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湖北省丹江口市樊家湾矿区钛磁铁矿 资源储量核实报告 (截至2016年12月底) 丹江口市山河矿业投资管理有限公司 二0一七年一月 湖北省丹江口市樊家湾矿区钛磁铁矿 资源储量核实报告 (截至2016年12月底) 提交单位丹江口市山河矿业投资管理有限公司 提交时间2017年1月 62 正 文 目 录 1 前 言1 1.1 概况1 1.2 以往地质工作简介4 1.3矿山设计、开采和资源利用概况6 1.4 本次工作情况7 2 矿区地质9 2.1 区域地质概况9 2.2 矿区地质特征9 3 矿床特征13 3.1 矿床规模13 3.2 矿体特征13 3.3 矿体围岩与夹石13 3.4 矿石质量14 3.5 矿床成因及找矿标志16 3.6 矿石加工技术性能16 4 矿床开采技术条件18 4.1 水文地质18 4.2 工程地质19 4.3 环境地质20 4.4 矿床开采技术条件小结22 5 核实地质工作及质量评述23 5.1 探矿工程质量评述23 5.2 地形测量质量评述24 5.3 地质测质量评述26 5.4样品26 5.5 水工环地质调查质量评述28 5.6 探采对比29 6 资源储量估算31 6.1资源储量估算范围及对象31 6.2 资源储量估算工业指标31 6.3资源储量估算方案及其选择依据31 6.4资源储量估算参数确定32 6.5矿体圈定原则33 6.6采空区边界圈定34 6.7块段划分35 6.8资源储量分类35 6.9资源储量估算结果35 6.10资源储量估算中需要说明的问题37 6.11资源储量变化情况评述37 7 矿床开发经济意义研究39 7.1资源形势分析39 7 2.矿床资源储量、矿石加工技术性能及矿床开采技术条件39 7.3 矿山外部建设条件41 7.4 未来矿山生产规模及延长服务年限41 7.5 矿床开采方式及选冶工艺42 7.6 企业经济效益42 7.7小结44 8 结 语45 内 容 提 要46 附 图 目 录 图号 顺序号 图 名 比例尺 01 01 湖北省丹江口市樊家湾矿区钛磁铁矿地形地质图 12000 02 02 樊家湾矿区钛磁铁矿Ⅰ矿体垂直纵投影资源储量估算图 11000 03 03 樊家湾矿区钛磁铁矿Ⅰ2号勘探线地质剖面图 11000 03 04 樊家湾矿区钛磁铁矿Ⅰ0号勘探线地质剖面图 11000 03 05 樊家湾矿区钛磁铁矿Ⅰ1号勘探线地质剖面图 11000 03 06 樊家湾矿区钛磁铁矿Ⅰ5号勘探线地质剖面图 11000 04 07 樊家湾矿区钛磁铁矿ZKⅠ21钻孔柱状图 1200 04 08 樊家湾矿区钛磁铁矿ZKⅠ01钻孔柱状图 1200 04 09 樊家湾矿区钛磁铁矿ZKⅠ11钻孔柱状图 1200 04 10 樊家湾矿区钛磁铁矿ZKⅠ01钻孔柱状图 1200 05 11 樊家湾矿区钛磁铁矿TCⅠ41探槽素描图 1100 05 12 樊家湾矿区钛磁铁矿TCⅠ21探槽素描图 1100 05 13 樊家湾矿区钛磁铁矿TCⅠ01探槽素描图 1100 05 14 樊家湾矿区钛磁铁矿TCⅠ11探槽素描图 1100 05 15 樊家湾矿区钛磁铁矿TCⅠ31探槽素描图 1100 05 16 樊家湾矿区钛磁铁矿TCⅠ51探槽素描图 1100 05 17 樊家湾矿区钛磁铁矿TCⅠ71探槽素描图 1100 05 18 樊家湾矿区钛磁铁矿TCⅠ91探槽素描图 1100 附 表 目 录 1、样品化分析结果登记表2 2、工程矿体厚度、品位计算表 3、块段平均厚度、平均品位计算表 4、矿体倾角统计及平均倾角计算表 5、截止2016年12月底樊家湾矿区钛磁铁矿资源储量估算表 6、工程测量成果一览表 附 件 目 录 1、地质勘查资质证书 2、丹江口市山河矿业投资管理有限公司委托书 3、矿山采矿许可证(证号 4203810810039) 1 前 言 1.1 概况 1.1.1工作目的任务 为了有效地保护和合理利用矿产资源,促进经济可持续发展,加强矿山资源管理,维护国家、采矿权人和投资者的合法权益,完善矿产资源储量动态监督管理工作。丹江口市山河矿业投资管理有限公司委托大冶天地矿产勘查咨询评估有限公司(以下简称我公司)对丹江口市樊家湾矿区钛磁铁矿资源储量进行核实,主要任务是 ⑴、充分收集原矿山地质资料; ⑵、开展12000地质测量,基本查明区内的地层、岩浆岩、构造情况; ⑶、对原矿体(Ⅰ号矿体)测制矿山开采现状图,利用部分原勘探取样工程资料,增加部地表槽探及浅部钻探取样工程,进一步查明矿体的规模、形态、产状、质量特征,估算资源储量。 ⑷、对矿山近几年来开采和资源利用情况进行调查,统计矿山开采技术经济指标。 ⑸、调查矿山开采过程中水文地质、工程地质、环境地质条件的变化及相关问题,矿山为之采取的相应措施及防治效果。 ⑹、提交湖北省丹江口市樊家湾矿区钛磁铁矿资源储量核实报告(截至2016年12底月)。 1.1.2工作依据 本次资源储量核实工作的主要依据是 ⑴丹江口市山河矿业投资管理有限公司委托书2016.11; ⑵固体矿产资源储量核实报告编写规定(国土资发[2007]26 号); ⑶丹江口市国土资源局颁发的采矿许可证(证号 4203810810039); ⑷丹江口市樊家湾矿区钛铁矿原生矿地质普查报告(湖北天地源勘查设计有限公司2006.11.) ⑸丹江口市樊家湾矿区钛铁矿原生矿储量检测地质报告(武汉地质工程勘察院2010.2.); ⑹ 本次核实工作现场实测及调查取得的各项资料。 1.1.3矿区位置及交通 樊家湾矿区钛磁铁位于丹江口市南西直线距离约17 km处,地理坐标为东径11125′15″11125′40″,北纬3225′04″3225′39″。属丹江口市土关垭镇姚河村管辖。 丹江口十堰主干公路的东侧和316国道与汉十高速公路的北侧,距主干公路最边处不足3km,二者之间有“村村通”的水泥路面相连,交通较为便利(见图1-1)。 矿区为亚热带季风气候,比较温和。年平均气温15.9℃,八月最热,平均气温31.9℃,极端最高气温41.5℃1966年7月;元月最冷,平均气温3.1℃,极端最低气温-12.4℃1977年元月。年降雨量在6061370mm,年平均降水量833.6mm,平均降雨日数114天。年平均相对湿度71%。年平均无霜期为255天,初霜11月17日。终霜为3月7日。平均降雪13.9天,初雪日一般在一月或二月初,终雪日多在三月上旬。全年多偏东风,平均频率13%,年平均风速为2.5m/s。 矿区属于低切割程度的低山区,海拔高程在320400m相对高差5080m,位于矿区北西侧的小沟和南东侧的兴隆观两个主峰海拔高程分别为430m、548m,矿区最低侵蚀基准面高程为310m。矿区地表沟谷较发育,最大水系自南西向北东先后经姚河、安乐河汇入汉江。 本区属丹江口市贫困山区,农业以小麦、玉米、薯类等杂粮为主,粮食基本自给。经济作物主要为茶叶、木材、中药材等,地方工业比较落后,区内劳力充足。 矿区位置 图1-1 交 通 位 置 图 1.1.4矿区采矿权设置情况 矿区内共设置有一个采矿权,采矿许可证号为4203810810039,采矿权人为丹江口市山河矿业投资管理有限公司。采矿许可证界定的开采范围、拐点坐标、矿区面积及有效期限详见表1-1。 樊家湾矿区钛磁铁矿采矿权设置情况一览表 表1-1 采矿 权人 采矿权 证 号 开 采 范 围(km2) 拐点坐标 面积 (km2) 有 效 期 限 发证 机关 点号 北纬 东经 丹江口市山河矿业投资管理有限公司 420381 0810039 0.5435 1 3225′39″ 11125′15″ 0.5435 2010.7.9. 2015.7.9. 丹江口市国土资源局 2 3225′39″ 11125′40″ 3 3225′04″ 11125′15″ 2010年7月,丹江口市山河矿业投资管理有限公司向丹江口市国土资源局申请获得该矿的采矿许可证,有效期至2010年7月9日2015年7月9日,采矿矿种为钛磁铁矿,开采方式为露天开采,生产规模为5万吨/年。 樊家湾矿区钛磁铁矿采矿证范围拐点直角坐标及其面积详见表1-2。 樊家湾矿区钛磁铁矿采矿证范围直角拐点坐标一览表 表1-2 拐点 坐标(北54) X Y J1 3589399.8176 37539581.0677 J2 3589402.4114 37540234.2258 J3 3588817.1188 37540236.5689 J4 3588321.6479 37539585.3137 矿区面积0.5435km2,开采标高350.00280.00 m。 1.2 以往地质工作简介 上世纪50年代末至60年代初北京地院豫南地质大队在本区开展120万谷城幅区域地质调查,70年代后期原湖北省第五地质大队提交的湖北省郧阳地区基性、超基性岩工作总结专题研究成果报告中对涵盖本矿区的钛铁矿原生矿基性、超基性岩体进行了评估;19911993年鄂西北地质矿产调查所开展的15万浪河店幅区调对樊家湾矿区岩体又进行了更为深入的调研。 本区的矿产勘查评价工作开始于上世纪60年代,矿种主要为钛磁铁矿、铜、镍及石棉等。其中与本矿有关的杂岩体,原湖北省十三地质队和中南冶勘六0五队在1966年共同对其进行找矿评价。通过对岩体开展大比例尺地质测量、地面磁法及化探测量,在岩体中发现钛磁铁矿原生矿及铜矿化等, 1967年提交了湖北省均县樊家湾矿区初查评价报告,至60年代末期,六0五队重返樊家沟继续对该岩体中的钛磁铁矿原生矿进行初步评价,TFe平均品位8.05、TiO2 品位5.53。 20052006年湖北省鄂西北地质矿产调查所和湖北省第八地质大队又先后对该杂岩体内的钛磁铁矿原生矿带分段进行了普查评价。 2006年11月湖北天地源勘查设计有限公司对该矿进行了地质普查,提交有丹江口市樊家湾矿区钛磁铁矿原生矿地质普查报告。 2009年10月武汉地质工程勘察院在该区进行过钛铁矿原生矿的普查工作,并提交了丹江口市樊家湾矿区钛铁矿原生矿储量检测地质报告。 利用如下工业指标 边界品位TiO2 2.03 最低工业品位TiO2 4.00 最低可采厚度1.5m 夹石剔除厚度≥1.0.m 剥采比≤30∶1 矿体内伴生有益组分TFe≥5.0 提交了Ⅰ号矿体333334类钛铁矿原生矿矿石保资源量81.81(104t)消耗122b类型储量15.37(104t)。矿区资源情况详见表1-3。 截2010年2月樊家湾矿区钛磁铁矿Ⅰ矿体资源储量统计表 表1-3 矿体编号 资源储量类型 块段矿石量kt 备注 Ⅰ 334 293.40 保有 333 524.70 保有 122b 153.70 消耗 (333334) 818.10 保有 (333334122b) 971.80 保有消耗 1.3矿山设计、开采和资源利用概况 1.3.1矿山资源利用概况 2010年2月丹江口市山河矿业投资管理有限公司委托湖北省荆襄磷化工矿山设计研究有限公司对钛铁矿进行了矿山设计,设计利用矿山(333334)资源量157.5kt,拟年采50.00kt,矿石的生产规模,现已开采3.5年,总计消耗储量348.96kt(TiO2金属量 16590t、TFe金属量23742t)。 1.3.2矿山开采技术指标 本矿床开采方式为露天开采,设计露天采场最终边坡角不大于55,开拓方案选用公路开拓、汽车运输,采矿及剥离方法采用常规机械开挖。 矿山从2008年2016年12月开采历时9.0年,统计矿山开采主要技术指标详见表1-4。 截止2012年6月矿山开采主要技术指标统计表 表1-4 露天采场面积 12527m2 入选品位 4.40 最高采矿标高 355m 剥采比 ≤0.5∶1.5 最低采矿标高 300m 矿石贫化率 5 最大开采厚度 13.20m 损失率 5 处理矿石总量 348.96kt 精矿产出总量 1.4 本次工作情况 1.4.1本次核实工作时间 ⑴、2016年11月20日至12月31日,我公司受采矿权人委托,即刻组织地质、水文、测量专业技术人员进驻矿山,详细收集并完成了樊家湾矿区钛磁铁矿核实的野外地质工作。 ⑶、2017年1月1日1月20日,室内资料的整理及核实报告的编制工作,于1月25日提交湖北省丹江口市樊家湾矿区钛铁矿资源储量核实报告(截止2016年12月底)送审稿。 1.4.2完成工作量 本次资源储量核实完成主要工作量(见表1-4)。 完成实物工作量统计表 表1-5 项 目 单位 工作量 备 注 2016前 本 次 小 计 探矿 工程 钻 探 m 362.21 0 362.21 槽 探 m3 600.00 600.00 地质 1/2000地质测量 km2 1.1415 1.1415 1.1415 1/1000地质剖面测量 m 1000 1280 2280 槽探地质编录 m3 380.00 320.00 600.00 钻探地质编录 m 200.16 162.05 362.21 测量 E级GPS测量 点 4 4 采坑测量 km2 0.0125 0.0125 1∶1000勘探线剖面测量 m 1000 1280 2280 探槽钻孔工程点、剖面端点测量 个 26 26 水工环 1/2000水工环调查 km2 1.1415 1.1415 样品 采取 刻槽样 个 54 52 106 劈心样 个 30 29 59 小体重样 个 12 16 28 样品 试验 分析 化学样 个 84 81 165 内检分析化学样 个 30 30 小体重样 个 12 16 28 1.4.3取得的主要成果 ⑴、基本致查明区内的地层、岩浆岩、构造情况。 ⑵、调查矿山开采过程中水文地质、工程地质、环境地质条件的变化及相关问题,为矿山采取的相应措施提供了依据。 ⑶、对矿山近几年来开采和资源利用情况进行调查,统计矿山开采技术经济指标。 ⑷、对采矿权范围内Ⅰ号矿体测制矿山开采现状图,利用原勘探取样工程资料,加上此次核实的地表工程及浅部钻探工程,参照湖北省丹江口市小沟矿区钛磁铁矿资源储量核实报告(截至2012年12月底)储量估算工业指标,对矿体进行了重新估算。 截止2016年12月底樊家湾矿区采矿权范围内累计钛磁铁矿矿石(111b122b333)资源储量719.33kt(TiO2金属量33882t、TFe金属量48689t),其中消耗111b基础储量348.96kt(TiO2金属量 16590t、TFe金属量23742t),保有矿石(122b333)资源储量370.37kt(TiO2 金属量17292t、TFe金属量24947t)。 2 矿区地质 2.1 区域地质概况 矿区位于南秦岭印支褶皱带武当复背斜两郧褶皱束南东端,在地层区中属南秦岭大别山地层区,十堰随州地层分区两郧小区。 本区处在武当隆起北东部十堰丹江口壳型剪切带内,主要由两郧断裂与公路(十堰)断裂两个区域性大断裂及其一系列派生断裂构造构成,区域构造线方向总体为北西向。本区构造运动经历了从晋宁、加里东、印支燕山、喜山等多期次,其中以印支期为主,其早期以伸展滑脱型隆起构造为其特征,印支期以逆冲推覆为主,燕山喜山期则以伸展塌陷为主的脆性改造。故区内广泛发育有中深层次浅层次的各种面理、线理、褶皱、断层、韧脆性剪切带等。 区内侵入岩发育主要为加里东印支期基性中浅成侵入体(详略),其次为基性超基型杂岩体,其间出露规模最大的小沟变质基性超基型杂岩体侵入于中上元古界武当岩群地层内,呈北西南东走向,长5580m,宽2080m,在平面上呈中间膨大两头变窄的不规则透镜状,出露总面积约5.60km,该岩杂体为区内钛磁铁矿的含矿母岩,岩体主要由辉石岩、次为辉长岩、辉绿岩及少量岩脉组成,其围岩为中上元古界武当岩群变沉积岩组一套变泥质粉砂岩等。本矿则位于该杂岩体中。 区域上除钛铁矿外的其它矿产主要有铁、锰、煤、石灰岩等,均为小型矿床或矿点,适于地方乡镇小规模开采。 2.2 矿区地质特征 2.2.1基岩地质 1、地层 区内出露地层主要为中上元古界武当岩群、震旦系下古生界、寒武系及少量中新生带地层,各地层单元建造特征自下而上简述于下 中上元古界武当(岩)群由下部变火山岩组(Pt2-3h)和上部变沉积岩岩组(Pt23c)组成,其中前者自下而上由一套海相喷发的基性酸性火山岩沉积建造。顶部夹少量正常沉积的碎屑岩,是本区金银多金属矿的赋矿地层。上部变沉积岩组则为一套正常沉积的细碎屑岩,底部夹少量酸性火山岩,顶部夹碳质条带;震旦系展布于本区北部,其下统耀岭河组(Z1yl)为一套海底火山喷发的细碧角斑岩建造组合,该组上部火山岩是本区贫钛磁铁矿和石英脉型金矿化的赋矿空间;震旦系上统(Z2)为一套局限海台地相沉积的细碎屑镁质碳酸盐岩建造;下古生界寒武系出露于本区北部,系一套浅海盆地相沉积的炭硅泥质岩碳酸盐岩建造。其下统是本区钒矿的富存层位和铜、钼、钴镍等多金属元素的高背景区;位于区内断陷盆地中呈零星出露的中新生界白垩古近系,为一套泻湖陆棚相沉积的砂岩砂砾岩建造,其呈角度不整合覆于元古代或古生代地层之上。 地表仅见第四系坡残积物,其多沿矿区内沟谷两侧或洼地零星分布,坡残积物为绿灰色灰褐色含砾粘土、含量砾亚粘土、砾石等。其厚度一般05m。 2、构造 矿区范围内未见大的断裂构造。但裂隙较发育,主要有节理、劈理。其节理有两组,其产状一组为(300-335)∠(62-80)、 (80-110)∠(55-78),以后一组节理较发育,其性质为剪切理,节理面平直,部分节理面充填有次生石英或钙质薄膜;分布在杂岩体内的劈理产状与区域构造线方向近一致,与岩体内岩相界线的走向有10左右的夹角;岩石中裂隙有原生裂隙及次生裂隙,其中前者多呈不规则状,并被后者所切割。 3、侵入岩体 岩体特征 主要由基性超基性岩构成,在矿区范围内主要由变辉石岩、次为变辉长岩及少量岩脉构成,根据本区15万化探及区调资料,整个岩体形成一个以Ca、Mo、Au、Ag、As、Cr等7个以上元素的组合异常及其高背景区,异常强度大,浓集中心明显,反应该杂岩体具超基性特征,从岩体的稀土元素特征及分配形成,以及岩石组合与生成先后次序上看,推测该杂岩体系由同源的基性岩浆在深部分异演化后多次侵入的结果。 岩石特征 该杂岩体按岩浆分异活动的先后顺序及岩石的矿物成分可划分为变辉石岩、变辉长岩及各种脉岩 变辉石岩(ψι) 该岩石属岩体内主要岩石类型,在矿区范围内分布面积最大,是含磁钛铁矿原生矿体的赋存空间。岩石变质后暗绿灰绿色,中粗粒自形半自形结构,局部具海绵陨铁结构,块状构造。矿物成分主要为透辉石、阳起石、钠长石、绢云母,次为绿泥石、绿帘市、黑云母、磁钛铁矿及少量白钛石、榍石、黄铁矿、黄钾铁矾等。详见位于同一岩体内的本矿西侧田家河矿区,该岩石薄片鉴定及化学分析结果(表2-1、表2-2)。依据薄片鉴定,其主要矿物及有用矿物在岩石中的嵌布特征为透辉石多呈不规则状,少量呈短柱状晶体,阳起石多沿辉石边缘或裂隙呈针状纤维嵌出,钠长石全部呈残余板条分布在片状矿物之间,绢云母、绿泥石一般呈细小叶片状不均匀分布,绿帘石则呈它形粒状均匀分布,岩石中的磁钛铁矿原生矿多呈它形粒状不均匀充填于辉石颗粒之间,局部形成海绵陨铁结构,该岩石后经变质,但从岩石的化学成分看,该岩石中的钛、镁含量较高,岩石色率深,反映该类岩石基性程度高,应属锰质超基性岩。 变辉长岩(ν) 主要分布在矿区的北东边缘,少量呈脉状分布变辉石岩之中,二者接触界线较为清晰。岩石一般呈黑绿色,细中粒变晶结构,变余辉长结构,块状构造。矿物主要成分为单斜辉石、斜长石、次为少量角闪石、黑云母、蛭石、磷灰石等以及钛铁矿、白钛石、黄铁矿等。其中的单斜辉石发生强阳起化,斜长石则主要变成钠长石、绿帘石等。 变 辉 石 岩 矿 物 成 份 含 量 表 表2-1 矿物成份 透 辉 石 阳 起石 透闪石 钠 长 石 绢 云 母 绿 泥 石 绿 帘 石 黒 云 母 钛 磁铁 矿 白 钛 石 黝 帘 石 黄钾铁钒 黄 铁 矿 备 注 含量() 46 27.5 10 9.5 2.5 1.5 1 0.6 0.3 0.3 0.3 0.3 两薄片平均值 变 辉 石 岩 化 学 成 份 含 量 表 表2-2 化学成份 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MgO MnO CaO NaO K2O P2O3 备 注 含量() 44.27 5.45 10.98 6.8 8.1 0.22 6.62 10.7 2.6 2.18 0.779 两薄片平均值 脉岩 主要分布在上述变辉石岩和变辉长岩体内,其中在变辉石内的岩脉主要为辉长岩,绿帘石等,宽度几至几十厘米不等,局部大于1米;在变辉长岩中岩脉主要为闪长石及绿帘石等穿插,厚度亦为几至几十厘米。另外在次生辉长岩脉局部可见较多矿体钛磁铁矿及少量黄铁矿等。 岩体的含矿性 在该杂岩体内存在主要有用矿物为钛磁铁矿,目前在岩体内发现钛、铁含量接近或达到了工业矿石的要求,其中位于变辉石岩内含钛铁矿石的TiO2含量一般在4.56.5之间,TFe品位一般在68之间。 3 矿床特征 3.1 矿床规模 本次核实范围大于采矿权范围,在此范围内包括采矿权范围。核实范围内只有Ⅰ矿体(原已发现,此次核实Ⅰ矿体向两瑞有所加长),钛磁铁矿原生矿体均呈似层状透镜状分布在基性超基性杂岩体内的变辉石岩之中。其走向长394m,沿倾向控制斜深5063.50m,矿体产状与岩体接触面(岩相界面)近一致,总体走向北北西南南东,倾向北西西,倾角5060,地表偏陡,深部偏缓。由于变辉石岩为含矿母岩,矿体与围岩在空间上均呈一过度变化关系。 3.2 矿体特征 Ⅰ矿体由Ⅰ2线、Ⅰ0线、Ⅰ1线、Ⅰ5线四条勘探线剖面,TCⅠ41、TCⅠ21、TCⅠ01、TCⅠ0’1、TCⅠ11、TCⅠ31、TCⅠ51、TCⅠ71八条探槽,ZKⅠ21、ZKⅠ01、ZKⅠ11、ZKⅠ51四个钻孔控制。其走向长394m,沿倾向控制斜深5063.50m,控制标高355270m,矿体出露标高355296m。矿体呈似层状,总体走向北北西南南东,倾向北西西,倾角5060,地表偏陡,深部偏缓。矿体顶、底板较平直,真厚4.2313.20m,平均10.95m,变化系数为2.74;,厚度沿走向和倾向连续稳定。 矿体中TiO2含量3.088.25,平均4.71,变化系数为1.96,品位变化均匀;TFe含量4.6712.89,平均6.77,变化系数为1.2,品位变化均匀。 3.3 矿体围岩与夹石 3.3.1矿体围岩 矿区内由于变辉石岩为含矿母岩,矿体与围岩在空间上均呈一过度变化关系。二者界线为渐变关系(需用样品控制界线)。 据探槽揭露及钻孔控制,矿体按原工业指标圈定与按现工业指标圈定,顶底板与矿体岩性差异不大。矿体厚度与原矿体变小,磁性强度略高于原矿体,TFe和TiO2含量高于原矿体,两者界线不太明显,完全是由样品控制。 因矿体产状的倾角较陡,作为露天开采,矿体顶板围岩剥离量相对较大。 3.3.2夹石 据现有工程控制,Ⅰ矿体现没有发现夹石。 3.4 矿石质量 3.4.1矿石类型 依据赋岩矿石种类,矿石的自然类型为变辉石钛磁铁类型矿石,若按矿石中有用矿物的共生组合为钛磁铁矿原生矿矿石。其工业类型属于TiO2品位较低的“需选矿石”,根据矿石中(CaOMgO)/(SiO2Al2O3)的比值,该矿石属于酸性矿石。 3.4.2矿石的组构特征 矿石主要由硅酸盐矿物与含钛磁铁矿物两部分构成,二者在矿石中约占90以上。其主要由透辉石、阳起石、透闪石,次为钠长石、绢云母、钛铁矿及少量绿帘石、钛磁铁矿假象赤铁矿、白钛石、方解石、黄铁矿等矿物组成。矿石的化学成分除Fe增高外,大致如表2-2。从表2-2中可以看出,Si、Al、Fe三种氧化物约占矿石总组分的70以上。矿石中的TiO2含量变化一般在4.56.5之间,矿石中的伴生有益组成分TFe含量一般在69之间。矿石中的S、P、SiO2等有害杂质含量均存在不同程度的超标,但经过选后的钛磁铁矿精矿中这些元素的含量均可降低至规范对其质量的要求(见表3-1)。 钛磁铁矿原矿与精矿主要有害组份含量对比表 表3-1 种类 试样号 主要有害组份含量 备注 SiO2 P S 原矿 Y1 42.25 0.098 0.110 Y2 41.5 0.18 0.175 精矿 Y1 2.5 0.2 0.08 Y2 3.5 0.2 0.05 有用矿物嵌布特征 钛磁铁矿原生矿一般呈细中粒半自形它形结构,颗粒一般在0.1250.25mm,最大达25mm晶体为八面体。其间可见粒径小于0.005mm的TiO2固溶体分解物,钛磁铁矿则多呈条带状或格子状产于黄铁矿晶体中,粒径一般小于黄铁矿;矿石中的白钛石、假象赤铁矿等多为钛磁铁矿的蚀变(变质)产物。由于这些含铁矿物的析出时间晚于辉石、透闪石等而常成为其胶结物,形成特有的海绵陨铁结构。 主要有用组分赋存特征 根据对变辉石岩中钛磁铁矿原生矿物的物相分析,矿石中的主要有益成分钛则主要赋存在钛磁铁矿及白钛石等矿物之中,其含量变化与TiO2含量变化在矿石中呈明显地正相关系。矿石中的伴生有益成分TFe磁性铁占有率达5 左右,其主要来源于钛磁铁矿原生矿物及假象赤铁矿,非磁性主要为赤铁中的铁、褐铁矿中的铁以及含铁硅酸盐矿物中的铁。 矿石伴生组分评价 主要伴生有益成分铁在钛磁铁矿原生矿中含量变化一般在69之间,平均8.0,由于其主要含在钛磁铁矿原生矿中,故经磁选后的铁精矿中TFe可达到30.0以上。矿石中的SiO2、S、P等有害组分前面已述,即可以通过选矿消除其超标的问题。 3.5 矿床成因及找矿标志 依据矿石自然类型及其组构特征以及主要有用矿物在矿石中的嵌布特征,认为该矿应属于与基性超基性杂岩体有关的晚期岩浆矿床,根据钛铁矿原生矿在矿石中形成的海绵陨铁结构,固溶体分解结构以及矿体与围岩的接触关系,矿石属于分异型成因类型。 本矿找矿标志①分异较好的基性超趋基性杂岩体。②本区基性超基性杂岩体中钛磁铁矿原生矿异常强度较高的地段。③磁性相对较强的地段。⑤地表岩性抗风化较强的地段。 3.6 矿石加工技术性能 樊家湾矿区钛磁铁矿矿石中的主要有益成分钛则主要赋存在钛磁铁矿及白钛石等矿物之中,其含量变化与TiO2含量变化在矿石中呈明显地正相关系。矿石中的伴生有益成分TFe磁性铁占有率达5 左右,其主要来源于钛磁铁矿原生矿物及假象赤铁矿,非磁性主要为赤铁矿中的铁、褐铁矿中的铁以机械选矿法进行物理富集,因而采用磁选法较为合适。 矿山经过多年摸索发现矿石中钛磁铁矿、白钛石紧密共生,必须对其细磨采用“阶段磨矿-阶段选别”的磁选、浮选联合流程才能取得合格产品。一段磨矿细度为-0.074mm占92.60,二段磨矿细度为-0.044mm占72.64,采用一次粗选一次精选的选铁工艺流程,最终可获得TFe品位为66.42的铁精矿;对本矿选铁尾矿,其钛铁矿回收利用的合理工艺为强磁-浮选联合流程。通过一次强磁预选,一次粗选一次扫选三次精选、中矿循序返回的浮选闭路工艺选别选铁尾矿,以硫酸和水玻璃为调整剂,MOS为捕收剂进行浮选钛铁矿试验研究可获得TiO2品位为46.83、回收率为64.36、产率为22.01的钛精矿,矿山选矿方法点在进一步完善中。 图1-2 选 矿 工 艺 流 程 图 4 矿床开采技术条件 4.1 水文地质 4.1.1矿区水文概况 本区属构造侵蚀的中低山地貌形态广泛出露上元古界变质岩系,并伴有基性超基性酸性岩岩浆侵入体,120万区域地质图上划分为构造侵蚀中低山区基岩裂隙水。地下水主要赋存在基岩裂隙中,并主要构成浅层潜水,局部赋存在埋藏较深的构造裂隙中而成为脉状裂隙承压水;区内沟谷发育,其间有规模较大的七条水系汇入汉江。雨量受季节性降水影响较强,雨季流量大,旱季几乎断流。沟谷坡降大,径流快。暴雨后洪水时间短,几小时后即大减。据当地气象资料,年降雨量在6061370mm。雨量分布不均匀,其中79月三个月雨量约占全年的42。 4.1.2矿区矿层与含隔水层 矿区亦属于构造侵蚀的中低山地形。流经矿区的地表水体主要为南部的小沟及北部的小河沟,但流量随季节变化较大。小沟河为常年流水,其汇水面积6.0818.24km,流量一般0.05m3/s,最大0.15 m3/s。现场调查地表出露泉水点2处,流量0.014~0.184 L/s,属孔隙含水层和基性超基性裂隙含水层。 按透水性质可将矿区含水层分为第四系坡积冲积孔隙含水层和基性超基性裂隙含水层,其中前者一般分布在沟谷或低洼缘坡地段,厚05m,局部大于5m,其主要靠大气降水和基岩裂隙水补给,富水性较弱;由基性超基性岩构成的裂隙含水层则以地表风化裂隙为主,成岩裂隙和构造裂隙多呈彼此贯通性极差的充填状或闭合状,地表风化带13m不等,故含水性亦较弱。 本矿区最低侵蚀面标高270m,地下水水位标高在250280m之间。矿区地表的地形有利于地下水的自然排泄。矿体及其顶底板系节理裂发育,含水性极弱的变辉石岩,已圈出的Ⅰ矿体最低控制标高为270m(矿体圈定标高为280m,矿体均位于矿区的最低侵蚀基准面以上。矿床充水的含水层又主要是裂隙冲水岩组,富水性极弱,补给条件差,故矿床的水文地质类型属较简单的裂隙充水矿床。 4.1.3矿山开拓方式与采矿方法 矿山开拓方式直进式开拓汽车公路运输方式 采矿方法露天山坡开采 4.1.4采坑的直接与间接充水因素的变化 Ⅰ矿体当矿床开采接近裂隙含水层顶板时,矿床主要充水因素为裂隙水。裂隙水具承压性,承压水头平均标高270m,而矿体的最低开采标高为280m。因此,矿坑中的水可采用向北最低处留一定的排水坡度,让矿坑中的水自然排出。 4.1.5水文地质条件评价 Ⅰ矿体最低开采标高为280m,高于当地最低侵蚀面标高270m。 根据矿区水文地质工程地质勘探规范的划分标准,本矿山为水文地质条件简单的矿床。 4.2 工程地质 4.2.1工程地质现状 矿区山体坡度一般在30左右, 地表基岩的稳固性较好,矿区未发现大的崩塌危岩体与滑坡体。 矿区岩石类型单一,主要为变辉石岩构成的块状类岩石工程地质岩组,矿区位于块状结构类的变辉石岩之中,矿体及其顶底板岩石均属于完整性、稳固性较好的坚硬岩石。 采坑现状,矿体主要边坡为北部边坡和南部边坡。其边坡岩性都为块状变辉石岩构成,边坡角一般为6080,边坡最大高度达50米,现未见滑塌现象。 4.2.2矿山应对工程地质问题的措施 针对边坡安全问题,矿山采取主动降低采场边坡角,采场最终边坡角不大于50,局部岩性较破碎地段最终边坡角更要小于50。要建设好采场的排水系统(尽力采用自排水方法,若无法自排水,应选用水泵抽排法)。 4.2.3工程地质条件预测 因矿体及其顶底板岩性都为块状变辉石岩,其完整性、稳固性较好且较坚硬,只要严格按照矿山开采设计开采,一般不会产生滑塌现象。 4.2.4工程地质条件评价 本矿山属中低山地貌形态简单,矿体及其顶底板岩性都为块状变辉石岩,构造简单,深部裂隙不发育。矿山地下水涌水量有限,且容易疏干,矿体主要位于侵蚀基准面之上。故矿山工程地质条件属简单类型。 4.3 环境地质 4.3.1矿区环境地质现状评价 1、矿区稳定性概况 本区断裂构造不发育,近代表现为稳定的剥蚀阶段,具体表现为中低山地貌。 据国家地震局2015年发布的中国地震动烈度区划(GB18036-2015)将土关垭镇地震烈度划分为Ⅵ预测区,地震峰值加速度为0.05g,震级小于5.0级,对房屋、厂矿设备影响较小。 2、矿区环境地质现状评价 本矿山属中低山地貌形态简单,整个Ⅰ矿体位于当地最低侵蚀基准面标高之上(当地最低侵蚀基准面标高270m),其边坡岩性都为块状变辉石岩构成,边坡角一般为6070,边坡最大高度达50m。 矿山已开采多年矿区环境、地形、植被已有一些破坏,空气有一些污染,地下水污染较小。但现状未见滑坡、崩坍、泥石流、地面塌陷、等地质灾害现象发生,地质环境现状比较好。 4.3.2矿区地质环境预测评估 随着矿山的进一步开采,生产规模的进一步扩大,对矿山环境有进进一步影响。 1、 空气环境 矿山在生产过程中,自穿孔爆破成品运输的各道工序均会产生和排放粉尘,另外矿山爆破产生CO2、NO、NO2、SO2等废气,这些粉尘和废气将对矿山范围内的原有空气环境有一定污染,但其污染程度不会太大。 2、 噪音环境 矿山生产中凿岩爆破、机械设备运转、矿石破碎产生的噪音,
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