- 泥炭工程學
- 孟憲民 劉興土編著
- 3183字
- 2020-04-30 17:22:43
第一節 泥炭礦產勘查
一、泥炭礦產勘查階段的劃分
礦產勘查是一個逐步探測的過程。預査提供靶區,普査發現礦產,詳査評價其工業價值,勘探提供礦山設計數據,是一個由淺入深、循序漸進的認識過程。勘查階段是礦產勘查工作有序進行的綱領。每個階段結束都要提交相應精度的資源儲量,預査提供預査資源儲量,普査提供普査資源儲量,詳査提供詳査資源儲量,勘探提供勘探資源儲量,可靠性依次提高,風險性依次降低,其用途也依次提升,勘探信息的價值逐步提升。
我國DZ/T 0215—2002《煤、泥炭地質勘查規范》將泥炭勘查劃分為泥炭預查、泥炭普查、泥炭詳查和泥炭勘探四個階段。不同階段的地質勘查具有不同的地質目標和工作方法。泥炭的預查、普査、詳査是地質勘查系統內部對泥炭礦產勘查程度的升級過渡階段,要求有較高的地質素養和理論水平。泥炭預查、普査和詳查工作,必須熟知找礦標志、控礦條件、成礦規律、礦床類型和礦與非礦初步鑒別的技巧,做出有無工業價值的評價,工作比較系統,著眼于總體的控制,只是勘查工程比勘探稀疏,因此理論推斷與預測的成分比勘探大,需要深厚的理論和經驗功底。泥炭礦床的勘探則需要向礦山建設設計利用提交專業報告,直接向下游產業提供產品,因此,泥炭勘探是有規范約束的,勘探網度、取樣數量、研究程度都有具體規定,而普查、詳査只有勘查通則。然而正是泥炭勘探的明確目標,給泥炭礦產的普査、詳查指明了方向,對預査、普査、詳査起到重要的指導作用。泥炭勘查階段不同,勘查工作目標和方法明顯不同。
(一)泥炭預查
依據區域地質資料、衛星數據判讀和前人文獻資料,進行初步野外觀測和極少量工程驗證,提出可供普查的地區,有足夠依據時可估算預測的資源量。有經驗的遙感工作者可以判讀大部分泥炭沼澤和退化泥炭地位置、范圍和規模,這些是泥炭預查的有效手段。
(二)泥炭普查
泥炭普查的目的是初步查明泥炭資源的分布、資源量和質量,為進一步詳查提供依據。普查的工作任務是初步查明區內泥炭的分布面積、礦層層數及其厚度、質量等情況,初步了解泥炭賦存的地質、地貌及水文地質條件和泥炭的成因類型,估算推斷的和預測的資源量。初步評價泥炭的開采利用技術經濟條件。
泥炭普查的工作方法是:查閱前人有關工作成果,研究區域地質、水文地質等有關資料確定成礦遠景區。訪問、踏勘、了解泥炭資源的分布和開發利用情況。編制普查工作設計。野外工作底圖可選用1∶50000地形圖或免費地質圖、第四季地質圖,較大礦區要圈定范圍。有條件的可選用較大比例尺地形圖。
勘查手段和施工必須從泥炭普查目的和經濟效果出發,根據地質、地形及泥炭埋藏條件,礦層厚度選擇探礦工具和手段。根據野外具體情況和采取孢粉和14C樣品需要,可布置適當探坑與探井。有條件的可采用遙感技術,配合一定的地面工程,提高普查工作速度。
泥炭普查時,取樣和樣品分析對含礦面積小于0.5km2的礦點取1~3個,大于0.5km2的礦點不應少于3個,以確定泥炭質量及進行綜合利用初步評價為原則。取樣時可采用探坑刻槽或鉆孔取樣,并要做詳細的取樣記錄。泥炭沼澤取樣的濕樣質量不應少于2kg,埋藏泥炭的濕樣質量不應少于1kg。樣品包裝一般用塑料袋或其他不易污染的材料,樣品標簽放于兩層塑料袋之間并在外面貼上編號膠布。泥炭樣品的采樣數量和分析項目根據綜合利用評價的需要而定。
普查階段的泥炭樣品測試項目主要為一般理化性質測定,包括:泥炭顏色、自然含水量、吸濕水、干容重、纖維含量、pH值(水浸、鹽浸)、粗灰分、有機質、總腐植酸、黃腐酸、棕黑腐植酸、全氮、全磷、全鉀。有代表性礦床和樣品還應該進行灰成分分析(Si,Al,Fe,Ca, Mg,K,Na),有機組成分析(苯瀝青、易水解物、半纖維素、纖維素、腐植酸、木質素、不水解物),微量元素和重金屬、有機元素組成(C,H,O,N,S)分析。此外,還應該選擇少量有代表性剖面采樣進行孢粉、殘體、 14C年代分析,進行泥炭成因類型和成礦年代研究。
(三)泥炭詳查
對普查圈定的詳查區通過大比例尺地質填圖及多種勘查方法和手段,系統取樣分析檢測,對詳查區泥炭資源做出是否具有工業價值的評價。
二、泥炭勘探
泥炭勘探的目的是在泥炭詳查圈出的范圍內詳細查明泥炭礦體的規模、儲量和質量,做出綜合評價。要詳細查明泥炭分布范圍、面積和礦層厚度、層數及泥炭質量變化規律,詳細查明泥炭賦存的地質、地貌及水文地質特征,確定泥炭的成因類型和形成時代,準確圈定礦體邊界,控制礦層變化,估算探明的、控制的、推斷的資源/儲量。評價泥炭開采利用技術經濟條件。目前地勘系統提交報告的勘探研究程度精度普遍較高,但對成因類型和形成時代研究普遍缺失。
泥炭勘探階段要使用比例尺1∶(5000~10000)地形圖進行地質地形測量,通過地質填圖基本查明礦區地層層序、巖性組合、層位時代,觀察點密度以能基本控制地質體為原則。 進行水文地質調查工作,查明地下水和地表水的補給、排泄條件,計算涌水量。
工程網度按達到探明的資源/儲量標準的工程網度進行施工。對簡單勘查類型礦床,要取得探明儲量,需要布置200m×(200~100)m網度鉆孔;要獲得控制儲量,需要布置400m×(400~200)m網度鉆孔。對復雜性框架類型,要取得探明數量,需要布置100m×(100~50)m網度鉆孔;要取得控制儲量的,需要布置200m×(200~100)m網度鉆孔。為避免漏掉埋藏較深的泥炭層,應打1~2個深孔,普查或詳查階段已有深孔控制除外。礦體邊界控制在地形變化不明顯地段,其外側要在兩個鉆孔不見礦時方可圈定。
勘探階段提交的成果儲量不是一組簡單的數字,而是礦產數量、質量及其經濟性三度空間分布規律的表達,為求得三度空間內每一點上的一組數據,都要通過探礦工程、取樣測試來取得。探礦工程越密,數據測量點越多,對礦床的認識就越全面、越接近真實。但是礦產勘査工程的經濟性規律要求探礦工程測點越少越好,因此必須尋求一個平衡點,既滿足開采設計需要,又用最少的探礦工作量。根據礦體規模、礦體形態復雜程度、內部結構復雜程度,以及礦石有用分布的均勻程度、構造復雜程度等主要地質因素,可以確定勘査類型,區別難易程度,按勘探類型正確選擇勘探方法和手段,合理確定勘査網度,就可以用最經濟的勘査工程投入完成對礦體及其變化規律有效的圈定和控制。
泥炭礦體裸露地表,礦層厚度普遍不深,一般鉆孔成本不高,加密鉆孔難度不大。但對埋藏泥炭或深厚礦體,普通人力鉆孔難以完成,機械鉆孔成本明顯提高,增加鉆孔密度,提高泥炭勘探網度難度增加。泥炭礦成因類型不同,泥炭礦體厚度變化方向有明顯區別。溝谷型、牛軛湖型泥炭礦縱向變化小,橫向變化大,有時礦體橫向長度小于200m,如果不加密鉆孔,不僅容易漏礦,也無法掌握泥炭厚度變化趨勢,給泥炭儲量計算帶來困難。因此,泥炭勘探網度控制一定要根據礦體厚度變化特征靈活采用,切不可簡單機械,貽誤工作。
泥炭勘探項目不應將一個礦區都布置成一種網度,勘査工作必須尊重經濟規律,遵循以最小的投入滿足開采設計需求原則。為了經濟評價和開采總體設計必須做全區的控制,同時探礦工程應該由稀到密、由淺入深、由已知向未知探尋,密集工程地段發現總結出的地質規律可以推斷稀疏工程地段,稀疏工程地段的推斷需要密集工程地段來印證。一個礦區有不同網度、不同可靠程度的塊段,其標識就是塊段資源儲量級別,是111等儲量類別的細化。低級別的資源儲量在礦山生產勘探和儲量管理過程中,需要升級,進而進入三級礦量、編制采礦計劃,并按照資源儲量動態監管制度,上報政府部門統計。
勘探階段的取樣要采用自然發生層或等距采樣,樣長不超過1m。孢粉樣品應該在礦區有代表性剖面系統采樣,包括頂底板,采樣間距0.05~0.2m,樣品重量50g,頂底板樣品數量不小于200g。樣品要密封、及時送樣鑒定。 14C樣品是確定泥炭成礦年代的重要手段,應該在泥炭層頂部、底部和泥炭層中變化明顯的層位采樣,樣厚不超過0.1m,樣品量不少于500g,普查階段已有14C成果,勘探階段可以不做。勘探階段的分析項目見表3-1。
表3-1 勘探階段泥炭采樣數量和分析項目
