關(guān)于建設(shè)工程壓覆礦產(chǎn)資源量估算方法的探討
——以上天梯產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)壓覆礦產(chǎn)資源為例

李旭，劉玥，許棟

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南鄭州 450003 ）

上天梯產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)位于河南省上天梯非金屬礦管理區(qū)境內(nèi)，是首批河南省重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，毗鄰亞洲最大的非金屬礦區(qū)，集聚區(qū)以非金屬礦精深加工為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。隨著工業(yè)化進(jìn)程加快，資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾日益顯著，為加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)綠色和諧發(fā)展、深化體制改革，集聚區(qū)開展區(qū)域評(píng)估工程，擬壓覆礦產(chǎn)資源量核實(shí)為區(qū)域評(píng)估工程子項(xiàng)目。

在壓覆資源量核實(shí)工作中依據(jù)勘查工作類型、壓覆礦種和開發(fā)利用方式，結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目相關(guān)規(guī)范、條例及《爆破安全規(guī)程》確定安全開采距離，擬設(shè)最終采礦邊坡延伸至礦層確定壓覆范圍，采用面積分割法估算壓覆礦產(chǎn)資源量。本文以上天梯產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)壓覆礦產(chǎn)資源為例，探討面積性建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源量估算方法。

1 建設(shè)項(xiàng)目概況

上天梯產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)建設(shè)面積11.56km2，約合17340畝，依據(jù)“十四五”規(guī)劃將在2030年將建成滿足10萬人生活、就業(yè)、教育的國(guó)家新型工業(yè)化特色產(chǎn)業(yè)示范基地，集聚區(qū)南側(cè)為非金屬礦露天采場(chǎng)。

2 建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)特征

經(jīng)調(diào)查核實(shí)，建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源為鈉基膨潤(rùn)土礦，賦礦層位為下白堊統(tǒng)陳棚組上天梯段中部，巖性以膨土質(zhì)凝灰?guī)r、晶屑（巖）玻屑凝灰?guī)r、沸石巖為主。鈉基膨潤(rùn)土礦與沸石礦呈穩(wěn)定的層狀上下疊置共生，其產(chǎn)出受火山沉積旋回的控制，中生代晚期的熱水蝕變是沸石礦形成的有利條件。沸石礦形成之后，薄層礦體在封閉條件下又進(jìn)一步蝕變生成鈉基膨潤(rùn)土，屬噴發(fā)沉積相空落淬水型礦床[1-2]。

3 建設(shè)項(xiàng)目壓覆范圍計(jì)算方法

建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)地信陽市上天梯非金屬礦管理區(qū)膨潤(rùn)土礦，壓覆礦體埋深在320m～340m，呈穩(wěn)定層狀。壓覆礦體上層至近地表均有平行產(chǎn)出的膨潤(rùn)土和沸石礦體，對(duì)壓覆礦體需進(jìn)行露天開采。

3.1 參數(shù)選取

（1）針對(duì)露天開采礦體，根據(jù)《爆破安全規(guī)程》中露天開采礦區(qū)爆破安全距離不小于300m的規(guī)定，本次工作設(shè)置300m安全開采范圍[3]。

（2）依據(jù)2020年上天梯礦區(qū)最新開采技術(shù)論證結(jié)果，膨潤(rùn)土礦體采礦最終邊坡角50°。

3.2 剖面法確定壓覆邊界

（1）首先將建設(shè)項(xiàng)目范圍投影到擬壓覆礦體儲(chǔ)量估算平面圖上，將建設(shè)范圍外擴(kuò)300m安全開采距離。

（2）在壓覆范圍與礦體資源儲(chǔ)量塊段相交或相鄰區(qū)域，選取A-A′、B-B′2條剖面，剖面線間距參考勘探線間距200m，剖面線與壓覆范圍界線垂直，如圖1所示。

圖1 建設(shè)項(xiàng)目與礦體、剖面位置示意圖

（3）在剖面B-B′上以壓覆范圍為外邊界，采用50°傾角線擬設(shè)最終采礦邊坡線至礦體底板，邊坡線斜切分割礦體。邊坡線與礦體頂板相交于a點(diǎn)，與底板相交于b點(diǎn)，以線ab的中點(diǎn)c點(diǎn)做垂線至礦體頂?shù)装?，分割出S1、S2兩個(gè)面，在礦體產(chǎn)狀、厚度穩(wěn)定的情況下，S1與S2面積幾乎相同，既以c點(diǎn)做垂線分割礦體剖面面積與邊坡線所分割面積幾乎相同，能滿足資源量估算精度要求，以c點(diǎn)做垂線延伸至地表確定在剖面B-B′上的壓覆邊界。

圖2 礦體剖面示意圖

（4）將壓覆邊界位置投影至平面圖中，連接各覆邊界位置所得線既為建設(shè)項(xiàng)目壓覆邊界線[4]。

4 壓覆資源量估算

4.1 壓覆資源量估算方法選擇

壓覆區(qū)內(nèi)礦體形態(tài)為平行層狀，礦體厚度穩(wěn)定，連續(xù)性較好，產(chǎn)狀平緩，傾角在8°～15°；礦石中蒙脫石含量穩(wěn)定，一般大于50%，礦石中含少量玻屑、火山玻璃和斜發(fā)沸石，僅有部分礦石脫?；煌耆?；礦體內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育，內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此原報(bào)告采用水平投影法計(jì)算資源儲(chǔ)量，本次壓覆資源量采用面積分割法進(jìn)行估算。

4.2 壓覆資源量估算參數(shù)的確定

項(xiàng)目所有圖件均由繪圖軟件繪制，壓覆面積性參數(shù)由軟件直接讀?。环治鼋Y(jié)果及工程參數(shù)采用原報(bào)告中數(shù)據(jù)；各品級(jí)礦石量采用原報(bào)告中各礦體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；資源儲(chǔ)量采用已備案數(shù)據(jù)。

4.3 壓覆資源量估算方法

首先將壓覆邊界線投影到資源量估算水平投影圖中；其次用壓覆邊界線將資源塊段分割為壓覆塊段與未壓覆塊段；再用繪圖軟件直接讀取面積數(shù)據(jù)，計(jì)算壓覆塊段面積與分割前原塊段面積之比α；最后用該塊段資源量×α，既可得到該礦段壓覆礦產(chǎn)資源量。將各礦體各塊段壓覆資源量累計(jì)，既為建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源量。

5 結(jié)論及建議

本項(xiàng)目針對(duì)露天開采礦體，遵循相關(guān)行業(yè)技術(shù)規(guī)范與礦區(qū)實(shí)際情況相結(jié)合，采用采礦最終邊坡角及礦體與邊坡中點(diǎn)為主要依據(jù)，確定壓覆邊界，在確保安全開發(fā)利用的前提下，提高了壓覆礦產(chǎn)資源量估算的精確度。這種方法估算的結(jié)果得到了壓覆方及審核專家的認(rèn)可，最大限度的保護(hù)了礦業(yè)權(quán)人的利益，該方法對(duì)于類似面積性工程壓覆露天開采的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量估算具有一定參考價(jià)值。