珊瑚矿采矿方法方案论证g116.doc

1 111 广西桂华成有限责任公司 珊瑚矿急倾斜极薄 薄矿体采矿方法 方 案 论 证 长沙矿山研究院有限责任公司 国家金属采矿工程技术研究中 心 2013 年 12 月 2 111 长沙矿山研究院有限责任公司 董事长 徐必根 总经理 殷志伟 主管副总经 理 陈忠毅 总 工 程师 周爱民 科研产业部 尹贤刚 采矿工程中 心 宋嘉栋 项目负责人 李向东 1 111 主要研究人员 长沙矿山研究院有限责任公司长沙矿山研究院有限责任公司 李向东 万 兵 周益龙 张 宝 李 强 李永辉 郑伯坤 江飞飞 盛 佳 审审 核核 包东曙 李向东 万 兵 I 111 目录 第一章 前言 1 1 1 企业概况 1 1 2 项目的主要研究内容 1 1 3 采矿方法方案研究的主要依据与原则 3 第二章 地质概况及开采技术条件 5 2 1 矿区自然地理 5 2 2 矿区地质 6 2 2 1 地层 6 2 2 2 构造 7 2 2 3 岩浆岩 7 2 3 矿床地质特征 8 2 3 1 矿床赋存特征 8 2 3 2 矿物特征 11 2 3 3 矿石结构构造 13 2 3 4 钨 锡及有益组分 14 2 4 矿山资源储量 17 2 5 矿床水文地质 19 2 5 1 主要含水层 19 2 5 2 水文地质条件 21 2 6 开采技术条件 22 第三章 矿山开采现状分析 24 3 1 矿山开采现状 24 3 1 1 矿山开采基本情况 24 3 1 2 现行采矿方法简述 25 3 2 井下采矿存在的问题 26 II 111 第四章 采矿方法方案论证与优选 28 4 1 急倾斜极薄 薄矿体采矿技术现状 28 4 1 1 浅孔留矿采矿法 28 4 1 2 削壁充填采矿法 30 4 1 3 上向分层充填采矿方法 32 4 2 急倾斜极薄 薄矿体采矿技术的发展趋势 32 4 3 极薄矿体采矿方法初选 33 4 3 1 削壁充填采矿法 方案 方案 33 4 3 2 机械化连续削壁充填采矿法 方案 41 4 3 3 削壁充填留矿采矿法 方案 46 4 3 4 上向水平分层充填采矿法 方案 51 4 3 5 浅孔留矿采矿法 方案 55 4 4 薄矿体采矿方法初选 59 4 4 1 上向水平分层充填采矿法 方案 59 4 4 2 浅孔留矿采矿法 方案 64 4 5 极薄矿体 薄矿体采矿方法初步比较分析 68 4 6 极薄矿体 薄矿体采矿方法模糊综合评判 72 4 6 1 模糊综合评判法简述 72 4 6 2 极薄矿体采矿方法方案模糊决策法优选 76 4 6 3 薄矿体采矿方法方案模糊决策法优选 78 4 7 极薄矿体 薄矿体采矿方法的经济效益对比分析 79 4 7 1 极薄矿体采矿方法经济效益对比分析 80 4 7 2 薄矿体采矿方法经济效益对比分析 84 4 8 珊瑚矿采矿方法方案论证与优选结果 85 第五章 经济效益 87 5 1 采矿工艺改造后企业经济效益 87 5 2 不同厚度矿块开采经济效益分析 89 5 3 盈亏平衡及敏感性分析 94 5 3 1 盈亏平衡分析 94 III 111 5 3 2 敏感性分析 95 第六章 结论 97 1 111 第一章 前言 1 1 企业概况 广西桂华成有限责任公司于 2003 年 1 月改制设立的国有独资公司 是一家专 业从事钨金属的探 采 选及深加工业务的大型矿山企业 2008 年经自治区国资 委批准 广西桂华成有限责任公司整体进入广西平桂飞碟股份有限公司 目前为 中国有色集团 广西 平桂飞碟股份有限公司的全资子公司 注册资本 7000 万元 年处理矿石 33 万吨 产钨精矿 65 1600 吨 锡精矿金属吨 350 吨 公司主要产品有钨精矿 锡精矿 其中黑钨精矿荣获国家银质奖 公司拥有 得天独厚的矿产资源 主体矿山珊瑚钨矿 已经取得了 3 平方公里面积的采矿权 和 40 平方公里的探矿权 其资源以钨 锡为主 伴生铜 锌 金 银等元素 现 已经探明的保有钨锡金属储量 21 万吨 黑钨储量在全国单个矿山中排名第一 是 中国目前质量最好的黑钨精矿生产基地之一 珊瑚矿开采历史悠久 自 1950 年 5 月 由平桂矿务局组织露天开采 1960 年转入井下生产 并于 1972 年 12 月开始长营岭采选的初步设计 1981 年 11 月 采选投入使用 1993 年 5 月 因钨锡金属价格较低等原因而暂停开采 2006 年 7 月 企业恢复生产 目前 平硐 主副竖井 主副斜井 联合方式开拓 中央进风两翼抽出式通风 系统 采矿方法为浅孔留矿法 恢复生产后规模为 33 0 万 t a 井下生产中段有 175m 125m 75m 35m 5m 中段 其中 75m 35m 5m 中段是主采中段 深 部副斜井及主斜井正在进行下延作业 55m 中段正在进行开拓作业 选矿由粗选 重选 精选段组成 产品主要有黑钨精矿 WO3 65 锡精矿 Sn 51 80 钨 锡精矿 WO3 38 Sn 54 1 2 项目的主要研究内容 珊瑚矿开采范围内矿石与围岩稳固 以急倾斜极薄矿体为主 占总矿矿量的 63 总金属量的近 80 矿体平均厚度 0 42m 钨平均品位 0 887 锡品位 0 313 矿山采用地下方式进行开采 采矿方法为浅孔留矿法 安全条件较差 贫化损失指标较高 据初步统计 开采 0 8m 的极薄矿体时的回采损失率在 15 30 贫化率 40 80 2 111 为了降低珊瑚矿的贫化和损失 提高珊瑚矿金属回收率 改善企业长期经济 效益 广西桂华成有限公司委托长沙矿山研究院有限责任公司开展 珊瑚矿极薄 矿体降贫损增效益关键技术研究 以寻求合理 经济 安全 高效的开采工艺方 法 降低贫化损失指标 提升企业综合效益 实现企业可持续发展目标 主要研究内容包含以下几方面 专题一 极薄矿体低贫损采矿方法试验研究 1 开采技术条件及现状分析 2 现有采矿方法技术经济指标分析研究 3 采矿方法方案论证与优化选择研究 4 采场结构参数优化研究 5 采矿设备配套及优化研究 6 低贫损落矿等回采工艺技术研究 7 采场支护方式及其工艺技术研究 8 相邻矿体回采顺序研究 9 采场通风优化技术研究 10 采矿方法现场工业试验研究 专题二 200m 水平以上开拓采准工程优化及开采能力提升研究 1 地质资源与开采现状分析 2 开采范围与首采区分析研究 3 合理生产能力及同时开采区采场数的确定研究 4 采矿回采过程优化分析研究 5 开拓采准方式的选择 布置及优化设计研究 6 采掘作业计划编制优化研究 7 采矿作业计划编制优化研究 8 现行矿山 8 大系统对未来实施研究成果的适应性论证 专题三 采空区处理及充填技术研究 1 充填材料选择与基本性能试验研究 2 充填材料配合比试验研究 3 充填材料输送性能研究 4 采掘废石 尾矿充填平衡研究及充填工艺方案设计研究 5 空区处理方案研究 6 采空区充填工艺试验研究 3 111 经采矿工艺 生产系统 充填方法等研究开发完成后 以期达到以下目标 1 矿山生产规模 33 万吨 年 2 最终研究成果选定的采矿方法的采矿成本 包含采准 切割 落矿及 中段运输 300 元 吨 3 出窿矿石贫化率 35 4 回采损失率 10 5 采掘废石 细粒选矿尾矿与井下空区充填实现平衡 其中 150 目粒 级重精选尾矿 年约 10 万吨 全部回填井下采空区 1 3 采矿方法方案研究的主要依据与原则 1 广西桂华成有限责任公司与长沙矿山研究院有限责任公司于 2013 年 8 月签订的 珊瑚矿极薄矿体降贫损增效益关键技术研究 技术开发 委托 合同 以下简称 合同 2 广西矿通地质勘查有限责任公司提交的 广西钟山县珊瑚长营岭钨锡 矿矿产资源储量核实地质报告 3 广西工业建筑设计研究院所作的 广西桂华成有限责任公司珊瑚矿恢 复开采工程初步设计 4 国土资源部颁发的 采矿许可证 证号 1000000620089 5 广西桂华成有限责任公司珊瑚矿提交的新地质储量信息 6 矿山现场收集其它相关技术资料 7 认真贯彻执行 矿产资源管理法 土地法 安全生产法 环境 保护法 及职工安全卫生和劳动保护条例等法律法规及相关技术规程 8 以安全生产为前提 以经济效益为中心 做到安全生产与经济效益的 合理安排 统筹兼顾 9 避免大的地压灾害 降低开采活动对地下采矿活动以及地表环境的影 响与破坏 10 根据桂华成有限责任公司珊瑚矿开采现状 充分利用矿山现有设施 设备和工程 减少建设投资 11 在保证稳定和可靠前提下 尽量采用国内外先进 高效 节能的新工 艺 新技术 新设备 提高开采机械化装备水平 12 采矿方法方案及矿床开采规划应适应性强 并结合整体考虑 既要注 重近期生产 又要兼顾长远发展 4 111 13 重点满足生产能力和降低矿石的贫化损失要求 在此基础上有效控制 采矿成本 攻克矿山生产面临的 降贫损增效益关键技术 难题 14 实现井下生产废石不出坑以及尾矿 150 目粒级 约 10 万 t a 充填 井下采空区的无废绿色化矿山开采目标 15 认真贯彻执行上述法律法规 规程 合同等 精心设计研究 根据矿 山现状 最大程度地挖掘珊瑚矿生产潜力 贫富兼采 确保在达到 33 万吨的采选 能力前提下 采矿方法方案及矿床开采整体规划能达到投资省 生产稳定可靠 并改善采矿损失贫化和选矿回收率等各项技术经济指标 效益最好的目的 5 111 第二章 地质概况及开采技术条件 2 1 矿区自然地理 珊瑚矿位于钟山县珊瑚镇境内 其地理中心坐标 东经 111 21 13 北纬 24 20 02 矿区距广西桂华成有限责任公司本部约 60km 距钟山县城 30km 距桂 梧高速公路入口处约 20km 由该入口往北往桂林约 200km 柳州 370km 南 往贺州市 60km 梧州 200km 东往广州约 370km 均有公路相通 交通较为便利 原材料运进和产品运出方便 见图 2 1 图 2 1 矿区交通位置 珊瑚矿矿区属丘陵 半封闭盆地地形 地处桂东地区 与广东 湖南相邻 属低山地貌 海拔最高标高为 606 4m 一般标高为 500 250m 相对高差 6 111 300 400m 平坦地区平均海拔标高为 230m 矿区地处中亚热带 属亚热带潮湿 温暖气候区 阳光充足 雨量充沛 湿凉适度 寒暑适宜 年平均气温 20 C 年 降水量 1500 2000mm 每年 5 8 月为雨季 10 1 月为枯水期 建设用木材可以在当地采购 钢材 水泥可在钟山县等地购买 2 2 矿区地质 2 2 1 地层 矿区地层主要有下泥盆统莲花山组 D1l 和那高岭组 D1n 中泥盆统郁江 组 D2y 和东岗岭组 D2d 上泥盆统桂林组 D3k 由老至新详述如下 1 下泥盆统莲花山组 D1l 1 下段 D1l1 为灰白色 浅褐灰色和紫色厚层状含砾砂岩 厚 40m 2 中段 D1l2 下部为紫红色巨厚层泥质粉砂岩 中部为紫色 灰色厚层 石英砂岩 局部夹白云质灰岩 上部为紫红色页状砂岩夹少量厚层状砂岩 厚 110 182m 3 上段 D1l3 为浅紫红色中厚层状砂岩和泥质粉砂岩夹页岩及白云岩 厚 115m 2 下泥盆统那高岭组 D1n 1 下段 D1n1 下部为灰黄色页岩夹中厚层或薄层灰岩及白云岩 其底部 见有紫色页岩 上部以紫红色厚层状页岩为主 其底部见有一层 1m 厚的泥质砂岩 厚150m 2 上段 D1n2 为灰黑色 青灰色薄 厚层灰岩和泥灰岩夹少量页岩 顶 部为钙质页岩 厚 40 90m 3 中泥盆统郁江组 D2y 1 下段 D2y1 下部为青灰 灰色 厚 中厚层泥质砂岩夹页岩 石英砂 岩 上部为青灰色砂质页岩 厚 175 200m 2 上段 D2y2 下部主要为泥质砂岩 石英砂岩夹泥质条带 上部为紫色 灰黄色页岩夹泥灰岩和扁豆状灰岩 有两层具鲕状结构的铁质砂岩 4 中泥盆统东岗岭组 D2d 1 中下段 D2d1 2 为灰 灰黑色 厚 中厚层灰岩夹白云质灰岩 底部 见夹几层泥质灰岩 厚 85m 2 上段 D2d3 为灰 灰黑色微结晶的中厚层状灰岩 顶部有一层夹燧石 7 111 条带薄层状灰岩 厚 95m 5 上泥盆统桂林组 D3k 为灰色 微结晶 具鲕状结构的厚层夹中厚层灰岩 其底部见有一层 1m 厚 的砾状泥质灰岩 厚 160m 2 2 2 构造 1 褶皱 珊瑚钨锡矿床位于葫芦岭背斜南东冀与珊瑚向斜南端急剧转弯交替地带 处 于岩层急剧变陡部位 由于构造应力高度集中 形成了异常发育的成矿裂隙 以 剪切裂隙为主 延展又长又深 构成走向 30 的剪裂带 矿床范围内北东东向雁行褶皱成群分布 并有规律地呈右行式排列 轴向 65 85 均向北东东向倾伏 倾伏角约 20 属于旗岭北斜的次级褶皱 雁行褶 皱群与剪裂带相伴生 剪裂带切割雁行褶皱群 与褶皱轴约成 30 的交角 不因褶 皱而改变方向 是矿田构造不同发展阶段构造变形的产物 2 断层 区内断层较为发育 按走向可分为北西组 近南北组 近东西组 北东组 尤以北西组最为发育 均属成矿后断层 规模较大的断层有 1 猪鼻冲断层 F17 由 2 条或 3 条平行的断裂组成 断裂带宽约 20 30m 长约 2km 倾向 40 55 倾角 45 65 在走向上具膨大缩小特征 往深部具有产状变缓 宽度增大的趋势 在力学性质上该断层总体上以压扣性为 主 但在局部地段可见到张扣性角砾岩沿压扣性断裂带分布的现象 也可见到叠 加的晚期形成的压扣性断裂带中的挤压透镜体 是张扣性角砾岩改造而成的现象 这说明早晚期两次压扣性活动之间存在着一次张扣性活动 故该断层呈压剪 张扣 压扣性质 2 桂棕冲断层 F27 由数条大致平行的断裂组成 断裂带宽约 50m 长 约 1 5km 走向 310 倾向北东 倾角 50 60 3 石灰山断层 F1 该断层延伸超过 4km 主断裂带宽 20 60m 最大可 达 80m 以上 总体上走向 20 40 倾向南东 倾角 25 55 上述断层 水平断距一般为数十米 由于断层滑动方向与矿体倾斜方向相接 近 故对矿床的破坏不大 2 2 3 岩浆岩 矿区内出露的岩浆岩仅有盐田岭花岗岩 呈岩株产出 分布于葫芦岭背斜的 8 111 南部 距长营岭矿床约 4km 岩体由地表相距约 300m 的两个小岩株组成 出露 面积约 0 14km2 岩株为一受几组断裂控制呈锯齿状插入围岩的上大下小的拳状岩 筒 深部向南向北倾伏 岩石为等粒的细 中粒结构 普遍遭受不同程度的云英 岩化 其矿物组成以石英 绢云母 白云母为主 石英矿物含量约 35 45 呈半透明不规则粒状 粒径一般 1mm 也有 1 3mm 的 个别达 4 5mm 常见有包裹或交代绢云母 白云母的现象 绢云母 白云母矿物含量为 55 65 呈灰白色片状或鳞片状 由正长石蚀变而成 有 时可见其呈长石的假晶 长石极少 并多已风化为高岭石 副矿物以萤石 黄玉 和锡石为主 次为锆石 白钨矿 黄铁矿 闪锡矿 黄铜矿 辉锑矿 毒砂和磁 铁矿等 另外 据地 物 化探综合资料推断 在长营岭和松宫两处深部存在有隐伏 花岗岩体 2 3 矿床地质特征 2 3 1 矿床赋存特征 该矿床属热液气化高温钨锡石英脉型矿床 珊瑚钨锡矿田位于回龙向斜南部 将军岭背斜东部和公会向斜北端 处于主要构造线的收敛聚集地带 矿化范围 北起石墨冲 西至金盆地 南起大冲山 北至凤尾村 面积约 80km2 1 矿床空间分布与规模 矿床分布于长营岭东坡 主要脉组位于山麓地带砂 页岩与灰岩接触线附近 的岩溶凹地中 矿床上部赋存于中泥盆统东岗岭组灰岩和郁江组砂 页岩内 下 部延深至那高岭组页岩和莲花山组砂 页岩中 矿体充填于走向北东 倾向南东 和北西的剪切裂隙中 矿化面积约 2km2 矿带延长 2500m 北至 18 线 南至 31 线 宽 600 1000m 延深达 900m 以上 全区共有钨锡石英脉七百多条 其中 具工业价值的矿体有 81 条 属大脉型 脉幅一般 0 1 0 8m 最大 6 14m 工业 矿体平均脉幅 0 42m 此外 还伴生有一定数量的 Cu Zn As 和稀散元素 Cd 贵重金属的 Au Ag 该巨大型气化高温钨锡石英脉型矿床 矿体产状主要有两 组 1 倾向南东矿体组 简称南东组 以陡南东 矿体为主体 走向15 40 倾 向南东 倾角 60 85 也有少量陡北西 走向 15 50 倾向北西 倾角 65 80 和倾向南东 走向 30 60 倾向南东 倾角 45 60 矿体 南东 9 111 陡矿体的延长 延深及厚度均较大 占矿床工业储量的绝大部分 南东缓矿体主 要分布于矿床中部猪鼻冲一带 走向稍偏向东 倾角稍缓 系陡南东矿体局部迁 就层面的结果 2 倾向北西矿体组 简称北西组 以北西缓 矿体为主体 走向350 30 倾向北西 倾角 25 55 也有少量北西陡矿体 缓北西组地表分布较普遍 但 延长 延深和脉幅都比陡南东矿体小 仅个别矿体达工业要求 陡南东和缓北西矿体的控制裂隙 在平面上近乎平行或小角度相交 在剖面 上呈大角度相交 成菱格状 两者是一对共轭剪切裂隙 在空间分布上往往以一 组为主 另一组相对次要 构成互相交替发育的密集带 矿体在平面上呈分组密集平行排列 按矿体的空间分布出露位置 由西向东 分为六个脉组 依次为 矿体组 第 脉组由于脉幅和 延长延深均很小 品位低而无工业价值 在矿区内的第 矿体 组中圈定并核实资源 储量的具有工业价值的矿体 81 条 第 脉组以陡南东矿体为主体 也有少量北西缓矿体 脉幅厚 延 长 延深大 品位高 是本矿床的主体 以第 脉组规模最大 第 脉组次之 第 脉组埋藏深 在 0m 标高以下 未出露地表 仅用稀疏钻孔控制 据前期 7 线 71 号钻孔资料 脉幅总厚度达 15 03m 推断其规模将较已掌握之资料为大 第 组脉以南东缓矿体为主体 脉幅较小 延长延深不大 工业意义不大 第 组脉以北西缓石英脉组成 脉幅和延长 延深均很小 品位低 无工业价值 各脉 组规模及分布特征见表2 1 主要工业 矿体赋存特征详见表2 2 表 2 1 矿体组规模及分布特征 其中工业 矿体 条数 m 延长 m 延深 m 脉组 钨锡石英 脉条数合计 0 3 0 21 0 2 0 11 0 2 脉组单脉脉组单脉 脉幅 m 640000900 50 200 100 150 20 800 1 0 2 3701164043332100100 1000 700 900 100 8000 1 0 2 13638197121800100 700 400 550 100 7000 1 1 5 49932480050 300 150 300 50 2000 1 1 6 49522160050 300 250 350 50 3000 1 0 4 753218771800100 500 400 以上 100以 上 0 1 6 14 合计743200826157 2 矿体产状 矿体总体形态较为规则和稳定 脉幅变化系数在 20 80 之间 但矿体局部 10 111 形态变化较大 分支复合 弯曲扭折 膨大缩小 尖灭再现等现象较多 在垂直 方向上 矿床上部 240m 中段上部 脉幅较小 分支复合频繁 形态较为复杂 尤以第 脉组明显 向下矿体厚度变大 且较为稳定 形态也较为简单 围岩性 质与矿体形态变化有一定关系 在石英砂岩中矿体分支复合频繁 常呈网络式 多出现在大脉的两端 在页岩中矿体形态相对较为简单和稳定 11 111 表 2 2 主要工业矿体赋存特征 平均品位 脉 组 矿体 号 倾向 倾角 延长 m 延深 m 平均厚度 m WO3Sn 3124897004000 481 2700 768 5125875402600 420 790 0 456 5 6123844102700 400 6990 409 8128885403500 651 2350 309 9129863902500 481 1800 330 12125827005000 471 0380 581 13117868403300 431 0040 624 14127893404800 641 4540 343 15126847305300 511 9760 549 19122776704800 380 9710 590 21125694805000 470 6830 219 22122716004400 340 6920 603 29119764603100 381 3960 423 30123756803100 530 8650 359 32128757007000 600 7540 665 331237510004400 650 8840 280 34122743706800 320 4480 435 36121743002400 390 5180 348 47123784805000 380 7021 472 49123743805100 332 2350 426 50120745305600 410 6720 361 52118767205000 810 7860 348 57123727303200 360 7180 563 58123734804500 530 6680 305 59122723005200 392 1610 295 60122746705100 671 2540 259 64125705008000 370 7020 103 矿体产状初步归纳有以下 9 种 即 平行分组密集排列式 菱格式 交叉式 网格式 简单脉状 之字状 折线状 侧幕状 雁行状 侧羽状 梯状等 四 种常见的矿体产状主要特征及空间分布简述如下 1 平行密集排列式 是矿体在平面上的总体形态 脉组间与单脉间的基本形 式 脉组内矿体密集 矿体间距一般 2 15m 脉组之间距离一般 100 200m 脉 组长度大小不一 但长度都远大于宽度 脉组在垂直方向上与相同倾向的矿体大 致平行 各脉组之间倾角略有差异 第 组脉比第 组脉倾角稍陡 而倾向相同 12 111 故第 组脉向下逐步收敛 在 150m 标高以下 两组脉则趋于合并 2 之字状 折线状 是单脉中常见的形态 一条脉不是直线延伸而是诸多 转折 各转折段的产状不同 以陡南东 矿体 与陡北西 矿体 两组裂隙构成 的之字状矿体最多 陡北西 矿体 与北西缓 矿体 裂隙的联合次之 有时几 个方向的裂隙联合起来 构成复杂的折线状 由于南东组陡裂隙长度比北西组陡 裂隙大 因而两组裂隙构成的整条矿体的产状仍然是倾向南东 3 侧幕状 脉组和单脉不论在平面和剖面上均呈侧幕状排列 脉组 在剖面上南东陡脉组呈后行侧幕 第 脉组在剖面上呈 明显的雁行式排列 各脉组的赋存深度和脉组中心由北东向南西方向依次降低 第 组脉脉组中心在 1 线附近 标高约 100m 处 向下至 200m 标高即近尖灭 向 上延至地表尚有较大的厚度 部分已受剥蚀 第 组脉脉组中心在 3 线附近 标 高约 100m 处 延伸倾斜向下延至 500m 标高 向上至地表逐渐变小而趋于尖灭 矿体多数未受剥蚀或剥蚀很少 保存完好 延长 延深也较大 第 脉组位于第 脉组下盘的下方 是典型的盲脉组 在 100m 标高以上只有少数小脉 目前已 揭露的脉组最大厚度位于 7 线 标高 600m 左右 因千米钻机能力有限 再向下 未彻底控制 该脉组向深部会有较大的延伸 脉组之间这种后行侧幕规律 预示 着在第 组脉的下盘有新的盲脉组存在的可能 脉组在平面上总体上呈平行排列 但 组脉的脉组中心在平面上的投影位置 则依次由北东向南西排列 似呈左行侧幕 北西缓组脉排列关系不及南东组明显 在剖面上似呈前行侧幕 单脉 在平面上侧幕形式有左行和右行两种 南东陡组矿体多呈左行 北西陡组矿体多呈右行 同一条矿体左行 右行交替出现阶段也有所见 剖面上 侧幕形式 南东陡矿体为后行 陡北西和缓北西矿体为前行 侧幕脉的单脉长度一般几米至数十米 脉距数厘米至 2 米左右 交替长度几 十厘米至几米 侧幕脉的出现主要在矿体的两端 其发育程度与岩性有关 在围 岩为页岩及灰岩时出现较多 在围岩为砂岩时 因常有张性裂隙的支脉连通多形 成分支复合 4 侧羽状 在矿体两端 主脉常向一侧分支成侧羽状 分支之后 厚度迅速 变小以至尖灭 矿体将要尖灭时的特征 一是频繁的分支变小 二是脉幅逐渐变 小片状白云母显著增多 2 3 2 矿物特征 本矿床共有矿物 26 种 其中 矿石矿物有 黑钨矿 锡石 白钨矿 黄铜矿 13 111 闪锡矿 毒砂 黄铁矿等 脉石矿物有 石英 方解石 白云石 白云母 萤石 磷灰石 氟磷酸铁锰矿 菱锰矿 黝锡矿 绿泥石 磁黄铁矿 白铁矿 方钨矿 辉铋矿 自然砷 雄黄等 矿物共生组合有五种 分别为黄玉 莹石 云母组 黑钨 锡石 石英组 硫化物 石英组 碳酸盐组 包括白钨 白云石亚组及砷 方解石亚组 主要矿物特征简述如下 1 黑钨矿 有两个世代 以第二世代为主 第一世代 黑色 呈板状 柱状和细粒不均匀浸染体 粒径 0 5 2 0mm 与 黄玉 萤石 电气石 锡石 早阶段 毒砂等共生 第二世代 有大板状 小板状和针状晶体 晶体最长达 70cm 厚 2cm 一般 长 20cm 左右 厚 1 1 5cm 常由脉壁向脉中心呈放射状产出 与毒砂 黄铜矿 菱锰矿 氟磷酸铁锰矿 水云母等共生 黑钨矿主要组份化学分析结果 第一阶段含 WO373 51 FeO5 9 MnO16 68 第二阶段含 WO375 70 FeO7 68 MnO15 56 2 锡石 可分三个世代 第一世代 分布在黄玉 萤石带中 黑褐色 多呈短柱状 正方锥体和柱面 的聚晶 偶尔可见肘状双晶 晶体粒径一般约 1cm 与云母毒砂紧密共生 多分 布在脉壁云母带或黄玉萤石带内 第二世代 浅褐色 浅棕褐色 呈半自形晶粒 多数受破碎成粉末状 后被 硫化物充填或碳酸盐所胶结 单晶最大 2 3cm 成集合体者作带状分布 最长达 20 30cm 多分布在脉壁与毒砂相间组成对称条带状构造 第三世代 细粒长柱状晶体 肉眼不易见 分布在硫化物 石英中 当锡石英 中被闪锡矿等到包裸交替处 在两者接触处 有黝锡矿产生 锡石主要组份化学分析结果 第一阶段含 Sn76 96 第二阶段含 Sn76 53 3 白钨矿 黑钨矿 锡石 石英阶段 白钨矿有少量晶出 呈正方双锥或 单锥晶体 粒径 3 4cm 分布在石英的裂隙中 与锡石英钟 黑钨矿 云母 萤 石 石英等共生 碳酸盐阶段 白钨矿产出最多 呈微细脉状 网脉状及皮壳状 沿黑钨矿晶 面或解理面分布 在交代强烈处 常呈黑钨矿之假象 板状晶体或与白云石一起胶 结毒砂 闪锡矿 黑钨矿 锡石 黄铁矿 石英等破碎角砾 14 111 白钨矿单矿物化学分析结果 WO374 08 CaO20 97 P2O50 014 4 闪锡矿 出现在两个共生组合中黑钨矿 锡石 石英组 黑色 他形晶粒 常交代先晶出的黑钨矿 锡石 石英等 硫化物 石英组 黑色 他形晶粒 其中常包有石英晶粒或交替先形成的毒砂 黄铁矿 白铁矿等到矿物 又被辉铋矿 方钨矿等溶蚀交替 闪锡矿主要组份化学分析结果 黑钨 锡石 石英组含 Zn47 40 S31 73 TFe10 38 硫化物 石英组含 Zn46 28 S31 14 TFe9 88 5 黄铜矿 分为两个世代 第一世代 呈他形晶粒 与黑钨矿 锡石 毒砂等紧密共生 常交代毒砂 第二世代 晶粒细小 多呈乳蚀状 不规则散布在闪锡矿中 黄铜矿单矿物化学分析结果 含 Cu28 85 S34 41 6 毒砂 分为三个世代 第一世代 银白色 菱柱状晶体 分布在黄玉 萤石带内 常与锡石紧密共生 第二世代 钨白色 他形或半自形晶粒的集合体 晶粒粗大 常沿围岩与黑 钨矿 石英脉接触处充填 形成脉侧的毒砂脉 常交替黑钨矿 锡石等 有时破碎 成角砾 被碳酸盐胶结 第三世代 灰白色 半自形或他形晶粒 有压碎现象 常有黄铜矿 方钨矿 黄铁矿 白钨矿 方解石等充填或被黄铜矿骸心交替 形成假象 毒砂主要组份化学分析结果 第一世代含 As45 40 TFe33 73 S19 05 第二世代含As45 43 TFe33 75 S19 01 第 三世代含As44 87 TFe33 74 S19 51 7 黄铁矿 分为两个阶段 硫化物石英阶段 黄色 呈五角 12 面体 立方体或半自形晶粒 个别呈磁黄铁矿之假象 板状晶体 黄铁矿常沿毒砂压碎裂 缝充填 部分或全部取代磁黄铁矿 它又被闪锡矿 黄铜矿 黝锡矿等交替 碳酸盐阶段 黄铁矿成细小的八面体 生长在菱锰矿晶体之上或成他形晶粒 分布在方解石中 2 3 3 矿石结构构造 1 矿石构造 矿石主要构造有块状构造 对称条带构造 角砾状构造 脉状构造 浸染状 构造 晶洞构造 梳状构造等 几种构造主要特征简述如下 15 111 1 对称条带状构造 分布较普遍 矿物按先后依次析出 从脉壁向中心成规 则的排列 如第一阶段矿物从脉壁向中心 云母 萤石带 锡石 黑钨矿 毒砂带 第二阶段黑钨矿成放射状板晶分布在脉壁 2 角砾状构造 早阶段析出矿物或集合体 受力后发生破碎 被后期形成的 矿物所胶结 如早阶段形成的锡石 毒砂 黑钨矿 水云母 磷灰石 石英 闪 锡矿等破碎角砾 被晚阶段的白云石的所胶结 分布极为普遍 3 晶洞构造 矿物集合体附生在石英脉空洞中 晶体由晶洞两壁向中央生长 多呈自形晶体产出 如六方柱状的水晶 立方体的萤石 八面体黄铁矿等 2 矿石结构 矿石主要结构有交替溶蚀结构 自形晶结构 他形晶结构 压碎结构等 几 种结构主要特征简述如下 1 交替溶蚀结构 分布极为普遍 早阶段析出的矿物 部分受到晚阶段晶出 矿物的溶蚀和交代 因交代程度不一致 可分为 边缘交替结构 闪锡矿 黝锡矿等沿着黄铁矿 毒砂边缓溶蚀交替 骸心交替结构 交替矿物从被交替矿物晶体由内向外进行 如闪锡 矿骸心交替了毒砂 黑钨矿 包裸交替结构 交替矿物把被交替矿物包裸在其中 如水云母包裸 交替了黑钨矿 闪锡矿包裸交替了黄铁矿 2 固溶体分离结构 闪锡矿 黄铜矿和黝锡矿组成的矿液 在高温条件下互 相共融成熔融状态 当温度下降时 黄铜矿 黝锡矿从闪锡矿液中或闪锡矿从黄 铜矿液中分离出来 形成单矿物不混熔 按其形成的不同形态可分为 共结结构 即当黄铜矿 黝锡矿从闪锡矿中分离 温度慢慢一降 前两者扩散到后者边缘 形成了连晶 乳蚀状结构 当温度急速下降的情况下 黄铜矿成高度分散的乳滴 状分散在闪锡矿中 星点状结构 黄铜矿中有闪锡矿成星状分析物分布 3 压碎结构 矿石受应变影响 发生破碎 如石英 毒砂压碎后 常被方解 石充填胶结 毒砂的压碎裂缝中常有黄铁矿 黄铜矿等到充填 2 3 4 钨 锡及有益组分 珊瑚长营岭钨锡石英脉矿床是一个多金属矿 含有有钨 锡 铜 锌 银等 16 111 有价值元素 原矿化学分析结果见表 2 3 表 2 3 原矿化学元素构成 元素 WO3 Sn CuZn As S Fe SiO3CaO 含量 0 7460 2830 1330 3551 4211 4723 18660 927 03 元素MgOAl2O3MnO2 PbBi Cd V2O5 TiO2 含量 2 2966 70 2230 0440 010 020 040 15 1 钨 钨在矿体中的分布极不均匀 呈跳跃式不连续变化 WO3高者达 51 80 低 至微量 平均品位 1 131 据统计 品位 10 的占样品总个数的 2 1 5 10 的 占 2 1 1 5 的占 7 3 0 25 1 的占 11 0 05 0 25 的占 37 9 0 05 的 占 30 6 品位变化系数 252 507 沿水平常分段富集或呈富矿包出现 沿垂 直方向 矿床中部最富 向上 下两端逐渐变贫 钨与锡之间无明显的消长关系 见表 2 4 表 2 4 矿床垂向钨锡品位分布特征 标高 m 试料个数WO3Sn备注 240 以上19350 3210 369 24010760 5710 447 17547550 7420 630 7523181 3510 460 75 1251280 515 125 以下560 552 75m 标高以下均为钻孔 资料 据 175 中段以上 坑道和钻孔品位对比结 果 WO3的平均品位 坑道约高于钻孔的一倍 Sn 品位未进行对比 钨富矿包出现的频率与钨的品位高低有关 品位越高 出现的频率也越大 富矿包的长度一般数十厘米至数米 最长达 30 米 富矿包的出现与矿体形态关系 密切 一般在两矿体相交处附近 大多分布在交线的上方 沿矿体倾向弯曲转折 处及倾角由陡向上变缓的部位 主矿体的分支小脉中及两条很近的侧幕脉交替部 位富集 此外 钨的富集与矿物组合和围岩性质也有一定的关系 当菱锰矿 氟磷酸 铁锰矿等含铁锰矿物增多时 钨常较为富集 硫化物增多时 钨的品位也较高 富矿段出现的频率也增大 砂 页岩中的矿体钨的含量一般高于锡的含量 尤以 页岩中矿体钨较富集 灰岩中的矿体钨的含量低于锡的含量 不同围岩中的矿体 17 111 钨锡品位分布情况如表 2 5 表 2 5 不同围岩中矿体钨锡品位分布 围岩名称 统计试料个 数 WO3Sn 钨与锡含量之比 砂岩 页岩86200 7950 4581 74 1 灰岩 泥质灰岩14640 7060 8941 1 27 以上所述 仅是钨的一般富集条件 往往不具备上述条件矿体中钨在矿液中 离子浓度很大时 也有富矿包的出现 黑钨矿与白钨矿在矿床中的含量详见表 2 6 表 2 6 黑钨矿与白钨矿在矿床中的含量 WO3 WO3 中段 样品 个数黑钨白钨钨华黑钨白钨钨华 黑钨与白钨 含量之比 240140 1190 3340 02424 9570 025 031 2 81 1751560 6690 2870 04366 9728 734 302 3 1 751401 6320 7340 04267 7730 481 742 2 1 75 中段以下852 1050 9610 02868 0331 060 912 28 1 平均4041 3510 5920 03968 1629 871 972 28 1 从表中可以看出 黑钨与白钨的比值由 240 中段以下基本是稳定的 白钨矿的富集与黑钨矿和碳酸盐矿物的分配与含量有关 在黑钨矿分布地段 有碳酸盐迭加时 白钨矿常较为富集 白钨矿与黑钨矿的含量呈正比关系 此外 白钨的含量与围岩的化学成分也有一定的关系 一般灰岩中的 矿体白钨矿含量高于 砂 页岩中的矿体 不同围岩中的矿体白钨含量如表 2 7 表 2 7 不同围岩中的矿体白钨含量 围岩名称样品个数黑钨 白钨 钨华 黑钨与白钨含量之比 砂 页岩1250 7540 2540 0212 97 1 灰岩300 4220 4330 0261 1 03 2 锡 锡在矿床中的分布比钨相对均匀 Sn 品位最高达 31 75 低至微量 平均品 位 0 465 据品位分级统计 12991 个样 品位 10 的占样品总个数的 0 3 5 10 的占 1 1 5 的占 10 0 25 1 的占 25 9 0 05 0 25 的 占 37 7 0 05 的占 25 1 品位变化系数在 119 190 之间 沿走向变化 18 111 无明显的规律性 有时也有富矿段出现 垂直方向 上部锡的品位略高于下部 但不明显 在围岩为石灰岩的矿体中 锡的含量较高 以小脉中富集 锡的富集 与矿物组合关系较密切 一般在早阶段形成的黄玉 萤石 云母细脉中 脉壁云 母与石英带之间 当云母和石英带之间出现黄玉时 锡石富集于黄玉中 片状白 云母富集地段及矿体尖灭时白云母增多地段较为富集 矿石中锡多呈锡石出现 黝锡矿含量甚微 锡含量如表 2 8 3 伴生有益组份 伴生有益组份有 Cu Zn 分别赋存于黄铜矿 闪锡矿 毒砂中 贵重金属有 闪锡矿 黄铜矿 毒砂 黄铁矿中的 Au Ag 稀散元素有闪锡矿中的 Cd 均可 考虑综合回收利用 伴生有益组份组合含量如表 2 9 所示 表 2 8 矿石中锡含量 Sn 平均品位 占比 中段样品个数 锡石酸溶锡锡石酸溶锡 240230 2910 03190 379 36 1751050 5850 04592 867 14 75940 5150 06089 5710 43 75 以下120 9430 08991 388 62 平均2340 5460 05291 308 70 从表中可以看出 Cu Zn 的含量向深部有增高趋势 表 2 9 伴生有益组份组合分析结果 中段样品个数Cu Zn 240460 0730 113 175340 1410 398 751740 210 410 75 中段以下1480 1410 378 平均7120 1410 377 2 4 矿山资源储量 1 矿床工业指标 根据 广西钟山县珊瑚长营岭钨锡矿矿产资源储量核实地质报告 矿床工业 指标 指标为钨锡综合指标 如下 边界品位 0 08 最低工业品位 0 12 19 111 米百分比应用范围 1m 最大夹石厚度 2m 2 资源 储量 截至 2013 年 珊瑚长营岭钨锡矿采矿许可证范围内保有钨锡矿石资源 储量 111b 122b 333 334 为 5827494t 其中 钨品位 0 886 钨 WO3 金属量 51618 1t 锡品位 0 313 锡金属量 Sn 18283 4t 见表 2 10 20 111 表 2 10 珊瑚矿保有资源 储量 块段平均品位块段金属量 t 利用 情况 块段 编号 资源 储量 类别 块段面 积 m2 平均厚 度 m 块段体 积 m3 体重 t m3 块段矿 石量 t WO3 Sn WO3SnWO3 Sn 111b206817 0 63 129439 2 8362429 0 777 0 334 2817 8 1212 2 4030 0 122b582890 0 58 335302 2 8938847 0 794 0 265 7452 8 2484 9 9937 7 33317953960 55 994628 2 82784957 0 940 0 350 26171 5 9761 1 35932 6 334 967679 0 64 621879 2 81741261 0 872 0 277 15176 0 4825 2 20001 2 保有总计 111b 122b 333 3343552782 0 59 2081248 2 85827494 0 886 0 314 51618 1 18283 4 69901 4 采空 CK94426 0 54 50894 2 8142504 0 739 0 119 1052 4 169 2 1221 6 正常采空 CK10052 0 58 5836 2 816341 0 637 0 225 109 3 29 2 138 4 合计 非正常采空 CK3036 0 60 1815 2 85083 0 651 0 185 33 1 9 4 42 5 损失3147 0 44 1398 2 8 3913 0 949 0 093 37 1 3 7 40 8 底损38690 68 2623 2 8 7345 0 531 0 219 39 0 16 1 55 1 间损3657260 0 58 2137978 2 85986339 0 882 0 309 52779 8 18481 7 71261 5 其中 顶损147082 0 45 66345 2 8185765 0 433 0 285 805 0 529 3 1334 3 保有 采空 损失 341156877214 0 67 51913 2 8145356 1 920 0 024 2790 8 35 4 外 1333224296 0 53 118258 2 8331121 1 086 0 171 3595 7 564 7 4160 5 证外 保有外 1334 206817 0 63 129439 2 8362429 0 777 0 334 2817 8 1212 2 4030 0 合计 333 334 582890 0 58 335302 2 8938847 0 794 0 265 7452 8 2484 9 9937 7 21 111 采矿方法方案的确定很大程度上受到矿体赋存情况的影响 特别是矿体厚度 品位及储量信息 经统计分析获得了珊瑚矿不同矿体厚度矿量 金属量分布信息 见表 2 11 以便为确定合理的采矿方法方案提供基础研究依据 表 2 11 珊瑚矿不同矿体厚度矿量 金属量分布信息 矿体厚度 b m 矿量 t WO3品位Sn品位 WO3金属 t Sn金属 t b 0 33714731 619 0 840 6016 3122 0 3 b 0 47482181 298 0 355 9715 2655 0 4 b 0 614084921 114 0 373 15692 5253 0 6 b 0 812412700 796 0 248 9879 3080 0 8 b1 210949400 289 0 125 3163 1374 从上表的统计可以发现 该矿设计开采范围内的矿体以0 8m 的急倾斜薄矿体 2 5 矿床水文地质 本区地处亚热带 属亚热带潮湿温暖气候区 年平均气温 20 C 年降水量 1500 2000mm 每年 5 8 月为雨季 10 1 月为枯水期 矿床产于长营岭东坡 主要矿带位于山麓地带砂 页岩与灰岩接触线及其附近 的岩溶凹地中 山区沟谷发育 地表水系较丰富 其中龙潭河流量 189L s 往北流 入思勤河 该河位于矿床东北1000m 下游排泄区 与矿床不发生水力联系 与矿床 关系较密切的有龙门冲溪 最大流量23287 26L s 最小流量10 80L s 平均 278 44L s 流入龙潭河 杉木冲溪 最大流量341 12L s 最小流量3 81L s 平均 33 33L s 流入龙潭河 在矿床外围有黄冲溪 流量23 7L s 大冲溪 流量59 38L s 均往北流入龙潭 河 由于距矿床较远 与矿床不发生水力联系 河溪水主要接受大气降水及地表水 的补给 2 5 1 主要含水层 1 第四系松散孔隙含水层 Q 主要分布于矿区北端及珊瑚盆地一带 岩性主要为坡冲积的砾石砂土层 含孔 22 111 隙潜水 泉水平均流量0 48L s 富水性中等 水位深度1 7m 水位变化幅度 5 60 7 18L s 受大气降水及地表水补给 且与下伏东岗岭组灰岩互补 该含水层厚 度 0 50m 2 中泥盆统东岗岭组孔隙含水层 D2d 在矿区外围石角村一带 广泛裸露于地表 形成岩溶孤峰残丘 在矿床部位 则被第四系松散层覆盖 构成砂锡矿底盆 岩性以灰岩 灰质白云岩为主 含裂 隙溶洞潜水 地下溶洞较发育 矿体上盘有 17 个岩心钻孔遇溶洞 溶蚀带深度在 102 88m 溶洞高一般 0 10 6 73m 个别大者达27 40m 在矿体下盘175 中段坑道 未见溶洞 但结构面及小断层较发育 断距数厘米至数米 多为闭合型 滴水 流 水现象不严重 一般为干燥 只有个别地段有较大的裂隙流水 流量 5 0L s 抽水试 验钻孔最大水位降低涌水量0 042L s 泉水平均流量3 09L s 富水性弱至中等 受 地表水及大气降水的补给 并随气候变化而变化 与下伏郁江组无水力联系 该含 水层厚度238m 3 中泥盆统郁江组层间裂隙含水层 D2y 多集中于珊瑚盆地两翼及其南部 并于山顶 山脊 山坡一带裸露地表 山 麓地带埋藏于灰