1、礦山簡(jiǎn)況
該石材礦位于新疆和甘肅之間的茫茫戈壁中,海撥1800~2038m,自然條件較為艱苦,夏季炎熱、干旱少雨,冬季寒冷,凍土深1.2~1.5m,地下水埋深3.5m。
礦區(qū)交通條件尚可,附近有國(guó)道和鐵路,距離約20km,有簡(jiǎn)易公路相通,汽車是主要交通工具。
2、地質(zhì)資源概況
礦區(qū)東西長(zhǎng)25余km,南北寬約4km,山體呈東西向展布,相對(duì)高差在130m左右。
2.1地層
整個(gè)山體出露地層為中元古界平山頭組,巖性為肉紅色微晶大理巖、石英巖、硅質(zhì)條帶大理巖、硅質(zhì)白云巖及灰?guī)r夾綠泥石石英片巖。
在山體斷裂的北側(cè),出露地層為志留系上中統(tǒng)公婆泉組第一段、第二段地層,公婆泉組第一段巖性主要為變質(zhì)砂巖、頁巖及凝灰砂巖;西端第二段巖性為變質(zhì)巖屑——晶屑凝灰?guī)r、安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、變質(zhì)板狀凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖夾灰色條帶狀灰?guī)r,靠東端巖性主要為安山巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r夾灰?guī)r及頁巖。
2.2構(gòu)造
山體北側(cè)有一東西向斷層,長(zhǎng)25km,傾向南,傾角50°~70°,屬高角度逆斷層,地貌上形成陡坎,滑動(dòng)面清楚,地表石英巖節(jié)理發(fā)育。
由于地質(zhì)構(gòu)造的擠壓作用, 山體形成了緊閉式褶皺構(gòu)造,褶皺走向東西向,褶皺的南北兩翼,產(chǎn)狀較陡,傾角70°~80°。
2.3礦床簡(jiǎn)要特征
礦體巖性主要為次生石英巖,少部分為大理巖。礦體出露明顯,地表風(fēng)化強(qiáng)烈,呈黑褐色,氧化風(fēng)化層約5m左右。成因系酸性火山熔巖經(jīng)熱液交代而成。
礦石性脆,有白、青白、淺綠、肉紅、淺紫色和黑白、紅白條帶狀等,其中青白、淺綠色占大多數(shù),約占3/5,白色約占1/5,肉紅色占1/7,條帶狀占1/20。
由于構(gòu)造復(fù)雜,斷裂和節(jié)理發(fā)育,地表巖石因構(gòu)造應(yīng)力作用,在三組構(gòu)造應(yīng)力作用下,巖石多被切割成近似立方體的塊體,對(duì)開采極為有利,最大塊度約10m3,一般塊度在2~5m3。
礦石極為細(xì)致,為隱晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,半透明狀。主要礦物成份為隱晶質(zhì)石英和少量絹云母,粒度多在0.14~0.48mm,其中石英約占98%,絹云母在1%左右,其次含微量藍(lán)線石、陽起石、金紅石、電氣石等礦物;礦石主要化學(xué)成分有SiO2 97.2%~97.8%, Fe2O3 0.19%~0.2%,A l2O3 0.54%~0.85%,不含任何放射性物質(zhì),莫氏硬度為6.7~7.0,比重2.65~3.2。
采集的部分樣本經(jīng)有關(guān)寶玉石專家評(píng)定,其青白、淺綠、肉紅和黑白條帶等色礦石可稱為東陵玉,純白色為京白玉。該玉石質(zhì)地細(xì)膩、油脂光澤,如同“羊脂玉”,切割拋光特別光亮,是上等的石材;肉紅色品種顏色十分鮮艷,是雕琢擺件的優(yōu)質(zhì)原料。
礦區(qū)曾做過一些簡(jiǎn)單地質(zhì)工作,但作為石材礦山來說,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。從現(xiàn)場(chǎng)踏勘來看,礦體走向較穩(wěn)定,品種、質(zhì)量變化較大。目前礦山沿走向布置了4~5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行小規(guī)模開采,相當(dāng)于試采工作。從試采情況來看,礦石品種多,質(zhì)量各處不一,總體質(zhì)量?jī)?yōu)良,每個(gè)開采點(diǎn)的品種較為穩(wěn)定。但由于開采方法較為落后,采用火藥爆破開采,致使荒料率極低,估計(jì)僅為10%,不僅嚴(yán)重浪費(fèi)了優(yōu)質(zhì)石材資源,而且使部分荒料出現(xiàn)隱性裂紋,大大降低了荒料及產(chǎn)品的質(zhì)量,不利于對(duì)該資源的充分、合理地開發(fā)利用。
2.4開采技術(shù)條件
由于礦山地形為丘陵與戈壁,山體相對(duì)高差為130m左右,高于當(dāng)?shù)厍治g基地準(zhǔn)面,且大氣降水極少,因此水文地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單。生產(chǎn)、生活用水可通過打井取地下水解決。
山體主要由石英巖組成,巖石堅(jiān)硬、致密,為堅(jiān)硬工程地質(zhì)巖組;地表風(fēng)化層厚約5m,較為松散,為軟弱工程地質(zhì)巖組;斷層附近及節(jié)理發(fā)育帶因巖石較為破碎,穩(wěn)定性較差,也屬軟弱工程地質(zhì)巖組。
礦區(qū)位于戈壁之中,周圍無居民,礦山開采對(duì)環(huán)境影響不大。
2.5礦石的裝飾性能
由于礦石具“零放射性”特點(diǎn),硬度高,可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外裝飾;同時(shí)因其品質(zhì)較高,玉質(zhì)感強(qiáng),可用于各種玉器、工藝品、家具鑲嵌件等加工,屬高檔石材。
目前礦山已生產(chǎn)出的品種有紫紅玉、奶玫瑰、青白玉、昭君紅、紫羅蘭、斑馬玉、白馬王子、梅花玉、紅菱等,其中奶玫瑰、昭君紅、白馬王子等是極好的雕刻石料,具油脂光澤,滑而不膩,潤(rùn)而不澀,有奶泡般質(zhì)感,可作為擺件、家具鑲嵌件、玉器、佩件等。
2.6地質(zhì)資源量
通過一定的地表地持工作,該礦地質(zhì)資源量約為40億m3,可被利用的石料約20億m3左右。而該礦的深部潛在資源量很大,有待于今后地質(zhì)工作查明。
2.7存在問題及建議
由于該礦地質(zhì)工作程度較低,未能完全查明礦區(qū)內(nèi)石材品種的種類、分布、資源量,無法對(duì)整個(gè)礦區(qū)資源綜合開發(fā)利用進(jìn)行總體規(guī)劃。
鑒于該資源的獨(dú)特性,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其小料、碎料進(jìn)行綜合利用的研究,提高資源利用率。
3、礦山開采
3.1開采方式
礦區(qū)外圍地勢(shì)較平緩,礦體呈山體狀凸出地表,相對(duì)高差130m,根據(jù)此條件,礦山可采用山坡(局部凹陷)露天開采。山體沖溝發(fā)育,可利用沖溝作為開采準(zhǔn)備的雙壁塹溝,以減少礦山的開采準(zhǔn)備工作量,并可在溝谷兩側(cè)同時(shí)開采,提高礦山生產(chǎn)能力。每一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的山體,可作為一個(gè)回采單元來開采。
3.2開拓方案及開采方法
地表以上礦體適合于可采取單一公路開拓——汽車運(yùn)輸開拓方案,局部凹陷部分可采用桅桿吊——汽車運(yùn)輸開拓方案。
目前礦山采用的采礦工藝是鑿巖機(jī)鑿巖→爆破分離→頂翻→解體分割→整形→起吊裝載→清碴→。其中爆破分離主要采用黑火藥爆破,由于爆破技術(shù)落后、爆破參數(shù)不合理、巖石脆硬及巖石節(jié)理裂隙發(fā)育程度等原因,生產(chǎn)荒料率一般在10%~15%,且對(duì)荒料質(zhì)量造成較大傷害,嚴(yán)重浪費(fèi)了寶貴的優(yōu)質(zhì)資源。因此,對(duì)玉石類石材礦床的開采工藝應(yīng)進(jìn)行研究、試驗(yàn),建議采用鏈臂式鋸訂的開采工藝應(yīng)進(jìn)行研究、試驗(yàn),建議采用鏈臂式鋸或金剛石繩鋸進(jìn)行開采,一則可以防止爆破對(duì)石質(zhì)的破壞,減少資源的浪費(fèi);二則可提高生產(chǎn)荒料率,降低成本。
4、石材加工及產(chǎn)品定位
由于該石材資源具有半透明、玉石感強(qiáng)等獨(dú)特性,因此產(chǎn)品加工可以薄板、異型加工為主,定型板材為輔。同時(shí),優(yōu)質(zhì)荒料可進(jìn)行石刻、石雕藝術(shù)品的生產(chǎn),還可利用開采產(chǎn)生的小料、碎料進(jìn)行加工工藝品、擺件、玉器、佩件等。
5投資匡算
由于該礦區(qū)范圍大,資源量極為豐富,礦山開采點(diǎn)與面不易馬上鋪得太多、太廣、太大,以開采6~8個(gè)主要品種為宜,礦礦山投資主要有開采設(shè)備購(gòu)置、基建工程(礦山簡(jiǎn)易公路、土建和剝離)及配套(水、暖、電路、通信等),總投資約6000~10000萬元