得最大的经济效益为原则,做到1孔多用。
4.1.2勘查类型及工程线距的确定:
根据前期勘查成果,本区构造较简单,根据现行《铁、锰、铬矿地质勘查规范》,以勘探线距200m-300m为基本线距,探求332资源量,勘探线距大于300m的探求333资源量。
4.2主要实物工作量
主要实物工作量见表3
表3 主要实物工作量
工作项目
技术条件
主要实物工作量
备注
计量单位
工作量
1、1∶2000地形图修测
km2
5.0
2、1∶5000地质测量
中等区
1.6
3、机械岩心钻探
Ⅴ
m
1230
4、控制点测量
Ⅲ
个
5、工程点测量
20
6、各项样品
组
100
5工作方法及技术要求
根据矿区地质工作的实际情况,本次勘查采用的工作方法主要有1∶5000地质图修测,钻探等方法。
各项工作的技术要求分述如下:
5.1测量工作
1、地形测量:
本次工作所采用的1∶2000地形图是在国家正式出版的1∶1万地形图上进行修测(草测)而成,面积5.0km2。
2、工程测量:
包括重要的地质观测点、老窿口点、钻孔等进行测量。
工程点测量采用GPS,仪器为南方9600型GPS静态测量仪。
测量数据运
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