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瓦厂坪铝土矿综采试验区矿体特征分析

作者:喻万松 夏晓 来源:科技风

摘要:瓦厂坪铝土矿是一水硬铝石沉积型铝土矿矿床[1],矿体连续,厚度稳定,储量大。拟应用综合机械化开采工艺,综采试验区矿体面积约10.7万平方米,这部分矿体资源勘查程度高、矿石质量好,加强对这部分矿体的综合研究,为综采试验提供详实的地质资料,有助提高试验成功率,促进铝土矿资源充分采掘利用。

关键词:铝土矿;综采试验区;矿体特征

由于是全国首次在有色金属矿山采用综采工艺,综采试验区的成功经验于整个矿山的后续开采有重要的指导作用。研究综釆试验区的矿体矿石特征,对选择合适的采掘设备和调整适当采高及资源充分利用具有积极意义。本文从综釆试验区矿体地质特征方面进行分析阐述,为综采试验提供详实可靠的地质资料。

一、矿区地质特征

矿区位于鹿池向斜南端翘起部位,地层从老到新依次为韩家店群、黄龙组、梁山组、栖霞茅口组、吴家坪组、第四系(Q),该向斜轴向20°~25°,枢纽向北北东倾伏,总体倾角10°左右[2]。

矿体产于二叠系中统梁山组中部,呈层状产出,产状及轮廓与向斜构造相吻合,东翼倾角较缓,延伸较宽;西翼倾角较陡,延伸较窄[3]。矿体走向长3300m,最大宽度2850m,矿体厚度较稳定,最小真厚0.81m;最大真厚7.47m,矿体平均真厚216m,属大型矿床。

二、综采试验区矿体、矿石特征

(一)位置及范围

综采试验区位于整个矿区的东南部,通过两条互为平行的巷道对其进行顺槽施工,巷道方位角229°,长约850m,宽约126m,投影面积约10.7万平方米。详见图1:

(二)矿体特征

矿体呈层状产出,产状与围岩一致,赋存稳定;倾角总体较缓,最大为26°,最小为11°,大部分为16°~20°,平均约15°。

矿体厚度总体较稳定,最小真厚0.80m;最大真厚3.61m,平均厚2.20m。通过84组取样计算,矿体厚度小于1.5m的13组,占比15%;厚度为1.5~3.0m的58组,占比70%;大于3.0的13组,占比15%。

(三)矿石类型及物理性质

按结构划分有四种自然矿石类型:土状半土状矿石,约占45%;碎屑状矿石,约占45%;致密块状矿石,约占5%;豆鲕状矿石,约占5%。

为探明矿石的物理性质,共采矿石工程试验样25件[3],现将测试结果统计如下表:

(四)矿石品位、品级及资源量

根据取样化验结果统计得出矿石品位 Al2O3含量最大786%,最小46.7%,平均67.6%;A/S最大96.0,最小2.3,平均12.4。

按《铝土矿、冶镁菱镁矿地质勘查规范》(DZ/T0202—2002)规定,综采试验区的矿石品级在Ⅰ—Ⅲ品级,即Al2O3>62%,A/S≥7,约占矿石总量92%;Al2O3含量54~62%,A/S为3~7的Ⅳ~Ⅵ品级矿石,约占矿石总量的8%。

综采试验区矿体水平投影面积107352 m2,平均铅垂厚度2.20m,平均体重2.76t/m3。计算得出矿石资源量Q为 65.18万吨。

三、顶底板及岩性

老顶为栖霞组底部灰岩;直接顶为梁山组顶部白云质灰岩、泥灰岩,厚2~3m;伪顶为梁山组(P2l)上部炭质泥岩和铝土岩,厚度0.5~0.9m。

伪底为梁山组下部致密块状铝土岩,厚0~7m;直接底为梁山组底部铝土质泥岩,厚0~3.5m;老底为上黄龙组灰岩和韩家店群顶部页岩,总厚大于400米。

四、综采试验区内构造

地表未见断层,但在综采试验区内顺槽中揭露了两条近似平行的断层[4]。F1,产状270°∠50°,垂直断距H=9m,为逆断层,断面附近岩层破碎;F2,产状275°∠40°,水平断距L=14m,垂直断距H=7m,为逆断层,断面附近岩层破碎。

区内次生褶皱不发育,在巷道掘进中揭露,矿层有明显起伏,走向方向上倾角变化在5°左右;剖面上矿体也有明显变化,矿体产状的最小倾角11°,最大26°,一般16°~20°。

五、结论

矿层赋存稳定,厚度1.5m~3.0m的矿层约占70%,能满足综采工艺对矿厚的要求;矿物类型单一,土状半土状和碎屑状矿石占比达90%,辨识度很高;矿石品质优良,Al2O3含量平均67.62%,A/S平均12.4,Ⅰ—Ⅲ品级矿石约占总量的92%;矿石硬度小,普氏硬度主要在f=34之间,符合综采工艺对硬度的要求;构造较为简单,只有两条近似平行的小型逆断层斜穿,褶皱和节理裂隙不发育;围岩稳定,地层层序清处,岩层较完整,物理性质稳定,可满足综采工艺的环境要求。

参考文献:

[1]文舰.貴州铝矿山现状及发展对策[J].轻金属,2004(5):69.

[2]赵远由.贵州省务川县瓦厂坪矿矿床地质特征[D].昆明:昆明理工大学,2007.

[3]周启,喻万松.贵州省务川县瓦厂坪铝土矿浅部矿体地质特征[J].地质与资源,2016(4):351355.

[4]徐晓乾,向龙,等.瓦厂坪铝土矿1102工作面综采试验相关影响参数的分析与探讨[J].金属矿山,2014(8):3740.

作者简介:喻万松(1987),男,苗族,贵州铜仁人,学士学位,国家电投集团贵州遵义产业发展有限公司矿山技术与保障部专责,主要从事地质技术与管理工作。