江西省峽江縣安山坑頭礦區(qū)瓷土礦勘查及找礦技術(shù)

鄭家貴

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一五地質(zhì)大隊(duì)，江西 南昌 330002）

本礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件中等，地層層間、裂隙間含水微弱，目前未見明顯斷裂與礦區(qū)溝通，在今后的勘查、生產(chǎn)工作中需要注意及進(jìn)一步研究。

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 地層

礦區(qū)內(nèi)僅見第四系聯(lián)圩組地層（Qh1-2l），分布范圍大約為礦區(qū)總面積的35%，主要分布于礦區(qū)西部，南部呈面狀分布，在礦區(qū)中部溝谷中亦有分布，呈狹長(zhǎng)條帶狀。成分主要為粉質(zhì)粘土、亞砂土、砂礫石，厚0.1m ～6m。

1.2 構(gòu)造

在坑頭水庫南面400m 處見一裸露剖面，揭露出巖石基巖，經(jīng)測(cè)量節(jié)理主要有2 組，一組產(chǎn)狀86°～105°∠25°～34°，節(jié)理面凹凸不平，有泥質(zhì)充填，少數(shù)有水滲出，間距1.8m ～2.5m不等。另一組產(chǎn)狀285°∠68°，節(jié)理面平直，間距2.8m。

1.3 風(fēng)化作用

據(jù)區(qū)內(nèi)花崗巖巖體的風(fēng)化程度及其產(chǎn)物在風(fēng)化剖面不同深度顯示出的差異，在垂直方向由下而上可劃分為母巖帶、弱風(fēng)化帶和強(qiáng)風(fēng)化帶。強(qiáng)風(fēng)化帶包括上部的染色帶和其下的淺色帶。各帶之間是漸變的，，無清晰界面。弱風(fēng)化帶是花崗巖風(fēng)化初期階段的產(chǎn)物，風(fēng)化不徹底，仍殘留母巖的長(zhǎng)石和白云母等原生礦物。風(fēng)化帶深度受地形因素具有一定影響，在礦區(qū)切割較深地勢(shì)較陡的南西部風(fēng)化深度最深，一般11.80m ～17.52m，最深處達(dá)21.30m；北東部地勢(shì)較高，但地勢(shì)相對(duì)南西較為平坦，礦體厚度一般11.30m ～16.10m，最厚19.10m；礦區(qū)西部地勢(shì)相對(duì)較低，地勢(shì)較為平坦，風(fēng)化層厚度2.40m ～12.20m，最厚13.10m。因此得出，礦區(qū)總體是南東地勢(shì)切割較深，地形較陡的地段風(fēng)化層厚度最大，北東部地勢(shì)較高但，但切割較小，厚度次之，西部地勢(shì)較低，地勢(shì)較平坦風(fēng)化層厚度相對(duì)最??；母巖中長(zhǎng)石幾乎完全轉(zhuǎn)變?yōu)榇赏恋V，白云母水化為水白云母或具云母假象的高嶺石，高嶺礦物數(shù)量超過水白云母。

2 成瓷試驗(yàn)

2.1 技術(shù)要求和試驗(yàn)方法

①坯體應(yīng)具有較高的生坯強(qiáng)度和干坯強(qiáng)度，以減少破損率；②坯體的干燥收縮、燒成收縮應(yīng)盡量小，避免開裂、變形和尺寸不一；③坯體灼減量小，以減少黑芯、起泡和針孔；④坯體具有良好導(dǎo)熱性能，坯體也不應(yīng)太厚，以免因溫度而變形、開裂；⑤坯料顆粒盡量細(xì)，游離石英要小而少，以免因石英晶形轉(zhuǎn)變而炸坯；⑥盡量增強(qiáng)坯釉結(jié)合力，減少后期龜裂等。

2.2 坯用原料的選擇

坯用原料主要有：峽江縣安山坑頭礦區(qū)瓷土礦樣、宜豐瓷石、高安瓷土、燒滑石和膨潤(rùn)土等。

2.3 試驗(yàn)工藝流程

配料→球磨→噴霧干燥→粉料→儲(chǔ)備→成型→快速干燥→施釉→絲網(wǎng)印花→干燥→燒成→檢驗(yàn)→包裝→入庫。

3 礦床開采技術(shù)條件

3.1 水文地質(zhì)

3.1.1 地形地貌特征

區(qū)域地形地貌以丘陵崗地為主，總體地勢(shì)北西高、南東低，海拔標(biāo)高一般150m ～60m，方圓50km2范圍內(nèi)最高峰為大園峰，海拔高程為206.4m。礦區(qū)屬丘陵崗地地貌，以崗地為主，地形標(biāo)高65m ～105m，地形自然坡度20°～35°。最高點(diǎn)位于礦區(qū)北東角D137 號(hào)地質(zhì)點(diǎn)附近，標(biāo)高為105.00m，整體地勢(shì)北高南低。山頂呈寬肩狀，溝谷呈“U”型。

3.1.2 礦區(qū)水文地質(zhì)條件

（1）第四系孔隙水。主要分布于礦區(qū)西部、南部以及礦區(qū)中部溝谷全新統(tǒng)沖積層之中，第四系空隙及儲(chǔ)水空間較小，空隙相對(duì)閉合，含水性及透水性弱，水位埋深0.1m ～5m，標(biāo)高64.57m ～81m，單井涌水量平均35.97m3/d，富水性貧乏。

（2）基巖裂隙水?；鶐r裂隙水主要分布于礦區(qū)中部、北部以及北東部，基巖裂隙水含水層為細(xì)中粒黑云母花崗巖。巖石裂隙寬度小，一般0.1mm，大者5mm，儲(chǔ)水空間小，基本為閉合裂隙，含水性和透水性均弱，地下水位埋深1.43m ～16.0m，單井涌水量80m3/d ～620m3/d，富水性貧乏[1]。

3.2 礦坑涌水量預(yù)測(cè)

3.2.1 礦床充水因素

大氣降水是礦區(qū)主要充水因數(shù)。礦區(qū)為露天開采，大氣降水通過兩種形式進(jìn)入礦坑：一種直接降落入礦坑中；另一種滲入礦坑周邊地層后再滲入礦坑中。礦區(qū)無導(dǎo)水?dāng)嗔?，地表水充水主要為水庫和溪流兩種。由于礦區(qū)最低標(biāo)高64.57m，多數(shù)瓷土礦體位于最低標(biāo)高以上，在開采開發(fā)過程中，可自然排泄，不會(huì)形成礦坑充水。對(duì)于開采開發(fā)低于64.57m 標(biāo)高的[2]，礦區(qū)中部的溪流和水庫，可先采用溪流改道、人工排干水庫。底板基巖為細(xì)中粒黑云母花崗巖，巖石呈塊狀構(gòu)造，節(jié)理、裂隙不發(fā)育，含水性貧乏，進(jìn)入礦坑水量很小，可忽略不計(jì)。礦區(qū)中部的Ⅲ、Ⅵ號(hào)無名水庫和Ⅴ號(hào)狗毛坑水庫，其庫容量均較小，可采用人工排水疏干，不會(huì)造成礦坑充水；礦區(qū)周邊的Ⅰ號(hào)坑頭水庫、Ⅳ號(hào)空山水庫、Ⅱ、Ⅶ號(hào)無名水庫，由于礦體厚度不大，礦體底部為細(xì)中粒黑云母花崗巖，巖石節(jié)理裂隙不發(fā)育，無導(dǎo)水構(gòu)造與礦坑聯(lián)通，因此在開采開發(fā)時(shí)保留一定安全距離，不會(huì)引起水庫水進(jìn)入礦坑。

3.2.2 礦區(qū)供水條件

（1）工業(yè)用水。礦區(qū)地下水資源較貧乏，地表水資源較為豐富，主要是區(qū)內(nèi)大小水庫常年有水，黃金江距離礦區(qū)中心位置約60m 左右，同時(shí)注意水資源的循環(huán)利用，地表水可以滿足采礦的工業(yè)用水。

（2）生活用水。本區(qū)可供利用的生活用水可選擇在礦部附近施工一口水井，由于礦區(qū)為露天開采，機(jī)械化作業(yè)程度高，礦區(qū)員工在20 人以下，一口水井可以滿足礦區(qū)工人生活用水要求。但應(yīng)注意對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和保護(hù)。

（3）水化學(xué)特征及水質(zhì)評(píng)價(jià)。為查明礦區(qū)的水質(zhì)及水化學(xué)特征，共采集水化學(xué)樣品1 件。查明了礦區(qū)范圍內(nèi)地表水質(zhì)及水化學(xué)類型。通過水質(zhì)分析成果表明，水化學(xué)類型較簡(jiǎn)單，礦化度低，水質(zhì)較好。

3.2.3 水文地質(zhì)勘探類型的劃分

主要礦體位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面以上，地形有利于自然排水?？紤]部分礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，充水含水層富水性貧乏，地下水補(bǔ)給條件差，地表水不構(gòu)成礦產(chǎn)充水的主要因素，但礦區(qū)及周邊有7 處水庫，今后深部開采可能有一定影響，故其水文地質(zhì)勘探類型定為中等型[3]。

3.3 工程地質(zhì)

3.3.1 工程地質(zhì)巖組特征

（1）松散軟弱巖組。松散軟弱巖組主要由第四系殘積層、殘坡積層、沖洪積層、沖積層構(gòu)成，沖洪積層、沖積層呈深灰色、棕黃色，主要為粉質(zhì)粘土、粉土及含砂礫石粉土，砂礫含量30%～40%，內(nèi)聚力23.87kpa，內(nèi)摩擦角12.70°。殘積層、殘坡積層為花崗巖全風(fēng)化殼，灰白色松散狀，多高嶺土化，內(nèi)聚力及內(nèi)摩擦角相對(duì)較大。

（2）半風(fēng)化半堅(jiān)硬巖組。由細(xì)中粒黑云母花崗弱風(fēng)化層構(gòu)成，位于全風(fēng)化層之下，基巖層之上，由基巖碎塊和粉土組成，向下基巖碎塊含量增高，基抗壓強(qiáng)度最大為178.2Mpa。厚度一般十幾厘米～幾十厘米不等。

（3）細(xì)中粒黑云母花崗巖堅(jiān)硬巖組。巖石呈細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD 為100，巖石質(zhì)量極好，裂隙不發(fā)育，抗壓強(qiáng)度最大為300.6Mpa[4]。

3.3.2 工程地質(zhì)初步評(píng)價(jià)

（1）巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)。礦體及圍巖的完整性依據(jù)RQD 值來評(píng)價(jià)。各鉆孔的礦體底板巖石完整程度較高，完整程度極好、好和中等的巖石一般占到90%以上，瓷土礦體和腐植土層風(fēng)化強(qiáng)烈，完整程度極低，RQD 值為0。花崗巖風(fēng)化殼發(fā)育厚度中等，一般深度2.40m ～21.30m，平均12m 左右。最大厚見于3 號(hào)勘探線ZK302，風(fēng)化程度較高，呈松散土狀。在未來礦山開采開發(fā)過程中，雖然分區(qū)塊采用由上往下的階梯式開采方法，也應(yīng)注意預(yù)留邊坡角逐步采掘，同時(shí)注意暴雨天氣及時(shí)排水，以保障人員和設(shè)備安全。礦區(qū)構(gòu)造破碎帶不發(fā)育，對(duì)礦山開采無影響，僅需在開發(fā)利用中加以注意。

（2）露采邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。露天開采常形成人工切坡，人工切坡的坡高、坡度是影響坡體穩(wěn)定性的重要參數(shù)，但對(duì)巖質(zhì)邊坡與土質(zhì)邊坡的影響不盡相同。對(duì)于巖質(zhì)邊坡，結(jié)合峽江縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查結(jié)果進(jìn)行類比，可以得出以下規(guī)律：人工切坡高度小于5m，坡度小于60°時(shí)，則較穩(wěn)定；切坡高度大于8m，坡度大于70°時(shí)，則不穩(wěn)定，對(duì)于土質(zhì)邊坡，人工切坡高度小于3m，坡度小于50°時(shí)，則較穩(wěn)定；切坡高度大于5m，坡度大于65°時(shí)，則不穩(wěn)定。

3.3.3 未來礦山開采工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

未來礦山開采時(shí)，露天采場(chǎng)一般都分布在侵蝕基準(zhǔn)面以上，由于礦體厚度較大，礦區(qū)周邊有少量水塘、村莊，應(yīng)注意預(yù)留邊坡角，防止對(duì)當(dāng)?shù)卮迩f、水塘的破壞。同時(shí)在工作面嚴(yán)格按照開發(fā)利用方案以及安評(píng)要求進(jìn)行作業(yè)，爆破人員和設(shè)備安全。此外，由于蝕變而造成的巖石軟化，如綠泥石化應(yīng)引起注意，邊坡需進(jìn)行必要防護(hù)。

3.3.4 工程地質(zhì)勘探類型的劃分

礦區(qū)采用露天開采，底板多為堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬巖組，巖組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；淺部巖層風(fēng)化形成松散軟弱巖組，露采邊坡可沿松散軟弱巖組產(chǎn)生局部崩滑，故其工程地質(zhì)勘探類型定為中等型。

3.4 環(huán)境地質(zhì)

3.4.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性

礦區(qū)的大地構(gòu)造位置處于華南褶皺系北緣之武功隆起區(qū)，北鄰萍鄉(xiāng)—廣豐深斷裂及萍樂坳陷帶。地質(zhì)構(gòu)造較為發(fā)育，主要以神山倒轉(zhuǎn)背斜為主體，北翼為萍鄉(xiāng)—廣豐深斷裂切割破壞，南西部北西向斷裂發(fā)育，背斜南翼及南西部收斂，而礦區(qū)范圍正處在背斜南翼中，由于燕山早期巖漿活動(dòng)，礦區(qū)為一套細(xì)中粒黑云母花崗巖，在地勢(shì)較低的溝谷或平地出露地層第四系聯(lián)圩組。

礦區(qū)未見斷裂構(gòu)造，在坑頭水庫南面400m 處見一裸露基巖露頭，經(jīng)測(cè)量節(jié)理主要有2 組，一組產(chǎn)狀86°～105°∠25°～34°，節(jié)理面凹凸不平，有泥質(zhì)充填，少數(shù)有水滲出，間距1.8m ～2.5m 不等。另一組產(chǎn)狀285°∠68°，節(jié)理面平直，間距2.8m。本區(qū)位于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的贛南大面積上升區(qū)中，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)是以緩慢的、間歇性的、差異性的上升為主，東部強(qiáng)，西部弱，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)多繼承在老構(gòu)造之上而發(fā)生。

3.4.2 礦區(qū)環(huán)境現(xiàn)狀

經(jīng)水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滑坡、塌方、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。礦區(qū)地表水體水質(zhì)干凈清澈透明，無味、PH 值6.31，水質(zhì)相對(duì)較好，不存在工業(yè)污染，可供家禽家畜養(yǎng)殖。地下水體（居民飲用水井）水質(zhì)干凈、清澈透明，無色無味、少許懸浮物，是當(dāng)?shù)卮迕耧嬘盟础?/p>

3.4.3 環(huán)境地質(zhì)勘探類型的劃分

綜上所述：礦區(qū)無熱害、氣害、放射性危害等原生環(huán)境地質(zhì)問題，礦石及廢棄物不易分離出有害組分，采礦活動(dòng)對(duì)附近環(huán)境和水體不構(gòu)成污染，故其環(huán)境地質(zhì)勘探類型定為簡(jiǎn)單型。

4 結(jié)語

探礦權(quán)人委托江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一五地質(zhì)大隊(duì)開展詳查工作，其目的通過詳查工作，為申請(qǐng)峽江縣安山坑頭瓷土礦采礦權(quán)和礦山未來開發(fā)建設(shè)提供依據(jù)。