第一篇:礦產(chǎn)資源開發(fā)利用情況報告
礦產(chǎn)資源開發(fā)利用情況報告
靖宇龍馬礦業(yè)有限公司
礦產(chǎn)資源開發(fā)利用情況報告
一、采礦權(quán)人基本情況
吉林省杉松崗礦業(yè)集團靖宇龍馬礦業(yè)有限公司位于吉林省靖宇縣境內(nèi),1999年建成投產(chǎn),主營煤炭,開采中生界侏羅系石人組煤層,現(xiàn)隸屬于吉煤集團,經(jīng)濟類型為有限責任公司,法定代表人于欽忠。靖宇龍馬礦業(yè)有限公司采礦許可證號為C***0057437,有效期自2011年3月至2012年3月。礦井設計生產(chǎn)能力30萬噸/年,實際生產(chǎn)能力30萬噸/年。礦井為斜井片盤開拓,走向長壁后退式采煤法。
二、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用情況
2006年1月吉林省煤田地質(zhì)102勘探公司編制了《吉林省靖宇煤田馬當勘探區(qū)龍馬煤礦資源儲量核實報告》。
2006年7月7日在吉林省國土資源廳進行了備案(吉國土資源儲備字[2006]106號文《關(guān)于<吉林省靖宇縣馬當勘探區(qū)龍馬煤礦資源儲量核實報告>礦產(chǎn)資源儲量評審備案證明》),累計查明資源儲量為111b+122b+2S22+331+332+333:1624.20萬噸。截止上年度基礎(chǔ)統(tǒng)計表中截止2009年底保有資源儲量1168.20萬噸。
2007年礦井生產(chǎn)原煤8.3萬噸,損失量1.72萬噸,總動用量10.02萬噸。
2008年礦井生產(chǎn)原煤30.0萬噸,損失量3.4萬噸,總動用量33.4萬噸。
2009年礦井生產(chǎn)原煤36.3萬噸,損失量3.9萬噸,總動用量40.2萬噸。
2010年礦井生產(chǎn)原煤28.3萬噸,損失量2.9萬噸,總動用量31.2萬噸。
截止2010年末現(xiàn)保有儲量1137萬噸。其中[111b]436.60萬噸,[122b]77.50萬噸,[331]144.60萬噸,[332]50.90萬噸[333]427.40萬噸,三、礦山地測機構(gòu)的建立及工作制度執(zhí)行情況
礦井設專人測量,嚴格按地質(zhì)測量的工作制度執(zhí)行,每天每班深入井下跟蹤測量,礦山在開采中能按礦井開發(fā)利用方案進行設計,現(xiàn)礦井為綜合機械化開采與炮采同時進行,其采礦回采率分別為95%、86%,嚴格按作業(yè)規(guī)程操作,做好原始記錄,及時將測量結(jié)果上圖,正確指導井下采煤及開拓工作。
四、法定義務履行情況
能按規(guī)定和要求及時上繳礦產(chǎn)資源補償費及采礦權(quán)使用費,無欠費情況。
五、保護礦山生態(tài)環(huán)境主要措施
礦山開采中嚴格按礦山開發(fā)利用方案進行,采取措施按規(guī)程作業(yè),履行資源監(jiān)督管理職能,做到層層把關(guān)提高礦產(chǎn)
資源開發(fā)利用率。能按現(xiàn)有條件和礦井實際情況將煤矸石、廢渣、廢水合理利用,用矸石充填塌陷坑對部分已恢復地段進行復墾,使礦山生態(tài)環(huán)境得到保護。
二0一0年十二月三十日
第二篇:礦產(chǎn)資源開發(fā)利用情況匯報
礦產(chǎn)資源開發(fā)利用情況匯報
一、礦井基本情況:
鄭州登電陽城煤業(yè)有限公司位于登封市告成鎮(zhèn)王窯村,屬兼并重組礦井,隸屬鄭州登電陽城煤業(yè)開發(fā)有限公司。法人代表:梁攀力、礦長朱文舉。采礦許可證號:4100000720232,井田面積1.3355平方公里。開采方式為走向長壁后退采煤法。開采二煤層,礦井設計能力為21萬噸/年。開采深度為+210米至–50米標高現(xiàn)有二個斜井和1個立井,其中主斜井做為主進風井,擔負全礦井原煤提升任務,副斜井做為輔助進風井,擔負全礦井人員提升任務。主井做為回風井,擔負全礦井回風和材料上下任務。
二、開發(fā)利用情況:
截止2010年12月31日保存儲量234.65噸;其中(111)b194.5萬噸,(333)39.8萬噸;2011年計劃在七采區(qū)進行回采。其中:第一季度動用:3.2萬噸;
采出量:3.0萬噸;
回采率:93%;
第二季度動用:3.7萬噸;
采出量:3.47萬噸;
回采率:93%;
第三季度動用:2.7萬噸;
采出量:2.0萬噸;
回采率:90%;
2011年10月份采出量:0.6萬噸;
回采率:92%
三、提高煤炭資源開發(fā)利用水平采取的主要管理和技術(shù)措施:
(1)、加大了對《礦產(chǎn)資源法》等法律、法規(guī)和有關(guān)技術(shù)政策的學習力度,提高了廣大職工的資源憂患意識。
(2)、成立了資源管理機構(gòu),落實了監(jiān)督管理人員。
我礦成立了一礦長為組長、常務副礦長、總工程師、生產(chǎn)、掘進副礦長為副組長,有關(guān)技術(shù)、生產(chǎn)部門負責人為成員的資源回收管理領(lǐng)導小組,資源管理辦公室設在礦地測科。由地測部從設計、掘進到回采全方位、全過程監(jiān)督考核、落實資源管理和回收工作。
(3)、進一步修訂完善了內(nèi)部資源管理工作制度,并得到了較好落實,生產(chǎn)了較為明顯的資源效益和經(jīng)濟效益。
①、修訂完善了《陽城煤礦煤炭資源管理規(guī)定》。將回采率作為一個重要的經(jīng)濟指標,將回收率與工資進行掛鉤,按每損失1%資源扣減0.5%工資進行處罰,月初隨生產(chǎn)經(jīng)營計劃一并下達各工作面回收率指標,半月一考核,一月一總結(jié),一季一評比。
②、實行了內(nèi)部的“礦產(chǎn)資源督查員、資源回收技術(shù)員、資源管理員”三元上崗制度,資源管理領(lǐng)導小組辦公室成員為礦產(chǎn)督查員,每周三次到工作面、掘進頭督查資源回收及沿底送巷工作,并在調(diào)度會上通報。隊技術(shù)員兼任資源回收技術(shù)員,每天
負責測算一次本工作面的資源回收工作情況,提出建議措施并向隊長報告,由隊長負責措施落實。區(qū)隊班組長兼任資源管理員,經(jīng)礦委聯(lián)席會議研究,決定轉(zhuǎn)變班長工作職能,正班長只負責安全和資源回收工作,副班長負責組織生產(chǎn),資源管理員不到現(xiàn)場,工作面和掘進頭不能生產(chǎn)。
③、正確處理了資源回收與安全、煤質(zhì)的關(guān)系,根據(jù)需要,實行了配比采煤,提高了資源回收率。陽城煤礦三軟“不穩(wěn)定煤層,資源回收與安全、煤質(zhì)關(guān)系密切”我們除采取加固支架、穿鞋等措施外,在保證安全的前提下,根據(jù)實際情況把回收率指標定的稍微低一些。同時,根據(jù)不同工作面的煤質(zhì)情況實行了配比采煤,對于偽頂薄,煤質(zhì)好的工作面,產(chǎn)量計劃定的高一些,反之,產(chǎn)量計劃定的低一些,通過回強管理,不僅保證了市場對煤炭質(zhì)量的要求,而且也提高了煤炭資源回收率。
④、加強了背桿落巷和浮煤的清掃工作,最大限度地減少了厚度和落煤損失。由于沉積基底不平和構(gòu)造影響,掘進時不可能全部跟底,但為了提高回收率,我們在生產(chǎn)時采取了背桿落巷的補救措施,最大限度地沿底回采。
2011年前三季度,我礦實現(xiàn)原煤產(chǎn)量8.47萬噸,銷售萬噸,銷售收入4000萬元,繳納資源補償費20萬元。
2010年和2011年分別繳納采礦權(quán)使用費0.268萬元,不存在欠情況。
第三篇:礦產(chǎn)資源開發(fā)利用總結(jié)
********煤礦有限公司
2012礦產(chǎn)資源開發(fā)利用總結(jié)
2013年4月10日
********煤礦有限公司
2012礦產(chǎn)資源開發(fā)利用總結(jié)
根據(jù)富源縣國土資源局下發(fā)的《關(guān)于開展2012礦山開發(fā)利用檢查工作及國土資源部2012年年檢報備工作的通知》的要求,進一步完善礦產(chǎn)開發(fā)利用檢查制度,促進礦產(chǎn)資源有效保護與合理開發(fā)利用,根據(jù)《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》、《礦產(chǎn)資源監(jiān)督管理暫行辦法》和《土地復墾條例》等法律法規(guī)的規(guī)定,按照《國土資源部關(guān)于進一步完善礦產(chǎn)開發(fā)利用檢查工作的通知》(國土資發(fā)
[2012]64號)要求,********煤礦有限公司結(jié)合實際情況,對2012礦產(chǎn)資源開發(fā)利用情況進行了總結(jié)。
一、礦山概況及采礦許可證變更、延續(xù)、轉(zhuǎn)讓情況,采礦權(quán)抵押、凍結(jié)、查封情況
1、礦山概況:
********煤礦有限公司位于********煤礦有限公司,地理座標:東經(jīng):104°37′15″——104°38′30″;北緯: 25°12′30″——25°15′15″。井田走向長1.6Km,傾斜寬度約2.10 Km,礦區(qū)面積2.2407 K㎡。開采深度+2000m至+1875m。礦區(qū)與富源縣平距58Km,處于滇東煤田老廠煤礦區(qū)二勘探區(qū)中部交通尚屬方便。,設計生產(chǎn)能力28萬t/a,采礦權(quán)人********煤礦有限公司,法定代表人為***。開拓方式為平硐開拓,采礦方式為走向短壁式。
我礦采礦許可證,煤炭生產(chǎn)許可證,安全生產(chǎn)許可證,礦長安全資格證,礦長資格證,營業(yè)執(zhí)照等證照齊全,合法有效。歷年來,我礦嚴格按照有關(guān)法律、法規(guī)進行資源開采,嚴格按照設計施工,回采率符合要求。
2、采礦許可證變更、延續(xù)、轉(zhuǎn)讓情況:
********煤礦有限公司許可證由云南省國土資源廳于2013年1月14日頒發(fā),采礦許可證號為C***************,有效期限至2013年1月14日,采礦權(quán)人為********煤礦有限公司,地址為云南省富源縣,礦山名稱為********煤礦有限公司天井煤礦,經(jīng)濟類型為有限責任公司,開采礦種為煤,開采方式為地下開采。
3、采礦權(quán)抵押、凍結(jié)、查封情況:
********煤礦有限公司的采礦權(quán)未作為抵押,未出現(xiàn)過凍結(jié)和查封的情況。
二、礦山生產(chǎn)情況
********煤礦有限公司各類證件齊全有效。礦井按照初步設計布置了1個采煤工作面和二個掘進工作面。
2012年7月,云南華聯(lián)礦產(chǎn)勘探有限責任公司對天井煤礦井下采掘工程進行了實測,編制了《********煤礦有限公司礦測量報告》?;夭晒ぷ髅鏋?20202采煤工作面,接替工作面為220302工作面。
三、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案或開采設計實施情況
********煤礦有限公司嚴格按照《初步設計》組織生產(chǎn),采礦活
動是在采礦許可證許可的礦區(qū)范圍內(nèi),現(xiàn)開采煤層為C2、C3煤層,現(xiàn)開采標高+2000米至+1875米在限定的開采深度2000米至1875米標高之間,無超層越界開采行為。
四、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用及“三率”情況1、2012年礦井在西翼組織生產(chǎn),開采煤層為C2、C3煤層,共計動用儲量26萬噸,開采量26萬噸、損失量3.9萬噸,礦井回采率為85%。
2、“三率”情況
(1)、礦井回采率:2012共計動用儲量30萬噸,開采量26萬噸、損失量3.9萬噸,礦井回采率為85%。
(2)、采區(qū)回采率:2012共有1個采區(qū)生產(chǎn),共計動用儲
量30萬噸,開采量26萬噸、損失量3.9萬噸,礦井回采率為85%。
(3)、礦井“三率”符合規(guī)定。
五、礦產(chǎn)資源補償費、采礦權(quán)使用費、采礦權(quán)價款和礦山地質(zhì)環(huán)境治理保證金等法定費用繳納情況
1、本礦自建礦至今多年來,均按照相關(guān)規(guī)定及時足額地繳納了礦產(chǎn)資源補償費和采礦權(quán)使用費。2012年應繳礦產(chǎn)資源補償費******.37元,實際繳納1*******7.3元,完成了礦產(chǎn)資源補償費的繳納工作。
2、附各項規(guī)費結(jié)繳票據(jù)復印件
六、礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復方案和土地復墾方案執(zhí)行
情況
礦井始終將環(huán)境保護與治理恢復作為礦井的主要工作,堅持“預防為主,防治結(jié)合”、2011編制了環(huán)境保護與恢復治理方案并評審備案,“在保護中開發(fā),在開發(fā)中保護”、“依靠科技進步,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,建設綠色礦業(yè)”、“因地制宜,邊開采邊治理”的原則,于2008年建設了符合標準的污水處理系統(tǒng)。礦井嚴格按照采區(qū)設計,科學規(guī)劃、合理開采,未因采礦活動引發(fā)地面塌陷、崩塌、滑坡等地質(zhì)災害及其它隱患。對采礦過程中引發(fā)的地裂縫進行及時填堵,恢復了原貌。
七、實施開采總量控制的,開采總量控制指標執(zhí)行和產(chǎn)品銷售等情況
本礦區(qū)未實施開采總量控制。
八、獲得礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用專項支持的,專項實施和資金使用情況
富源十八連山鎮(zhèn)天井煤礦有限公司未獲得過礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用專項支持。
九、上一年檢和日常監(jiān)督檢查、督查發(fā)現(xiàn)問題的整改情況
十、是否存在違反礦產(chǎn)資源法律法規(guī)的采礦行為
********煤礦有限公司嚴格按照《礦井采區(qū)設計》組織生產(chǎn),采礦活動是在采礦許可證許可的礦區(qū)范圍內(nèi),現(xiàn)開采煤層為C2、C3煤層,現(xiàn)開采標高+2000米至+1875米在限定的開采深度2000米至1875
米標高之間,無超層越界開采等違反礦產(chǎn)資源法律法規(guī)的采礦行為。
********煤礦有限公司
2013年4月10日
第四篇:礦產(chǎn)資源開發(fā)利用報告
廣西佛子礦業(yè)有限公司2010年礦產(chǎn)
資源開發(fā)利用報告
廣西佛子礦業(yè)有限公司
2011年4月5日
一、公司概況。
廣西佛子礦業(yè)有限公司隸屬廣西有色金屬集團有限公司管轄,2009年10月企業(yè)改制歸并廣西華錫集團有限公司,下設古益和紅衛(wèi)兩個相對獨立生產(chǎn)系統(tǒng)。公司于2002年7月取得新的采礦許可證,采礦許可證有效期至2014年7月,證號4500000220021,礦區(qū)面積13.285平方公里,開采深度570米至-160米標高。開采方式為地下開采,生產(chǎn)規(guī)模45萬噸/年,開采礦種為鉛、鋅。至2010年12月底止,礦山保有資源量(122b+332+333+334)296萬噸,金屬22.5萬噸。
二、管理機構(gòu)設置及工作情況
公司設生產(chǎn)技術(shù)科(包括地質(zhì)、測量、采礦、質(zhì)檢)和安全環(huán)??啤⒐乓婵涌诎踩a(chǎn)技術(shù)組及選廠選礦技術(shù)組,并根據(jù)我公司實際情況制定相應的工作責任制,建立完善各項管理制度及工作圖件表。地質(zhì)采礦技術(shù)人員負責監(jiān)督指導生產(chǎn)中貧化率和損失率指標的控制,測量人員負責完善計算圖件。選礦技術(shù)人員負責監(jiān)督管理選礦實收率指標。
三、“三率”指標執(zhí)行情況
我公司歷年對“三率”工作和有價元素的綜合回收利用工作比較重視,能夠做到嚴格執(zhí)行國家的礦產(chǎn)資源政策,建立了比較完善的“三率”工作管理制度和環(huán)保制度。配備有專門的地質(zhì)測量技術(shù)管理人員和專職環(huán)保監(jiān)督管理人員,堅持做到貧富、厚薄兼采的原則。工作中施工技術(shù)人員經(jīng)常深入井下一線了解采掘作
業(yè)情況,嚴格控制采幅和工程質(zhì)量,盡量減少礦石貧化和損失。選礦技術(shù)人員和科研單位專家也經(jīng)常到車間指導,與廣東工業(yè)大學合作開展鉛、鋅、銅質(zhì)量和回收率的公關(guān)研究也取得了明顯的經(jīng)濟效益。公司領(lǐng)導在經(jīng)濟責任制中把完成情況作為主要考核指標之一對坑口、選廠進行考核。一年來均較好地完成了各項指標,做到合理地開發(fā)利用國家有限的礦產(chǎn)資源。
二O一0“三率”指標
礦石損失的主要原因是礦床地質(zhì)條件復雜,礦體分枝復合,采礦過程中為降低貧化率,控制采幅未能把分枝部分進行回采,另一方面部分礦體頂柱、邊角不進行回采而造成損失。
四、采礦權(quán)保障情況
我公司于2002年7月領(lǐng)取了新的采礦許可證,有效期至2014年7月。目前礦區(qū)秩序穩(wěn)定,采礦權(quán)沒有進行出賣、出租及用來作為抵押行為,一直在上級規(guī)定的邊界內(nèi)進行開采,開采的礦種為鉛、鋅,開采時能按采礦技術(shù)要求進行,沒有越層越界,亂采濫掘行為,合法采礦權(quán)沒有受到侵犯,沒有進行違法開采。
第五篇:中國石膏礦產(chǎn)資源開發(fā)利用情況報告
中國石膏礦產(chǎn)資源開發(fā)利用情況報告
中國礦業(yè)聯(lián)合會
第一章
石膏礦資源概述
石膏是非金屬硫酸鹽類中的硫酸鈣礦物,其應用領(lǐng)域廣泛,主要用于建筑材料方面,可作水泥緩凝劑、建筑用石膏制品及膠結(jié)材料等;在農(nóng)業(yè)中用作土壤改良劑、肥料及農(nóng)藥;還可應用于造紙、油漆、橡膠、陶瓷、塑料、紡織、食品、工藝美術(shù)、文教及醫(yī)藥等方面;在缺乏其他硫資源時,也可作為制造硫酸、硫酸氨的原料。
一、礦石礦物原料特點
一般所稱石膏可泛指石膏和硬石膏兩種礦物。石膏為二水硫酸鈣(Ca[SO4]·2H2O),又稱二水石膏、水石膏或軟石膏,理論成分CaO32.6%,SO346.5%,H2O+20.9%,單斜晶系,晶體為板狀,通常呈致密塊狀或纖維狀,白色或灰、紅、褐色,玻璃或絲絹光澤,硬度為2,解理平行{010}完全,密度2.3g/cm3;硬石膏為無水硫酸鈣(Ca[SO4]),理論成分CaO41.2%,SO358.8%,斜方晶系,晶體為板狀,通常呈致密塊狀或粒狀,白、灰白色,玻璃光澤,硬度為3~3.5,解理平行{010}完全,密度2.8~3.0g/cm3。兩種石膏常伴生產(chǎn)出,在一定的地質(zhì)作用下又可互相轉(zhuǎn)化。
中國石膏礦石類型的劃分,按石膏與硬石膏礦物的含量分為石膏和硬石膏兩大類,礦石中石膏礦物含量大于等于硬石膏礦物含量的稱為石膏類礦石,否則稱為硬石膏類礦石。在石膏類礦石中,當石膏與石膏加硬石膏之和的比例大于或等于75%,稱為石膏礦石,小于75%至大于或等于50%時,稱為硬石膏-石膏礦石;在硬石膏類礦石中,當上述比例小于50%至大于或等于25%時,稱為石膏-硬石膏礦石,小于25%時稱為硬石膏礦石。按石膏的結(jié)晶形態(tài)、結(jié)構(gòu)及物質(zhì)成分又分為:纖維石膏、巨-偉晶石膏、石膏、泥質(zhì)(粘土質(zhì))石膏、碳酸鹽質(zhì)石膏、硬石膏-石膏、泥質(zhì)(粘土質(zhì))硬石膏-石膏、碳酸鹽質(zhì)硬石膏-石膏、石膏-硬石膏、泥質(zhì)(粘土質(zhì))石膏-硬石膏、碳酸鹽質(zhì)石膏-硬石膏、硬石膏、泥質(zhì)(粘土質(zhì))硬石膏及碳酸鹽質(zhì)硬石膏共14個亞類。
纖維石膏礦石質(zhì)純,呈乳白、蠟黃色,具纖維狀結(jié)構(gòu),常呈脈狀、網(wǎng)狀、透鏡狀或薄夾層與石膏、硬石膏層一起產(chǎn)出;巨-偉晶石膏礦石呈藍灰色,主要由晶簇狀和粒狀石膏及粘土礦物組成;石膏(或稱普通石膏)礦石,呈白、灰白、淡青、淺黃色,塊狀構(gòu)造為主,粒狀結(jié)構(gòu),主要礦物為二水石膏,少量硬石膏,二者之和大于85%,含少量白云石、方解石及粘土礦物,質(zhì)純的普通石膏無色透明 的稱透明石膏(透石膏),重結(jié)晶呈細粒狀集合體的稱雪花石膏(結(jié)晶石膏);泥質(zhì)(粘土質(zhì))石膏礦石呈灰、藍灰、灰黑色,主要礦物為石膏,少量硬石膏、蒙脫石、水云母、白云石、方解石及石英、有機質(zhì)、瀝青,具板狀、纖維狀、粒狀變晶結(jié)構(gòu),土狀、塊狀、紋層狀、星點狀構(gòu)造。夾泥質(zhì)、粉砂質(zhì)微細條帶;碳酸鹽質(zhì)石膏礦石呈灰、深灰色,粒狀、角礫狀構(gòu)造,主要礦物為石膏,含白云石、方解石、硬石膏;硬石膏礦石呈白、灰、淺藍色,致密堅硬,局部半透明,主要礦物為硬石膏,少量石膏,二者之和大于85%,少量蒙脫石、水云母、白云石、方解石及天青石,具粒狀、鱗片狀、柱狀、纖維狀變晶結(jié)構(gòu),團塊狀、紋層狀、斑狀、角礫狀構(gòu)造。除纖維石膏化學成分較穩(wěn)定外,各類石膏礦石的化學成分因產(chǎn)地而異,某些產(chǎn)地不同類型石膏礦石的化學成分見表4.18.1。
表 4.18.1某些產(chǎn)地不同類型石膏礦石的化學成分
二、用途與技術(shù)經(jīng)濟指標
石膏在中國現(xiàn)代工業(yè)中,年產(chǎn)量的93%用作水泥緩凝劑。水泥中加入石膏,可使其凝結(jié)時間合理,避免快凝現(xiàn)象,并可提高強度和抗凍性,降低干縮率,但其摻入量一般不超過3.5%。用石膏制作的板材、墻體構(gòu)件等建筑制品,具有質(zhì)輕、抗震、隔音、隔熱、阻燃、裝飾性能好,便于高效機械化生產(chǎn),提高施工速度等諸多優(yōu)點,已成為一種發(fā)展迅速的新型建筑材料,需求量日益增長。用石膏作建筑膠結(jié)材料,用于建筑砂漿和隔熱混凝土,制作屋面、瓦及天花板等。石膏在造紙、油漆、橡膠、化工、塑料、紡織工業(yè)中用作填料。缺硫地區(qū)可用以制硫酸,但不經(jīng)濟。在農(nóng)業(yè)上用石膏做鈣、硫養(yǎng)料,可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。此外,石膏 還廣泛應用于醫(yī)藥、食品、制作模型及藝術(shù)品等諸多方面。
不同用途對石膏的種類、含量有不同的要求,石膏的分級和用途見表4.18.2。不同用途對石膏礦石中的雜質(zhì)也有不同的限制,如紙面石膏板對K、Na、Cl含量;醫(yī)用及食品用石膏對As、S、Se、Cr、F、Cl、MgCl2的含量;建筑、醫(yī)用及食品對石膏中的放射性元素的含量均有限制,可在具體指標中確定。
表 4.18.2石膏的分級和用途
三、礦 業(yè) 簡 史
中國是世界上較早利用石膏的國家之一。古籍《神農(nóng)本草經(jīng)》就有關(guān)于石膏的發(fā)現(xiàn)與利用的記載。唐代(公元618~907年)以后,湖北房縣與應城、山西汾陽與靈石、甘肅敦煌、山東蒙陰、江蘇徐州及陜西漢中等地,相繼發(fā)現(xiàn)并開采石膏,用作藥物和制豆腐的凝固劑等。20世紀初以來,隨著中國近代工業(yè)的興起,石膏在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的利用日益廣泛,湖北應城占資源與地利優(yōu)勢,先發(fā)展起來,1917年產(chǎn)量曾達14萬t,當時湖南湘潭與瀏陽,山西平陸、介休、大同等地石膏年產(chǎn)量共計近1萬t,安徽貴池與休寧,云南楚雄等地也有少量產(chǎn)出。1937年后,日本侵略者曾在山西太原與靈石等地掠奪開采石膏,當時抗戰(zhàn)后方有四川達縣等礦進行開采??谷諔?zhàn)爭勝利后,因中國經(jīng)濟不景氣,大多數(shù)石膏礦井關(guān)閉,至1949年只剩湖北應城、四川達縣、山西太原和晉城等幾家石膏生產(chǎn)礦山,全國石膏年產(chǎn)量僅1.6萬t。
中國石膏礦床地質(zhì)工作開展較早。1925年謝家榮、劉季辰發(fā)表《湖北應城膏鹽礦床報告》,1937年王曰倫發(fā)表《中國石膏礦》,1943年何春蓀發(fā)表《中國石膏礦資料撮要》,1949年劉國昌發(fā)表《中國之主要石膏礦》,上述著作對20多處石膏礦床均已記述,對中國石膏礦的成因也有所研究。但是,1949年前開采礦山均未進行過正規(guī)的地質(zhì)勘探工作,礦產(chǎn)資源不清。
1949年中華人民共和國成立后,國家對石膏礦投入大量地質(zhì)勘查工作。建材和地礦等系統(tǒng)的地質(zhì)隊,在50年代即對湖北應城、四川達縣、山西太原等石膏礦進行勘查,以滿足老礦恢復與擴建的需要;60年代勘探了山西靈石、山東大汶口、四川大為等礦,為新建石膏礦山建設提供資料;70年代不僅勘探了河北邢臺、安徽定遠和邳縣、寧夏中衛(wèi)等礦,并且勘探了江蘇南京,湖南邵東、江西永新等硬石膏礦,開辟了水泥與農(nóng)用石膏的新途徑;80~90年代勘探了河北隆堯、山東棗莊和平邑、湖北荊門與當陽、湖南澧縣、四川渠縣、云南紅河和武定、陜西西鄉(xiāng)等眾多礦床,極大的豐富了中國的石膏礦資源。同時,在石膏找礦中也有重大突破,新發(fā)現(xiàn)一大批礦產(chǎn)地,尤其是在缺膏地區(qū)發(fā)現(xiàn)并探明了廣東三水和四會、遼寧遼陽、吉林通化等礦,為扭轉(zhuǎn)石膏資源分布不平衡,滿足水泥工業(yè)發(fā)達地區(qū)就近解決石膏供應而做出了貢獻。經(jīng)過40多年的努力,已經(jīng)掌握了中國石膏資源的分布和成礦規(guī)律,所探明的豐富儲量,為中國石膏礦業(yè)高速持續(xù)發(fā)展提供了保證。
中國的石膏礦山開采,在1949年前全靠手工操作,生產(chǎn)水平低下,直至中華人民共和國成立后才迅速發(fā)展起來。國家投資首先恢復建設湖北應城、四川渠縣、山西太原和晉平等礦,逐步實現(xiàn)半機械化至機械化生產(chǎn),加上幾處私營小礦生產(chǎn),1952年全國石膏產(chǎn)量12萬t,改變了以往長期依賴進口石膏的局面。隨著水泥工業(yè)發(fā)展,石膏需要量的增加,通過老礦擴大生產(chǎn),并新建山西靈石、青海西寧、甘肅天祝等石膏礦,滿足了當時的需求。1958年由于片面追求產(chǎn)量,采掘失調(diào),加上小礦遍地開花,至1959年全國產(chǎn)量曾增至380萬t,造成產(chǎn)品嚴重積壓。經(jīng)過1962年調(diào)整,由100多家生產(chǎn)企業(yè)壓縮成19家,集中于湖北,山西、甘肅3省,重點建設應城、太原、靈石和天祝4個骨干礦山,1965年全國產(chǎn)量為68萬t。1966年后產(chǎn)量下降,1968年全國產(chǎn)量50萬t。1970年后,新建江蘇南京、山東大汶口,安徽定遠、內(nèi)蒙古杭錦、云南紅河等礦相繼投產(chǎn),1976年全國產(chǎn)量185萬t,產(chǎn)地布局基本趨于合理。
中國實行改革開放方針后,石膏礦業(yè)又有新發(fā)展。老礦通過擴建、挖掘潛力,擴大效益,廣東四會和三水、江蘇邳縣、山東平邑、湖北荊門、陜西西鄉(xiāng)等礦的建成,1985年全國產(chǎn)量達到583萬t。90年代初,中國水泥產(chǎn)量大幅度增長,促進全國石膏產(chǎn)量1992年達到1197萬t,其中51家國有企業(yè)產(chǎn)量占39%,1 063家鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)產(chǎn)量占61%。1995年全國產(chǎn)量達到2 659萬t,為1949年產(chǎn)量的1 662倍。預計未來,隨著水泥工業(yè)的發(fā)展特別是建筑石膏制品等需要量的增加,中國石膏礦業(yè)仍將會持續(xù)發(fā)展。
第二章
石膏礦資源
一、資 源 概 況
石膏礦在世界上分布廣泛,遍布于五大洲60多個國家和地區(qū),資源豐富,儲量巨大,但缺乏較準確的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。世界石膏儲量約為24億t,美國和加拿大的儲量占其中的49%,英、法、德諸國的儲量也占重要地位,西班牙、意大利、南斯拉夫、希臘、俄羅斯等國的儲量也具有一定的規(guī)模。中國石膏礦資源非常豐富,分布廣泛,已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地600多處,據(jù)國家建筑材料工業(yè)局地質(zhì)研究所1986年預測,中國石膏礦E級儲量資源6 658億t,F(xiàn)級儲量資源可達76 492億t。截止1996年底止,在23個省、自治區(qū)中,已有探明儲量的礦產(chǎn)地共有169處,其中:大型礦79處、中型礦34處、小型礦56處;累計探明石膏礦石儲量B+C+D級579億t,除歷年消耗礦石儲量近3億t左右外,全國保有石膏礦石儲量B+C+D級576億t,居世界第1位。
儲量最多的為山東省,保有石膏礦石儲量375億t,占全國石膏礦石總保有儲量65%;其次為內(nèi)蒙古、青海、湖南、湖北、寧夏、西藏、安徽、江蘇、四川10省、自治區(qū),保有石膏礦石儲量各為35~10億t,共計保有儲量160億t,占全國石膏礦石總保有儲量的27%;河北、云南、廣西、山西、陜西、河南、甘肅、廣東、吉林9省、自治區(qū)保有石膏礦石儲量各為10~1億t,共計保有40億t,占全國石膏礦石總保有儲量的7%;貴州、江西、遼寧、新疆4省、自治區(qū)保有石膏礦石儲量各為1~0.4億t,共計保有3億t,為全國石膏礦石總保有儲量的1%。
在保有儲量的礦產(chǎn)地中,有34處(大型礦22處、中型礦4處、小型礦8處)近期難以利用,共計保有石膏礦石儲量407億t,占全國石膏礦石總保有儲量的71%。主要分布于山東省與鹽共生的大汶口盆地石膏礦區(qū),與自然硫共生的泰安 市朱家莊石膏礦區(qū)及平邑盆地石膏礦區(qū),這3處規(guī)模特大的石膏礦區(qū)保有近期難以利用的石膏礦石儲量360多億t,其次分布于西藏、四川、安徽、廣西、內(nèi)蒙古、云南、河北等省、自治區(qū)。這些礦產(chǎn)地近期難以利用的原因是由于礦體埋藏深,或礦石品位低,或礦區(qū)地質(zhì)與水文地質(zhì)條件復雜,或礦區(qū)交通運輸條件差,或礦山采選難度大等,以致近期利用其經(jīng)濟效益差。
已經(jīng)開采利用的礦產(chǎn)地有67處(大型礦27處、中型礦15處、小型礦25處),共計保有石膏礦石儲量72億t,主要分布于青海、江蘇、山東、河北、陜西等省??晒┙诶玫牡V產(chǎn)地68處(大型礦30處、中型礦15處、小型礦23處),保有儲量97億t,主要分布于內(nèi)蒙古和寧夏,其次為河北、青海、安徽、河南、山西、廣西、山東、湖南、云南等省、自治區(qū)。已利用和可供近期利用的礦產(chǎn)地共計有135處(大型礦57處、中型礦30處、小型礦48處),共計保有石膏礦石儲量169億t,主要分布于內(nèi)蒙古、青海、湖南、湖北、寧夏、山東、江蘇7省、自治區(qū),保有儲量各為32~10億t;其次為河北、陜西、河南、安徽、云南、廣西、甘肅、廣東、吉林、四川、貴州12省、自治區(qū),保有儲量各為8~1億t,此外,江西、遼寧、新疆3省、自治區(qū)保有儲量各為0.7~0.1億t。
在保有儲量的礦產(chǎn)地中,已做過勘探地質(zhì)工作的占26%,做過詳查地質(zhì)工作的占41%,只做過普查地質(zhì)工作的占33%。已利用的礦產(chǎn)地中,做過勘探或詳查地質(zhì)工作的占82%;可供近期利用的礦產(chǎn)地中,已做過勘探或詳查地質(zhì)工作的占67%;近期難以利用的礦產(chǎn)地,一般只做過普查地質(zhì)工作。在已利用和可供近期利用礦產(chǎn)地保有石膏礦石儲量中,B+C級儲量占21%,由于礦山開采規(guī)模小,因此保有的B+C級石膏礦石儲量37億t,基本可以滿足礦山建設開采的需要。但有少數(shù)礦山保有的B+C級儲量太少,甚至只有D級儲量。
總的來說,中國石膏礦石保有儲量充足,可以滿足2010年前和以后一段時期工業(yè)生產(chǎn)的需要。資源的優(yōu)勢在于儲量大,相對集中,有利于大規(guī)模開采,形成石膏及其制品生產(chǎn)基地;但保有儲量地理分布不均衡,新疆、遼寧、江西、貴州、吉林等省區(qū)可供近期利用的儲量少,浙江、福建、海南、黑龍江等省尚無保有儲量。上述缺膏、少膏地區(qū)需要積極開展找礦,以滿足各地水泥和石膏建筑材料生產(chǎn)發(fā)展的需求。
二、地 理 分 布
截至1996年底止,中國保有的113處大、中型石膏礦產(chǎn)地的分布見圖4.18.1及表4.18.3(礦產(chǎn)地索引表),各地區(qū)石膏礦產(chǎn)資源的分布概況如下:
圖4.18.1中國石膏礦分布示意圖 表 4.18.3中國石膏產(chǎn)地一覽表
1.華北地區(qū)
分布石膏礦產(chǎn)地24處(大型礦10處、中型礦9處、小型礦5處),共計保有石膏礦石儲量B+C+D級49億t,除近期難以利用的以外,保有儲量45億t。已利用礦產(chǎn)地9處(大型礦3處、中型礦4處、小型礦2處),共計保有石膏礦石儲量9億t,主要分布于山西與河北。山西省是中國石膏礦的主要產(chǎn)區(qū)之一,太原、靈石等大、中型礦已開采五六十年,河北邢臺,隆堯和內(nèi)蒙古杭錦等礦也已利用??晒┙诶玫牡V產(chǎn)地9處(大型礦3處、中型礦4處、小型礦2處),共計保有石膏礦石儲量36億t,主要分布于內(nèi)蒙古鄂托克旗規(guī)模特大的蘇級礦中,保有儲量32億t,其次分布于山西襄汾、臨汾及潞城等地的大、中型礦中。
2.東北地區(qū)
分布石膏礦產(chǎn)地6處(大型礦2處、中型礦3處、小型礦1處),共計保有石膏礦石儲量B+C+D級2億t,除近期難以利用的以外,保有儲量1.6億t,分布于吉林通化至遼寧燈塔一帶。吉林江源大陽岔大型礦和通化東熱及遼寧燈塔榮官中型礦均已利用,共計保有石膏礦石儲量1.3億t。可供近期利用的有吉林通化下四平的中、小型礦各1處,共計保有石膏礦石儲量0.3億t。
3.華東地區(qū)
分布石膏礦產(chǎn)地26處(大型礦20處、中型礦3處、小型礦3處),共計保有石膏礦石儲量B+C+D級397億t,除近期難以利用的以外,只保有儲量27億t。山東和江蘇兩省都是中國石膏礦的主要產(chǎn)區(qū)之一,安徽省石膏礦產(chǎn)量也日益增長。山東泰安大汶口北西遙及平邑卡橋、江蘇南京周村及邳縣四戶董家、安徽定遠5處大型礦已利用,共計保有石膏礦石儲量18億t,其中:北西遙、卡橋及周村3處礦規(guī)模特大,保有儲量2.7~6.5億t。可供近期利用的礦產(chǎn)地13處(大型礦10處、中型礦3處),共計保有石膏礦石儲量9億t。分布于山東棗莊、江蘇邳縣、安徽定遠及江西永新等地。
4.中南地區(qū)
分布石膏礦產(chǎn)地48處(大型礦24處、中型礦9處、小型礦15處),共計保有石膏礦石儲量B+C+D級52億t,除近期難以利用的以外,保有儲量48億t。已利用礦產(chǎn)地24處(大型礦10處、中型礦2處、小型礦12處),共計保有石膏礦石儲量B+C+D級13億t,主要分布于湖北、湖南及廣東。湖北、湖南兩省都是中國石膏礦的主要產(chǎn)區(qū)之一,廣東省石膏礦產(chǎn)量正在增長。湖北應城石膏礦是中國石膏企業(yè)中歷史悠久的老礦,早在400年前明代嘉慶年間就已開采,至今仍是中國纖維石膏優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的主要產(chǎn)地,湖南邵東、雙峰、臨澧、石門,廣東四會、興寧等地一批大、中型礦均已利用,其中湖北荊門2個規(guī)模特大的石膏礦,保有儲量3~5億t??晒┙诶玫牡V產(chǎn)地19處(大型礦11處、中型礦6處、小型礦2處),共計保有石膏礦石儲量35億t。主要分布于湖南臨澧合口(保有儲量18億t)及湖南邵東常樂和廣西合浦大嶺頭(保有儲量3~2億t)3處規(guī)模特大礦中,其余分布于湖南澧縣、石門、湘潭、湘鄉(xiāng)、邵東、衡陽,廣東三水及河南魯山、桐柏等地的礦床中。
5.西南地區(qū)
分布石膏礦產(chǎn)地36處(大型礦15處、中型礦3處、小型礦18處),共計保有石膏礦石儲量30億t,除近期難以利用的以外,只保有儲量5.3億t。已利用礦 產(chǎn)地10處(大型礦4處、中型礦1處、小型礦5處),共計保有石膏礦石儲量B+C+D級2.3億t。四川省是中國石膏礦主要產(chǎn)區(qū)之一,渠縣龍門峽和農(nóng)樂石膏礦已開采五六十年,峨眉大為礦也已采四五十年,云南武定、紅河等礦也已利用??晒┙诶玫牡V產(chǎn)地12處(大型礦2處、中型礦1處、小型礦9處),共計保有石膏礦石儲量3億t,主要分布于云南彌渡(保有儲量2億t)及貴州普定、盤縣等地。
6.西北地區(qū)
分布石膏礦產(chǎn)地29處(大型礦9處、中型礦6處、小型礦1處),共計保有石膏礦石儲量B+C+D級46億t,除近期難以利用的以外,保有儲量42億t。已利用礦產(chǎn)地16處(大型礦4處、中型礦6處、小型礦6處),共計保有石膏礦石儲量28億t,主要分布于青海西寧礦(保有儲量22億t)及陜西西鄉(xiāng)礦(保有儲量4.5億t)兩處規(guī)模特大的石膏礦中,甘肅省與寧夏回族自治區(qū)是中國石膏礦主要產(chǎn)區(qū)之一,甘肅天祝與寧夏中衛(wèi)石膏礦均已開采四五十年。可供近期利用的礦產(chǎn)地12處(大型礦4處、小型礦8處),共計保有石膏礦石儲量14億t。主要分布于規(guī)模特大的寧夏同心賀家口子礦(保有儲量12.3億t),以及甘肅臨澤、青海西寧及民和等地的礦床中。
三、資 源 特 點
中國石膏礦的規(guī)模以大、中型為主,保有儲量的礦產(chǎn)地中,大型礦占47%、中型礦占20%、小型礦占33%。總保有儲量的98%以上分布于大型礦中,而中、小型礦的儲量只占近2%。在大型礦中,有26處規(guī)模特大(儲量大于2億t),其中規(guī)模最大的是山東大汶口盆地,與鹽類礦共生的硬石膏礦石儲量近300億t。在已利用和可供近期利用的礦產(chǎn)地中,大型礦占43%,中型礦占22%,小型礦占35%,保有儲量94%以上集中于大型礦,中、小型礦只占5%。在已利用和可供近期利用的大型礦中,儲量大于2億t規(guī)模特大的有16處,集中了總保有儲量的71%,規(guī)模最大的是內(nèi)蒙古鄂托克旗蘇級礦,保有D級儲量32億t,保有B+C級儲量最多的是江蘇南京市周村硬石膏礦,B+C級保有儲量3.4億t。
中國石膏礦石類型齊全,但優(yōu)質(zhì)礦石(纖維石膏)少。保有儲量中,硬石膏 類礦床礦石儲量占60%,石膏類礦床礦石儲量占40%(其中:纖維石膏占2%、普通石膏占20%,其余為泥質(zhì)石膏、硬石膏及碳酸鹽質(zhì)石膏,占18%);但在已利用和可供近期利用的礦產(chǎn)地中,則以石膏類礦床為主,占其保有儲量的80%,硬石膏類礦床礦石儲量只占其保有儲量的20%。
中國石膏礦石除纖維石膏和部分巨-偉晶石膏須經(jīng)選礦外,其他類型礦石一般不經(jīng)選礦,即可利用。礦石品位總體屬于中、高品位,已有探明儲量的礦產(chǎn)地礦石平均品位(Ca[SO4]·2H2O+Ca[SO4])一般均大于55%,符合作水泥緩凝劑的質(zhì)量要求,其中已利用和可供近期利用的石膏類礦床中,平均品位大于75%的保有儲量有50多億t,可以滿足建筑用石膏的要求見表4.18.4。
中國石膏礦床中占88%的為單一礦產(chǎn),也有近20處礦產(chǎn)地石膏與鹽類礦及硫、鐵、銅、鉛鋅等礦共生。與鹽類礦產(chǎn)共生規(guī)模最大的是山東大汶口盆地硬石膏礦,其次與鈣芒硝共生的石膏或硬石膏礦分布于青海西寧、互助、平安和湖南衡陽、衡南及云南祿勸等地,四川農(nóng)樂石膏礦共生雜鹵石,與鐵礦共生的硬石膏礦分布于河北武安、沙河和安徽廬江、馬鞍山、濉溪及新疆哈密市庫坶塔格等地,山東泰安朱家莊自然硫與石膏共生,安徽貴池東湖硬石膏與銅礦共生,云南蘭坪石膏與鉛鋅礦共生,這些與其他礦產(chǎn)共生的石膏礦,已利用的很少。
中國已利用和可供近期利用的石膏礦產(chǎn)地,交通運輸條件一般較好,只有少數(shù)礦產(chǎn)地距鐵路或水運線較遠,礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件多為簡單—中等,部分礦床較復雜。有一些礦產(chǎn)地由于交通不便或礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件復雜,因此近期難以利用。
中國西部石膏礦一般礦層厚,埋藏淺,如甘肅、寧夏、青海的一些礦山宜于露天開采,云南、四川的一些礦山可以先露天開采,再轉(zhuǎn)入地下開采;而中國中部和東部的石膏礦,一般埋藏較深,且多為薄層礦,需要地下開采,開采難度較大。
表 4.18.4中國石膏礦石不同品級的儲量及所占百分比(除西藏礦產(chǎn)地外)
第三章
石膏礦資源地質(zhì)特征
一、礦床時空分布及成礦規(guī)律
中國石膏礦床類型多,形成時代及分布范圍廣泛。幾乎各個地質(zhì)時期均有石膏產(chǎn)出,其主要成礦期有早中寒武世、中奧陶世、早石炭世、早中三疊世和白堊紀—早第三紀,這5個成礦期形成了中國最主要的石膏礦床——沉積類型礦床,它們具有明顯的成礦規(guī)律與分布規(guī)律:海相沉積礦床形成于早中三疊世及其以前的時代,侏羅紀開始直到第四紀形成的則主要為湖相沉積礦床。其他時代形成的或其他類型的石膏礦分布零散,只在局部地點具有工業(yè)價值。
從寒武紀至三疊紀,隨著中國大陸的逐漸擴大與陸緣海的南移,海成石膏礦的分布位置也逐漸自北而南移,分布范圍愈來愈大,成礦帶的連續(xù)性也愈來愈好。早、中寒武世石膏礦主要分布在遼寧東部與吉林南部、西藏東部、四川東南部與云南東北部,在貴州、湖北、湖南、山東及新疆等地,也零星見有礦化現(xiàn)象。屬濱海堆積碳酸鹽巖碎屑巖建造石膏、硬石膏礦床,系海灣或(氵舄)湖中的產(chǎn)物,礦層不厚、連續(xù)性差,品位也低,但這一成礦期對缺膏的東北地區(qū)具有重要意義。中奧陶世石膏礦較集中的分布于山西和河北南部,在河南、陜西、山東等地也有發(fā)現(xiàn),屬海積碳酸鹽建造石膏、硬石膏礦床,礦層厚度大,連續(xù)性較好,質(zhì)量也好,是華北地區(qū)主要的開采對象。早石炭世石膏礦在北方為濱海堆積碳酸鹽巖碎屑巖建造石膏、硬石膏礦床,主要分布于新疆、青海、甘肅、寧夏及內(nèi)蒙古,含膏巖系呈帶狀分布,礦層厚度大,質(zhì)量好,是西北地區(qū)主要開采對象;在南方早石炭世沉積的為海積碳酸鹽建造石膏、硬石膏礦床,主要分布于江西西部、湖南、貴州、廣西北部及云南東部。早、中三疊世是重要的成礦期,石膏礦形成于當時 華北大陸的陸緣海中,在江蘇、安徽、湖北、湖南、貴州、四川、云南、西藏連續(xù)分布有海積碳酸鹽巖建造含膏巖系,礦床多,礦層厚,質(zhì)量較好,但在陸緣海的邊緣,如青海西部、四川南部、云南西部、湖北西部、湖南西北部則形成濱海堆積碳酸鹽巖碎屑巖建造石膏、硬石膏礦床,其工業(yè)價值較小。
白堊紀—早第三紀也是重要的成礦期,湖相沉積石膏礦分布十分廣泛,幾乎所有產(chǎn)石膏的省份多有該期形成的礦點,但集中分布于中國東部和西北地區(qū)。石膏礦產(chǎn)于內(nèi)陸小型湖盆中,屬湖積碎屑巖建造石膏、硬石膏礦床,大部分成膏的斷陷湖盆受北北東向分布的郯廬、大興安太行雪峰、銀昆3條深大斷裂帶的控制。郯廬斷裂帶西側(cè)分布有大汶口、棗莊、定遠、瀏陽、邵東、衡陽等含膏盆地;大興安太行雪峰斷裂帶分布著三門峽、泌陽、淅川、均縣、房縣、棗陽、余慶、黃平等一系列含膏盆地;銀昆斷裂帶分布有杭錦、同心、大邑、邛崍、眉山、天全、新津、喜德、彌勒、紅河等含膏盆地,這些含膏盆地都是位于斷裂帶內(nèi)或靠近斷裂帶,含膏巖系下部基本上都有火山巖,而離斷裂帶較遠的大型盆地中則不含膏。此外,還有一些含膏盆地為受褶皺帶控制的山前斷陷或斷拗盆地,如荊門、應城云夢、三水等分布較星散的含膏盆地。白堊—早第三紀石膏的成礦特點是:礦床規(guī)模相差懸殊,礦石類型復雜,質(zhì)量變化較大,礦層厚度較小,由于礦體埋藏不深,因而是中國中、東部地區(qū)的主要開采對象。
二、礦 床 類 型
據(jù)全國礦產(chǎn)儲量委員會《石膏礦床地質(zhì)勘探規(guī)范(試行)》,中國石膏礦床按成因可分如下3類。
(一)沉積石膏礦床
此類型礦床是最主要的礦床類型,約占已有探明儲量的礦產(chǎn)地的87%,保有礦石儲量占總保有礦石儲量的99%。按其沉積環(huán)境又可分為兩個亞類。
1.海相沉積石膏礦床
此亞類礦床占已有探明儲量的礦產(chǎn)地的49%,保有儲量占總保有礦石儲量的14%。石膏礦的賦存層位有三疊系下中統(tǒng)、二疊系、石炭系下統(tǒng)、奧陶系中統(tǒng)、寒武系下統(tǒng)。含礦巖系主要為碳酸鹽巖,也有碎屑巖,如泥灰?guī)r、石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖以及砂巖、粘土巖、砂質(zhì)泥巖等。礦體形態(tài)呈層狀、似層狀及透鏡狀,單層或多層產(chǎn)出,礦層延長幾百米至幾千米以上。厚度由幾米至百米以上。礦石類型有石膏、粘土質(zhì)石膏、硬石膏、白云質(zhì)硬石膏、粘土質(zhì)硬石膏。礦石礦物組分為石膏、硬石膏、碳酸鹽和粘土礦物,有的含天青石、黃鐵礦,個別含雜鹵石等。礦石品位65%~95%。礦床規(guī)模以大、中型為主。屬于此亞類的礦床有江蘇南京、四川渠縣、山西太原和靈石、江西永新等地賦存于碳酸鹽巖建造中的石膏、硬石膏礦床;還有甘肅天祝和景泰、寧夏中衛(wèi)、遼寧遼陽、吉林通化等地賦存于碎屑巖-碳酸鹽巖建造中的石膏、硬石膏礦床,以及新疆和田等地賦存于碎屑巖建造中的石膏、硬石膏礦床。
2.湖相沉積石膏礦床
此亞類礦床占已有探明儲量的礦產(chǎn)地的38%,保有儲量占總保有礦石儲量的85%。石膏礦賦存層位主要是第三系及白堊系下統(tǒng)。含礦巖系為碎屑巖-碳酸鹽巖,如砂巖、粉砂巖、泥灰?guī)r、粘土巖、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、石灰?guī)r等。礦體形態(tài)呈層狀、似層狀,長度幾十米至幾千米,常多層產(chǎn)出,單層厚幾十厘米至幾十米,呈單層產(chǎn)出的厚度可達幾十米至幾百米。礦石類型有石膏、白云質(zhì)石膏、巨-偉晶石膏、硬石膏、粘土質(zhì)硬石膏、白云質(zhì)硬石膏。礦石礦物組分為石膏、硬石膏、碳酸鹽和粘土礦物、石英、長石,有的含芒硝、鈣芒硝、黃鐵礦、自然硫、磁鐵礦、菱鐵礦、瀝青等。礦石品位55%~90%。屬于此亞類的礦床有:湖北應城云夢、內(nèi)蒙古鄂托克、寧夏同心等地賦存于碎屑巖建造中的石膏、硬石膏礦床;有湖南邵東、山東泰安、湖北荊門等地賦存于碎屑巖-碳酸鹽建造中的石膏、硬石膏礦床;還有云南紅河等地賦存于碳酸鹽建造中的石膏、硬石膏礦床。
(二)后生石膏礦床
此類型礦床是由于原生礦被溶解或隨石灰?guī)r的次生變化后,運移、沉積、充填于含礦巖層的裂隙或洞穴中而成,分布于湖北、湖南、廣西、云南、貴州等地。礦床數(shù)量和儲量都不多,僅占已有探明儲量的礦產(chǎn)地的6%,保有儲量占總保有礦石儲量的0.6%。按其充填形式又可分為層間裂隙充填,斜交層理裂隙充填和洞穴充填3個亞類。其中產(chǎn)于湖北應城云夢、湖南澧縣、廣西欽州等地的層間裂隙充填石膏礦床規(guī)模可達大、中型,賦存于下第三系碎屑巖-粘土巖建造中。礦石類型以纖維石膏為主。含礦層延長可達幾千米,厚數(shù)十至數(shù)百米。層中順層纖維石膏成群出現(xiàn),單脈長幾百米至幾千米,脈厚幾厘米至幾十厘米。礦石礦物組分為纖維石膏、粘土礦物、石英等。礦石品位90%~99%。斜交層理的裂隙充填的石膏礦床和洞穴充填石膏礦床為數(shù)極少,僅見于貴州黃平與綏陽,規(guī)模極小,缺乏工業(yè)開采價值。
(三)熱液交代石膏礦床
此類型礦床占已有探明儲量的礦產(chǎn)地的7%,保有儲量占總保有礦石儲量的0.4%。可分為與中性侵入巖有關(guān)的石膏礦床、與中性噴出巖有關(guān)的石膏礦床和與區(qū)域變質(zhì)巖有關(guān)的石膏礦床3個亞類。與中性侵入巖有關(guān)的有湖北鄂城、大冶、黃石等地的硬石膏礦床。礦體賦存于燕山期中性侵入巖與三疊系下統(tǒng)石灰?guī)r的接觸帶中,含礦巖系為角頁巖、白云質(zhì)大理巖、大理巖、閃長巖、石英閃長巖或長石斑巖、蝕變閃長巖、蝕變花崗巖、石英二長巖、夕卡巖。礦體呈透鏡狀,常呈多礦體產(chǎn)出,單礦體走向長幾十至幾百米,厚幾米至幾十米。礦石自然類型為硬石膏、白云質(zhì)硬石膏、石膏。礦石礦物組分有硬石膏、石膏、白云石,微量磁鐵礦、黃鐵礦、綠泥石、含鎂方解石等。礦石品位50%~95%。礦床規(guī)??蛇_中、小型。與中性噴出巖有關(guān)的有安徽馬鞍山與廬江等地的硬石膏礦床。含礦巖系為燕山期早期的中性噴出巖(安山巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)頁巖、凝灰質(zhì)角礫巖或粗面巖、粗安巖、石英巖)。礦體呈透鏡狀單礦體或多礦體產(chǎn)出,走向長幾百米,厚幾十米。礦石類型為硬石膏、含黃鐵礦硬石膏、含明礬石高嶺石硬石膏、石膏。礦石礦物組分為硬石膏、黃鐵礦、明礬石、高嶺石、石膏、微量石英、重晶石、磁鐵礦、自然硫、赤鐵礦等。礦石品位53%~90%。礦床規(guī)模一般較小,18 有的可達大、中型。與區(qū)域變質(zhì)巖有關(guān)的僅見于遼寧鳳城石膏礦,規(guī)模極小,缺乏工業(yè)開采價值。
三、典 型 礦 床
(一)山西省太原市西山石膏礦床
該礦床屬海相沉積型礦床,位于山西臺背斜沁水臺凹中。礦區(qū)構(gòu)造為北北東向展布向南傾伏的向斜,巖層傾角10°。含礦巖系為下奧陶統(tǒng)馬家溝組海相沉積碳酸鹽巖建造,由石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r夾石膏層、白云巖、泥巖組成,厚度118~207m。其上部含礦段厚度40m,有9層工業(yè)礦體,單層厚度1~2.49m,走向連續(xù)延長幾千米,傾向延伸大于1 000m,是主要礦層;下含礦段厚度14~58m,只有1層工業(yè)礦體(圖4.18.2)。礦石類型以普通石膏為主,致密塊狀構(gòu)造,粒狀、片狀結(jié)構(gòu),含少量硬石膏及白云石,微量黃鐵礦,天青石和泥質(zhì)礦物。礦區(qū)內(nèi)圪僚溝已勘探中型礦產(chǎn)地2處,礦石平均品位(CaSO4·2H2O)81.69%~85%,保有儲量達大型規(guī)模。
圖 4.18.2山西太原西山石膏礦床地質(zhì)剖面①
1.石膏礦層;2.斷層;O1m1.下石灰?guī)r段;O1m2.下含膏段;O1m3.中石灰?guī)r段;O1m4.上含膏段;O1m5.白云巖石灰?guī)r互層段;O1m6.上石灰?guī)r段; ①據(jù)陶維屏
(二)湖北省應城市應城石膏礦床
該礦床屬湖相沉積型礦床,位于云應凹陷西緣潘家集次級凹陷中。云應凹陷中含礦巖系為下第三系始新統(tǒng)湖相碎屑巖建造,由泥巖、粉砂巖、石膏、鈣芒硝、石鹽層組成,厚394~1 628m。自下而上依次為:下含膏段厚72~223m,夾單層厚1~25cm的纖維石膏400余層,含12個工業(yè)膏組;下含鈣芒硝段厚57~285m,其下部含單層厚1~13m的纖維石膏170余層,有3個可采膏組;含巖鹽段厚230~910m;上含鈣芒硝段厚7~81m;上含膏段厚28~129m,夾數(shù)十層纖維石膏(圖
4.18.3)。
圖 4.18.3云應盆地含膏巖系剖面①
1.古新統(tǒng)碎屑巖(E1);2.下含膏段(E12);3.下含鈣芒硝段(E22);4.含巖鹽段(E32);
5.上含鈣芒硝段(E42);6.上含膏段(E52);7.漸新統(tǒng)夾泥灰?guī)r、油頁巖的泥質(zhì)沉積(E3); ① 據(jù)陶維屏
應城潘家集石膏礦含礦巖系缺失上含膏段和上含鈣芒硝段,其上為厚8~23m的第四系覆蓋。石膏層沿凹陷盆地邊緣分布,傾向盆內(nèi),傾角7°。一般距盆邊2km范圍內(nèi)以纖維石膏、泥質(zhì)石膏為主,距盆邊2~4km范圍內(nèi)以硬石膏為主(含部分纖維石膏)。具工業(yè)價值的纖維石膏沿層面裂隙產(chǎn)于藍灰色巖層中,單層厚4~8cm,最厚25.5cm??刹筛嘟M厚1.7~2.5m,含礦率14%~19.13%,走向延伸可達3.5km,傾向延伸可達1km。纖維石膏質(zhì)地純優(yōu),礦石品位(Ca[SO4]·2H2O)一般達98%,為應城石膏礦的主要產(chǎn)品,是中國優(yōu)質(zhì)石膏的主要產(chǎn)地。泥質(zhì)石膏單層厚5~28cm,礦石品位60%,可與纖維石膏混采,還有硬石膏單層厚2~8m,走向延伸1.9~3.5km,傾向延伸大于1km,礦石品位55%~75%,目前尚未采用。應城、云夢一帶已勘探大、中、小型石膏礦數(shù)處,探明儲量超1億t。圖 4.18.4安徽廬江羅河硬石膏礦床剖面①
1.第四系;2.侏羅系磚橋組粗安巖夾粉砂質(zhì)凝灰?guī)r及凝灰角礫巖;3.次生石英巖;4.硬石膏礦體;5.硫鐵礦礦體;6.磁鐵礦礦體;① 據(jù)陶維屏引用廬樅鐵礦會戰(zhàn)指揮部資料簡化
(三)安徽省廬江縣羅河硬石膏礦床
該礦床屬熱液交代型礦床。礦體賦存于侏羅系磚橋組粗安巖夾粉砂質(zhì)凝灰?guī)r及凝灰角礫巖中,與硫鐵礦、磁鐵礦共生。石膏礦體產(chǎn)于磁鐵礦、硫鐵礦體的上方,次生石英巖帶的底部,(圖4.18.4)。系燕山早期巖漿熱液交代安山質(zhì)凝灰?guī)r而成。礦體呈似層狀、透鏡狀,大致順層產(chǎn)出,產(chǎn)狀平緩,長度660m,寬度470m,厚度2.6~101m,一般厚10~40m。礦石類型主要為白色粒狀硬石膏,呈等粒變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。礦石礦物成分主要為硬石膏,含石膏、石英、重晶石、硫鐵礦、磁鐵礦等。礦石品位(Ca[SO4])一般為91.05%。礦床規(guī)模為大型,可供近期選擇利用。
第四章
石膏礦資源開發(fā)階段
一、地 質(zhì) 勘 查
全國礦產(chǎn)儲量委員會《石膏、硬石膏礦床地質(zhì)勘探規(guī)范(試行)》將中國石膏礦床劃分為4個勘探類型:
(1)第Ⅰ勘探類型
礦體走向長度大于或等于2 000m,厚度變化系數(shù)小于或等于40%,平均夾石率小于或等于15%,含礦率變化系數(shù)小于或等于40%,平均巖溶率小于或等于5%,礦區(qū)構(gòu)造簡單。屬于此類型的礦床有湖北應城石膏礦三分礦、湖南邵東硬石膏礦等。
(2)第Ⅱ勘探類型
礦體走向長度2 000~1 000m,厚度變化系數(shù)大于40%~70%,平均夾石率小于15%~25%,含礦率變化系數(shù)大于40%~70%,平均巖溶率大于5%~15%,礦區(qū)構(gòu)造較簡單。屬于此類型的礦床有山東泰安大汶口北西遙石膏礦、四川渠縣龍門峽石膏礦、山西靈石閻家墳石膏礦等。
(3)第Ⅲ勘探類型
礦體走向長度小于1 000~500m,厚度變化系數(shù)大于70%~100%,平均夾石率大于25%~35%,含礦率變化系數(shù)大于70%~100%,平均巖溶率大于15%~25%,礦區(qū)構(gòu)造較復雜。屬于此類型的礦床有:山西太原圪僚溝石膏礦、江蘇南京周村硬石膏礦、寧夏中衛(wèi)小紅山石膏礦等。
(4)第Ⅳ勘探類型
礦體走向長度小于500m,厚度變化系數(shù)大于100%,平均夾石率大于35%。含礦率變化系數(shù)大于100%,平均巖溶率大于25%,礦區(qū)構(gòu)造復雜。屬于此類型的礦床有:甘肅天祝魯家溝石膏礦等。
中國石膏礦勘查階段分為普查、詳查、勘探3個階段。各階段的工作要求分別按照中華人民共和國國家標準《固體礦產(chǎn)普查總則》(GB/T13687-92)、《固體礦產(chǎn)詳查總則》(GB/T13688-92)、《固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘探規(guī)范總則》(GB13908-92)及全國礦產(chǎn)儲量委員會1994年頒布的《石膏、硬石膏礦床地質(zhì)勘探規(guī)范(試行)》進行。中國石膏資源十分豐富,但各地各礦床的開發(fā)價值各異,應在取得普查或詳查資料后,通過可行性研究,選擇適于當前開發(fā)的礦床進行勘探。對于延展較大的礦床,一般應在總體評價的基礎(chǔ)上,選擇適于近期開發(fā)的地段進行勘探,其勘探深度一般不超過400m;對于延展較小的礦床,可一次勘探完畢。對石膏礦床內(nèi)共伴生的鹽類礦產(chǎn)、天青石、明礬石、硫鐵礦等應進行綜合評價或綜合勘探。
石膏礦床地質(zhì)勘探研究要相應地達到B級和C級儲量級別條件的程度,對不同規(guī)模的礦山要求勘探的B級和C級礦石儲量及其比例見表4.18.5。
表 4.18.5不同規(guī)模的礦山要求勘探的B級和C級礦石儲量及其比例
石膏礦床勘探手段一般采用槽探、井探與鉆探。具備物探條件的礦床,應盡可能采用物探方法,配合其他勘探方法、手段,了解礦床的分布范圍,礦體厚度和埋藏深度等??碧焦こ涕g距可參照表4.18.6。
表 4.18.6石膏礦床勘探工程間距
石膏礦床勘查一般工業(yè)指標見表4.18.7。礦石品位(Ca[SO4]·2H2O和Ca[SO4]含量)應按全國礦產(chǎn)儲量委員會《石膏、硬石膏礦床地質(zhì)勘探規(guī)范(試行)》附件一所列計算方法與公式,根據(jù)礦石中H2O+與SO3的含量或H2O+與CaO的含量計算。
表4.18.7中國石膏礦床一般工業(yè)指標
二、礦 山 開 采
中國石膏礦床規(guī)模大、質(zhì)量好的多為沉積型。1996年全國石膏總產(chǎn)量達2 800萬t。開采的礦山分布在20個省(區(qū))有500多個,但年產(chǎn)10萬t以上的大中型礦山僅30多個,其中年產(chǎn)50萬t的有6個:應城石膏礦、邵東石膏礦、邳州石膏礦、平邑石膏礦、華魯石膏集團(蒼山)、太原石膏礦。年產(chǎn)40萬t的有南京石膏礦。我國石膏開采的大致情況:一是儲量豐富,但資源分布不均勻,東北三省、浙江、福建、河南、海南等省缺石膏,供銷的運輸問題一直是影響許多地區(qū)石膏行業(yè)發(fā)展的難點;二是貧礦多、富礦少,雪花石膏和普通石膏多、纖維石膏少,這在一定程度上影響建筑石膏制品工業(yè)的發(fā)展;三是開采的技術(shù)裝備水平,雖然大中型礦山與國內(nèi)其他礦產(chǎn)的開采水平相差不多,但眾多小型礦山比較落后;四是礦物的特性對開采的影響,纖維石膏質(zhì)軟易磨損,開采裝運時應盡量不使其變成粉礦而損耗,避免搗運、避免用耙礦設備、避免采用漏斗放礦。雪花石膏也有易磨損問題,如太原石膏礦,回采工作面曾用電耙運搬礦石。由于礦石軟,因 此常變成很細的塵埃,迷漫于工作面。灑水后,又由于礦石中含泥質(zhì),因此使工作面泥濘不堪,后改用了裝運機。雪花石膏價廉,比纖維石膏稍硬,在磨損方面,沒有纖維石膏要求高。雪花石膏和普通石膏的開采可用無軌開采,采用房柱法和全面法采礦,如太原石膏礦、靈石石膏礦;纖維石膏一直用長壁選別充填采礦法,如應城石膏礦和荊門石膏礦等,開采的特殊性強。雪花石膏、普通石膏屬廉價礦石,纖維石膏價約3倍于雪花石膏,價格較貴,這也影響采礦方法的選擇。
(一)開采方法及開采規(guī)模的劃分
中國石膏礦的開采方法,有露天開采法和地下開采法,但主要是地下開采法。露天開采的礦山有寧夏甘塘石膏礦、甘肅景泰石膏礦、青海西寧石膏礦、四川大為石膏礦等,規(guī)模都不大。下面僅闡述地下開采,開采規(guī)模劃分見表4.18.8。
表 4.18.8石膏礦開采規(guī)模劃分表(萬t/a)
(二)開 拓 運 輸
石膏礦的井下開拓運輸方法各礦山根據(jù)具體情況確定,應城石膏礦四分礦、平邑石膏礦、邵東石膏礦等采用豎井開拓;應城石膏礦三分礦、通化石膏礦等采用斜井開拓;南京石膏礦等采用豎井、斜井聯(lián)合開拓;太原石膏礦、靈石石膏礦等采用平硐開拓。
靈石石膏礦曾用過平硐溜井開拓,但不成功。由于雪花石膏和普通石膏在大溜井放礦過程中易粉塵化,且夾有泥質(zhì),因此在水的作用下常造成溜井的堵塞事故,生產(chǎn)不正常;無水時漏斗放礦又塵埃迷漫,一般通風措施也難以解決,技術(shù)經(jīng)濟效果不佳。
太原石膏礦采用平硐無軌開拓,全無軌化開采比較成功。無軌開拓又稱斜坡道開拓,在國外很盛行,平硐無軌開拓是其特例。采用無軌設備出礦,全無軌化開 采,太原石膏礦是中國礦業(yè)界第二個實例,既典型又具有先進性。該礦采用無軌化開采的有利條件是: ① 礦體埋藏高于地面,為緩傾斜層狀,傾角一般為5°~10°,適合平硐開拓和汽車在礦體內(nèi)分層開采時的運輸。② 一般盤區(qū)巷道和采準切割巷道基本上都建于礦體內(nèi),雖然采用汽車運輸,巷道斷面大,但基建時回收礦石量也大,使巷道的基建費用下降。③ 雪花石膏、普通石膏及其圍巖穩(wěn)固性較好。采空區(qū)高達10m,礦房跨度12~15m,經(jīng)久不垮,允許采用大型無軌設備;巷道斷面雖大(平均斷面面積達14m2),但實際統(tǒng)計支護率僅8%,巷道支護率小是該礦采用無軌開采成功的主要原因之一。④ 采用無軌開采,可邊基建邊生產(chǎn),可局部投產(chǎn)、簡易投產(chǎn),見效快。⑤ 生產(chǎn)規(guī)模不大,坑內(nèi)運輸車輛不多,通風問題比較好解決。由于采用了無軌化開采,該礦玉泉礦區(qū)規(guī)模年產(chǎn)40萬t,于1993年竣工,總投資僅1 750萬元,每噸礦石的單位投資僅43.75元,而這一時期同樣規(guī)模的礦山都在100元以上。盡管還有不完善之處,但這種開拓方法是適用于這類石膏礦床的。
(三)開 采 工 藝
石膏礦的開采工藝分為兩類:一是纖維石膏礦的開采;二是雪花石膏、普通石膏礦和硬石膏礦的開采。這兩類石膏礦由于礦石及圍巖物理力學性質(zhì)差異,開采工藝差異甚大。
纖維石膏的硬度小,其巖石堅固性系數(shù):平行纖維時f=1.2,垂直纖維時f=1.5,且性脆,容易變成粉礦而損耗。由于礦石價格較高,國內(nèi)的主要纖維石膏礦多采用長壁選別充填采礦法。選別落礦開采炮眼不得布置在纖維石膏帶上,割巖機不能在纖維石膏帶中掏槽,落礦后在工作面人工選別,將矸石充填在采空區(qū),礦石裝入礦車。圖4.18.5為應城石膏礦采用的沿傾向推進的長壁選別充填采礦法。在6個小區(qū)內(nèi)輪流進行割巖機掏槽、打眼爆破、充填、裝礦、運輸?shù)裙ば?,工作面工人的工效?.08t/(工·班)。礦塊生產(chǎn)能力為150~220t/d。
圖 4.18.5應城石膏礦長壁選別充填采礦法
1.提升機房;2.主要運輸巷道;3.上山提升機道;4.小絞車道;5.區(qū)段運輸巷道;6.充填區(qū);7.切割巷道;8.通風巷道;9.風門
雪花石膏礦、普通石膏礦和硬石膏礦開采工藝類似。以太原石膏礦為例,礦石及圍巖都致密穩(wěn)固,礦石的堅固性系數(shù)f=3,有的采空區(qū)暴露面積達1 500m2也經(jīng)久不垮。多層狀礦體,總厚達4~13m,采用房柱法(一般房寬8~12m)和全面法采礦。石膏礦鑿巖工作容易,一個班出礦的礦量只需2h的鑿巖時間,但炸藥消耗量大,一般為0.34kg/t。采空區(qū)要采用強制放頂。南京石膏礦和定遠石膏礦都采用房柱法,但結(jié)合礦體的產(chǎn)狀等又各有一些特點。通化石膏礦采用全面法。
無軌開采對通風問題要求較高。為控制坑內(nèi)有害氣體的濃度,多采用綜合措施:柴油設備尾氣要凈化;加強通風來稀釋;控制產(chǎn)量或產(chǎn)量大時要求增加出礦班次,增加出礦時間;柴油前裝機等不能進坑,因為它始終處于怠速運轉(zhuǎn)狀態(tài),排出有害氣體濃度大。冶金工業(yè)部礦山安全規(guī)程中要求坑內(nèi)柴油設備單位功率的需風量指標為4m3/(kW·min)。但國內(nèi)的柴油自卸汽車的發(fā)動機都是直噴式,按美國標準還需增加風量。太原石膏礦通風坑口采用了二臺4-72-11NO20B離心式通風機并聯(lián)抽出運行以增加風量。
(四)常用技術(shù)裝備
石膏礦地下開采的技術(shù)裝備主要是提升、運輸、壓氣、通風、排水和采礦場的裝礦設備、鑿巖設備等。
提升設備舉例見表4.18.9。
大中型礦山壓氣設備多用排氣量為40m3/min和20m3/min空壓機,排氣壓力0.8MPa,功率前者250kW,后者130kW。
石膏礦床排水量較大,排水設備通常用排水管直徑為Φ159~Φ299mm,二趟管,一趟工作,一趟備用。通常選用國產(chǎn)D型泵。
表 4.18.9提升設備舉例表
通風設備多用4-72型離心式風機,大中型礦山通風機功率約為155~320kW。
有軌運輸?shù)倪\輸設備,軌距都是600mm,電機車用7t和10t架線式;無軌運輸采用10t坑內(nèi)用自卸汽車,也有用8.8kW和11kW拖拉機出礦,用拖拉機出礦是不合通風要求的。
雪花石膏礦、普通石膏及硬石膏礦其裝礦設備多用輪胎式電動裝載機、2m3鏟斗或較小鏟斗的電動鏟運機,為避免井下空氣的污染不采用柴油設備;由于纖維石膏價值高及其物理力學特性,應城石膏礦回采工作面仍采用人工裝礦。
鑿巖設備多為輕型鑿巖機和電鉆等。
三、選礦與加工
(一)產(chǎn)品質(zhì)量標準
中國用于水泥中的石膏和硬石膏的國家標準(GB-5483-85)中,將石膏和硬石膏按其品位分為三個等級(品位分別為:大于或等于80%、大于或等于70%、大于或等于60%),并規(guī)定不得含有有害于水泥性能的雜質(zhì)和混入外來夾雜物,要求附著水不得超過4%。
中國建筑材料工業(yè)部制訂的部頒標準規(guī)定:醫(yī)用、食用、藝術(shù)品石膏品位在95%以上,建筑制品和模型用石膏品位在75%以上,水泥和農(nóng)用石膏品位在55%以上(詳見JC16-82),并規(guī)定石膏礦石塊度不大于500mm,石膏附著水含量不超過5%。
中國有關(guān)部門對α半水石膏、β半水石膏、多項石膏(含β半水石膏、少量二水石膏及部分無水石膏)的主要物理化學指標要求見表4.18.10。
表 4.18.10熟石膏粉物理化學指標
(二)選礦加工方法
雖然重介質(zhì)選礦、光電選礦、浮選、電選等都可用于石膏選礦,但在中國,這些方法還未廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)。大多數(shù)礦山對開采出的石膏礦石只是進行簡單的手選,將夾石揀出。一些礦石類型較復雜的礦山,在開采時,用手選分出纖維 石膏、泥石膏、普通石膏和少量硬石膏。
生石膏的煅燒工藝分為干法和濕法兩種。干法煅燒是在常壓下(或水蒸汽低分壓下)對生石膏加熱脫水,并隨溫度不同而生成β型半水石膏、Ⅱ型無水石膏或過燒石膏。這種產(chǎn)品是建筑中常用的熟石膏、澆注石膏或預制品石膏。濕法煅燒是在高壓釜中的水蒸汽壓下,或在低壓下沸點高于100 ℃的鹽溶液中對生石膏進行加熱處理,產(chǎn)品為α型半水石膏,可用作澆注的特種石膏基礎(chǔ)材料。
(三)工 藝 流 程
β型熟石膏的生產(chǎn)工藝流程一般是:礦石儲存→破碎→均化→煅燒脫水→陳化→粉磨與混合→包裝,用炒鍋煅燒時先磨粉后煅燒。
生石膏干法煅燒工藝為:生石膏從采場運來后先經(jīng)過儲存和精選,以保證給料連續(xù)和質(zhì)量穩(wěn)定。給料經(jīng)過一段破碎(顎式破碎機)至8cm以下,再經(jīng)二段破碎(錘式破碎機)至2cm以下,然后經(jīng)斗式提升機給入煅燒窯中煅燒。通過控制窯的溫度,可分別生產(chǎn)β型半水石膏、無水石膏及過燒石膏。
α型濕法煅燒工藝及流程一般是:石膏原料倉→篩分機→高壓釜蒸壓及烘干→破粉碎→均化儲存→α和β石膏混合→包裝搬運。用水熱法生產(chǎn)α型半水石膏的流程是:
石膏原礦→破碎→磨粉→反應釜(加水與藥劑)→清洗→脫水干燥→包裝。
(四)常用技術(shù)設備
石膏破碎常用的設備有顎式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機、輥式破碎機、錘式破碎機等。
干法煅燒常用直接煅燒和間接煅燒兩種設備。直接煅燒設備如回轉(zhuǎn)窯、粉磨煅燒一體化裝置(彼得磨、高溫風掃磨等)。間接煅燒設備如回轉(zhuǎn)式煅燒爐、炒鍋(土炒鍋直接煅燒)、臥式煅燒爐、立式煅燒爐等。
濕法煅燒設備有臥式、立式蒸壓釜,硫化罐等。
(五)選礦加工實踐
湖北省荊門市子陵石膏礦石膏制品廠生石膏干法煅燒工藝流程見圖4.18.6。生石膏從采場運來后先經(jīng)過儲存和精選,以保證給料連續(xù)和質(zhì)量穩(wěn)定。給料經(jīng)過一段破碎(顎式破碎機)至8cm以下,再經(jīng)二段破碎(錘式破碎機)至2cm以下,然后經(jīng)斗式提升機給入煅燒窯中煅燒?;剞D(zhuǎn)窯采用順流式,通過控制窯的溫度,可分別生產(chǎn)β型半水石膏(180~240℃)、無水石膏(350℃)及過燒石膏(450~700℃)。經(jīng)煅燒的熟石膏,陳化均化后,用擺式粉碎機磨至200~325目,擺式粉碎機為桂林礦山機械廠生產(chǎn)的4R-3216型。
圖 4.18.6石膏干法煅燒工藝流程
1.顎式破碎機;2.錘式破碎機;3.生料倉;4.運輸機;5.回轉(zhuǎn)窯;6.斗式提升機;7.運輸機;8.熟料倉;9.擺式粉碎機;10.裝袋
(六)主要深加工制品品種、用途
1.生石膏粉
在水泥生產(chǎn)中用于作水泥緩凝劑、特種水泥原料;在化學工業(yè)中用于制硫酸、硫酸銨等;在農(nóng)業(yè)上用于改良土壤或作土壤肥料;油漆、顏料、造紙、紡織等行業(yè)用作涂料和填料以及用作日化產(chǎn)品如牙膏、雪花膏以及粉筆等行業(yè)的填料以及殺蟲劑載體;在食品工業(yè)中用于凈化啤酒廠用水,控制酒的清澈度,或作食用豆
腐的凝結(jié)劑以及動物飼料添加劑等。磨細的生石膏粉可用于澄清渾濁污水,提煉原油、拋光玻璃及某些貴重金屬、裝飾品等。天然純的硬石膏粉還可代替硫酸鈉作為玻璃工業(yè)的助熔劑。生石膏在中國古籍中又稱凝水石、(太 陰)玄精石、鹽根等,自古就用作中藥藥石,具有緩脾益氣、止渴去火、解饑發(fā)汗等功效。
2.熟石膏粉
在建筑業(yè)中用作建筑物墻面的粉刷材料、抹面材料及用于制作熟石膏預制件,可制成各種規(guī)格的石膏板、樓房隔墻、天花板及其他各種石膏預制件等;在陶瓷工業(yè)中用于制作各種陶瓷模具;在鑄造工業(yè)中用于制造作鑄模;在醫(yī)學上用于制造牙科模具或外科手術(shù)固定等。在工藝美術(shù)中可作藝術(shù)塑像等。
3.石膏制品
石膏板已是國內(nèi)外重要的墻體材料,有紙面石膏板、裝飾石膏板、纖維石膏板、石膏復合板以及石膏礦渣板、石膏刨花板等,石膏砌塊作為墻體材料也在興起,石膏制品已是世界范圍內(nèi)廣泛應用的房建材料。由于無毒和其他許多優(yōu)點,被譽為綠色建材,有廣闊的前景。
第五章
石膏礦資源供需形勢
一、生 產(chǎn) 現(xiàn) 狀
(一)主要生產(chǎn)產(chǎn)品
主要有石膏礦物原料及石膏制品兩大類。制品又分板塊制品和粉狀制品。石膏制品分類見表4.18.11,紙面石膏板的品種、性能及用途見表4.18.12,石膏粉的品種、性能及用途見表4.18.13。
表 4.18.11石膏制品的分類
表 4.18.12紙面石膏板的品種、性能及用途
表4.18.13石膏粉的品種、性能及用途
除表中列出的石膏制品外,還有石膏復合制品,例如木屑石膏板、膨脹珍珠巖石膏板、復合石膏墻板、石膏龍骨等。
(二)生 產(chǎn) 能 力
中國目前有國有石膏礦山企業(yè)60余家,其他經(jīng)濟成分石膏礦山企業(yè)300余家。中國石膏生產(chǎn)能力在3 000萬t以上。主要集中在中國山東、山西、湖南、湖北、江蘇和廣東等省。中國年產(chǎn)石膏10萬t以上的大中型礦山企業(yè)約30家,其中生產(chǎn)規(guī)模在40萬t以上的礦山企業(yè)有:湖北應城,湖南邵東,江蘇南京、邳州,山東平邑、華魯,山西西山等。
中國目前有石膏制品企業(yè)千余個。其中,紙面石膏板現(xiàn)已投入生產(chǎn)的有17個工廠20條生產(chǎn)線,總設計能力約2億m2/a左右。
(三)產(chǎn)量
世界上共有70多個國家生產(chǎn)石膏及石膏制品。根據(jù)1996年美國《Mineral Commodity Summaries》報道,1995年世界石膏總產(chǎn)量為1.06億t。中國、美國、加拿大和伊朗是世界四大石膏生產(chǎn)國,產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的57.4%。
近10多年來,中國石膏及其制品產(chǎn)量增長很快,1985年中國石膏產(chǎn)量為631萬t,到1993年已達到1 376.37萬t,產(chǎn)量翻了一番;1996年達到2 722萬t。中國1988年石膏制品產(chǎn)量為1 083萬m2,到1993年達到2 821萬m2,產(chǎn)量翻了一番多;1996年,中國僅紙面石膏板產(chǎn)量就達到8 859.79萬m2。1990~1996年中國各省(區(qū))石膏及紙面石膏板產(chǎn)量,分別見表4.18.14、表4.18.15。
表 4.18.14 1990~1996年中國各省(區(qū))石膏產(chǎn)量(萬t)
表 4.18.15中國各省、市(區(qū))紙面石膏板產(chǎn)量(萬m2)
二、生 產(chǎn) 布 局
中國石膏產(chǎn)地分布見圖4.18.7,主要石膏礦山及應用企業(yè)見表4.18.16。從圖上可以看出:中國石膏生產(chǎn)主要集中在山東、山西、湖南、江蘇、湖北和四川等省。1996年這幾個省的石膏產(chǎn)量占中國總產(chǎn)量3/4左右,其中:山東、山西、湖南等三省的石膏產(chǎn)量居中國前3名,并分別占全國石膏總產(chǎn)量的32.45%、18.44%和11.60%。1996年中國部分石膏礦山企業(yè)和石膏制品企業(yè)生產(chǎn)情況見表4.18.17。
中國北京北新建材集團是中國最大的石膏制品生產(chǎn)基地,年產(chǎn)紙面石膏板4 500萬m2,在國內(nèi)市場占有率達50%。產(chǎn)品銷往世界各地并久負盛名,北新集團龍牌紙面石膏板日前榮獲北京市名牌產(chǎn)品稱號。圖4.18.7中國主要石膏礦及應用企業(yè)分布圖
表 4.18.16中國主要石膏礦及應用企業(yè)
表 4.18.17 1996年中國部分石膏礦山企業(yè)生產(chǎn)情況
三、供 需 形 勢
近10年來,世界石膏產(chǎn)量增長不大,基本上維持在10 000萬t左右,但中國在這個時期中石膏產(chǎn)量增長較大,1996年中國石膏產(chǎn)量為2 722萬t。
世界各國石膏的消費構(gòu)成各不相同,發(fā)達國家深加工產(chǎn)品的消費所占比重較大,特別是建筑構(gòu)件的消費;發(fā)展中國家則側(cè)重于水泥工業(yè)的消費,但墻板生產(chǎn)與消費隨著經(jīng)濟發(fā)展亦有逐漸增大的趨勢。據(jù)統(tǒng)計,目前世界石膏的消費構(gòu)成大致是:熟石膏及其制品占45%;水泥輔助原料占45%;改良土壤4%;生產(chǎn)硫酸和硫酸銨占4%;其他領(lǐng)域2%。美國石膏的消費特點明顯受建筑業(yè)的影響,而建筑業(yè)又受國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展的支配,所以美國80年代后期石膏的消費上升,90年代進入經(jīng)濟危機時建筑業(yè)衰退,石膏的消費隨之下降;法國和英國是西歐最大的消費國,年消費量占西歐總消費量的60%左右。總之,世界石膏的消費形式呈多樣化,不同國家對石膏及其制品的需求差異較大。
中國石膏的消費結(jié)構(gòu)是典型的發(fā)展中國家類型。中國的石膏主要用在水泥生產(chǎn)中作緩凝劑,其次用來生產(chǎn)石膏墻板、膠凝材料以及在化工和輕工業(yè)中用于造紙、油漆、橡膠、食品、醫(yī)藥、陶瓷填料,以及在農(nóng)業(yè)上作土壤調(diào)節(jié)劑和肥料等。中國石膏消費結(jié)構(gòu)見表4.18.18。中國正在開發(fā)目前國外十分普及的石膏墻板材料,石膏的消費結(jié)構(gòu)也將發(fā)生變化。
石膏屬低價值產(chǎn)品。世界石膏的貿(mào)易與市場仍局限于北美、歐洲和亞洲三大地區(qū)的內(nèi)部來往,且以短途貿(mào)易為主要特色。美國是世界上最大的石膏進口國。美
國1994年進口石膏780萬t,比1993年的690萬t增長11.5%,盡管如此,進口量仍未回升到1989年以前的844萬t以上的水平;美國進口的石膏主要來自:加拿大占71%,墨西哥占22%,西班牙占5%,其他國家和地區(qū)占2%。歐洲的石膏市場比較興旺,主要因東德的重建,在很大程度上推動了石膏市場的繁榮。亞洲的主要市場在日本;其次,南亞也有部分市場;泰國是遠東第二大生產(chǎn)大國,因其地理位置適中,石膏資源豐富、品質(zhì)優(yōu)良,加之泰國政府采取一系列鼓勵出口政策,從而使該國在貿(mào)易競爭中,與其對手澳大利亞等國相比,擁有明顯的優(yōu)勢,故一直牢固地占領(lǐng)著亞洲的主要石膏市場,其年產(chǎn)量中近80%用于出口,泰國每年的石膏出口量約500萬t。日本、中國臺灣、馬來西亞和印尼等都是泰國最大的石膏貿(mào)易市場。
表 4.18.18中國石膏的消費結(jié)構(gòu)(%)
雖然中國是石膏生產(chǎn)大國,但在世界石膏貿(mào)易中,尤其是在亞洲所占比重很小,與中國的國力十分不相稱。近年來,由于各種原因,中國石膏產(chǎn)品進出口貿(mào)易量和貿(mào)易額均有所下降。1990~1996年中國石膏產(chǎn)品進出口貿(mào)易情況見表4.18.19。
表 4.18.19 1990~1996年中國石膏產(chǎn)品進出口貿(mào)易情況
四、展
望
由于石膏具有很多優(yōu)良性能,因而與水泥、石灰并列為當今三大膠凝材料,在建筑業(yè)得到廣泛應用。與傳統(tǒng)的類似新型建筑材料相比,無論在節(jié)約能源、土地、木材、人力資源方面,還是在環(huán)境保護、防火、防震方面均首屈一指,被國際上公認為綠色建材節(jié)能型材料。隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活居住等條件的逐步改善,無疑中國的石膏工業(yè)將進入一個迅速發(fā)展的新階段,其發(fā)展前景十分廣闊。
中國國家墻體改革的方向是:逐步淘汰粘土磚,大力發(fā)展和推廣使用高效能、輕質(zhì)抗震、施工簡便、造價適中的輕型復墻板,并要求到本世紀末,中國石膏建筑制品要占建筑材料的60%左右(目前僅占10%左右)。若按此計算,僅此一項,中國屆時的石膏需求量就將需要1 600萬t;若按美國、法國的石膏應用結(jié)構(gòu)中石膏制品占70%的比例推算,中國石膏工業(yè)今后還必須要有相當?shù)陌l(fā)展,才能滿足中國經(jīng)濟建設和人民生活增長的需要。還應加強低品位石膏的開發(fā)應用。
中國現(xiàn)已探明的石膏儲量完全能夠保證中國跨世紀國民經(jīng)濟發(fā)展的需求。