磷矿价格 ............................................................................. 2 3 地质资源 ............................................................................ 4 开采概况 .............................................................................. 4 地质概况 .............................................................................. 8 矿石储量 ............................................................................. 19 对地质勘探工作的评价 ................................................................. 25 工程地质 ............................................................................. 26 水文地质 ............................................................................. 28 环境地质特征 ......................................................................... 33 建设期探矿和生产探矿 ................................................................. 34 存在问题与建议 ....................................................................... 35
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大峪口磷矿
2.3.1磷矿价格现状
国际市场磷矿石价格2007年前相对稳定,一般在38~68美元/吨(FOB摩洛哥)或50~60美元/吨(CIF印度),2008年上半年,随着国际市场上硫磺价格的上涨,磷矿石价格也大幅上涨,高达200美元/吨(FOB摩洛哥)。2010年国际磷矿石价格又有大幅上涨,摩洛哥磷矿石已从年初的40~45美元涨到了80~85美元,印度磷矿石的到岸价为100~110美元/吨,价格翻了一倍以上。
国内磷矿石价格各地差别较大,主要决定因素为矿石质量和运距。以标矿(P2O530%)计,2007年底,各地车、船板现货价为:云南出省擦洗矿200~280元/吨;贵州瓮福原矿280元/吨,四川清平原矿240元/吨,湖北宜昌原矿280~350元/吨。2010年下半年前国内磷矿石价格较平稳,但自2010年底来全国磷矿石价格随着国际价格的上扬也开始有较大幅度的上涨,到目前为止上涨幅度达到10%~15%,2011年底宜昌标矿(P2O530%)价格580~600元/吨,2012年11月,贵州标矿(P2O530%)价格为580~600元/吨,宜昌标矿(P2O530%)价格为620~650元/吨。(数据来源“工业和信息化部实时价格监测系统) 2.3.2磷矿价格稳定性及变化趋势
近年来,国家实施“以产顶进”的措施收到实效,化肥生产形势从1999年开始逐步好转。2002年来全行业整体呈增长态势,特别是磷矿石生产出现了产销两旺的喜人局面,磷矿石的销售价稳中有升。
近几年,世界磷矿石产量增速低于需求增长,矿石价格继续处于上升通道。原主要出口国摩洛哥、美国、中国出口量明显下降,导致国际磷矿石价格明显上涨。美国曾经是第二大出口国,因为磷矿开采,现在成为最大的进口国;中国的出口量从最高2001年的491万吨下降到2010年。世界主要磷矿石出口国摩洛哥卡萨布兰卡港船离岸价从2006年的46美元/吨上涨到2010年的110美元/吨。几年来,磷矿石价格在高位上运行。
我国磷复肥和黄磷产能大幅度扩张,对磷矿石需求不断加大,使得磷矿石供给出现失衡。供需存在较大的缺口。随着电力供求矛盾的逐步缓解,黄磷生产开工率将逐步提高,磷矿石供应缺口仍有可能进一步加大,短期内磷矿石价格将稳中有升。
化肥行业的下游为种粮农户,而国家近年来对“三农”的支持力度循序渐进、呈刚性上涨趋势,近期陆续公布的“2009年小麦最低收购价格提价15%”、《国家粮食安全中长期规划纲要(2008~2020年)》、“取消农产品出口关税”等都表现了国家未来保证粮食增产、保护国家粮食安全的坚定决心。由于我国农业已进入肥效边际报酬递减阶段,且未来我国耕地面积增长潜力有限,未来新增1000亿斤粮食的规划只有通过多施用化肥进而提高单产来实现。其次,从1978~2007年长达30年的时间里,我国施肥量呈刚性上涨趋势,从来没有下降过,即使在粮价低迷的1997~2002年,化肥需求也增长了约1.36%。
预计中长期国内磷矿市场价格,将保持相对稳定。其一,磷矿石主要用于制造磷肥,
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大峪口磷矿 作为农用物质,长期大幅上涨的可能性不大。其二,我国大型磷复肥装置的生产成本与国外相比基本相当或更低,且具有地域优势,产品竞争力较强,能够抵御进口产品的冲击,取得预期的“以产顶进”效果,国内外市场份额将会逐步扩大。国内已建起和在建的一批大型磷复肥装置,使高浓度磷复肥的产量已从15年前占磷肥总量的5%上升到2005年的50%,预计2015年的产量将占磷肥总产量的80%,对磷矿石的需求增加。其三,我国磷矿的特点是富矿少、贫矿多,为充分利用资源,国家要求矿山企业必须兼采。中低品位矿石的开采和选矿,将大大增加生产成本,了磷矿石价格的下跌空间。 2.3.3磷矿出厂价格确定
本项目产品为入选中低品位原矿矿,结合全国磷矿石市场价格情况和当地磷矿石实际销售价格,初步确定公司矿山核算价格为: Ph1层原矿310元/吨、Ph3层原矿150元/吨。
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大峪口磷矿 3 地质资源
大峪口矿段自1974年开采至今已有38年,浅部磷矿层已基本开采完毕。目前由湖北大峪口化工有限责任公司组织除皮山露天开采和小规模地下开采,地下开采各矿井的具体分布位置详见图3-1和图3-2。本次可行性研究范围 (以下简称本次可研范围)为滴水崖背斜西翼和背斜东翼W156以南(主要是张家冲向斜两翼)区域。
Ph3和Ph1磷矿层的原开采系统和本次可研范围分界线是不重合的。本次可研范围Ph3矿层东西宽约0.1~km,南北长约1.5~km,面积约2.4km;Ph1矿层东西宽约0.5~km,南北长约1.3~km,面积约2.3km2
大峪口矿段Ph3和Ph1磷矿层原开采系统和本次可研范围分界线矿层标高统计情况详见表3-1。
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大峪口磷矿
图3-1 Ph1磷矿层底板等高线、开采矿井分布平面图
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大峪口磷矿
图3-2 Ph3磷矿层底板等高线、开采矿井分布平面图
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大峪口磷矿 表3-1 Ph3和Ph1矿层原开采系统和本次可研范围分界线标高统计表
Ph1矿层原开采系统和本次可研范围分界线标高统计 序平面位置 标高(m) 号 采矿权边界线—1 25 (W136+294) (W136+294)—2 60 (W144+100) 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 — — — (W144+100)—W154 W154—(W154+150) (W154+150)—(W154+130) (W154+130)—W152 W152—W148 W148—W144 W144—(W140+350) (W140+350)—W144 (W140+350)—(W144+50) (W144+75)—(W148+50) (W148+50)—(W148+130) (W148+130)—(W152+140) — — — 25 25~-5 -5~-85~5 5~50~0 0~-30~-5 -5~-30~5 5~35~15 15~0 0~-22 5 5~55 55 — — — Ph3矿层原开采系统和本次可研范围分界线标高统计 序平面位置 标高(m) 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 采矿权边界线—W148 W148—(W148+280) (W148+280)—(W154+70) (W154+70) (W154+70)—(W152+110) (W152+110)—(W138+330) (W148+90)—(W144+220) (W144+220)—(W144+40) (W144+40)—(W140+160) (W140+160)—(W140+190) (W140+190)—(W140+340) (W140+340)—(W144+250) (W144+250)—(W144+240) (W144+240)—W152 W152—(W156+215) (W156+215)—(W156+230) (W156+230)—W168 75 75~65 65 65~60~65 65~85 85~90~85 65~105 105 105~55 55~107 107~145 145~150 150~85 85~55 55 55~175 175
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大峪口磷矿 地质概况
.1矿区地质概况
大峪口矿段工业磷矿层赋存于陡山沱组(Z2d)白云质、硅质含磷岩系中,磷矿层属于埋藏浅(0~353m,平均121m)、缓倾斜(大多小于30°)、薄至中厚层(厚度4~9m)、低品位(P2O5含量20.05%)、大型(矿资源量162847kt)沉积磷块岩矿床。 .1矿区地层
大峪口矿段地质构造主要是褶皱构造,矿段内出露地层有前震旦系(Anz)变质岩系(片麻状花岗岩)和震旦系上统陡山沱组(Zb1)及灯影组(Zb2)。陡山沱组(Zb1)地层为一套白云质、硅质含磷岩系,厚度127~190m;灯影组(Zb2)地层主要由一套白云岩和含燧石条带白云岩组成,厚度434~500m。
大峪口矿段地层分布情况详见图3-3,陡山沱组含磷岩系层位及其岩性等情况详见图3-4。
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大峪口磷矿
图3-3 大峪口矿段Ph3、Ph2和Ph1磷矿层分布剖面示意图(W144剖面图改编)
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大峪口磷矿
图3-4 陡山沱组含磷岩系综合地层柱状图
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大峪口磷矿 3.2.1.2矿区构造
大峪口矿段地质构造主要表现为一个平缓的褶皱构造,它控制了磷矿层的空间位置和产出形态。这些褶皱构造主要有除皮山向斜、张家冲向斜和滴水崖背斜。
张家冲向斜、滴水崖背斜和除皮山向斜具体位置详见图3-1或图3-2,张家冲向斜和滴水崖背斜在剖面上展布形态详见图3-3。
a) 褶皱 1) 除皮山向斜
位于矿段东部W172~W148线间。轴线走向呈北北西至南南东向展布,长2700m左右。 向斜基本形态为一北窄南宽,向南东倾伏的平缓褶曲。倾伏角北陡南缓,一般在7°~10°之间。
向斜轴面向西倾斜,随着深度的增加,由于西翼的下含磷白云岩(Zb1-1d)厚度的增大,地层倾角变陡,向斜轴位置逐渐向西偏移。
向斜两翼地层产状:东翼倾向220°~240°,倾角12°~20°;西翼倾向70°~90°,倾角12°~34°。
2) 张家冲向斜
位于矿段东部,北起W148线,向南延至莲花山矿段,本矿段可见长度1300m。其基本形态与除皮山向斜相似。亦向南东倾伏,倾伏角7°~10°。
向斜两翼地层大致对称。西翼地层倾向70°~85°,倾角15°~30°;东翼地层倾向210°~230°,倾角10°~20°。张家冲向斜与除皮山向斜轴线在地表水平距离约500m,随着深度的增加,两者距离逐渐缩小。
3) 滴水崖背斜
位于矿段西部,北起W1附近,向南延至莲花山矿段,可见长度约3000m,其延深方向与向斜基本一致。其基本形态为一大体对称,向南东倾伏(倾伏角6°~10°)的背斜构造。
两翼地层产状为:东翼倾向70°~85°,倾角10°~30°;西翼倾向220°~240°,倾角35°左右。
b) 断层
大峪口矿段断裂构造不发育,规模较小。已被发现有9条断层,其中以F74、F71和F75等对矿层有一定影响。
1) F74:位于矿段西部的邓子冲。南起W140线,向北经W144线延至第四系之下,地表可见长度约500m。断层面倾向45°,倾角78°,落差20m左右,为一正断层。在CK14410孔见此断层,Ph3矿层被其错断。
2) F71:位于矿段南部的张家冲(W144~W148线),走向长约200m。断层面倾向北东,倾角85°,落差约20m,亦为一正断层。Ph1和Ph3矿层均被其错断。
3) F75:为一隐伏断层。位于W158线,除皮山向斜轴附近。在CK1582孔中,见断
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大峪口磷矿 层破碎带,Ph2矿层重复出现,推测其为一逆断层,落差约28m。
其余F70、F2均位于矿段北端,且规模较小,对矿层无影响;F65位于矿段西北部(W1线以北),分布于D级储量级区;F72、F73规模均小,对矿层影响不大。 矿床地质特征 .2.1矿层特征
大峪口矿段磷矿层属于硅镁质磷块岩,矿段范围内磷矿层自上而下产出主要有三层:Ph3、Ph2和Ph1,Ph3和Ph1磷矿层为主要磷矿层,Ph2矿层规模小为次要磷矿层,不可采。
本次可研范围Ph3磷矿层属于:埋藏浅(36~353m,平均184m)、缓倾斜(倾角19°)、中厚层状(评价m)、低品位(P2O5含量16.73%)、磷矿资源量54861kt,沉积磷块岩矿床。
本次可研范围Ph1磷矿层属于:埋藏浅(~445m,平均257m)、缓倾斜(倾角21°)、薄层状(平均m)、中低品位(P2O5含量24.33%)、磷矿资源量22739kt,沉积磷块岩矿床。
a) 矿层埋藏特征
1) 矿层的空间位置和产出形态
大峪口矿段磷矿层均出露于地表,原系统地下开采对象主要是浅部的矿层。本次可研范围磷矿层均隐伏于地下,磷矿层的空间位置和产出形态均受到张家冲向斜和滴水崖背斜的控制。本次可研设计开采范围内,Ph3和Ph1磷矿层的产出形态详见图3-1和图3-2。
2) 磷矿层埋深
大峪口矿段Ph3和Ph1磷矿层埋深情况详见表3-2。
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大峪口磷矿 表3-2大峪口矿段Ph3和Ph1磷矿层埋深统计表
区域名称 西采区(背斜西翼) 数值类别 Ph3 最小值 整个 矿区 最大值 平均值 Ph3与Ph1之间距 设计 开采范围(本次可研范围) 最小值 最大值 平均值 Ph3与Ph1之间距 129 353 229 98 0 353 153 86 242 445 327 36 332 161 80 Ph1 0 445 238 Ph3 0 332 109 74 420 241 36 353 184 Ph1 0 420 182 0 353 121 0 445 188 67 445 257 73 东采区(背斜东翼) Ph3 Ph1 3) 磷矿层赋存标高
Ph1磷矿层在滴水崖背斜以东赋存最标高为284m;控制最低标高-186m。背斜西翼,矿层出露最高标296m;控制最低标高为-171m。
Ph3磷矿层在滴水崖背斜以东,矿层出露最高标高为290m,控制最低标高为-70m;滴水崖背斜西翼矿层出露最高标高299m,控制最低标高为-156m。
4) 磷矿层产状
大峪口矿段本次可研范围Ph3和Ph1磷矿层产状详见表3-3。本次可研范围Ph3和Ph1磷矿层倾角区间值(≤12°、12°~45°和≥45°)百分比详见图3-5和图3-6。
表3-3大峪口矿段本次可研范围Ph3和Ph1磷矿层产状统计表
矿层 名称 走向 Ph3磷矿层 160°~340° 背斜西翼、向斜东翼220°~240° 背斜东翼、向斜西翼70°~90° Ph1磷矿层 160°~340° 背斜西翼、向斜东翼220°~240° 背斜东翼、向斜西翼70°~90° 背斜东翼10°~30° 向斜西翼12°~34° 倾向 倾角 背斜东翼10°~背斜西翼≤35° 30° 背斜西翼≤35° 向斜东翼12°~20° 向斜西翼12°~向斜东翼12°~20° 34° 5) 磷矿层倾角区间值百分比
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大峪口磷矿
图3-5 本次可研范围Ph3磷矿层倾角区间值直方图
图3-6 本次可研范围Ph1磷矿层倾角区间值直方图
b) 磷矿层厚度
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大峪口磷矿 大峪口矿段Ph3磷矿层厚度极值(单工程)为1.49~30.80m,平均厚度;Ph1磷矿层厚度极值(单工程)为1.50~11.93m,平均厚度。Ph3和Ph1磷矿层厚度区间值直方图详见图3-7和图3-8。
图3-7 本次可研范围Ph3磷矿层厚度区间值直方图
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大峪口磷矿
图3-8 本次可研范围Ph1磷矿层厚度区间值直方图
c)磷矿层P2O5含量
大峪口矿段Ph3磷矿层P2O5含量极值(单工程)%~23.04%,平均含量16.73%;Ph1磷矿层P2O5含量极值(单工程)%~38.20%,平均P2O5含量24.33%。Ph3和Ph1磷矿层P2O5含量区间值直方图详见图3-9和图3-10。
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大峪口磷矿
图3-9 本次可研范围Ph3磷矿层P2O5含量区间值直方图
图3-10 本次可研范围Ph1磷矿层P2O5含量区间值直方图
d)不可采区分布
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大峪口磷矿 本次可研范围内Ph3磷矿层没有不可采区出现,Ph1磷矿层在张家冲向斜东翼出现了不可采区(即厚度小于区域),不可采区大小为:160~760m×1300m,面积约km2。不可采区分布情况详见平面图3-1和剖面图3-3。 3..2矿石特征
a) 矿石的矿物组成
矿石矿物以均质胶磷矿为主,微晶碳磷灰石和氟磷灰石次之。脉石矿物主要为白云石、方解石、粘土矿物,石英、玉髓、褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿、钾长石等次之。
b) 矿石自然类型及工业类型 1) Ph1磷矿层矿石
矿石自然类型:主要有四种自然自然类型,自上而下为致密状磷矿岩、蠕虫状磷块岩、白云质条带磷块岩和泥质条带状磷矿岩。
上述四种矿石在Ph1矿层中按厚度比为致密状磷矿岩占34%,蠕虫状磷块岩占2%,白云质条带状磷块岩占23%,泥质条带状磷块岩占41%。
矿石工业类型:属硅镁质磷块岩。 2) Ph2矿层矿石
Ph2的矿石类型比较复杂,主要由砂岩和互层状矿石组成,致密状和白云质条带状矿石类型较少见。
3) Ph3矿层矿石
矿石自然类型:有砂岩状磷块岩、互层状磷块岩两种自然类型。
全矿段Ph3工业矿层中,两种矿石类型的厚度比为砂岩状矿石占85%,互层状矿石占15%。
矿石工业类型:属硅镁质磷块岩。矿石化学成分。 c) 磷矿石有益有害组份含量
大峪口矿段磷矿石有益有害组份含量详见表3-4。
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大峪口磷矿 表3-4大峪口矿段本次可研范围磷矿石有益有害组份含量表
磷矿层名称 (Ph1+Ph2+Ph3) 项目 Ph1 表内矿 P2O5 酸不溶物 SiO2 Fe2O3 Al2O3 MgO CaO CO2 F 枸溶性P2O5 体重 Ph2 表内矿 — — — 表外矿 — — Ph3 表内矿 表外矿 24.03 — 表内矿 表外矿 — 备注:上表中数据根据组合分析结果计算得出。
Ph3和Ph1磷矿层中矿石P2O5含量区段值百分比详见图3-9和图3-10。
矿石储量
工业指标
1975年和1979年石油化学工业部化学矿山局分别以“(75)化矿局生字第63号”和1979年3月27日“(79)化矿局地字第47号”文下达的大峪口矿段磷矿层工业指标如下:
a)第一层磷矿Ph1:
边界品位P2O5 ≥15%; 最低工业品位P2O5 ≥22%。 最低可采厚度: ≥; 夹石剔除厚度: ≥。 b)第二、三层磷矿Ph2、Ph3: 表外矿边界品位P2O5 ≥8%; 表内矿边界品位P2O5 ≥15%; 最低工业品位P2O5 ≥15%。 最低可采厚度: ≥;
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大峪口磷矿 夹石剔除厚度: ≥。 详勘报告提交储量和审查储量
由湖北省地质局第八地质大队一分队于1979年9月提交《湖北省钟祥县荆襄磷矿胡集矿区大峪口矿段详细勘探地质报告》(以下简称详勘报告),提交大峪口矿段磷矿储量为162847kt(B+C1+C2)。湖北员会矿产储量委员会于1979年11月以“鄂储字(79)18号”文审查批准,审查批准储量与提交储量相同。详勘报告提交各类别磷矿储量详见表3-5。
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大峪口磷矿 表3-5大峪口矿段详勘报告提交磷矿资源量表
矿层 名称 1979年详勘报告审批储量(kt) 储量类别 B C1 Ph1 C2 B+C1+C2 Ph2 C2 B C1 Ph3 C2 B+C1+C2 B Ph1+ Ph2+ Ph3 C1 C2 B+C1+C2 333 小计 111b 122b 333 小计 1470.50 333 小计 333 111b 122b 采矿许可证范围内保有资源/储量计算结果根据《湖北省钟祥市荆襄磷矿胡集矿区大峪口矿段资源储量核实报告》(2012年2月编制)附表“第一册 块段分割资源储量计算表”中666个块段统计得来,保有资源储量截至日期:2011年11月底。 矿石量 P2O5含 量(%) 采矿许可证范围内保有资源/储量(kt) 资源/储 量类别 111b 122b 资源/储量 0 备注 资源/储量核实情况
2012年2月编制的《湖北省钟祥市荆襄磷矿胡集矿区大峪口矿段资源储量核实报告》中核实的资源储量如下:截止2011年11月底,大峪口矿段保有磷矿资源量1227kt,其中Ph1磷矿层保有资源储量39487kt,Ph2磷矿层保有资源储量1470kt,Ph3磷矿层保有资源储量81690kt。2012年核实的大峪口矿段磷矿资源储量详见表3-5。 设计开采磷矿资源量
.1原开采系统和本次可研范围内保有资源储量
本次设计根据2012年2月编制的《湖北省钟祥市荆襄磷矿胡集矿区大峪口矿段资源储量核实报告》附表“第一册 块段分割资源储量计算表”中666个块段分别计算了原开采系统和本次可研范围内磷矿资源储量。本次可研范围内磷矿资源储量77600kt,原开采系统范围内磷矿资源储量45047kt,原开采系统和本次可研范围内保有磷矿资源储量详见表3-6。
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大峪口磷矿 表3-6原开采系统和本次可研范围保有资源储量表(kt)
矿层名称 Ph3 Ph1 Ph2 合计 本次可研范围 54861 22739 — 77600 原开采系统 26829 16748 1470 45047 全矿段 81690 39487 1470 1227 备注:1.原开采系统为矿山已经开采范围; 原开采系统范围内; :2011年11月底。 .2本次可研范围各中段资源储量
本次可研范围以滴水崖背斜轴为界分两个采区(背斜西翼为西采区,背斜东翼为东采区)计算各中段资源储量。本次可研范围内Ph1、Ph3磷矿层各采区、各中段资源储量详见表3-7和表3-8。
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大峪口磷矿 表3-7 Ph1磷矿层本次可研范围各采区各中段资源量表(kt)
资源中段名称 量 类别 333 175~115 122b 111b 333 115~55 122b 111b 333 55~-5 122b 111b 333 -5~-65 122b 111b 333 -65~122b -125 111b 333 -125~122b -185 111b 333 -185~122b -245 111b 合计 — 资源量 — — — — — — 1129 655 32 2033 1420 6 1606 861 — 9 184 — — — — 8575 西采区(背斜西翼) P2O5 含量中段合计 (%) — — — — — — — — 23.94 24.68 1816 26.31 24.02 24.52 3459 23.04 24.70 24.47 2467 — 24.90 24.47 833 — — — — — — 8575 东采区(背斜东翼) P2O5 含量(%) — 资源量 — — — — — 49 380 842 825 2979 2996 629 2470 697 184 1345 — — 768 — — 141 (一采区+二采区) P2O5 P2O5 P2O5 P2O5 中段合计 资源量 中段合计 含量(%) 含量(%) 含量(%) 含量(%) — — — — — 23.19 24.58 24.99 24.08 23.91 24. 24.71 23.81 23.61 23.22 25.31 — — 25.55 — — — — — — — — — — 49 1509 1497 857 5012 4416 635 4076 1558 184 1994 184 — 768 — — 22739 — — — — — 23.19 24.10 24.86 24.16 23.95 24.60 24.70 24.16 24.08 23.22 25.17 24.47 — 25.55 — — — — — 49 — 49 23.19 24.25 2047 24.55 3863 24.41 24.22 6604 24.32 10063 24.29 24.62 3351 23.74 5818 24.11 24.80 1345 25.31 2178 25.12 — 24.40 768 141 25.55 24.29 768 22739 25.55 24.33
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大峪口磷矿 表3-8 Ph3磷矿层本次可研范围各采区各中段资源量表(kt)
资源量 类别 333 175~122b 115 111b 333 115~55 122b 111b 333 55~-5 122b 111b 333 -5~-65 122b 111b 333 -65~122b -125 111b 333 -125~122b -185 111b 333 -185~122b -245 111b 合计 — 中段名称 资源量 623 1436 717 2567 1290 4 1468 2195 — 925 1011 — 168 234 — 5 46 — — — — — 西采区(背斜西翼) 东采区(背斜东翼) (一采区+二采区) P2O5 P2O5 P2O5 P2O5 P2O5 中段合计 资源量 中段合计 资源量 中段合计 含量(%) 含量(%) 含量(%) 含量(%) 含量(%) 15.94 — — 623 15.94 18.18 2776 17.48 — — — — 1436 18.18 2776 17.43 — — 717 17.43 15.88 938 15.82 3505 15.86 16.72 3861 16.16 2347 16.09 8416 16.88 3637 16.31 12277 19.14 5131 17.43 5135 17.43 16.16 2250 15.83 3718 15.96 16.69 3663 16.48 9555 16.79 20437 17.18 11750 16.77 24100 — 8632 17.97 8632 17.97 16.38 3060 15.88 3985 16.00 16.93 1936 16.67 3803 16.23 6863 16.08 4814 16.38 8799 — — — — — 16.97 5532 15.92 5700 15.95 17.88 402 17.50 267 16.23 5799 15.93 501 17.00 6201 — — — — — 17.16 657 15.95 662 15.96 17.87 51 17.80 — — 657 15.95 46 17.87 708 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 126 16.67 — — 42172 16.75 — — 54861 P2O5 含量(%) 17.48 16.65 17.07 16.21 16.03 16.08 — 16.73
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大峪口磷矿 .3保安矿柱量计算
本次可研范围内保安矿柱量包括:本次可研范围和原开采系统之间的隔离保安矿柱、进风竖井(1号)和回风竖井(2号和3号)、红旗渠的保安矿柱量,共计4439kt。保安矿柱量详见表3-9。
表3-9 本次可研范围各采区保安矿柱资源量估算表(kt)
矿柱 类别 原开采系统和本次可研范围边界线之间 隔离保安矿柱 进风井(1号)、回风竖井(2号和3号) 保安矿柱 矿层 名称 Ph1 Ph3 小计 Ph1 Ph3 小计 Ph1 红旗渠 保安矿柱 Ph3 小计 Ph1 合计 Ph3 小计 矿柱矿量 (kt) 1554 1358 2912 204 171 375 623 529 1152 2381 1358 4439 对地质勘探工作的评价
勘探工作概况
a) 勘探类型
大峪口矿段于1973~1979年由湖北省地质局第八地质队进行详细勘探。勘探类型如下:
Ph1矿层稳定区(W154线以南的东西部矿层)定为Ⅰ类型;矿层不稳定区(W154线以北及南段中部)为Ⅱ-Ⅲ类型。Ph3定为Ⅰ类型。
b) 勘探网度:
Ph1稳定区及Ph3:B级400m×200~300m;C级800m×400m。不稳定区:B级200m×100~150m;C级400m×300m。
c) 实际工程控制网度:
1) Ph1稳定区:B级200~400m×130~270m,C级400~800m×260~340m。不稳
定区:C级200~400m×100~220m。
2) Ph3:B级400m×120~290m;C级400~800m×330~430m。 d) 勘探手段及其工程量
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大峪口磷矿 勘探手段:地表槽(井)探,深部钻探。
完成主要勘探工程量:浅井15(个);探槽96(个);岩芯钻探13298/69(米/孔);抽水试验6/3(层/孔);化学分析样品4380件。 资源/储量核实情况
大峪口矿段自1979年提交详勘报告以来,共进行了三次资源储量核实和一次矿坑涌水量估算论证:
a) 《湖北省钟祥市荆襄磷矿胡集矿区大峪口矿段二○○六年度矿产资源储量检测地质报告》;
b) 《湖北省钟祥市荆襄磷矿胡集矿区大峪口矿段二○○八年度矿产资源储量报告》; c) 2011年11月提交了《钟祥市大峪口化工有限公司大峪口矿段矿坑涌水量估算论证说明书》;
d) 2012年2月编制的《湖北省钟祥市荆襄磷矿胡集矿区大峪口矿段资源储量核实报告》。
大峪口矿段磷矿资源储量详见表3-5。 对详勘报告及资源储量核实报告的评述
根据详勘报告及资源储量核实报告,可以得出如下结论:
a) 查明大峪口矿段为一平缓的褶皱构造;断裂构造不发育。较详细地控制了滴水崖背斜、张家冲向斜和除皮山向斜的构造形态。
b) 查明了大峪口矿段磷矿层赋存时代、层位、层数和主要、次要工业矿层;详细控制了主要工业矿层Ph1、Ph3沿走向、倾向的边界。
c) 确定了主要磷矿层Ph1、Ph3的产状、形态、厚度和分布范围。
d) 在研究各磷矿层不同矿石自然类型的基础上,划分了磷矿石的工业类型;研究了各种自然类型矿石的矿石矿物、脉石矿物的物质组成和嵌布特征。
e) 对磷矿层Ph1、Ph3分别采取了混合试样,进行了(实验室规模)可选性评价试验。 f) 资源储量核实报告对开采现状进行了核查,对已采资源储量进行了统计核实和套改。
g) 对大峪口矿段各矿坑排水量和相邻矿段排水量资料进行了收集整理和研究分析,对本次可研范围矿坑涌水量进行了重新估算论证。
h) 详勘报告及资源储量核实报告所附的图纸资料基本齐全。 综上所述,详勘报告及资源储量核实报告可作为矿山开采设计的依据。
工程地质
顶底板围岩岩性
a) Ph1磷矿层顶底板围岩
Ph1磷矿层顶板围岩岩性为含磷白云岩。含磷白云岩之下为Ph1磷矿层表外矿,表
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大峪口磷矿 外矿厚度为1.00~,含P2O5一般8%~10%。 Ph1磷矿层底板围岩岩性为含锰白云岩和页岩。
b) Ph3磷矿层顶底板围岩
Ph3磷矿层顶板围岩岩性为含磷白云质泥灰岩,含磷白云质泥灰岩之下为Ph3磷矿层表外矿,表外矿厚度0~4m,一般1.00~,含P2O5一般8%~10%。
Ph3磷矿层底板围岩岩性为含磷白云质泥灰岩,含磷白云质泥灰岩之上为Ph3磷矿层表外矿,表外矿厚度一般0~3m,含P2O5 8%~11%。
Ph1和Ph3磷矿层顶底板围岩、厚度和物理力学性质详见图3-11。
图3-11 Ph1和Ph3磷矿层顶底板围岩岩性及物理力学性质图
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大峪口磷矿 磷矿层的矿石松散系数为1.63~2.18,该值偏大,导致偏大的主要原因是磷矿石已被半风化。由于本次设计开采范围为深部磷矿层,设计认为磷矿石松散系数取最小值()较为符合实际。
矿石安息角:2008年资源储量核实报告推荐的为38°,本次设计矿石安息角为38°。 顶、底板围岩稳固性
Ph1磷矿层顶板围岩(含磷白云岩)岩石稳定性好,节理裂隙发育地段稳定性较差。Ph1磷矿层底板围岩(含锰白云岩和页岩)稳定性较好。但含磷页岩层理发育,多闭式节理,质软易风化,遇水稍有膨胀性,稳定性较差。
Ph3磷矿层顶板和底板围岩均为含磷白云质泥灰岩,岩石稳定性好。
水文地质
由于滴水崖背斜及向斜(张家冲向斜、除皮山向斜)的存在,以滴水崖背斜轴线为分界线,可将大峪口矿段划分为两个联系不密切的水文地质分区:滴水崖背斜西翼和东翼两个分区。这与本次设计开采分区(背斜西翼为西采区、背斜东翼为东采区)基本对应。
滴水崖背斜西翼补给来源于降雨外,还有龙会山、王集等矿段地下水的径流区,而背斜东翼(向斜地段)的主要补给来源于大气降雨,地下水来源不足,富水性远较背斜西翼为弱。矿段内断裂构造不发育,并远离地表水体,水文地质条件属简单~中等类型。 地形地貌及气象特征
大峪口矿段为丘陵地形,一般标高在100~420m之间,最高点为中部的龙会山,标高417m,最低100m(周家冲附近),最大相对高差317m,一般相对高差200~250m。整个地形呈中间高,四周低,西北部高,东南部低。山脉走向呈北北西—南南东的带状分布,构成东西分水岭,U形谷,圆山顶,坡角一般都小于30°。
大峪口矿段东部是汉江,与矿区距离大于10km,基本与矿区平行呈北南展布。矿区中段的西部有峡卡河水库,水库的主体位于志留系隔水体中,矿区北端有蛮河,南端有浰河。蛮河及浰河都汇入汉江。
峡卡河水库为矿区西部唯一的地表水体,坝址标高,溢洪道标高128m。最大溢洪量为3/s。正常库容量为1850万m3,最大库容量为2345万立方米。一九七六年在水库南端潭树洼开凿了一条红旗渠,为胡集供水。该渠从峡卡河水库南面的潭树洼子开始,向南到碑亭子则转向北东进入寒武系地层与隧道相接,隧道横切奥陶系、寒武系、震旦系及中元古界地层(W156~W154间),至大峪口矿段W155线东端流出,该处硐底标高为。2011年9月15日在水渠流经矿段的入口处浮标法测得流量为3/s,经调查访问最大排水量7~7.5m3/s。 含水层和隔水层特征
大峪口矿段含水层地层主要有:震旦系上统灯影组(Z2dn)白云岩、震旦系下统陡山沱组(Z1d)下含磷白云岩,隔水层主要有:陡山沱组(Z1d)上含磷白云质泥灰岩和中古元
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大峪口磷矿 古界(Pt2k)片麻状花岗岩,各含(隔)水层地层与矿层的位置关系详见图3-4。
大峪口矿段含水层和隔水层特征如下:
a) 片麻状花岗岩(Pt2k):上部强风化带节理发育,含弱节理裂隙水,下部弱风化带节理发育很少,闭合状为隔水岩体,形成东边的隔水边界。
b) 底砾岩(Z1d1-1):砾石成份有花岗岩及石英,由白云质、泥砂质胶结紧密。节理发育很少,为隔水层,厚2~4m。
c) 含锰白云岩及页岩(Z1d1-2+3):含锰白云岩与页岩,两种岩性都不稳定,相互变化代替。1979年9月提交的《湖北省钟祥县荆襄磷矿胡集矿区大峪口矿段详细勘探地质报告》(以下简称《勘探报告》)中描述该段节理不发育,时有溶蚀针孔,含水极弱。但从2008~2009年,对大峪口矿段开展了接替资源勘查时向深部延深钻探的情况看,含锰白云岩节理较发育,节理面较普遍地呈现黄—褐色,有较多的溶蚀现象,但多为小溶孔或蜂窝状溶蚀,应为含中等岩溶裂隙水,厚10~15m,为Ph1矿层的直接底板。
d) 下含磷白云岩(Z1d1-4,含Ph1磷矿层):节理较发育,一般节理间距小于40cm,节理面普遍黄色或褐色,岩溶发育,以小型溶蚀为主,如1cm左右的溶孔或蜂窝状、海绵状溶蚀。大型溶蚀偶尔有之,如张冲矿井在标高55m处,遇本层的溶洞发生突水,造成矿坑淹水深度达1m左右,用三台水泵排水10天才恢复正常生产。本层在ZK15210在-600m以下岩溶发育。综合本层在区内的泉水流量(3.2~23.57L∕s),钻孔抽水的单位涌水量(q﹥∕),矿坑开拓遇突水等情况,本层定为中等岩溶裂隙水,为Ph1矿层的直接顶板,是矿床充水的主要含水层。厚20~35m,为Ph1矿层的直接顶板。
e) 第二磷矿层Ph2(Z1d2-1)、下含磷白云质泥灰岩(Z1d2-2)、第三磷矿层Ph3(Z1d2-3)、上含磷白云质泥灰岩(Z1d2-4):节理发育较少,一般节理间距大于60cm,且节理面绝大部分新鲜。未见岩溶现象,定为含弱节理裂隙水,厚42~87m。
f) 第四磷矿层Ph4(Z1d2-5)、白云质泥灰岩(Z1d2-6):泥质成份较多,且有少量碳质,较软,节理发育较少,节理间距一般大于60cm。节理面绝大部分新鲜,很少见到黄色或褐色节理面,弱含水,厚39~47m。
g) 灯影组(Z2dn):为白云岩及含燧石条带白云岩,节理发育不均匀,节理间距由小于10cm~大于50cm,节理面黄色及褐色者较普遍,岩溶较发育。2008年~2009年施工的12个钻孔中,有五个孔有程度不同的溶蚀现象。尤其是ZK1685,孔深在140m以上就有7个溶洞,溶洞高度由~5.34m。岩溶的发育深度从ZK15210来看,到-600m还有岩溶发育,但岩溶发育很不均一,厚48~58m。 断裂构造的的富水性和导水性
大峪口矿段断裂构造不发育,并远离地表水体,断裂构造的的富水性和导水性差。大气降雨主要是沿裸露基岩节理裂隙和层理下渗补给地下矿坑。 矿坑涌水量预测
钟祥市荆襄磷矿胡集矿区大峪口矿段(原开采系统开采区各矿井)及相邻矿段实际涌
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大峪口磷矿 水量统计情况详见表3-10。大峪口矿段各采区-65m标高上下段正常涌水量和最大涌水量详见表3-11。
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大峪口磷矿 表3-10 钟祥市荆襄磷矿胡集矿区大峪口矿段(各矿井)及相邻矿段实际涌水量统计表
矿段 名称 矿井 名称 涌水量 类别 3(m/d) 最大 2222 大 峪 口 张 冲 最小 正常 平均 黑山 (采Ph1) 平均 22 8787 294 770 10 10920 4940 15860 14400 45043 5000 — 实测日最大值 时段平均;2009年只有1-5月排水记录 年平均值;2009年只有1-5月排水记录 实际排水量:196~392 m/d 实际排水量:70~1470 m/d 张冲和黑山矿井平均值之和 开拓巷道-100m水平 开拓巷道-75m水平 柴湖和虎山矿井平均值之和 开拓巷道-120m水平 开拓巷道-200m水平 332005 年 9月28日 2006 年 8月5日 2007 年 8月3日 2008 年 8月3日 2009 年 — 备注 日期 矿段合计 柴湖 龙 会 山 虎山 平均 平均 矿段合计 放马山 熊家湾 实际 实际
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大峪口磷矿 表3-11 大峪口矿段各采区-65m标高上下段涌水量估算表
涌水量(m3/d) 采区 名称 涌水量 类别 正常涌水量 最大涌水量 正常涌水量 最大涌水量 -65m以上(计算至-65m标高) 7278 35486 1865 9095 -65m以下(计算至-245m标高) 12606 51306 2832 11528 西采区 (背斜西翼) 东采区 (背斜东翼即向斜) 备注:-65m标高以下涌水量包含了-65m标高以上涌水量。
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大峪口磷矿
图3-12 大峪口矿段及相邻矿段实际和预测涌水量分布图
环境地质特征
区域的稳定性
本区位于上扬子准地台坪鄂中褶皱区钟祥褶皱带之乐乡关地垒中部。
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大峪口磷矿 据《湖北省地震史资料汇考》记载,本区未有地震历史记录。2008年5.12四川省汶川8级地震呈波及本区,地震时房屋、桌椅摇摆。经过查阅《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),境内地震动峰值加速度,周期特征0.35s。
根据《地壳稳定性等级与地震指标》,凡震级Ms<5.5级,烈度<Ⅶ度的地区属于稳定区,依此标准,本区属稳定区。 环境地质现状评价
大峪口矿段由于长期开采,不可避免的会引发一些环境地质问题,主要表现在长期强排水造成的影响。
a) 地下水水位的降低明显:据原大峪口勘探报告资料显示,矿山开采前大峪口矿段的地下水位灯影组与陡山陀组不同,灯影组水位标高145~162m,平均。陡山陀组116~125m,平均。现在经过矿山长期排水水位下降到标高+。较原灯影水位下降了,比原陡山陀组水位降了。且现在灯影组与陡山陀组的水位相同。目前矿段的水位比北端蛮河70m的标高低,比南端浰河水位50m标高低。矿山开采前为地下水补给蛮河和浰河的地表流水,目前情况刚好相反,地表水有不同程度的补给地下水。
b) 排水降落漏斗的的形成:由于矿区周边的泉水已于1997年干涸,矿区周边的泉与大峪口矿坑±0m的排水池平距有些大于3000m。说明矿山的长期排水已经造成了地下水区域性下降。它的影响范围:东边到前震旦系的隔水边界,南、北两头,因两头都有矿坑排水,自然也是下降,西边进入志留系的下部。矿山排水在大峪口地段会引起地面塌陷与沉降。
环境地质预测
随着矿山开采规模的扩大,上述区域地下水位下降、地下水降落漏斗扩大引起的地面塌陷等现象也会加剧。 环境地质类型
本区地下采矿强排水会引起区域地下水位下降,井泉干涸,造成局部地段地表变形,而且选矿产生的废水可能对地下水及地表水产生污染。
3.8建设期探矿和生产探矿
3.8.1建设期探矿
原开采系统已经将浅部勘探程度较高的磷矿层开采完毕,本次可研范围大规模正规开采对象是深部勘探程度较低的磷矿层,因此,建设期需要探矿和探水(原开采系统老隆积水)。
预估建设期地质勘探费用约200万元(含探矿设备费用)。 3.8.2生产探矿
生产探矿工程费用约50万元/年。
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大峪口磷矿 3.8.3人员配设
人员配置见第13章组织机构与人员配置表。
存在问题与建议
a) 大峪口矿段在浅部已经形成很多采空区,由于历史原因目前尚不知这些采空区的详细位置和分布范围。这些采空区均位于本次可研范围上部,在进行大规模地下开采(本次可研范围)时,存在采空区垮塌、采空区内积水突水(或透水)等发生安全事故的风险。因此,建议在进行大规模开采之前,详细圈定采空区的详细位置、分布范围和积水情况,并采取相应处理措施以确保下部本次可研范围开采安全。
b) 深部(本次可研范围内)的Ph1矿层厚度变化较大,而且出现不可采现象,但不可采区的工程控制网度较稀。建议建设期探矿和生产探矿要超前于开拓和采准巷道的掘进。
c) 根据往年统计的数据,矿坑涌水量日最大值一般均出现在8月初,建议矿山在8月初要特别注意天气预报,做好防洪排水准备工作。
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