淺析閉坑地質(zhì)工作及剩余資源量的計(jì)算

［關(guān)鍵詞］建筑石料；閉坑地質(zhì)工作；剩余資源量；舒城縣泉堰

1. 項(xiàng)目概況及工作方法

舒城縣泉堰建筑石料用安山質(zhì)凝灰?guī)r礦位于舒城縣205°方向14 km，行政區(qū)劃隸屬安徽省六安市舒城縣干汊河鎮(zhèn)。研究區(qū)面積0.0367 km2。2019年10月27日，舒城舒磊石料有限公司取得了由舒城縣自然資源和規(guī)劃局頒發(fā)的采礦許可證（變更后），開(kāi)采規(guī)模變?yōu)?3.08×104 m 3/a，開(kāi)采標(biāo)高118.8～60 m。

由于研究區(qū)范圍內(nèi)的礦產(chǎn)資源已經(jīng)開(kāi)采完畢，根據(jù)《中華人民共和國(guó)礦產(chǎn)資源法實(shí)施細(xì)則》有關(guān)規(guī)定和舒城舒磊石料有限公司《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與土地復(fù)墾方案》的設(shè)計(jì)要求，公司需對(duì)研究區(qū)持續(xù)進(jìn)行復(fù)墾修復(fù)。2021年5月20日，舒城舒磊石料有限公司向舒城縣自然資源和規(guī)劃局、舒城縣干汊河鎮(zhèn)人民政府提出了礦山閉坑申請(qǐng)。2021年9月1日，舒城舒磊石料有限公司收到了舒城縣自然資源和規(guī)劃局發(fā)來(lái)的閉坑通知。通知要求礦山依據(jù)《中華人民共和國(guó)礦產(chǎn)資源法實(shí)施細(xì)則》和自然資源部《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)規(guī)定》，全面履行礦山地質(zhì)環(huán)境治理義務(wù)，做好礦山關(guān)閉工作。

本次工作資源依據(jù)主要為2019年1月，安徽六安華寶地質(zhì)科技有限公司編制提交的《安徽省舒城縣泉堰建筑石料用安山質(zhì)凝灰?guī)r礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》。截至2018年12月31日，礦權(quán)范圍內(nèi)累計(jì)查明資源量（TM+TD）為95.25×10⁴ m³。該礦礦權(quán)范圍內(nèi)實(shí)際動(dòng)用資源量（TM）為30.20×10⁴ m³，2011年10月已核銷(xiāo)儲(chǔ)量16.62×10⁴ m³；2017年4月～2018年12月，動(dòng)用資源量（TM）為13.58×10⁴ m³；礦權(quán)范圍內(nèi)保有資源量（TD）為65.05×10⁴ m³。

本次調(diào)查工作及報(bào)告編寫(xiě)時(shí)間為2021年9月1～8日。野外調(diào)查工作包括：開(kāi)采現(xiàn)狀調(diào)查，采坑現(xiàn)狀調(diào)查，地形測(cè)量，地質(zhì)測(cè)量，開(kāi)采利用情況調(diào)查等。資料整理及報(bào)告編制工作包括：開(kāi)采現(xiàn)狀圖、地質(zhì)剖面圖的整理和編制，礦山閉坑地質(zhì)報(bào)告的編制，剩余資源量估算等。系統(tǒng)收集了礦山生產(chǎn)過(guò)程中各類(lèi)資料，收集了相關(guān)報(bào)告及備案證明，資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用方案，礦山閉坑申請(qǐng)和批復(fù)材料等，為本次閉坑報(bào)告的編制提供了依據(jù)。完成工作量主要有：1∶1000地形測(cè)量0.12 km²，1∶1000地質(zhì)測(cè)量0.12 km²，1∶500剖面測(cè)量800 m，報(bào)告編制及圖件編制。

2. 研究區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)位于北淮陽(yáng)褶皺帶東段北緣，北東向郯城—廬江斷裂和北西向桐城—磨子潭斷裂交匯部位北西側(cè)，九井火山巖盆地中部北緣?；讟?gòu)造巖石單位為上元古界佛子嶺巖群小溪河巖組，為一套中深變質(zhì)的表殼巖及變火山巖，蓋層為上侏羅統(tǒng)毛坦廠(chǎng)組中性、偏堿性火山巖及第四系地層。本區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，除中生代燕山期之前期侵入體外，主要見(jiàn)燕山期侵入的華蓋山石英正長(zhǎng)斑巖體，出露于本區(qū)的東南部。脈巖：本區(qū)域內(nèi)主要見(jiàn)正長(zhǎng)巖脈，呈脈狀產(chǎn)出。研究區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，節(jié)理、裂隙不發(fā)育。研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有兩組節(jié)理，一組產(chǎn)狀為108°∠32°，另一組產(chǎn)狀為192°∠49°。

研究區(qū)礦體為一火山噴發(fā)沉積型礦床，礦體賦存于侏羅系上統(tǒng)毛坦廠(chǎng)組地層，巖性主要由灰、灰綠色安山質(zhì)凝灰?guī)r組成。礦體出露標(biāo)高118.8～60 m。礦體呈似層狀，地表礦體標(biāo)高為南高北低，中部向上突起呈拱形。產(chǎn)出穩(wěn)定連續(xù)，裂隙不發(fā)育，表土及風(fēng)化層平均厚1 m。礦石結(jié)構(gòu)為凝灰結(jié)構(gòu)、晶屑、巖屑凝灰結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造。礦石化學(xué)分析：SiO₂ 58.52％ ；Al₂O₃14.39％ ；CaO 4.78％ ；MgO0.95％；Na₂O 4.18％；K₂O 4.26％；Fe₂O₃ 2.71％。

從本次開(kāi)采現(xiàn)狀調(diào)查情況看，礦體大部分已開(kāi)采，東部礦體已開(kāi)采至60 m標(biāo)高，南部礦體已開(kāi)采結(jié)束，現(xiàn)狀為預(yù)留邊坡。剩余資源量主要分布在研究區(qū)西北部，剩余礦體形態(tài)為東西向不規(guī)則狀，礦體賦存標(biāo)高60～70 m，高差10m，西高東低[1]，平面面積0.011 km²。

3. 研究區(qū)開(kāi)采情況及現(xiàn)狀

礦山設(shè)計(jì)時(shí)間為2019年10月，設(shè)計(jì)范圍在采礦許可證范圍內(nèi)，采礦許可證最大開(kāi)采深度標(biāo)高118.8～60 m，研究區(qū)面積為0.0367 km²，礦山主要開(kāi)采對(duì)象為安山質(zhì)凝灰?guī)r建筑石料礦，無(wú)須選礦，開(kāi)采的礦石經(jīng)破碎加工成不同粒度的石料出售。該礦為山坡露天礦，采坑內(nèi)無(wú)積水和固體廢棄物，礦床開(kāi)采方式為露天開(kāi)采，開(kāi)拓方式為公路開(kāi)拓，采礦方法為非爆破臺(tái)階開(kāi)采，為自上而下露天臺(tái)階機(jī)械化開(kāi)采。設(shè)計(jì)開(kāi)采規(guī)模為23×10⁴ m³/a，服務(wù)年限3 年（含基建期）。設(shè)計(jì)利用資源量59.73×10⁴ m³，設(shè)計(jì)利用率為91.82%，采礦回收率92%。

采用2.2 m³挖掘機(jī)配備破碎錘對(duì)巖石進(jìn)行破碎開(kāi)采，根據(jù)工作面長(zhǎng)度布置挖掘機(jī)數(shù)量，要求挖掘機(jī)單臺(tái)作業(yè)半徑不小于50 m。生產(chǎn)臺(tái)階高度5 m，兩個(gè)生產(chǎn)臺(tái)階并段形成一個(gè)終了臺(tái)階，生產(chǎn)時(shí)在上一臺(tái)階靠幫時(shí)預(yù)留2 m寬的平臺(tái)，在生產(chǎn)下一臺(tái)階并段時(shí)采用挖掘機(jī)配振動(dòng)錘對(duì)預(yù)留的2m寬的平臺(tái)進(jìn)行振動(dòng)破碎，將兩個(gè)臺(tái)階的并段形成一個(gè)終了臺(tái)階，臺(tái)階高度為10 m。

依據(jù)礦山開(kāi)采現(xiàn)狀，為保證自上而下的開(kāi)采順序，先由兩個(gè)采坑中間山體上方剝離形成95 m平臺(tái)，開(kāi)采水平設(shè)置在90 m，礦山開(kāi)拓運(yùn)輸?shù)缆酚?5 m沿研究區(qū)西側(cè)呈弧形修至90 m水平，對(duì)90 m以上礦體削層，后按照5 m分層生產(chǎn)臺(tái)階高度逐層下降開(kāi)采；靠幫后兩個(gè)生產(chǎn)臺(tái)階并段后，依次開(kāi)采形成90 m 水平以上、90～80 m、80～70m、70～60 m臺(tái)階。采場(chǎng)總的開(kāi)采方向垂直方向按照自上而下的順序進(jìn)行開(kāi)采；水平方向按照由中部向東西兩側(cè)開(kāi)采，70 m水平時(shí)，由西向東推進(jìn)。

該礦山為露天開(kāi)采，礦山目前形成1個(gè)露天采坑，露天采場(chǎng)位于研究區(qū)東部，采場(chǎng)平面面積5.3457 km²。采空區(qū)位于研究區(qū)的東部，沿礦權(quán)方向呈東西向帶狀展布，采空區(qū)東西長(zhǎng)度約335 m，南北最大寬度210 m。采空區(qū)標(biāo)高60～109.9 m。采空區(qū)南側(cè)為較陡邊坡，邊坡穩(wěn)定性較差，容易引起崩塌或滑坡，有較大安全隱患[2]。

4. 礦山剩余資源量估算

剩余資源量主要分布在研究區(qū)中—西北部，平面形態(tài)為近東西向不規(guī)則扇形展布，礦體賦存標(biāo)高60～70 m。

4.1資源量估算的工業(yè)指標(biāo)

工業(yè)指標(biāo)參照安徽六安華寶地質(zhì)科技有限公司2019年1月提交的《安徽省舒城縣泉堰建筑石料用安山質(zhì)凝灰?guī)r礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》，工業(yè)指標(biāo)如下：

1、飽和抗壓強(qiáng)度＞60 MPa；

2、開(kāi)采最終邊坡角：≤60°；

3、采場(chǎng)最終底盤(pán)寬度：≥40 m；

4、最低開(kāi)采標(biāo)高：60 m。

4.2資源量估算范圍及方法

估算范圍為采礦權(quán)范圍內(nèi)60 m標(biāo)高以上礦體，由13個(gè)拐點(diǎn)圍合劃出范圍，估算對(duì)象為采礦權(quán)內(nèi)60 m標(biāo)高以上的安山質(zhì)凝灰?guī)r礦體，估算范圍面積11424 m²。估算范圍見(jiàn)圖1。

根據(jù)礦體特征、礦石質(zhì)量及礦體分布規(guī)律，礦床勘探線(xiàn)基本垂直礦體走向布置，且勘探線(xiàn)相互平行，彼此平行的剖面基本反映了礦體變化規(guī)律和資源量分布特征，資源量估算采用垂直平行斷面法。編制資源量估算平面圖，以顯示資源量分布情況（圖1）。

4.3資源量估算參數(shù)及剩余資源量估算

剖面面積測(cè)定根據(jù)采坑剖面圖中的礦體分布范圍及采坑的分布范圍，圈定采坑內(nèi)的礦體邊界，用MapGis軟件求剖面面積[3]。礦石體重采用前期勘查工作成果取得的體重值，礦石體重取值為2.60（g/cm³）。根據(jù)研究區(qū)開(kāi)采情況與現(xiàn)狀及歷年動(dòng)用資源臺(tái)賬，采礦權(quán)范圍內(nèi)剩余資源量體積為4.17×10⁴ m³。

5. 結(jié)論

舒城舒磊石料有限公司自2017年4月27日取得采礦許可證后，于2017 年4 月～2018 年12 月，開(kāi)采資源儲(chǔ)量13.58×10⁴ m³，2019年1月～2021年8月，累計(jì)開(kāi)采資源量約60.88×10⁴ m³，年均開(kāi)采礦石資源量22.83×10⁴ m³。目前，礦山還有剩余資源量4.17×10⁴ m³，說(shuō)明該礦山資源量已接近枯竭，接近礦山閉坑階段。

根據(jù)舒城舒磊石料有限公司提出的礦山閉坑申請(qǐng)和舒城縣自然資源和規(guī)劃局同意閉坑的批復(fù)，編制了本報(bào)告。本報(bào)告可以作為礦山閉坑的地質(zhì)依據(jù)，建議對(duì)已經(jīng)開(kāi)采出的安山質(zhì)凝灰?guī)r礦石資源量（91.08×104 m3）進(jìn)行核銷(xiāo)。