- 泥炭工程學(xué)
- 孟憲民 劉興土編著
- 3183字
- 2020-04-30 17:22:43
第一節(jié) 泥炭礦產(chǎn)勘查
一、泥炭礦產(chǎn)勘查階段的劃分
礦產(chǎn)勘查是一個(gè)逐步探測的過程。預(yù)査提供靶區(qū),普査發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn),詳査評價(jià)其工業(yè)價(jià)值,勘探提供礦山設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),是一個(gè)由淺入深、循序漸進(jìn)的認(rèn)識(shí)過程。勘查階段是礦產(chǎn)勘查工作有序進(jìn)行的綱領(lǐng)。每個(gè)階段結(jié)束都要提交相應(yīng)精度的資源儲(chǔ)量,預(yù)査提供預(yù)査資源儲(chǔ)量,普査提供普査資源儲(chǔ)量,詳査提供詳査資源儲(chǔ)量,勘探提供勘探資源儲(chǔ)量,可靠性依次提高,風(fēng)險(xiǎn)性依次降低,其用途也依次提升,勘探信息的價(jià)值逐步提升。
我國DZ/T 0215—2002《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》將泥炭勘查劃分為泥炭預(yù)查、泥炭普查、泥炭詳查和泥炭勘探四個(gè)階段。不同階段的地質(zhì)勘查具有不同的地質(zhì)目標(biāo)和工作方法。泥炭的預(yù)查、普査、詳査是地質(zhì)勘查系統(tǒng)內(nèi)部對泥炭礦產(chǎn)勘查程度的升級過渡階段,要求有較高的地質(zhì)素養(yǎng)和理論水平。泥炭預(yù)查、普査和詳查工作,必須熟知找礦標(biāo)志、控礦條件、成礦規(guī)律、礦床類型和礦與非礦初步鑒別的技巧,做出有無工業(yè)價(jià)值的評價(jià),工作比較系統(tǒng),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(yù)測的成分比勘探大,需要深厚的理論和經(jīng)驗(yàn)功底。泥炭礦床的勘探則需要向礦山建設(shè)設(shè)計(jì)利用提交專業(yè)報(bào)告,直接向下游產(chǎn)業(yè)提供產(chǎn)品,因此,泥炭勘探是有規(guī)范約束的,勘探網(wǎng)度、取樣數(shù)量、研究程度都有具體規(guī)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(biāo),給泥炭礦產(chǎn)的普査、詳查指明了方向,對預(yù)査、普査、詳査起到重要的指導(dǎo)作用。泥炭勘查階段不同,勘查工作目標(biāo)和方法明顯不同。
(一)泥炭預(yù)查
依據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料、衛(wèi)星數(shù)據(jù)判讀和前人文獻(xiàn)資料,進(jìn)行初步野外觀測和極少量工程驗(yàn)證,提出可供普查的地區(qū),有足夠依據(jù)時(shí)可估算預(yù)測的資源量。有經(jīng)驗(yàn)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(guī)模,這些是泥炭預(yù)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(zhì)量,為進(jìn)一步詳查提供依據(jù)。普查的工作任務(wù)是初步查明區(qū)內(nèi)泥炭的分布面積、礦層層數(shù)及其厚度、質(zhì)量等情況,初步了解泥炭賦存的地質(zhì)、地貌及水文地質(zhì)條件和泥炭的成因類型,估算推斷的和預(yù)測的資源量。初步評價(jià)泥炭的開采利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件。
泥炭普查的工作方法是:查閱前人有關(guān)工作成果,研究區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)等有關(guān)資料確定成礦遠(yuǎn)景區(qū)。訪問、踏勘、了解泥炭資源的分布和開發(fā)利用情況。編制普查工作設(shè)計(jì)。野外工作底圖可選用1∶50000地形圖或免費(fèi)地質(zhì)圖、第四季地質(zhì)圖,較大礦區(qū)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(jīng)濟(jì)效果出發(fā),根據(jù)地質(zhì)、地形及泥炭埋藏條件,礦層厚度選擇探礦工具和手段。根據(jù)野外具體情況和采取孢粉和14C樣品需要,可布置適當(dāng)探坑與探井。有條件的可采用遙感技術(shù),配合一定的地面工程,提高普查工作速度。
泥炭普查時(shí),取樣和樣品分析對含礦面積小于0.5km2的礦點(diǎn)取1~3個(gè),大于0.5km2的礦點(diǎn)不應(yīng)少于3個(gè),以確定泥炭質(zhì)量及進(jìn)行綜合利用初步評價(jià)為原則。取樣時(shí)可采用探坑刻槽或鉆孔取樣,并要做詳細(xì)的取樣記錄。泥炭沼澤取樣的濕樣質(zhì)量不應(yīng)少于2kg,埋藏泥炭的濕樣質(zhì)量不應(yīng)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(biāo)簽放于兩層塑料袋之間并在外面貼上編號(hào)膠布。泥炭樣品的采樣數(shù)量和分析項(xiàng)目根據(jù)綜合利用評價(jià)的需要而定。
普查階段的泥炭樣品測試項(xiàng)目主要為一般理化性質(zhì)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(jī)質(zhì)、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(yīng)該進(jìn)行灰成分分析(Si,Al,F(xiàn)e,Ca, Mg,K,Na),有機(jī)組成分析(苯瀝青、易水解物、半纖維素、纖維素、腐植酸、木質(zhì)素、不水解物),微量元素和重金屬、有機(jī)元素組成(C,H,O,N,S)分析。此外,還應(yīng)該選擇少量有代表性剖面采樣進(jìn)行孢粉、殘?bào)w、 14C年代分析,進(jìn)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(qū)通過大比例尺地質(zhì)填圖及多種勘查方法和手段,系統(tǒng)取樣分析檢測,對詳查區(qū)泥炭資源做出是否具有工業(yè)價(jià)值的評價(jià)。
二、泥炭勘探
泥炭勘探的目的是在泥炭詳查圈出的范圍內(nèi)詳細(xì)查明泥炭礦體的規(guī)模、儲(chǔ)量和質(zhì)量,做出綜合評價(jià)。要詳細(xì)查明泥炭分布范圍、面積和礦層厚度、層數(shù)及泥炭質(zhì)量變化規(guī)律,詳細(xì)查明泥炭賦存的地質(zhì)、地貌及水文地質(zhì)特征,確定泥炭的成因類型和形成時(shí)代,準(zhǔn)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(chǔ)量。評價(jià)泥炭開采利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件。目前地勘系統(tǒng)提交報(bào)告的勘探研究程度精度普遍較高,但對成因類型和形成時(shí)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(jìn)行地質(zhì)地形測量,通過地質(zhì)填圖基本查明礦區(qū)地層層序、巖性組合、層位時(shí)代,觀察點(diǎn)密度以能基本控制地質(zhì)體為原則。 進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查工作,查明地下水和地表水的補(bǔ)給、排泄條件,計(jì)算涌水量。
工程網(wǎng)度按達(dá)到探明的資源/儲(chǔ)量標(biāo)準(zhǔn)的工程網(wǎng)度進(jìn)行施工。對簡單勘查類型礦床,要取得探明儲(chǔ)量,需要布置200m×(200~100)m網(wǎng)度鉆孔;要獲得控制儲(chǔ)量,需要布置400m×(400~200)m網(wǎng)度鉆孔。對復(fù)雜性框架類型,要取得探明數(shù)量,需要布置100m×(100~50)m網(wǎng)度鉆孔;要取得控制儲(chǔ)量的,需要布置200m×(200~100)m網(wǎng)度鉆孔。為避免漏掉埋藏較深的泥炭層,應(yīng)打1~2個(gè)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(cè)要在兩個(gè)鉆孔不見礦時(shí)方可圈定。
勘探階段提交的成果儲(chǔ)量不是一組簡單的數(shù)字,而是礦產(chǎn)數(shù)量、質(zhì)量及其經(jīng)濟(jì)性三度空間分布規(guī)律的表達(dá),為求得三度空間內(nèi)每一點(diǎn)上的一組數(shù)據(jù),都要通過探礦工程、取樣測試來取得。探礦工程越密,數(shù)據(jù)測量點(diǎn)越多,對礦床的認(rèn)識(shí)就越全面、越接近真實(shí)。但是礦產(chǎn)勘査工程的經(jīng)濟(jì)性規(guī)律要求探礦工程測點(diǎn)越少越好,因此必須尋求一個(gè)平衡點(diǎn),既滿足開采設(shè)計(jì)需要,又用最少的探礦工作量。根據(jù)礦體規(guī)模、礦體形態(tài)復(fù)雜程度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度,以及礦石有用分布的均勻程度、構(gòu)造復(fù)雜程度等主要地質(zhì)因素,可以確定勘査類型,區(qū)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(wǎng)度,就可以用最經(jīng)濟(jì)的勘査工程投入完成對礦體及其變化規(guī)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(jī)械鉆孔成本明顯提高,增加鉆孔密度,提高泥炭勘探網(wǎng)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(qū)別。溝谷型、牛軛湖型泥炭礦縱向變化小,橫向變化大,有時(shí)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(chǔ)量計(jì)算帶來困難。因此,泥炭勘探網(wǎng)度控制一定要根據(jù)礦體厚度變化特征靈活采用,切不可簡單機(jī)械,貽誤工作。
泥炭勘探項(xiàng)目不應(yīng)將一個(gè)礦區(qū)都布置成一種網(wǎng)度,勘査工作必須尊重經(jīng)濟(jì)規(guī)律,遵循以最小的投入滿足開采設(shè)計(jì)需求原則。為了經(jīng)濟(jì)評價(jià)和開采總體設(shè)計(jì)必須做全區(qū)的控制,同時(shí)探礦工程應(yīng)該由稀到密、由淺入深、由已知向未知探尋,密集工程地段發(fā)現(xiàn)總結(jié)出的地質(zhì)規(guī)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(gè)礦區(qū)有不同網(wǎng)度、不同可靠程度的塊段,其標(biāo)識(shí)就是塊段資源儲(chǔ)量級別,是111等儲(chǔ)量類別的細(xì)化。低級別的資源儲(chǔ)量在礦山生產(chǎn)勘探和儲(chǔ)量管理過程中,需要升級,進(jìn)而進(jìn)入三級礦量、編制采礦計(jì)劃,并按照資源儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)監(jiān)管制度,上報(bào)政府部門統(tǒng)計(jì)。
勘探階段的取樣要采用自然發(fā)生層或等距采樣,樣長不超過1m。孢粉樣品應(yīng)該在礦區(qū)有代表性剖面系統(tǒng)采樣,包括頂?shù)装澹蓸娱g距0.05~0.2m,樣品重量50g,頂?shù)装鍢悠窋?shù)量不小于200g。樣品要密封、及時(shí)送樣鑒定。 14C樣品是確定泥炭成礦年代的重要手段,應(yīng)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(xiàng)目見表3-1。
表3-1 勘探階段泥炭采樣數(shù)量和分析項(xiàng)目
